Твердый осадок в водной среде

Твердый осадок представляет конгломератный (уплотненный) материал, органический и неорганический, который может быть унесен водой, ветром или льдом.

Хотя этот термин часто используется для обозначения почвенного, минерального вещества (например, глины, ила и песка), разлагающиеся органические вещества и неорганический биогенный материал также считаются осадком.

Большинство минеральных седиментов приходят от размывания и выветривания, органический седимент типично детрит от разложения материала как водоросли. Эти частицы, как правило, небольшие, с глиной, определенной как частицы менее 0,00195 мм в диаметре, и крупный песок, достигающий  1,5 мм в диаметре. Однако во время наводнения или другого высокого потока даже крупные породы могут быть классифицированы как осадок, поскольку они переносятся вниз по течению.

Твердый осадок является естественным элементом во многих водоемах, хотя на него могут влиять антропогенные факторы.твердый осадок

Взвешенный либо осажденный

В водной среде твердый осадок может быть либо взвешенным (плавающим в толще воды), либо осажденным (оседающим на дне водоема).
Мелкодисперсный осадок можно найти практически в любом водоеме увлекаемый потоком воды. Когда осадок плавает в толще воды, он считается взвешенным.

Что такое перенос осадков?

Перенос осадка представляет собой перемещение органических и неорганических частиц водой. В общем, чем больше поток, тем больше осадка будет транспортироваться. Поток воды может быть достаточно сильным, чтобы суспендировать частицы в толще воды, когда они движутся вниз по течению, или просто толкает их вдоль дна водного пути.

Транспортируемый твердый осадок может включать минеральные вещества, химические вещества и загрязнители, а также органические материалы.
Осадок может быть перенесен вниз по течению потоком воды.
Взвешенный осадок – это любые частицы, обнаруженные в толще воды, независимо от того, течет вода или нет.
Мутность в озерах и медленно движущихся реках обычно обусловлена промывочной нагрузкой. При увеличении расхода (увеличении взвешенной нагрузки и общего переноса осадка) мутность также увеличивается. Хотя мутность не может использоваться для оценки переноса осадка, она может аппроксимировать концентрации взвешенного осадка в конкретном месте.

Что такое отложение осадков?

Отложения необходимы для развития водных экосистем путем пополнения питательных веществ и создания бентических местообитаний и нерестилищ. Эти преимущества возникают из-за отложения наносов – когда взвешенные частицы оседают на дно водоема. Это осаждение часто происходит, когда поток воды замедляется или останавливается, и тяжелые частицы больше не могут поддерживаться турбулентностью слоя.

Отложения осадков можно найти в любой точке водной системы, от высокогорных ручьев до рек, озер, дельт и пойм. Однако следует отметить, что, хотя отложения имеют важное значение для роста водной среды обитания, они могут вызывать экологические проблемы, если темпы осаждения слишком высоки или слишком низки.

Осаждаемые твердые вещества

Взвешенные частицы, которые падают на дно водоема, называются осаждающими твердыми частицами. Поскольку они находятся в руслах рек и ручьев, эти осевшие твердые вещества также известны как отложения. Размер твердых тел зависит от системы водообеспечения. При высоких потоках двигаются вещества размером с гравий. Более мелкие частицы, включая ил и глину, могут быть вынесены в устье или дельту.
В морской среде оседает почти весь взвешенный осадок. Это связано с наличием ионов соли в воде. Ионы соли связываются со взвешенными частицами, способствуя их объединяться с другими частицами в воде. По мере увеличения общего веса осадок начинает опускаться на морское дно. Вот почему океаны и другие морские экосистемы, как правило, имеют более низкие уровни мутности (большую прозрачность воды), чем пресноводные среды.

Хотя эстуарии и другие приливные районы могут считаться морскими, они не обязательно более прозрачны, чем пресноводные. Лиманы являются местом сбора взвешенных осадков, поступающих вниз по реке. Кроме того, в приливной зоне постоянное движение воды заставляет донный осадок постоянно ресуспендироваться, предотвращая высокую прозрачность воды во время приливных периодов.

Прозрачность устья будет зависеть от его уровня солености, поскольку это будет способствовать осаждению частиц.

Почему важны перенос и осаждение осадков?

Многие экосистемы прямо или косвенно извлекают пользу из переноса и осаждения осадков. Отложения создают водные среды обитания для нерестовых и бентических организмов. Они также помогают обеспечить питательными веществами водные растения, а также растительности в прибрежных экосистемах, таких как поймы и болота. Без отложения осадков прибрежные зоны могут подвергнуться эрозии или вообще исчезнуть.осадки

Влияние на водную жизнь

Отложение твердых осадков создают среду обитания для водной флоры и фауны.

В то время как слишком много осадков может быть вредным способствуя повышению уровня моря. Слишком мало осадков может также снизить качество экосистемы. Некоторые водные среды обитания даже специфичны по размеру зерна. Многие нерестовые места обитания требуют определенного размера осадка (например, гравий), и слишком мелкий осадок может в конечном итоге задушить яйца и других бентических существ.
Нерка и другие рыбы требуют специальных материалов осадка (например, гравий) для создания своего нерестового ложа чтобы защитить яйца, не задушив их. Слишком большое осаждение осадка может также похоронить среду обитания и даже физически изменить водный путь. Чрезмерные уровни взвешенной нагрузки, как правило, оказывают негативное воздействие на водную жизнь. Взвеси в воде могут помешать распространению света от достижения погруженной в воду растительности и забивают рыбам жабры. Если водоем постоянно подвергается воздействию высоких уровней переноса осадков, это может побудить более чувствительные виды покинуть этот район.

С другой стороны, слишком малый перенос твердых осадков может привести к истощению питательных веществ в поймах и болотах, уменьшая среду обитания и вегетативный рост. В то время как чистота воды часто объявляется эталоном качества воды, низкое количество мутности может защитить водные виды от хищничества. Кроме того, слишком малое отложение осадков может привести к эрозии берегов рек и прибрежных районов, вызывая потерю земель и разрушая прибрежные местообитания.

Откуда берутся осадки?

Отложения происходят от геологических, геоморфологических и органических факторов и как осадочные горные породы. Количество, материал и размер транспортируемого осадка являются суммой этих влияний в любом конкретном водном пути. Твердые осадки, переносимые в реках с верховьями гор, часто включают ледниковый ил, в то время как водоем, окруженный болотом, будет затоплен разлагающимся органическим материалом.

Отложения геологии

Многие частицы осадка имеют минеральную основу. Точная природа зависит от местоположения и геологии этого местоположения. Ледниковый тип распространен в горных хребтах, в то время как низменные реки более склонны собирать почвенные осадки. В проточных водных путях транспортировка осадков будет включать местный гравий, гальку и мелкие камни. Более твердые породы с меньшей вероятностью превращаются в осадок, в то время как мягкие породы быстрее разрушаются и легко уносятся проточной водой. На физический состав транспортируемого осадка сильное влияние оказывает геология окружающей среды.

Конкретные геологические элементы обычно локализованы, такие как базальт вблизи границ вулканических плит или известняк в исторически мелководных морских районах. Перенос отложений часто ответственен за смешивание этих геологических особенностей, унося минеральные частицы далеко от их места происхождения. Горные потоки, полные ледникового ила, могут транспортировать этот осадок вплоть до приливного залива. Аналогичным образом, реки, протекающие через сельскохозяйственные районы, могут выносить удобрения в океан.

Миллионы лет назад осадочные отложения помогли сформировать многие из существующих геологических особенностей. Осадочные породы, такие как песчаник и известняк, создаются отложениями осадочных пород, которые в конечном итоге превращаются под давлением в камень. Как только эти породы вновь подвергнутся воздействию воды и воздуха, процесс переноса осадка может начаться снова.

Отложения и геоморфология

Людское землепользование, как городские районы, аграрные фермы и строительные площадки влияют на нагрузку седимента. Эти последствия носят косвенный характер, поскольку они требуют обильных осадков или наводнений для переноса их осадков в воду. Однако антропогенное землепользование является одним из ведущих факторов чрезмерного осаждения из-за эрозии. Это увеличение происходит потому, что “нарушаются” участки  (лесозаготовительные, горнодобывающие, строительные и сельскохозяйственные) которые часто обнажают или разрыхляют верхнюю почву путем удаления местной растительности. Эта рыхлая почва затем легко переносится в близлежащую реку или под потоком дождей.

Последствия переноса и осаждения

В то время как твердый осадок необходим для создания водных сред обитания и повторного введения питательных веществ для затопленной растительности, слишком много или слишком мало осадка может легко вызвать проблемы экосистемы и безопасности.

Независимо от того, вызваны ли проблемы размывом, эрозией, накоплением или просто чрезмерной мутностью, скорость переноса осадка является важным экологическим фактором. В дополнение к проблемам, вызываемым количеством груза, осадок может легко вводить загрязнение и другие загрязняющие вещества в водный путь, распространяя загрязняющие вещества вниз по течению.