Selvrensing av naturvannsystemer

Noen av de store fysiske prosessene i selvrensing av naturlige vannsystemer er som følger: (i) Fortynning (ii) Sedimentasjon og Re-suspensjon (iii) Filtrering (iv) Gassoverføring.

De store fysiske prosessene som er involvert i selvrensing av vannkilder er fortynning, sedimentering og re-suspensjon, filtrering, gassoverføring og varmeoverføring.

Disse prosessene er ikke bare viktige, men er også av betydning i forhold til visse kjemiske og biokjemiske selvrensingsprosesser.

(i) Fortynning:

I begynnelsen av det tjuende århundre ble avfallsbehandlingspraksis basert på premisset om at "løsningen på forurensning er fortynning". Fortynning ble vurdert som det mest økonomiske middel for avhending av avløpsvann. Ved denne metoden slippes relativt små mengder avfall til store vannkilder. '

Selv om fortynning er et kraftig tillegg til selvrensende mekanisme for overflatevann, avhenger suksessen av utslipp av relativt små mengder avfall til store vannkropper. Vekst i befolkning og industriaktivitet, med økning i vannforbruk og avløpsvann, utelukker bruken av mange bekker for fortynning av rå eller dårlig behandlet avløpsvann.

(ii) Sedimentasjon og re-suspensjon:

Kilder til suspendert faststoff, en av de vanligste vannforurensningene, inkluderer husholdnings og industrielt avløpsvann og avløp fra landbruks- eller urbane aktiviteter. Disse faststoffene kan være uorganiske eller organiske materialer og / eller levende organismer, og de kan variere i størrelse fra store organiske partikler til små, nesten usynlige kolloider.

Ved suspensjon øker faststoffet turbiditet, og den reduserte lyspenetrasjonen kan begrense fotosyntetiske aktivitetene til planter, hemme visningen av vanndyr, forstyrre tilførsel av vanndyr som oppnår mat ved filtrering, og er slitende mot åndedrettsstrukturer som gjærene avtar.

Utfelling eller sedimentering er naturens metode for å fjerne suspenderte partikler fra en vassdrag, og de fleste store faste stoffer vil avgjøre seg lett i hvilende vann. Partikler i det kolloidale størrelsesområdet kan forbli i suspensjon i lange perioder, men til slutt vil de fleste av disse også avgjøre seg.

Re-suspensjon av faste stoffer er vanlig i tider med oversvømmelse eller tung avstrømning. I slike tilfeller kan økt turbulens resuspendere faste stoffer som tidligere er avsatt langs normalt hvilende områder av en strøm og bære dem for betydelige avstander nedstrøms. Til slutt vil de igjen bosette seg, men ikke før deres tilstedeværelse har økt turbiditeten til vannet de ble innført i.

(iii) filtrering:

Som store biter av rusk vaskes langs en bevegelsesseng, legger de ofte på siv eller steiner der de forblir fanget til høyt vann vasker dem inn i vannet igjen. Små biter av organisk materiale eller uorganiske leire og andre sedimenter kan filtreres ut av småstein eller bergarter langs strømmen.

Etter hvert som vann perkolerer fra overflaten nedover i grunnvannsforekomster, oppstår en meget mer sofistikert type filtrering, og hvis jordlagene er dype og fine nok, er fjerning av suspendert materiale i det vesentlige komplett når vann kommer inn i akvariet. Mange bekker utveksler fritt med alluvialvannene under dem, slik at det filtrerte vannet kan komme inn i strømmen på et tidspunkt nedstrøms.

(iv) Gassoverføring:

Overføringen av gasser inn i og ut av vann er en viktig del av den naturlige renseprosessen. Påfyllingen av oksygen som er tapt for bakteriell nedbrytning av organisk avfall, oppnås ved overføring av oksygen fra luften inn i vannet. Omvendt kan gasser som utvikles i vannet ved kjemiske og biologiske prosesser overføres fra vannet til atmosfæren.