Självrening av naturliga vattensystem

Några av de stora fysiska processerna vid självrening av naturliga vattensystem är följande: (i) Utspädning (ii) Sedimentation och Re-suspension (iii) Filtrering (iv) Gasöverföring.

De huvudsakliga fysikaliska processer som ingår i självrening av vattendrag är utspädning, sedimentering och återupptagning, filtrering, gasöverföring och värmeöverföring.

Dessa processer är inte bara viktiga men har också betydelse för deras förhållande till vissa kemiska och biokemiska självreningsprocesser.

(i) Utspädning:

I början av tjugonde århundradet grundades avfallshanteringspraxis utifrån förutsättningen att "lösningen på förorening är utspädning". Utspädning ansågs vara det mest ekonomiska sättet för avfallsavfall. I denna metod släpps relativt små mängder avfall till stora vattenkroppar. "

Även om utspädning är ett kraftfullt tillägg till självrengörande mekanism för ytvatten, beror dess framgång på att man släpper relativt små mängder avfall till stora vattenkroppar. Tillväxten i befolkning och industriell aktivitet, med ökad efterfrågan på vatten och avloppsvatten, hindrar användningen av många strömmar för utspädning av rå eller dåligt behandlade avloppsvatten.

(ii) Sedimentation och återupptagning:

Källor av suspenderade fasta ämnen, ett av de vanligaste vattenföroreningarna, inkluderar hushålls- och industriavlopp och avrinning från jordbruks- eller stadsverksamhet. Dessa fasta substanser kan vara oorganiska eller organiska material och / eller levande organismer, och de kan variera i storlek från stora organiska partiklar till små, nästan osynliga kolloider.

I suspension upphäver fasta ämnen turbiditet och den reducerade ljuspenetrationen kan begränsa plantans fotosyntetiska aktivitet, hämma synen på vattenlevande djur, störa utfodring av vattenlevande djur som erhåller mat genom filtrering och att vara abrasiva mot andningsstrukturer såsom gödselar.

Avveckling eller sedimentering är naturens metod att avlägsna suspenderade partiklar från en vattendrag, och de flesta stora fasta ämnen kommer att lösa sig lätt i vilande vatten. Partiklar i det kolloidala storleksområdet kan förbli i suspension under långa perioder, men så småningom kommer de flesta av dessa också att lösa sig ut.

Återupptagning av fasta substanser är vanligt vid översvämning eller tung avrinning. I sådana fall kan ökad turbulens resuspendera fasta substanser som tidigare deponerats längs vanligen vilande områden i en ström och bära dem för avsevärda avstånd nedströms. Så småningom kommer de igen att bosätta sig, men inte innan deras närvaro har ökat grumligheten i de vatten som de har introducerats i.

(iii) filtrering:

Som stora bitar av skräp tvättar sig längs en bäddsbädd, ställer de ofta på vass eller stenar där de förblir fångade tills högvatten tvättar dem i vanligt igen. Små bitar av organisk material eller oorganiska leror och andra sediment kan filtreras ut av stenar eller stenar längs strömmen bädden.

Som vatten percolates från ytan nedåt i grundvattnet vattenfångare sker filtrering av en mycket mer sofistikerad typ och om jordlagren är djupa och fina nog är avlägsnande av suspenderat material väsentligen fullständigt när vattnet går in i akvariet. Många strömmar utbyter fritt med alluviala vattenfötterna under dem, så det filtrerade vattnet kan komma in i strömmen vid någon tidpunkt nedströms.

(iv) Gasöverföring:

Överföringen av gaser till och från vatten är en viktig del av den naturliga reningsprocessen. Uppfyllningen av syre förlorad till bakteriell nedbrytning av organiskt avfall uppnås genom överföring av syre från luften till vattnet. Omvänt kan gaser som utvecklas i vattnet genom kemiska och biologiska processer överföras från vattnet till atmosfären.