Auto-purification des systèmes d'eau naturelle

Certains des principaux processus physiques d'autoépuration des systèmes d'eau naturelle sont les suivants: (i) Dilution (ii) Sédimentation et remise en suspension (iii) Filtration (iv) Transfert de gaz.

Les principaux processus physiques impliqués dans l'autoépuration des cours d'eau sont la dilution, la sédimentation et la remise en suspension, la filtration, le transfert de gaz et le transfert de chaleur.

Ces processus sont non seulement importants mais ont également une importance dans leur relation avec certains processus d'autoépuration chimique et biochimique.

(i) Dilution:

Au début du XXe siècle, les pratiques d'élimination des eaux usées étaient fondées sur le principe que «la solution à la pollution est la dilution». La dilution était considérée comme le moyen le plus économique d'éliminer les eaux usées. Selon cette méthode, des quantités relativement faibles de déchets sont déversées dans de grandes masses d’eau ».

Bien que la dilution soit un puissant complément au mécanisme d’autonettoyage des eaux de surface, son succès dépend du rejet de quantités relativement petites de déchets dans de grandes étendues d’eau. La croissance de la population et de l'activité industrielle, avec l'augmentation de la demande en eau et des quantités d'eaux usées, empêche l'utilisation de nombreux cours d'eau pour la dilution des eaux usées brutes ou mal traitées.

ii) Sédimentation et remise en suspension:

Les sources de matières en suspension, l’un des polluants les plus courants, comprennent les eaux usées domestiques et industrielles et les eaux de ruissellement provenant d’activités agricoles ou urbaines. Ces solides peuvent être des matériaux inorganiques ou organiques et / ou des organismes vivants et leur taille peut varier de grosses particules organiques à de minuscules colloïdes, presque invisibles.

En suspension, les solides augmentent la turbidité et la pénétration de la lumière réduite peut limiter l'activité photosynthétique des plantes, nuire à la vision des animaux aquatiques, gêner l'alimentation des animaux aquatiques obtenant leur nourriture par filtration et abraser les structures respiratoires telles que les branchies.

La sédimentation ou la sédimentation est la méthode de la nature pour éliminer les particules en suspension d'un cours d'eau, et la plupart des gros solides se déposent facilement dans des eaux calmes. Les particules de taille colloïdale peuvent rester en suspension pendant de longues périodes, bien que la plupart d'entre elles finissent par se déposer.

La remise en suspension de solides est courante en période d'inondation ou de fort ruissellement. Dans de tels cas, une turbulence accrue peut remettre en suspension des solides précédemment déposés dans des zones normalement au repos d'un cours d'eau et les transporter sur des distances considérables en aval. Ils finiront par s’installer à nouveau, mais pas avant que leur présence ait augmenté la turbidité des eaux dans lesquelles ils ont été introduits.

(iii) filtration:

Lorsque de gros morceaux de débris s’inondent le long d’un lit, ils se déposent souvent sur des roseaux ou des cailloux où ils restent pris jusqu’à ce que les hautes eaux les laissent à nouveau dans le courant principal. Les petits morceaux de matière organique ou les argiles inorganiques et autres sédiments peuvent être filtrés par des cailloux ou des roches le long du lit du cours d'eau.

Lorsque l'eau pénètre de bas en haut dans les nappes phréatiques, une filtration d'un type beaucoup plus sophistiqué se produit. Si les couches de sol sont suffisamment profondes et fines, l'élimination des matières en suspension est pratiquement complète au moment où l'eau pénètre dans l'aquifère. De nombreux cours d'eau s'échangent librement avec les aquifères alluviaux situés en dessous, de sorte que l'eau filtrée peut retourner dans le cours d'eau à un moment donné en aval.

iv) Transfert de gaz:

Le transfert de gaz dans et hors de l'eau est une partie importante du processus de purification naturelle. La reconstitution de l'oxygène perdu en raison de la dégradation bactérienne des déchets organiques est réalisée par le transfert de l'oxygène de l'air dans l'eau. À l'inverse, les gaz dégagés dans l'eau par des processus chimiques et biologiques peuvent être transférés de l'eau à l'atmosphère.