• Введение
• Весна – период существенных климатических и гидрологических изменений, когда таяние снега и повышение температуры оказывают значительное влияние на водоемы. В этот период наблюдаются резкие изменения физических, химических и биологических характеристик воды. Повышенная мутность, увеличение концентрации взвешенных частиц и изменение состава растворенных веществ требуют специального подхода к очистке воды. Адаптация технологий водоподготовки к весенним условиям позволяет обеспечить безопасное использование природной воды для бытовых, сельскохозяйственных и промышленных нужд.
• Изменения качества воды весной
• Весенний период характеризуется резким увеличением стока талой воды, что приводит к обрушению большого количества органических и неорганических примесей в водоемы. Запас воды в снеге, тающий под воздействием солнечного тепла, способствует поступлению в реки и озера высоких концентраций взвешенных веществ, минеральных солей и пестицидов, накопившихся за зимний период. Эти изменения отражаются на физико-химических показателях воды, таких как мутность, цветность и содержание растворенных веществ.
• С увеличением температуры воды активизируется рост микрофлоры и водорослей, что может вызывать эвтрофикацию (процесс ухудшения качества воды из-за избыточного поступления в водоём биогенных элементов, в первую очередь соединений азота и фосфора) и образование цветения водорослей. Рост биомассы микроводорослей часто сопровождается образованием токсинов, что представляет дополнительную опасность для экосистемы и здоровья человека
• Согласно специализированным исследованиям, характерным для весеннего периода является наличие повышенного содержания коллоидных и механически взвешенных частиц, что обусловлено интенсивной эрозией почв и смывом осадков с берегов водоемов. Дополнительное влияние оказывает таяние снега, способное вносить в водную систему как минеральные, так и органические загрязнители, изменяя общий химический состав воды.
• Проблемы очистки весенней воды
• Основной проблемой очистки весенней воды является высокая мутность, вызванная большим количеством взвешенных частиц, а также повышенной концентрацией органических веществ. Из-за интенсивного стока талой воды в водоемы попадает большое количество природных и антропогенных загрязнителей, таких как пестициды, удобрения, остатки сельскохозяйственной продукции и бытовые отходы. Эти компоненты требуют комплексного подхода к удалению, поскольку их структура и химические свойства могут значительно варьироваться.
• Низкие температуры воды в ранний весенний период также создают определенные трудности: охлажденная среда замедляет процессы окисления и биологического разложения загрязнений, что требует дополнительного времени для достижения желаемого эффекта очистки. При этом традиционные методы обработки могут оказаться менее эффективными, если не предусмотреть температурные коррективы или не использовать дополнительные стадии предварительной фильтрации для удаления крупных взвешенных частиц.
• Методы очистки воды в весенний период
• Очистка воды из водоёмов весной должна учитывать сезонные изменения и быть адаптированной для устранения как физико-химических, так и биологических загрязнений. Основные методы включают:
• 1. Механическая очистка. Предварительная механическая обработка с использованием сеток и сит позволяет удалить крупные взвешенные частицы, что является необходимым этапом перед применением химико-коагуляционных методов.
• 2. Химико-коагуляционная обработка. Использование коагулянтов (например, алюминиевых или железных солей) способствует агрегации мелких частиц и осаждению органических загрязнителей. Однако повышенное содержание органики, мутности и пониженная температура воды в ранний весенний период может снижать эффективность стандартных коагуляционных процессов, что требует корректировки дозировок реагентов.
• 3. Фильтрация. Песчаные и угольные фильтры помогают удалить остаточные взвешенные частицы и органические соединения. В условиях весеннего повышения мутности фильтры требуют более частой промывки или замены фильтрующего материала.
• 4. Дезинфекция. После механико-химической обработки воды применяется дезинфекция (например, хлорирование или озонирование) для уничтожения патогенных микроорганизмов. В весенний период повышенная биологическая нагрузка требует более тщательного контроля дозировки и времени воздействия дезинфицирующих средств.
• 5. Дополнительные современные методы. В условиях сложного состава загрязнений актуально применение методов ультрафильтрации и обратного осмоса, а также процессов продвинутой окислительной обработки (Advanced Oxidation Processes, AOP), позволяющих эффективно устранять как органические, так и микробиологические загрязнения.
• Адаптация технологий очистки к весенним условиям
• Учитывая специфические особенности весенней воды, системы очистки должны быть адаптированы к повышенной нагрузке взвешенных веществ и сниженной температуре. В первую очередь, усиливается контроль предварительной фильтрации – использование многоступенчатых фильтров и отстойников позволяет максимально эффективно отделить крупные частицы до начала химической обработки и дезинфекции.
• Также рекомендуется корректировать дозы химических реагентов в зависимости от состава воды, поскольку весенний сток может содержать повышенное количество природных органических веществ, требующих более точного подбора коагулянтов. При этом важна регулярная лабораторная диагностика состава воды для оперативной коррекции технологической схемы очистки.
• В ряде случаев целесообразно применение комбинированных систем очистки, в которых интегрированы как механические, так и химико-биологические методы. Такой подход позволяет компенсировать снижение эффективности отдельных методов в условиях пониженной температуры и повышенной мутности воды, характерных для весеннего периода.
• Кроме того, современные разработки в области водоподготовки предусматривают возможность динамической регулировки процессов очистки с использованием систем автоматизированного мониторинга, что особенно актуально весной, когда качество воды может быстро изменяться.
• Заключение
• Весной очистка воды из водоёмов представляет собой сложный технологический и экологический вызов, обусловленный изменениями физических, химических и биологических характеристик воды. Эффективное решение проблемы требует комплексного подхода, включающего адаптацию существующих методов очистки, использование современных технологий и постоянный мониторинг качества воды. Разработка интегрированных систем управления водными ресурсами позволит не только обеспечить безопасность водоснабжения, но и сохранить экосистемы в условиях сезонных колебаний.

Список использованных источников

1. World Health Organization (WHO). (2017). Guidelines for Drinking-water Quality, 4th Edition. https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/255762/9789244548158-rus.pdf
2. Сезонные изменения качества поверхностных вод устьевого участка северной Двины. Cyberleninka. https://cyberleninka.ru/article/n/sezonnye-izmeneniya-kachestva-poverhnostnyh-vod-ustievogo-uchastka-severnoy-dviny. 

Внешняя биогенная нагрузка на поверхностные воды равнинных водохранилищ: закономерности формирования и научно-методическое обоснование системы регулирования. Диссертация, ФГАОУ ВО КФУ. https://dissertations.tsu.ru/DegreeApplicationsFiles/application-4c650e98-514e-45db-8794-65d8c14a1baa/baafd65e-ba57-419a-bbe2-a176696ce35a-Минакова_Е.А._Диссертация.pdf