آلودگی رودخانه ها و دریاچه ها

آلودگی رودخانه ها و دریاچه ها

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 12

واکنش رودخانه به مواد آلی

وقتی که مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی در سیستم أبي حاوی اکسیژن تخلیه می شود میکروارگانیسم به کمک اکسیژن محلول شروع به تبدیل مواد آلی به سلول های جدید و اکسیداسیون مواد زائد می نمایند. احداقل ۲mg/l اکسیژن برای حیات آبزیان لازم است.

علاوه بر تغییرات غلظت های اکسیژن، بسیاری از تغییرات فیزیکی، شیمیایی، اکولوژیکی و بیولوژیکی دیگر نیز پس از تخلیه مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی در رودها اتفاق می افتد. برای تعادل اکولوژیکی رودی که تخلیه مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی را دریافت می کند می توان مدلسازی نمود، در این مدل ها معمولا رودخانه به چند قسمت یا منطقه تقسیم می شوند که در هر یک از مناطق برخی از گونه ها یا فرآیندها غالب وجود دارد. رایج ترین مدل whipple و Fair می باشد. در این مدل رود به چهار منطقه تقسیم میشوند.

1. تنزل کیفیت یا تجزیه Degradation Zone
2. تجزيه فعال یا سپتیک Decomposition Zone
3. منطقه بازگشت یا بهبودی Recovery Zone
4. منطقه آب تمیز Clear Water Zone

منبع غذایی عامل اولیه تعیین کننده نوع موجودات غالب است نزدیک به منطقه تخلیه، باکتری های پروتوزوئرها و قارچ ها غالب هستند. منبع غذایی فراوانی نظیر کربوهیدرات، پروتئین و چربی در دسترس آنها می باشد. این میکروارگانیسم ها مواد زائد آلی را تجزیه و به مواد مغذی نظیر نیترات ها، فسفات ها و دی اکسید کربن تبدیل می کنند.

جمعیت باکتری ها تا اتمام اکسیژن محلول و یا منبع غذایی به رشد خود ادامه می دهد. به دلیل این که باکتری ها منبع غذایی پروتوزوئرها، سیلیاته ها، روتیفرها و سخت پوستان هستند. بعد از مرگ باکتریها کمتر دیده می شوند. چون مواد مغذی ناشی از تجزیه باکتریایی (خصوصا نیترات ها) زیاد است جلبک ها سريعا شروع به رشد می کنند. در منطقه بازگشت، رشد جلبکها به حداکثر خود رسیده و سپس پائین آمده و در منطقه آب تمیز به میزان قسمت های قبل از تخلیه میرسد. با کم شدن بار مواد مغذی، BOD کم شده، DO به میزان قبل از تخلیه میرسد. جمعیت جلبک ها و باکتری ها به اندازه آب تمیز می رسد و بی مهرگان و مهره داران دوباره شروع به فعالیت می کنند. در این منطقه قابلیت تجزیه بیولوژیکی فرایند طبیعی خود بالایی رود تقریبا کامل شده است. شکل 1 و 2 تغییرات جمعیت و گونه موجودات زنده رودخانه، تغییرات BOD، ازت، نیترات و DO را نشان می دهد.

شکل1: اثرات کلی آلودگی آلی بر رودخانه ها

منحنی افت اکسیژن محلول (Oxygen Sag Curve)

هر رودخانه دارای ظرفیت مشخصی برای تصفیه خود پالایی (Self Purification) می باشند. تا زمانی که مواد اکسیژن خواه ورودی به رودخانه در محدوده ظرفیت تصفیه خود بخودی باشد، میزان DO بالا می ماند و گونه های مختلف گیاهی و ماهی های حساس به کمبود اکسیژن در محیط یافت می شوند. ولی چنان چه مقدار فاضلاب تخلیه شده به رودخانه افزایش یابد ممکن است از ظرفیت خود پالایی تجاوز نموده و موجب تغییرات زیان آوری در حیات گیاهان و حیوانات شود. افت دبی رودخانه قابلیت خود پالایی و سطح DO را کاهش می دهد.

یکی از روش های ارزیابی توانایی خود پالایی رودخانه ها تعیین منحنی افت اکسیژن در پایین دست نقطه تخليه آلاینده یا فاضلاب می باشد (شکل ۲) غلظت DO با اکسید شدن مواد اکسیژن خواه افت می کند. سپس در فاصله زیاد در پایین دست جریان، اکسیژن مجددا از طریق اتمسفر وارد آب میشود و شرایط بهبود می یابد. منابع مهم اکسیژن برای هوادهی مجدد رودخانه شامل اتمسفر و فتوسنتز گیاهان آبزی می باشد.

شکل 2: تغییرات جمعیت میکروارگانیسم ها در اثر تخلیه مواد زائد در رود تمیز

اثر ترقيق به غلظت آلاینده

اگر فاضلابی دارای DO، درجه حرارت (Tw)، غلظت آلاینده (هو) یا غلظت BOD وارد رودخانه ای گردد، غلظت هر یک از پارامترها در اثر اختلاط جریان فاضلاب با آب رودخانه تغییر می کند و از طریق روش بیلان جرم از نوع بدون واکنش شیمیایی می توان غلظت پارامتر مورد نظر را بعد از اختلاط تعیین نمود.

ادامه مطالب زیر را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

• معادله افت اکسیژن
• شماتیک مناطق آلودگی در محل رودخانه
• تعیین سرعت مصرف اکسیژن (Kd) و سرعت هوادهی مجدد (Kr)
• طبقه بندی حرارتی
• طبقه بندی دریاچه ها بر اساس مواد غذایی
• نواحی بیولوژیکی دریاچه ها
• اوتروفیکاسیون
• طبقه بندی آب ها براساس شدت آلودگی

حتما بخوانید:

⇐ مدیریت کیفیت آب در دریاچه و رودخانه

⇐ تصفیه آب های سطحی