0 Товаров - 0 руб.
/ Очистка загрязненных вод искусственными «рифами» из наброски известковых и цеолитосодержащих пород
Стационарные искусственные «рифы» воспроизводят толерантные к состоянию среды сообщества водных организмов, способные процветать на различных фазисах существования. Средообразующим фактором таких сообществ является перифитон (зоо- и фитообрастание) — своеобразный «щит». Иначе говоря,
искусственные рифы -— это естественные биотопы, постоянные или временные места обитания, размножения, деятельности, субстраты и ориентиры, организующие жизненное пространство гидробионтов. Рифовые сообщества вступают в разнообразные бенто-пелагические связи и оказывают определенное влияние на окружающую среду.
Исследования и строительство стационарных искусственных рифов составляют основу многих национальных программ по воспроизводству биологических запасов, экологической, рыбохозяйственной и рекреационной мелиорации приобрежных вод. Стационарные искусственные рифы возводятся также с целью защиты дна и акваторий от донных тралений, драгирования или нелегального промысла.
Использование наброски из известняка и цеолитосодержащих пород (группы минералов — водных алюмосиликатов, обладающих способностью выделять и вновь впитывать воду, а также обменивать катионы) позволяет снизить концентрацию пула ионов кальция до значений ПДК. Камни, перекрывая диффузию кислорода в направлении вода-дно, с одной стороны, увеличивают интенсивность анаэробных процессов (подобно работе метантенка), с другой, локализуют их под камнями (рис. 1), способствуют образованию так называемых граничных условий во внутренних полостях наброски, что на порядок увеличивает эффективность минерализации органики и нейтрализации ряда поллютантов в результате воздействия сероредукции, сульфатредукции и т. д. Воды раскисляются, нейтрализуются растворимые соединения алюминия. Увеличение щелочности способствует более эффективной работе углеводородо-окисляющих микроорганизмов и минимизирует их переход на более легкие формы органики.
В водопроводящих руслах с известняковой наброской происходит быстрая коагуляция углеводородосодержащей пленки, «створаживание» илов, очистка пор песка, интенсифицируются поверхностно-активные процессы сорбции и т. д. Камни заселяются перифитоном (обрастания микробами, протистами, водорослями, животными и т. д.). Камни эффективно работают и в полностью заиленном состоянии. Канал длиной 893 м в Митино (Москва) на 100% очищает воду от меди, кадмия, алюминия, цинка и т. д.
Таким образом, известняковые каналы представляют собой своеобразный «аэротенк» в толще воды и мощнейший «метантенк» под камнями ложа.
Ниже приведены данные по известняковому каналу доочистки ливневых и талых вод в Митино (проект института Мосинжпроект). Канал из глыб известняка с подсыпкой цеолитосодержащих пород эксплуатируется с декабря 1999 г. По состоянию на декабрь 2001 г. он достиг и превысил заявленные в проекте мощности очистки: при концентрации на входе углеводородосодержащих загрязнений до 10 мг/л обеспечивает на выходе (водоприемник р. Сходня) от 0,05 до 1,5 мг/л (последнее значение зимой), формирование покрова обрастателей (перифитон) будет улучшаться.
В канале Митино отмечено и снижение значимых в медицинском отношении микроорганизмов, что объясняется действием пула ионов кальция в направлении стабилизации органики воды и осадка. По расчетам канал может работать без очистки 50—70 лет.
На рис. 1 и 2 схематично показаны результаты исследований биогеохимической ситуации на дне в зоне железобетонного монолитного опорного элемента вертикальной набережной и в зоне наброски глыб известняка диаметром 45 см и более после пятилетней экспозиции в р. Москва у пос. Фаустово. Черным цветом обозначена зона восстановленной ситуации.
В Европе запрещено в сооружениях водозабора, водоводов, колодцах применение асбоцементных элементов, особенно контактирующих с водой для питьевых нужд. Известняковая наброска и цеолиты исключают это явление.
Некоторые особенности строительства известняковых каналов (водотоков) с подсыпкой цеолитов связаны с тем, что наброска по откосам и дну осуществляется одинаковой толщины по СНИПу для откосов. Одно из основных требований технологии: сортамент глыб диаметром более 30 см в наброске должен составлять не менее 60%. Годится любой по химсоставу и фактуре известняк (окской свиты и т. д.) с плотностью не менее 2,45 г/см3.
Для примера. Канал очистки-доочистки воды: протяженность канала не менее 800 м, максимальная глубина до 1,7 м, ширина в паводок не менее 30 м, расчетный расход с обеспеченностью 0,05. Канал может очищать воду от углеводородосодержащих загрязнений с 0,44 мг/л на входе до 0,05 мг/л на выходе как зимой, так и летом. Масса цеолитов для такого канала до 100-200 кг/га.
По материалам: Бойкова И.Г., Волшаник В.В., Карпова Н.Б. и др. Эксплуатация, реконструкция и охрана водных объектов в городах. 2008
