Экологические системы

Asphalt-stroy.ru

Зарубежный опыт использование искусственных водно-болотных экосистем для очистки сточных вод в условиях холодного климата

Амплитуда температурных колебаний воды намного меньше, чем воздуха. Во время замерзания водоема большое количество выделяющегося тепла препятствует охлаждению нижележащих слоев воды. На отношение организма к температуре влияет характер смены температуры: постепенный или внезапный.

Зимой в спущенных прудах погруженная растительность, как правило, гибнет, оставляя зимующие почки (турионы). Вегетативные побеги из них весной обычно развиваются с некоторой задержкой по сравнению с полуводной растительностью. Возможно, это связано и с тем, что наименее мелкие места прогреваются в первые весенние дни гораздо скорее.

Понижение температуры ниже 15оС способствует уменьшению скорости удаления Р из осадков, что объясняется ослаблением деструкции. На удаление азота так же влияет температурный фактор (Herman, R,1996).

Способ очистки сточных вод высшей водной растительностью основан на естественных процессах самоочищения, интенсифицированных деятельностью растений. В основу работ был положен лабораторный метод исследования. Результаты исследования показали, что лучшими очистительными свойствами обладает камыш озерный, а наиболее эффективной является трехступенчатая очистка по схеме размещения: камыш - рогоз - тростник. Результаты подобных исследований широко известны. Это пример очистки сточных вод с помощью высших водных растений. Конечно, у каждого из этих растений есть свои недостатки и преимущества. Так камыш препятствует естественной циркуляции воды в водоеме, что приводит к его заболачиванию. Всем известная ряска, очищая водоем от органики, но при этом нарушает его кислородный баланс. Ученые пытаются найти растение с минимальным числом «недостатков», способное максимально эффективно очищать сточные воды. Сейчас в поле зрения исследователей попал новый объект - водный гиацинт (Eichhornia crassipes). Этот тропический вид имеет ряд преимуществ по сравнению с ранее использовавшимися растениями. Во-первых, эйхорния очищает воду глубже, чем другие растения. Во-вторых, она не только не нарушает кислородного баланса, но даже улучшает такие показатели водоема как БПК и ХПК. В-третьих, зеленую массу водного гиацинта можно использовать в промышленности и сельском хозяйстве (Shrader Frechette, K. 1994).

Построенные водно-болотные угодья широко используются для обработки сточных вод в холодном климате. Возникает необходимость в выборе растений для холодных регионов. В составе всего населения водоемов в прибрежных зонах водные растения становятся важнейшими участниками процессов улучшения и восстановления качества воды. Ученые оценивают растения по отношению к сезонам и выбирают растения наиболее устойчивые к холодным регионам. Наиболее приспособленные к холодному климату оказались три вида растений - это рогоз, камыш и осока. Эти растения очищают сточные воды от растворенных органических веществ даже при температуре 40С. У рогоза, камыша и осоки измерили химическую потребность в кислороде, растворенный органический углерод и окислительно-восстановительный потенциал.

Растения различаются между собой по удалению растворенного вещества и окислению происходящего в корневой зоне. Все три вида растений удаляют растворенные органические вещества в холодных условиях. Во время покоя при t=40С удаление из сточных вод органических веществ, происходит интенсивней, чем в период наступления сельскохозяйственного сезона, когда t=240С. Структура сообществ не обнаруживает особых изменений от сезона к сезону. Популяции отдельных видов растений сильно укрепляется по отдельным местообитаниям. Характер осадков от анаэробных с аэробным поверхностным слоем меняется, переходит к анаэробным, в нижних слоях воды кислород исчерпывается, плотные заросли препятствуют циркуляции воды, летом сверху образуются нагретые слои воды, наблюдаются заметные внутрисуточные колебания концентрации кислорода по глубине. Изменение температуры оказывает значительное влияние на удаление растением органического вещества. С изменением температуры начинают адаптироваться микроорганизмы, изменяются разновидности растений (Kadlec, 1997). Корни растений в течение сезона осуществляют транспорт кислорода.

Некоторые ученые предполагают, что транспорт кислорода является важной составляющей в очистке сточных вод ( например Cambell и Ogden, 1999). Другие ученые отрицают этот факт, считая, что очистка не может быть эффективной из-за сезонных изменений и перепада температуры.

Растения водно-болотных угодий, как известно, осуществляют транспорт кислорода, чтобы поддерживать анаэробное дыхание и окислять фитотоксичные составы (Fe2+, Mn2+, S2-) в ризосфере. Некоторые растения осуществляют транспорт кислорода в корневой зоне, тем самым поддерживают микробную деятельность ( Reddy et al., 1989; Bodelier., 1996; Armstrong, 1990), и это иногда составляет 90% кислорода, входящего в субстрат (Reddy et al., 1989). Перейти на страницу: 1 2 3

Интересное по теме

Расширение возможности переработки отходов с помощью плазменных технологий Сжигание отходов является одной из наиболее распространенных и эффективных технологий, позволяющих значительно сокращать объем отходов. На сжигание направляются выделенные в резул ...

Комплекс контроля и управления в решении проблем нормализации экологической обстановки предприятия В современности проблемы защиты окружающей среды, включая природно-техногенные комплексы, экосистемы и биогеоценозы, обеспечения соответствия среды жизни человека нормам благополу ...

Агроэкологическая группировка земель для обоснования адаптивно-ландшафтного земледелия Учхоза №1 Омского района Социально - экономические условия, сложившиеся к настоящему периоду, требуют более дифференцированного учета, инвентаризации и оценки почвенно земельных ресурсов. Адаптация зем ...

Исследование форм и методов экологического управления и менеджмента водными ресурсами на промышленных предприятиях Выпускная работа магистру должна быть научной квалификационной работой, предназначенной для решения задания, которое имеет существенное значение для соответствующей отрасли знания ...