О РЕЗУЛЬТАТАХ ПРОВЕДЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬШОГО ВАСИЛЬЕВСКОГО ОЗЕРА МЕТОДОМ КОРРЕКЦИИ АЛЬГОЦЕНОЗА В 2014 – 2015 ГГ
+7 (920)219-33-62, kulnev@geol.vsu.ru
УДК 522.2 (470.53)
О РЕЗУЛЬТАТАХ ПРОВЕДЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬШОГО ВАСИЛЬЕВСКОГО ОЗЕРА МЕТОДОМ КОРРЕКЦИИ АЛЬГОЦЕНОЗА В 2014 – 2015 ГГ (ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)
RESULTS OF THE BIOLOGICAL REHABILITATION OF A GREAT LAKE OF VASILIEVSKY METHOD CORRECTION ALGOCENOSES IN – 2014-2015 (HYDROCHEMICAL ASPECT)
КУЛЬНЕВ ВАДИМ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ
Kul`nev Vadim Vyacheslavovich
к.г.н., доцент
Воронежский государственный университет
Ключевые слова: ДЕТЕРИОРАЦИЯ, СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ, ХЛОРЕЛЛА, СТРУКТУРНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА ФИТОПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА, УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ, ИНДЕКС ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ.
Аннотация: В работе приведены результаты двухлетнего цикла проведения биологической реабилитации Большого Васильевского озера методом коррекции альгоценоза. Данная технология применяется с целью повышения эффективности природоохранных мероприятий, направленных на улучшение качества воды водных объектов, являющихся неотъемлемой частью геологической среды, за счет интенсификации процессов их природного самоочищения.
Keywords: DETERIORATE, CYANOBACTERIAS, CHLORELLA, RESTRUCTURING OF THE PHYTOPLANKTON COMMUNITY, WATER QUALITY IMPROVEMENT, INDEX OF WATER POLLUTION.
Annotation: The paper presents the results of the two-year cycle for biological rehabilitation of a Great lake of Vasilievsky method correction algocenoses. This technology is used for the purpose of increase of efficiency of nature protection actions directed on improvement of water quality of water bodies, which is an integral part of the geological environment due to the intensification of the processes of their natural self.
В настоящее время вследствие детериорации неблагоприятное экологическое состояние характерно для большинства водных объектов, расположенных на территории Российской Федерации. В значительной мере это касается природно-техногенных объектов водохозяйственного значения, находящихся в непосредственной близости к источникам антропогенного влияния.
Васильевские озёра расположены в зоне активного влияния Северного промышленного узла города Тольятти, куда входят предприятия по производству синтетического каучука, азотных и фосфорных удобрений, завод цементного машиностроения и Тольяттинская ТЭЦ, а также в зоне действия садово-дачных кооперативов, активно поставляющих в водоёмы биогенные элементы [4].
Большое Васильевское озеро расположено на территории Ставропольского административного района Самарской области, вблизи г. Тольятти, и входит в систему Васильевских озер. Его площадь составляет 97 гектар.
Большое Васильевское озеро является самым техногенно нагруженным водоемом из системы Васильевских озер. Это положение доказывается тем, что помимо упомянутых источников воздействия, характерных и для всех остальных Васильевских озер – Большое Васильевское озеро является, по сути, водоемом-приемщиком недоочищенных сточных вод очистных сооружений Автозаводского района г. Тольятти (подземный сток), и фекальных вод селитебной зоны, не оборудованной центральной канализацией (д. Васильевка) [2].
По словам жителей д. Васильевка в течение многих лет, в летний период от озера исходил такой неприятный запах, что о купании, или об отдыхе на его берегах не приходилось даже мечтать.
Предметом исследования является изменение экологического состояния данного водного объекта в гидрохимическом аспекте.
Целью данной работы является применение способа биологической реабилитации водоёмов за счет альголизации штаммом Chlorella vulgaris ИФР №С-111 и оценка экологического состояния водного объекта по гидрохимическим данным в сезонном аспекте.
Рис.1. – точки альголизации и отбора проб на Большом Васильевском озере
Исходным материалом для проведения альголизации водоёма является суспензия хлореллы штамма Chlorella vulgaris ИФР № С-111
Штамм Chlorella vulgaris ИФР № С-111 выделен из образцов воды Нурекского водохранилища (Таджикистан) в 1977 году. Для этого были изучены микроводоросли Нурекского водохранилища, где среди фитопланктона была обнаружена Chlorella vulgaris Определение вида проводилось по В.М. Андреевой (1975) .
Морфологические признаки. Молодые клетки - слабо эллипсоидные, размером от 1,5 до 2,0 мкм. Взрослые – шаровидные, на жидкой питательной среде 6-8 мкм в диаметре, на дно не осаждаются, стенки сосуда не обрастают. На элективной питательной среде на 7–10-й день на свету образуются круглые, гладкие и выпуклые колонии с ровными краями. Диаметр колоний 3-4 мм, окрашены в темно-зелёный цвет, размер клеток 5-8мкм (Рис.3). Хлоропласт широкопоясковидный, незамкнутый.
Физиологические признаки. Делится на 2-8, очень редко на 16 автоспор. Штамм – автотрофный, обладает способностью свободного парения и равномерного распределения в культуральной среде [1].
Для решения проблемы обеспечения качества поверхностных вод нами предлагается биологический подход, который заключается в интенсификации процессов природного самоочищения водоемов за счет коррекции альгоценоза в пользу развития зеленых водорослей. Преобладание в водоёме представителей зелёных водорослей помимо того, что предотвращает массовое развитие синезеленых водорослей, предохраняя водоём от «цветения», обеспечивает значительное улучшение качества воды [3].
Отбор гидрохимических проб (см. рис.1) осуществлялся ежемесячно и, в течение суток пробы доставлялись в лабораторию Воронежского филиала ФБУ «Центр лабораторного анализа и технических измерений по Ценральному федеральному округу». Пробы отбирались в трех географически точках, привязка которых приведена в таблице 1.
Таблица 1 – географическая привязка точек отбора проб
| №п/п | Наименование точки отбора проб | Географические координаты |
| 1 | Лодочная станция | 53 градуса 32 минуты 28 секунд северной широты и 49 градусов 31 минута 30 секунд восточной долготы |
| 2 | Середина озера | 53 градуса 32 минуты 87 секунд северной широты и 49 градусов 32 минуты 24 секунды восточной долготы |
| 3 | Пляж | 53 градуса 32 минуты 62 секунды северной широты и 49 градусов 31 минута 76 секунд восточной долготы |
В процессе исследования было установлено, что приоритетными загрязняющими веществами являются:
- биогенный компонент – аммонийный азот. Наличие данного компонента свидетельствует о свежем техногенном загрязнении. Его содержание в течение вегетационного сезона не превышает ПДК, за исключением апреля месяца, в отличие от сходного периода прошлого года. Это свидетельствует о том, что состояние гидробиоценоза по причине проведения биологической реабилитации постепенно приходит в норму.
- взвешенные вещества. По сравнению с 2014 годом содержание взвешенных веществ по-прежнему находится на довольно высоком уровне, но превышения ПДК не зафиксировано. Для снижения данного показателя рекомендуем провести работы по очистке дна от иловых отложений.
- общее железо. Максимальные концентрации данного сидерофильного поллютанта отмечены в июле месяце. Известно, что повышение содержания железа в поверхностных водах является следствием природных процессов, изучение которых, в данном случае, является предметом специальных исследований;
- ХПК и БПК5. Повышенные значения таких важных показателей оценки качества воды как химическое и биохимическое потребление кислорода в весенний период обусловлены активным протеканием процессов окисления. На это же указывает сравнительно низкое содержание растворенного кислорода. Он расходуется на окисление биогенных и косных субстанций. В конце вегетационного периода значения указанных компонентов находятся на достаточно высоком уровне, обусловленном поступлением загрязненных подземных вод.
Вместе с покомпонентной оценкой был произведен расчет интегрального показателя, характеризующего качество воды – ИЗВ.
Приведем таблицу 2, содержащую информацию о ранжировании качества воды Васильевского озера в течение вегетационного сезона 2015 года на основе индекса загрязнения воды
| точка | В1 | В2 | В3 | |||||||||
| 2015 | ИЗВ | класс | воды | ИЗВ | класс | воды | ИЗВ | класс | воды | |||
| апрель | 1,3 | 3 | УЗАГ | 0,7 | 2 | Ч | 0,8 | 2 | Ч | |||
| май | 0,5 | 2 | Ч | 0,5 | 2 | Ч | 0,6 | 2 | Ч | |||
| июнь | 3,4 | 4 | ЗАГ | 0,5 | 2 | Ч | 0,4 | 2 | Ч | |||
| июль | 0,5 | 2 | Ч | 0,5 | 2 | Ч | 0,5 | 2 | Ч | |||
| август | 0,5 | 2 | Ч | 0,4 | 2 | Ч | 0,4 | 2 | Ч | |||
| сентябрь | 0,5 | 2 | Ч | 0,5 | 2 | Ч | 0,4 | 2 | Ч | |||
| Условные обозначения | ||||||||||||
| класс | Значения ИЗВ | аббревиатура | воды | |||||||||
| 1 | до 0,2 | ОЧ | очень чистые | |||||||||
| 2 | 0,2-1,0 | Ч | чистые | |||||||||
| 3 | 1,0-2,0 | УЗАГ | умеренно загрязненные | |||||||||
| 4 | 2,0-4,0 | ЗАГ | загрязненные | |||||||||
| 5 | 4,0-6,0 | Г | грязные | |||||||||
| 6 | 6,0-10,0 | ОГ | очень грязные | |||||||||
| 7 | >10,0 | ЧГ | чрезвычайно грязные | |||||||||
Для более наглядного отображения имеющейся ситуации приведем графики линейных зависимостей величины ИЗВ по трем точкам в течение периода наблюдений.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Рисунок 3 – динамика изменения ИЗВ Большого Васильевского озера в 2014 -2015 гг.
В 2014 году (рис.3 г, д, е) по мере продвижения от первой к третьей точке, значение ИЗВ возрастало. В 2015 году (рис.3 а, б, в) максимальные значения ИЗВ характерны для лодочной станции, и обусловлены повышенным содержанием аммонийного азота.
Уже во второй год проведения биологической реабилитации методом коррекции альгоценоза (2015 г.) произошло существенное улучшение качества воды. На протяжении всего вегетационного сезона воды во второй и третьей точках относились ко второму классу – «чистые», 3 и 4 класс качества воды соответственно отмечены на лодочной станции в апреле и июне, и обусловлены повышенным содержанием аммонийного азота.
Важным результатом является тот факт, что уже второй год отсутствует неприятный запах от водоема, и люди имеют возможность использовать данный водоем в рекреационных целях.
Литература
- Богданов Н.И. Биологическая реабилитация водоемов – Пенза 2008 – 137 с.
- Кульнев В.В., Базарский О.В. Температурная динамика гидрохимического состояния верховьев Большого Васильевского озера // Материалы третьего инновационного молодежного проекта «Школа экологических перспектив»/ Изд-во Воронежского ун-та, 2014 г. С 55 – 60.
- Немцева Н. В., Яценко-Степанова Т. Н., Бухарин О. В. Структурно-функциональная характеристика водорослевого сообщества и ее использование для определения экологического состояния пойменных водоемов // Журнал «Проблемы региональной экологии» №5, 2011.
- Номоконова В. И., Выхристюк Л. А., Тарасова Н. Г. Трофический статус Васильевских озёр в окрестностях г. Тольятти // Известия Самарского научного центра Российской академии наук: журнал. — Самара, 2001. — В. 2. — Т. 3. — С. 274-283.
Страницы в сборнике 159 - 165.