Борьба с заиливанием и очистка донных отложений водоемов 

Фото Уборка иловых отложений в сильно заросшем и обмелевшем водоеме

Каждый водоем подвергается заиливанию, что ухудшает качество воды и возможности по его использованию. Это вызывает необходимость проведения мероприятий как по предупреждению заиливания, так и по очистке донных отложений водоемов которые уже накопились. Рассмотрим по порядку чем опасно заиливание и как с ним бороться.

 

Содержание

• Чем опасно отложение ила на дне водоема
  
• Чем опасно накопление донных отложений ила в прудах
  
• Предупреждение заиливания прудов
  
• Борьба с избытком иловых отложений
  
• Механическое удаление ила со дна прудов
  

 

Чем опасно отложение ила на дне водоема

На дне каждого водоема есть ил и если его толщина не большая это даже неплохо, но накопление отложений ила на дне ухудшает условия обитания гидробионтов и его использование для нужд хозяйства. Заиливаются все водоемы - реки, озера, водохранилища, но особенно рыбоводные пруды. На реках отложения ила на дне могут уничтожить нерестилища проходных и полупроходных рыб - семги, лососей, шемаи, рыбца и других. Отложения ила в низовьях рек могут привести к перекрытию рыбоходных каналов и другим неприятностям.

Донные отложения ила в озерах способствуют их зарастаемости и последующему превращению в болота и делают их полностью непригодными для ведения рыбного хозяйства.

Даже крупные водохранилища могут накопить мощные донные отложения ила, что приводит к уменьшению объема накопления воды, что не позволяет электростанциям работать в проэктной мощности. Иногда значительное накопление ила приводит к прекращению судоходства. 

Но особенно подвержены угрозе донных отложений ила рыбоводные пруды.

Чем опасно накопление донных отложений ила в прудах

Несмотря на меры по предупреждению накопления ила в прудах он постоянно нарастает. При толщине ила до 10-15 см в иле все процессы разложения органики идут в аэробных условиях, т.е. с доступом кислорода. При такой толщине ила в нем хорошо развиваются все кормовые донные организмы. Процессы разложения органического вещества в аэробных условиях идут с помощью аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий, грибков. Продукты жизнедеятельности аэробных бактерий в виде минеральных веществ и гуминовой кислоты служат пищей для бактериопланктона и фитопланктона.

В глубоких слоях ила анаэробные бактерии разлагают органику с образованием перегнойной кислоты. Накопление перегнойной кислоты отрицательно действует на аэробных бактерий. Поэтому нежелательны илы толщиной более 20 см. В очень толстых иловых отложениях идут процессы и с образованием вредных газов, в частности сероводорода. Появление летом пузырьков на поверхности водоема – первый признак сероводородного брожения. В результате интенсивность круговорота биогенных веществ в водоеме резко падает.
К этому следует добавить, что илы обладают способностью поглощать из воды минеральные соединения, особенно фосфорные, переводя их в труднорастворимые соединения. При интенсификации рыбоводного процесса минерализация органических веществ иловых отложений не обеспечивается обычными мелиоративными мерами: рыхлением, известкованием и другими. Причем меры интенсификации рыбоводства (кормление, удобрение прудов) не дают должного эффекта, так как плохой гидрохимический режим водоемов тормозит их действие. Возрастают кормовые затраты на единицу прироста. Этому способствует и снижение доли естественной пищи в рационе рыбы.

Не стоит также забывать, что иловые отложения поглощают кислород, в некоторых случаях потребляя до 40 % кислорода в водоеме, что может негативно сказаться на выращиваемой рыбе.

Предупреждение заиливания прудов

Очистка донных отложений ила очень затратное мероприятие, поэтому лучше предупреждать накопление иловых отложений в водоеме, чем потом заниматься их очисткой. Это банально дешевле на несколько порядков. Что может предпринять фермер для предотвращения нарастания иловых отложений в пруду? 

[Текст доступен только для зарегистрированных пользователей]

Борьба с избытком иловых отложений

С целью улучшения условий жизни рыб в водоеме применяют удаление ила механическим способом и особым приемом, который подробно рассмотрен и носит название «летование прудов».

Механическое удаление ила со дна прудов

Процесс удаления ила трудоемок. В целом в зависимости от водоема и конкретных условий может применяться до 600 приемов по очистке дна от иловых отложений. Однако удаление ила со дна водоема очень дорогой процесс и в некоторых случаях может достигать 50 000 $ на 1 гектар.

Даже в небольших прудах удаление ила очень трудоемко и затратно. Для этого после осушения ложа пруда иловые отложения удаляют бульдозером или скрепером. После просушки ложа ил трескается на небольшие куски, которые скалывают вручную.

Прудовый ил – прекрасное органическое удобрение. По содержанию азотистых и фосфорных соединений он превосходит навоз домашних животных, поэтому его возможно вывозить на поля ближайших фермерских хозяйств.
Удаляют иловые отложения и по воде с помощью земснарядов и землечерпалок. От земснарядов ил по трубам подают на поля фильтрации. После высыхания ил применяют как удобрение в сельском хозяйстве, что особенно полезно на песчаных и супесчаных почвах.
Как уже говорилось, механическое удаление ила очень дорогостоящее мероприятие, поэтому его применяют редко. Чаще прибегают к летованию водоемов.

Очистки озера от донных отложений

Очистки озера от донных отложений более сложный процесс, чем пруда из-за невозможности спустить воду и провести механическую очистку донных отложений ила. 

Одним из лучших способов проведения реконструкции заболачивающихся водоемов, чтобы добиться улучшения качества воды следует производить расчистку и углубление локальных зон водоема по этапам учитывая конкретные задачи мелиорации прибрежных участков и возможностей последующей утилизации извлеченных донных отложений ила. Целью должно слать удаление основных очагов заболачивания водоема и сплавинообразования.

Путем расчистки и углубления зарастающего озерного мелководья возможно решить следующие задачи:

• улучшить качество воды путем изъятия части органических илов и сплавин;
• обеспечить условия для ската рыбы с мелководий в более глубокие участки акватории;
• ликвидировать заболоченные участки, прилегающие к мелководьям;
• улучшить ландшафт прилегающих к мелководьям территорий;
• добывать и использовать органический ил.

Оптимальная схема расположения расчищаемых участков на больших водоемах представляет собой чередование площадных расчисток и проточных соединительных каналов с уклоном дна в сторону наиболее глубокого места. Каналы-прорези формируют в виде  трапеций с шириной по дну более 15 м (нормой считается ширина 40 - 80 м).
Местоположение участков для расчистки выбирают учитывая максимальное использование мелководий, улучшения мест обитания водной фауны, нерестилищ, ликвидации застойных зон и создания специальных прорезей для обеспечения ската рыбы в зимний период. Для предупреждения зарастания глубина прорезей должна быть более 3 метров.
Начало работ по расчистке и обустройству озерных мелководий обусловливается временем окончания нереста рыб и достижения жизнестойкости молоди.

Как правило работу проводят в три этапа:

1. Проводят расчистку территории под устройство отвалов и карт намыва, убирая кустарники и мелколесье, проводят отсыпку дамб обвалования, устраивают водосбросные колодцы и системы для сброса осветленной воды;
2. Проводят снятие верхнего торфяно-сплавинного слоя с высшей водной растительностью, кустарником и мелколесьем и укладка вынутой массы на прибрежной территории;
3. Проводят расчистку подводной части мелководья с помощью земснарядов.

Снятие верхнего слоя сплавины необходимо для предотвращения забивания механизмов земснаряда растительностью. Такие работы проводят грейферным способом с помощью плавучего крана типа КПЛ-5-30 или экскаватора Э-304, установленного на понтоне и оборудованного грейфером.

Основные работы выполняются гидромеханическим способом. Этот способ имеет ряд преимуществ: расчистку можно вести практически при любой глубине воды; в одном технологическом цикле сочетаются добыча, транспортирование и укладка пульпы на берегу. Кроме того, гидротранспортирование пульпы возможно на большие расстояния (десятки километров).

Еще одним способом транспортировки добываемой массы является перевозка баржами. Разгрузка барж осуществляется грейферным экскаватором или насосной установкой (в самосвалы).

Технология укладки извлеченного материала зависит от конкретных задач мелиорации мелководий, от вида извлекаемого материала и от ситуации в прибрежной зоне.

Применяются следующие технологические схемы:

1) укладка извлекаемого минерального грунта на подтопленные и заболоченные участки с целью повышения их отметок и благоустройства;

2) укладка органо-минерального материала на гидроотвал с целью дальнейшей его рекультивации;

3) укладка торфяно-сплавинного материала в отстойники с целью дальнейшего использования в качестве удобрений, в первую очередь для рекультивации малопродуктивных земель и гидроотвалов.

Для улучшения ландшафта прибрежной зоны, а также для рекультивации малопродуктивных почв и гидроотвалов возможно применение способа намыва на спланированную поверхность донных отложений и сплавин. Заболоченные участки в зимний период предварительно одамбовываются. Замыв осуществляется сосредоточенным способом с повышенных отметок рельефа. Отвалы и отстойники организуются на неиспользуемых малопригодных землях или заболоченных участках прибрежной территории, обладающих высокой фильтрационной способностью.

По окончании мелиоративных работ и выемки органических грунтов отстойники обычно замывают минеральным грунтом с последующей планировкой, залужением и благоустройством береговой полосы.

Из условия осветления сбрасываемой воды до санитарных норм отвалы грунта и отстойники разбиваются на карты намыва и ограждаются дамбами обвалования из местных грунтов. При производительности земснаряда более 600 м3/ч гидросмеси происходит значительный вынос взвешенных веществ с осветленной водой, поэтому рекомендуется производить намыв, используя две и более последовательно соединенные секции отстойников. Отвод воды из отвалов осуществляется через колодцы и сбросную систему. С целью равномерного распределения пульпы по площади поверхность карт выполняется с уклоном 0,004 - 0,005 в направлении растекания пульпы от пульпопровода.

Укладка материала в отстойники имеет несколько технологических схем, из которых практическое применение нашли следующие:

1) укладка материала при непрерывной закачке и сбросе осветленной воды через серию отстойников и прудок-отстойник;

2) укладка материала при периодическом заполнении отстойника, осветление пульпы и сброс осветленной воды в водоприемник через сливные колодцы.

При работе земснаряда ЗРС-Г на различных грунтах и с различными грунтозаборными устройствами концентрация пульпы изменяется в диапазоне 0,08 - 52,0 %. В связи с этим по разному протекают седиментационные процессы, определяющие укладку материала в отстойнике и осветление пульпы. Производственный опыт показал, что для создания более равномерной поверхности намытого материала следует применять рассредоточенный способ намыва или торцевой способ с использованием веерного распределителя. Чтобы исключить неравномерность распределения состава и свойств намытого материала по длине карт, периодически следует осуществлять залив с противоположных торцевых обваловок. Для лучшего осветления пульпы при намыве ее на одамбованных склоновых участках необходимо проводить нарезку борозд параллельно береговой линии с учетом рельефа местности.

Для рекультивации намытых площадок после планировочных работ землеройными механизмами осуществляется намыв органоминерального донного и сплавинного материала.

При проведении дноуглубительных работ необходимо предусмотреть мероприятия, способствующие снижению негативного влияния работы земснарядов, грейферов и стоков с гидроотвалов (отстойников) на качество воды. Среди таких мероприятий возможно использование самих сплавин и зарослей высшей водной растительности, которые могут выступать в качестве естественных биологических и механических экранов, задерживающих взвешенные и растворенные вещества.

Основные способы снижения содержания взвешенных веществ в осветляющейся воде:

• регулирование скорости течения осветляющейся воды в отстойниках;
• удлинение пути прохода осветляющейся воды с использованием серии секций отстойников;
• отстаивание пульпы с периодическим сбрасыванием воды через шандорные колодцы;
• использование фильтрационных экранов в местах выпуска осветленной воды.

В результате механической расчистки мелководий от сплавин можно выделить два этапа формирования гидрохимического режима: во время производства работ и после их завершения.