Чистый город - 2011
.jpg)
«Биологическая реабилитация водных объектов методом коррекции альгоценоза»
Водные объекты и созданный в стране водохозяйственный комплекс, представленный совокупностью водохозяйственных систем и сооружений, имеют большое значение для социально-экономического развития России. Наша страна располагает более 250 000 квадратных километров озер, водохранилищ, водоемов комплексного назначения и рыбоводных прудов
Практически, все поверхностные водные объекты, особенно в европейской части страны и в районах размещения крупных промышленных и сельскохозяйственных комплексов, испытывают значительное антропогенное воздействие, что выразилось в их загрязнении, истощении, деградации и массовом «цветении» воды сине-зелеными водорослями (цианобактериями). Водоемы стали представлять угрозу безопасности населения.
Для преодоления кризисного состояния были разработаны программы: Национальная программа «Вода России – XXI век», Федеральная целевая программа «Экология и природные ресурсы», Федеральная целевая программа «Оздоровление экологической обстановки на реке Волге и её притоках, восстановление и предотвращение деградации природных комплексов Волжского бассейна на период до 2010 года» (программа «Возрождение Волги»). Все эти программы были направлены на оздоровление экологической обстановки, но в отношении «цветения» воды оказались не эффективны, так как научно-обоснованного механизма выполнения поставленных целей на тот период ещё не существовало. Проект «Чистая вода» - партийный проект Всероссийской политической партии «Единая Россия», принятый в 2008 г. будет значительно успешнее, если в его рамках провести работы по очистке водоемов, используемых в качестве источников водоснабжения.
Для борьбы с «цветением» применяются различные современные методы физической, химической и биологической очистки поверхностных вод. Однако наиболее эффективным на сегодняшний день является метод биологической борьбы с «цветением».
Определённая часть сине-зелёных водорослей может использоваться зоопланктоном. Однако это не говорит о том, что беспозвоночные могут оказать сколько-нибудь существенное влияние на снижение биомассы сине-зеленых водорослей в период их массового развития, тождественного «цветению» воды. Так как с экологической точки зрения, накопление в водоёмах при эвтрофикации избыточной биомассы сине-зеленых водорослей есть следствие того, что большинство таксонов цианобактерий являются тупиком в пищевых цепях гидробионтов.
Следует отметить, что рыбы-фитофаги при использовании в пищу цианобактерий кардинально повлиять или хотя бы снизить биомассу сине-зеленых водорослей в период «цветения», не в состоянии. Поэтому применение растительноядных рыб (белый толстолобик, пестрый толстолобик) для борьбы с «цветением» водоемов не всегда оправдывает ожидаемые результаты.
Проведенные эксперименты и практика показали, что высокую эффективность при решении этой проблемы обеспечивает введение в водоём (альголизация) оригинального штамма с уникальными свойствами одноклеточной зеленой микроводоросли – хлореллы, которая проявляет антагонизм к сине-зеленым водорослям.
Хлорелла считается долгожительницей нашей планеты, существование которой измеряется более чем тремя миллиардами лет. Она представляет собой мелкую, шаровидную или эллипсоидную клетку размером около 8 мкм. При нормальных условиях количество хлореллы учетверяется в течение суток, и такое происходит уже более трех миллиардов лет. Она энергично фотосинтезирует, поглощая углекислый газ и насыщая водоём и воздух кислородом, и при этом обогащается питательными веществами, поглощая их всей поверхностью клетки. В процессе фотосинтеза хлорелла способна использовать до 12% световой энергии, в то время как наземные растения используют только 1–2%. Хлореллa очень активно уничтожает патогенные организмы при достаточном количестве света. Это касается любой микроводоросли, рядом с которой обитают только свои бактерии-спутники, а другие она ликвидирует. Так вот у хлореллы нет бактерий-спутников - патогенов. Сущность описываемого воздействия, происходящего в живой культуре хлореллы, заключается в том, что в процессе жизнедеятельности микроводоросли происходит отмирание болезнетворных бактерий.
Процессы, протекающие в водоемах альголизированных штаммом Chlorella vulgaris ИФР №С-111, основаны на его уникальности, которая заключается в обладании рядом отличительных свойств:
• планктонность - способность к свободному парению в толще воды;
• равномерное распределение клеток в среде развития;
• отсутствие агглютинации клеток – создания колоний;
• способность создавать условия, препятствующие развитию прочих микроорганизмов;
• устойчивость к поражению вирусами, риккетсиями и бактериями;
• невосприимчивость к альгофагам;
Этими свойствами Chlorella vulgaris ИФР №С-111 отличается от всех известных и использующихся штаммов.
Попадая в водоем, Chlorella vulgaris ИФР №С-111 не осаждается на дно и не прилипает к высшей растительности, а парит в верхнем (до 40 – 160 сантиметров) слое воды интенсивно фотосинтезируя и делясь. За несколько дней хлорелла становится доминирующей микроводорослью в указанном слое воды, насыщая его кислородом и удаляя из него излишки углекислого газа, органических и неорганических веществ. При этом уничтожается вся патогенная микрофлора. Поскольку хлорелла является наилучшим кормом для зоопланктона, то численность его в водоеме увеличивается в разы. При альголизации водоема в весенние месяцы массового развития сине-зеленых водорослей не происходит, так как хлорелла успевает поглотить биогены необходимые для их развития. Когда водоем уже заражен сине-зелеными водорослями введение нашего штамма позволяет лизировать их скопления и перевести продукты разложения в процессе фотосинтеза в белок, липиды, и т. д. входящие в структуру хлореллы.
Штамм защищен патентом РФ № 1751981 и принят на депонирование Институтом физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской Академии наук.
Метод введения в водоем зеленой водоросли – хлореллы кроме решения основной поставленной задачи – ликвидации «цветения» сине-зелеными водорослями обеспечивает:
- значительное улучшение качества воды по концентрации химических элементов;
-существенное снижение бактериальной обсемененности воды патогенной микрофлорой;
-увеличение количества растворенного кислорода в воде до нормы в течение всего вегетативного периода;
- увеличение кормовых ресурсов фауны водоемов;
- отказ от применения известкования рыбоводных прудов и других способов угнетения фито- и зоопланктона.
Метод не имеет экологических проблем, так как все процессы, которые он вызывает в водоёме, направлены на улучшение качества воды, увеличение в ней растворенного кислорода и уничтожение патогенных бактерий. Сама хлорелла является полезным кормом для микрофауны водоёма.
Метод применим для любого водоёма как естественного, так и искусственного происхождения, соленость воды которого не превышает 18 %о. После выполнения своей миссии этот метод не нарушает требуемого баланса флоры и фауны.
Метод не имеет экономической альтернативы, так как затраты на его осуществление в десятки раз ниже любого другого способа борьбы с «цветением» водоемов, а получаемые дивиденды значительно увеличиваются за счет дополнительных, положительных результатов.
Наше объединение с 2007 года успешно применяет этот метод на крупных водных объектах Российской Федерации, используемых в качестве источников водоснабжения, разведения рыбы и в целях рекреации.
К настоящему времени вышеуказанный метод применяется нами на Нижнетагильском, Верхне-Выйском, Леневском, Черноисточинском, Белоярском и Матырском водохранилищах. В качестве примера на Матырском водохранилище за три года применения метода, водоем из «неблагополучного» превратился в любимое место отдыха жителей города Липецка. Так как стал одним из наиболее чистых водоемов России.
Нашими услугами пользуются владельцы десятков муниципальных водоемов и крупных рыбхозов страны. Там, где применяется наш метод «цветение» воды синезелеными водорослями прекращается, а качество воды значительно улучшается, что подтверждено результатами независимых экспертиз.
В Российской Федерации большое количество водоемов используются для водоснабжения населения, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, под техногенным прессингом которых многие водоемы испытывают на себе нагрузку, выражающуюся в приеме сточных вод.
Альголизация производится сроком на один сезон и имеет этапный характер. Первый этап представляет собой подледное вселение нашего штамма, так как синезеленые водоросли еще не вступили в фазу активной жизнедеятельности. Второй этап проводится в послепаводковый период, так как происходит обновление воды и подъем ее уровня. Третий этап проводится в июле-августе для закрепления эффекта.
Для достижения наилучших результатов и закрепления достигнутого эффекта в борьбе с цветением ООО НПО «Альгобиотехнология» рекомендует проводить альголизацию четыре года подряд. Поскольку в первый год, в основном, происходит «чистка» воды (снижаются химическое и биохимическое потребление кислорода, уменьшается количество биогенов), и водоем уходит в зиму с высоким содержанием кислорода. Во второй год альголизации происходит запуск многочисленных трофических цепочек. Третий год является закрепляющим, а четвертый «ставит точку».
Таким образом, альголизация является эффективным инструментом в борьбе с «цветением» водоемов синезелеными водорослями.