Самоочищающая способность экосистем

Устойчивость экосистем в условиях постоянного действия природных и антропогенных факторов определяется их способностью к самоочищению. Самоочищение экосистемы — это комплекс процессов, в результате которых восстанавливается гомеостаз системы при воздействии потока техногенных нагрузок и природных факторов.

Самоочищение (самовосстановление) природных сред (воздуха, воды, почвы) происходит благодаря естественным природным процессам: абиотическим (физическим, физико-химическим, химическими) и биотическим (биологическим или биохимическим). Способность к самовосстановлению экосистемы характеризуется природно-экологическим или ассимиляционным потенциалом и оценивается интегрально потенциалами загрязнения природных сред, атмосферы, вод, почв и ландшафтов в целом. С помощью количественных и экспертных оценок могут быть определены потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), потенциал самоочищения почв и самоочищения природных вод.

Самоочищающаяся способность атмосферы определяется метеорологическим потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА). ПЗА — природный потенциал загрязнения атмосферы либо рассеивающая способность атмосферы — совокупность абиотических (метеорологических и климатических) факторов, определяющих условия рассеяния выбросов в атмосфере и ее самоочищение. При определении ПЗА учитываются:

• • характеристики воздушного переноса (направление, абсолютные значения, интенсивность);
• • факторы, способствующие загрязнению атмосферы (штили, туманы, изотермические инверсии, скорости и направление ветра);
• • факторы, способствующие самоочищению атмосферы (осадки, грады, направления ветра, безморозный период, доза ультрафиолетовой радиации и т. д.).

Потенциал самоочищения почв — совокупность физических, химических и биохимических процессов, обусловливающих естественное разложение загрязняющих веществ и ведущих к восстановлению естественных свойств почв и их природного потенциала. Этот потенциал оценивается по следующим показателям:

• • относительной скорости разложения;
• • режиму биологического круговорота;
• • типу климата (количество осадков, солнечная инверсия, среднегодовые температуры);
• • особенностям условий миграции (типы почв, кислотность, гранулометрический состав почв);
• • поглотительной способности почв;
• • наличию геохимических барьеров.

Самоочищение природных вод — это способность водного объекта к восстановлению первоначального состояния за счет совокупности взаимосвязанных гидродинамических, физико-химических, физических, химических, биологических и гидробиологических процессов.

К гидродинамическим и физико-химическим факторам относятся: перемешивание, разбавление (снижение концентраций) и растворение загрязняющих веществ, а также седиментация (отстаивание и осаждение) взвешенных частиц.

К физическим факторам относится обезвреживание под действием солнечного УФ-излучения, к химическим — окисление органических и неорганических веществ. Оценку самоочищения водоема традиционно проводят по отношению к легко окисляемому органическому веществу (показатели химического и биохимического потребления кислорода — ХПК и БПК соответственно) или по общему содержанию органических веществ.

К биологическим факторам самоочищения водоема относятся биохимические (аэробные и анаэробные) процессы, промотируемые «активным илом» — сообществом бактерий, водорослей, плесневых и дрожжевых грибов, а также высших водных растений и живых организмов.

Согласно С. А. Остроумову^[1], рассматривающему не процессы, а функции всех биотических и абиотических компонентов, систему самоочищения любого водоема можно подразделить на функциональные блоки: блок фильтрационной активности («фильтры»), блок перекачивания химических веществ из одной среды в другую («насосы») и блок расщепления молекул загрязняющих веществ («мельницы»).

• [1] Остроумов С. А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории //Доклады Академии наук. 2004. Т. 396. № 1.