Процессы формирования качества поверхностных вод

Качество воды является следствием двух основных процессов — по­ступления веществ из внешних по отношению к данному водному объекту источников и внутриводоемных изменений, происходящих с веществами вследствие функционирования водных экосистем. Поскольку экосистема — это единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, живые и косные его компоненты связаны обменом вещества и энергии. Таким образом, в водной экосистеме совместно функционируют биотическое сообщество и неживая природа, причем не­живая природа является источником веществ и энергии, необходимых для существования биоты. Попадая в водный объект, вещества становятся эле­ментами водных экосистем и включаются в основные процессы, происхо­дящие в них. Прежде всего, это процессы трансформации вещества. Транс­формация вещества может осуществляться физическим, химическим и био­логическим путем. Поступающие в водные объекты вещества вносят изме­нения в их газовый и солевой режимы, что может привести к нарушению равновесия экосистем. В результате процессов трансформации поступив­ших веществ в водном объекте может происходить восстановление его пер­воначального состояния или осуществляться переход в другое устойчивое состояние. Процессы, в результате которых восстанавливается фоновое состояние водного объекта, называются процессами самоочищения. Само­очищение — это первый из процессов, формирующих качество воды в водном объекте. Основным поставщиком вещества и энергии является водная масса. Вторым процессом, влияющим на формирование качества воды, является перенос вещества и энергии водным потоком. В силу прису­щих водному потоку физических особенностей в нем происходит непре-

114 Экология города

рывное перераспределение вещества и энергии, обусловленное процесса­ми перемешивания. Процесс формирования качества воды в водном объек­те можно представить следующим образом:

1) растворенные и взвешенные вещества поступают в водный объект из
сосредоточенных или диффузных источников;

2) под влиянием гидравлических факторов (перенос и перемешивание)
происходит количественное перераспределение веществ в водном потоке;

3) под влиянием физических, химических и биологических факторов про­
исходит качественная трансформация веществ.

Отметим, что способность подвергаться качественному изменению при­суща не всем веществам. Вещества, которые не подвержены процессам хими­ко-биологической трансформации, получили наименование консервативных, а противоположные им по свойствам вещества называют неконсервативными. Количественной характеристикой способности веществ подвергаться хими­ко-биологической трансформации является коэффициент неконсервативно­сти (к), который, по определению, является величиной, пропорциональной скорости изменения концентрации вещества. В зависимости от его величины все неконсервативные вещества делятся на легко окисляемые биологически мягкие вещества (&>0,13 1/сут.), трудно окисляемые биологически жесткие вещества (&<0,025 1/сут.) и промежуточные вещества (0,025<&<0,13 1/сут.). Величина коэффициента неконсервативности зависит от свойств вещества, гидродинамических характеристик потока и условий внешней среды.