Selvrensning af naturlige vand systemer
Nogle af de vigtigste fysiske processer i selvrensning af naturlige vandsystemer er som følger: (i) Fortynding (ii) Sedimentation og Re-suspension (iii) Filtrering (iv) Gasoverførsel.
De vigtigste fysiske processer involveret i selvrensning af vandløb er fortynding, sedimentering og genopslæmning, filtrering, gasoverførsel og varmeoverførsel.
Disse processer er ikke kun vigtige, men er også vigtige i forhold til bestemte kemiske og biokemiske selvrensende processer.
(i) Fortynding:
I begyndelsen af det tyvende århundrede var affaldshåndteringspraksis baseret på forudsætningen om, at "opløsningen til forurening er fortynding". Fortynding blev betragtet som det mest økonomiske middel til bortskaffelse af spildevand. Ved denne metode udledes relativt små mængder affald i store vandområder. '
Selvom fortynding er et stærkt supplement til selvrensende mekanisme for overfladevand, afhænger dens succes af udledning af relativt små mængder affald i store vandkroppe. Vækst i befolkning og industriaktivitet med stigninger i vandforbrug og spildevandsmængder udelukker brugen af mange vandløb til fortynding af rå eller dårligt behandlede spildevand.
(ii) Sedimentation og Re-suspension:
Kilder til suspenderede faste stoffer, et af de mest almindelige vandforurenende stoffer, omfatter husholdningsaffald og industrielt spildevand og afstrømning fra landbrugs- eller byaktiviteter. Disse faste stoffer kan være uorganiske eller organiske materialer og / eller levende organismer, og de kan variere i størrelse fra store organiske partikler til små, næsten usynlige kolloider.
Ved suspension suspenderer faste stoffer turbiditet, og den reducerede lysindtrængning kan begrænse plantens fotosyntetiske aktivitet, hæmme synet af vanddyr, forstyrre fodring af vanddyr, der opnår mad ved filtrering, og være slibende for åndedrætsstrukturer, såsom gyllene forfalder.
Aflejring eller sedimentering er naturens metode til at fjerne suspenderede partikler fra en vandløb, og de fleste store faste stoffer vil afregne let i hvile. Partikler i det kolloidale størrelsesområde kan forblive i suspension i lange perioder, men i sidste ende vil de fleste af disse også afregne sig.
Genopslæmning af faste stoffer er almindelig i oversvømmelsestider eller tung afstrømning. I sådanne tilfælde kan øget turbulens resuspenge faste stoffer, der tidligere er deponeret langs normalt hvile områder af en strøm og bære dem for betydelige afstande nedstrøms. Til sidst vil de igen bosætte sig, men ikke før deres tilstedeværelse har øget vandløbens turbiditet, som de er blevet introduceret i.
(iii) filtrering:
Da store stykker snavs vaskes langs en strømmengte, ligger de ofte på rier eller sten, hvor de forbliver fanget, indtil højt vand vasker dem igen i mainstream. Små biter af organisk materiale eller uorganiske ler og andre sedimenter kan filtreres ud af småsten eller klipper langs strømstrømmen.
Efterhånden som vandet percolaterer fra overfladen nedad i grundvandspulver, forekommer der filtrering af en meget mere sofistikeret type, og hvis jordlagene er dybe og fine nok, er fjernelse af suspenderet materiale i det væsentlige fuldstændigt, når vandet kommer ind i akvifer. Mange vandløb udveksler frit med de alluviale akviferer under dem, så det filtrerede vand kan genoptage strømmen på et tidspunkt nedstrøms.
iv) Gasoverførsel:
Overførsel af gasser til og ud af vand er en vigtig del af den naturlige rensningsproces. Genopfyldningen af ilt tabt til bakteriel nedbrydning af organisk affald opnås ved overførsel af oxygen fra luften til vandet. Omvendt kan gasser udviklet i vandet ved kemiske og biologiske processer overføres fra vandet til atmosfæren.
