Комплексный подход к регулированию качества воды слабопроточных водоемов (на примере Баландинского пруда Челябинского металлургического комбината)

Аннотация

Цель исследования состоит в повышении эффективности снижения экологической опасности слабопроточных искусственных водоемов (пруды, водохранилища, технологические водоемы). Материалы и методы. Для решения проблемы известны три подхода. 1. Биологическая очистка водоемов. Данный подход имеет недостаток, который заключается в низкой скорости биологической очистки. 2. Гидромеханическое удаление донных осадков. На первый взгляд, данный метод предполагает быстрое и кардинальное решение проблемы. Но исследования, проведенные отечественными и зарубежными учеными, в том числе и в данной статье, показали все недостатки «революционного» подхода к экологическим проблемам системы «вода – техногенные отложения – донные осадки водных объектов». Доказано, что дноуглубительные работы разрушают эту систему. Они полезны только в случае, если в такой водоем прекратится сброс неочищенных сточных вод, а дальнейшее проведение биологической очистки приведет к появлению новой улучшенной экологической системы. Однако такой подход требует значительных экономических затрат. В противном случае, сочетание сброса неочищенных сточных вод и дноуглубительных работ приводит к увеличению энтропии экологической системы и её разбалансировке с многообразием случайных путей развития системы и невозможностью дальнейшей реабилитации таких водоемов. 3. «Эволюционный» подход с регулированием количества и качества сбрасываемых сточных вод с их регулярной биологической очисткой. Такой подход сохраняет сложившуюся экологическую систему с прогнозируемым уровнем экологической опасности. Однако он неприменим для технологических водоемов с высоким уровнем загрязнения сточных вод и донных отложений. Результаты и обсуждение. Сделан обзор эффективности известных методов очистки сточных вод с выявлением их недостатков. Предлагается комплексный подход, сочетающий параллельное проведение дноуглубительных работ с биологической очисткой последовательно на малых площадях с управлением процессом очистки. Выводы. С помощью разработанного нового подхода становится возможным исключение недостатков, характерных для широко известных подходов к реабилитации слабопроточных водоемов. При этом не требуется дорогостоящей очистки сточных вод, и в результате очистки возникает новое экологическое равновесие, обеспечивающее качество воды, удовлетворяющее нормативным требованиям, утвержденным нормативно-правовыми актами Российской Федерации.