Процессы формирования качества поверхностных вод.
Качество воды является следствием двух основных процессов — поступления веществ из внешних по отношению к данному водному объекту источников и внутри водоемных 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 непрерывное перераспределение вещества и энергии, обусловленное процессами перемешивания.
Процесс формирования качества воды в водном объекте можно представить следующим образом:
- растворенные и взвешенные вещества поступают в водный объект из сосредоточенных или диффузных источников;
- под влиянием гидравлических факторов (перенос и перемешивание) происходит количественное перераспределение веществ в водном потоке;
- под влиянием физических, химических и биологических факторов происходит 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 (А:>0,13 1/сут.), трудно окисляемые биологически жесткие вещества (А:<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.
