Книга -

Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 74

Абиотические процессы - перенос загрязняющих веществ (в воздухе, водоемах) или их разбавление (смешение грязного потока воды, воздуха с чистым).

Механизмы самоочищения, протекающего, например, в реках, можно объединить в следующие группы:

• перенос и включение веществ из водной массы в осадки в результате седиментации неорганических и органических нерастворимых веществ;

• выделение летучих веществ в атмосферу; равновесные реакции газов с атмосферой (потребление или потеря O₂, CO₂, N₂ и др.);

• физико-химические процессы в толще воды и на поверхности взвешенных частиц и осадков: абсорбция и адсорбция, растворение и преципитация, эмульгирование и флотация и др.

• химические процессы в толще воды: кислотно-щелочные, окислитель- но-восстановительные, комплексообразование;

• химические процессы в осадках: превращение осадков из восстановленного состояния в более окисленное, и наоборот;

• биохимические процессы: включение в состав водной биоты, разложение организмами усвояемых органических и ассимилированных неорганических соединений;

• биологические процессы: удаление коллоидов и мелких взвешенных веществ зоопланктоном, фильтрация и седиментация примесей гидробионтами.

Самоочищение природных вод, особенно в замкнутых водоемах, осуществляется в результате реакций, протекающих с участием радикалов, агрессивных химических частиц и таких молекул, как H₂O₂, образующихся в химических, фотохимических и биохимических процессах, а также ионов металлов переменной валентности, прежде всего ионов железа и марганца. Они непосредственно участвуют в окислительно-восстановительных циклах трансформации и разложения абиогенного и биогенного вещества.

Биологические процессы самоочищения обусловлены деятельностью организмов природных биоценозов в результате включения загрязнителя в пищевую цепь, его окисления (энергетический обмен), либо использования в конструктивном обмене. Самоочищение в результате биологических процессов называют биологическим. На биологическое самоочищение влияет множество факторов: природа загрязнителя и его концентрация; присутствие в биоценозе адаптированных к загрязнителю (способных к окислению) организмов, почвенно-климатические условия (тип почвы, влажность, температура, степень аэрирования почвы и др.) или геометрия биотопа, солнечное освещение, скорость течения реки, химический состав воды и др. Наибольшая роль в процессах самоочищения принадлежит редуцентам (гетеротрофным микроорганизмам) и вторичным консументам (зоопланктон, мезопланктон, моллюски, ракообразные, рыбы). Фотоавтотрофные продуценты (растения, водоросли, фитопланктон) вносят незначительный вклад в удаление органических загрязнений. Более того, при определенных условиях в результате их деятельности возможно загрязнение среды. В водных экосистемах конечный результат - убыль загрязнения (самоочищение) или его нарастание во многом определяется соотношением энергии, поступающей в водоем с органическими загрязнителями, и световой энергии. Когда поток световой энергии и соответственно скорость фотосинтеза превышают выделяемую энергию и скорость дыхания при разложении доступных гете- ротрофам органических веществ, баланс может сместиться в сторону увеличения содержания веществ, загрязняющих водоем. При преобладании же гетеротрофных процессов деструкции баланс смещается в строну самоочищения.