Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации на Эко портале обращайтесь portaleco.ru@gmail.com

 Самоочищение водоемов, роль фотосинтезирующих организмов.
(5 голоса, среднее 4.80 из 5)
Статьи - Экологии высших водных растений

Самоочищение водоемов, роль фотосинтезирующих организмов.

Основной источник загрязнения водоемов — спуск в них хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Хозяйственно-бытовые сточные воды характеризуются большим содержанием азотистых органических веществ, промышленные имеют самый разнообразный состав. При поступлении сточных вод в водоемы в последнее происходят как изменения физических свойств и химического состава, так и состава и количества водных организмов, изменяется вся биологическая структура.

Особой формой загрязнения является евтрофирование водоемов, т. е. обогащение их биогенными элементами. Способность фотосинтезирующих организмов к накоплению и ис пользованию этих веществ (прежде всего фосфора и азота); делает их активными участниками процесса самоочищения природных вод.

Под самоочищением водоемов понимается весь комплекс взаимодействия физических, химических, и биологических; процессов, в результате деятельности которых качество водь приходит к первоначальному состоянию. К физическим факторам самоочищения относятся такие процессы, как седименттация взвешенных нерастворимых веществ, скорость течения» ветровое перемешивание, плотность воды, температура и т. д Химические процессы самоочищения — это распад и окисление органических веществ в воде на аммиак, углекислоту, метан, нитраты, сульфаты, фосфаты. Биологические факторы самоочищения тесно связаны с физико-химическими условиями водоема.

При оценке общего загрязнения водоемов необходимо различать автохтонное — собственное, и аллохтониое — вносимое загрязнение. Автохтонное загрязнение происходит в результате отмирания растений и животных и поступления в воду их метаболитов, аллохтоное загрязнение — при поступлении в водоемы сточных вод. Самоочищение происходит в анаэробных и аэробных условиях. Анаэробно протекают процессы разложения органических субстратов при брожении и гниении. Ряд простейших организмов и бактерии в процессе распада органического материала накапливают промежуточные продукты. При наличии кислорода они могут окисляться дальше. Сероводород, аммиак, метан, низкомолекулярные жирные кислоты и др. — важнейшие промежуточные вещества, образующиеся и накапливающиеся в результате деятельности микроорганизмов в условиях анаэробного самоочищения. В аэробных условиях организмы разрушают органический субстрат в присутствии кислорода. При этом не происходит накопления промежуточных продуктов. В анаэробном самоочищении вод участвуют преимущественно бактерии и грибы, а в аэробном — практически все население водоема.

Большое влияние на процессы самоочищения оказывают фотосинтезирующие организмы. Важность изучения роли фотосинтезирующих организмов в процессе самоочищения отмечалась еще в 1914 г. С. Н. Строгановым. Он подчеркивал, что при самоочищении биологических прудов фитопланктон поддерживает достаточное количество кислорода, поглощает нестойкие органические вещества и подавляет развитие бактерий. Положительные результаты в очистке сточных вод в рыбоводных прудах были получены инженером В. А. Дроздовым (1914) и В. А. Мейеном (1932). В США и других зарубежных странах вошел в практику метод очистки сточной жидкости в биопрудах с небольшой глубиной и значительным периодом обмена (30 сут), где организмам фитопланктона принадлежит главенствующая роль. Долгое время биопруды не получали широкого развития, поскольку основное внимание обращалось на строительство крупных очистных сооружений. В середине пятидесятых годов были развернуты исследования по изучению роли фотосинтезирующих организмов в процессе самоочищения сточной жидкости.

В целях ускорения процессов минерализации и дезинфекции сточных вод было предложено использовать в биопрудах альгологический полиинокулят, что позволило расширить географический диапазон применения биологических прудов.

С помощью биологических методой можно управлять процессами очистки воды (особенно п контактных биопрудах), преодолеть барьер сезонности, соадпть сооружения «малой канализации» даже в полярных рнйоних. Необходимое условие эксплуатации биопрудов своевременное удаление из них минеральных и оргпинческнх веществ для предотвращения вторичного загрязнения и евтрофикации природных вод, утилизация в народном хозяйстве фитопланктона, высших водных растений и своевременный вылов рыбы.

Большой интерес представляют работы, проведенные кафедрой гидробиологии МГУ, касающиеся изучения новых путей борьбы с загрязнениями водоемов. Изучение развития биоценозов на различных субстратах показало возможность использования их в качестве метода очищения вод от органических загрязнений и продуктов распада в условиях протока — модель биопоглотителя.

Большую роль в процессах самоочищения загрязненных вод играют высшие водные растения, которые в значительном количестве развиваются на литорали озер и водохранилищ, мелководных речных плесах и прудах (в том числе и биологических, служащих для очистки сточных вод). По данным Кабанова (1958, 1961), /заросли высших водных растений могут служить барьером при поступлении в водоем рассеянных загрязнений, а тайже угнетающе влиять на сапрофитную микрофлору. Так, например, элодея обладает ясно, выраженными антагонистическими свойствами по отношению к сапрофитным бактериям; ее развитие может также усиливать скорость отмирания дизентерийной палочки в воде.

Водные растения часто играют значительно большую роль, чем фитопланктон, в процессах фотосинтетической деаэрации.

На чистом и загрязненном участках р. Москвы (район Звенигородской биостанции МГУ и Южный порт г. Москвы) нами были проведены исследования по выяснению роли растений в фильтрации речных вод. Часто взвешенные вещества создают значительную мутность воды, что резко ухудшает ее санитарные качества и затрудняет очистку на водопроводных сооружениях. В незагрязняемых водоемах взвеси образуются за счет жизнедеятельности и отмирания гидробионтов, попадают в водоемы с поверхностным стоком, особенно в паводки.

В загрязняемых водоемах взвешенные вещества попадают с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Характеристика взвешенных веществ, оседающих на поверхности растений, приводится в табл.

Как видно из приведенных выше данных, количество взвешенных веществ, оседающих на водных растениях неодинаково. Это, очевидно, связано с их формой и величиной поверхности. Высшая водная растительность является барьером для взвешенных минеральных и органических веществ. При фильтрации воды через заросли погруженных растений ее прозрачность увеличивается. Влияние высших водных растеннй на гидрохимический режим р. Москвы наиболее четко прослеживается на загрязненном участке (табл.).


Таблица

Состав и количество взвешенных веществ на растениях р. Москвы

Вид

 

.Механический

Цвет

Органи

К***

 

состав

ческое

 

 

вещество

 

Potamogeion lucens*

глинистый пе

светло-коричне

3,9

0,80

сок

вый

 

 

Potamogeion perfoliatus*

илистый песок

серо-коричне

3,3

0,76

 

вый

 

 

Myriophyllum spicatum* Fontinalis antipyretica*

песок

серый

6,5

2,50

ил

бурый

19 Л

0,54

Potamogeion pedinatus**

органический детрит

черный

53,4

0,68

Potamogeion zosterifolius**

то же

»

40,5

0,96

Potamogeton lucens**

»

»

30,5

0,85

Myriophyllum spicatum**

»

»

21,2

2,25

 

Химический состав воды р. Москвы на середине реки и по мере прохождения через заросли погруженных растений

Таблица

Показатели

р. Москва у Звенигородской биостанции МГУ

Южный порт

1

2

3

4

1

2

3

4

Растворенный кисло

9,8

9,9

10,5

10,5

1,8

4,8

6,9

8,4

род, мг/л

 

 

 

 

 

 

9,6

6,1

БПКе, мг/л

1,8

1,7

2,1

1.9

16,2

12,2

Окисляемость, мг/л

5,5

5,8

6,8

6,7

9,7

13,7

14,8

15,4

Азот солевого аммиа

0,1

0,1

0,1

0,1

4,6

1,5

0,25

0,25

ка, мг/л

 

 

 

 

 

 

 

 

Азот нитритов, мг/л

0,01

0,01

0,01

0,01

0

0,4

0,8

0,3

Жесткость, мг-экв/л

3,8

3,8

3,5

3,5

3,1

2,8

2,7

2,7

рн

8,35

8,32

8,40

8,45

7,00

7,60

К, 00

8,50

Свободная С03, мг/л

2,4

2,5

2,0

1,7

45,0

10,00

 

1,2

Примечание. 1, 2, 3, 4 — номера станций.


В зарослях погруженных водных растений значительно увеличивается содержание растворенного кислорода, резко снижается количество солевого аммиака и нарастает азот нитритов. Усиление нитрификации на участках, сильно заросших водной растительностью, отмечалось и в некоторых сибирских озерах, что связано в основном с активной деятельностью автотрофных нитрификаторов. Снижение количества свободной углекислоты в зарослях объясняется ее потреблением как источника углеродного питания. В зарослях растений значительно снижается БПК5 (биохимическое потребление кислорода за 5 сут).

В зарослях высшей одной растительности и зообентоса развивается фотофильная фауна, которая также участвует в самоочищении воды и донных отложений от органических веществ, продуктов их распада и бактерий.

Следующий этап в исследовании роли высших водных растений в процессах самоочищения загрязненных вод заключается в углубленном изучении физиолого-биохимических особенностей растений, взаимосвязи их с физико-химическими процессами в водоемах. Именно такой комплексный подход позволит подойти к направленному регулированию самоочищения водоемов, разработке мер по улучшению качества воды.

Помимо хозяйственно-бытовых сточных вод в водоемы поступает значительное количество промышленных загрязнений. Это прежде всего нефть и нефтепродукты, пестициды, соли тяжелых металлов, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), радиоактивные отходы и др. Рассмотрим некоторые аспекты проблемы промышленного загрязнения вод и роли высших растений в их самоочищении.


Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

 
Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки на экологический портал!
Материалы размещены и подготовлены для образовательных и некоммерческих целей.
ООО "Новая Экология" © 2010 - 2016