Улучшение качества воды и предотвращение «цветения» водоёмов путем биологической Реабилитации
Экологическое состояние водоёмов тесно связано с хозяйственной деятельностью человека. Это приводит к изменениям качества вод различных категорий водоёмов, выражающееся в эвтрофировании с последующим их загрязнением (Алимов, 1989).
Для предотвращения загрязнения водоёмов сделано очень много. Однако единого механизма способного эффективно защищать водоёмы как от экзо — так и эндогенного загрязнения, пока не разработано. Скорее всего, решение этой проблемы заключается в комплексном подходе к ней. Это заключается не только в очистке сточных вод, как это делалось в 60-х и 80-х годах, а в том, что бы достигнуть биологической реабилитации, как сточных вод, так и загрязненных водоёмов.
Биологическая реабилитация загрязненных водоёмов происходит путем естественных процессов самоочищения «…за счет жизнедеятельности микроорганизмов, растений и животных,…» (Алимов, 1989), населяющих эти категории водоёмов. Однако этот процесс протекает достаточно долго и эффективность его низкая (Кузнецов, 1963).
Для ускорения процессов и повышения эффективности восстановления загрязненной воды используется способ биологической реабилитации за счет альголизации штаммом Chlorella vulgaris BIN (Богданов, 2002).
Биологическая реабилитация предусматривает заселение водорослями, подготавливаемых к сбросу сточных вод или альголизацию загрязненного водоёма. В качестве альголизанта используется представитель зеленых водорослей штамм Ch. vulgaris BIN.
Для практического применения наибольший интерес представляет монокультура, поэтому с появлением штамма Ch. vulgaris BIN открылась новая возможность использовать не комплексы видов, а один штамм. Причем этот штамм легко культивируется и, хорошо адаптируется к условиям водоемов, так как является планктонным (Богданов, 2007).
Штамм Ch. vulgaris BIN растёт на промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных водах, при этом происходит структурная перестройка фитопланктонного сообщества, населяющего сточные воды и загрязненные водоёмы. В результате альголизации в сточных водах естественный альгоценоз дополняется Ch. vulgaris BIN, а в загрязненных водоёмах наравне с Ch. vulgaris BIN, преобладание в развитии получают зеленые водоросли, наиболее благоприятные для экологического, санитарного и рыбохозяйственного состояния водоёма (Богданов, 2007).
Одной из важнейших задач биологической реабилитации водоёмов является предотвращение «цветения» воды синезелеными водорослями. Несмотря на принимающиеся за последнее десятилетие меры по улучшению экологического состояния водоемов, проблема «цветения» воды для многих водоёмов остается актуальной.
«Цветение» воды в водоемах вызывают представители трёх родов синезеленых водорослей: Aphanizomenon, Anabaena, Microcystis. Остальные виды синезеленых водорослей, хотя и часто встречаются в планктоне, однако их массового развития не отмечается.
Проблеме «цветения» воды во второй половине ХХ века уделялось много внимания, однако ввиду чрезвычайной сложности, в полной мере она не решена. Разработанные методы механического изъятия и химического воздействия на места скопления водорослей «можно рассматривать как частичную меру улучшения санитарного состояния водоёмов» считает А.Д. Приймаченко (1981).Эти меры не могут повлиять на причины, вызывающие «цветение» воды. Более того, они не могут предохранить водоем от излишнего развития синезеленых водорослей.
Возможно, что основной причиной «цветения» воды синезелеными водорослями является антропогенное загрязнение водоёмов. Однако нельзя исключить, что накопление синезеленых водорослей может заключаться в слабом использовании их в водоёме. Приймаченко А.Д. (1981) считает, что эти виды представлены крупными колониальными формами, которые недоступны для потребления беспозвоночным. Растительноядные рыбы (белый и пёстрый толстолобики), хотя используют в пищу синезеленые водоросли, но они не могут справиться с огромной биомассой этих водорослей в период «цветения» воды. Поэтому использование этих рыб для мелиорации водоёмов чаще всего не приводят к ожидаемым результатам (Кудерский, 2000).
Решения проблемы «цветения» водоёмов — биологический подход, который заключается в структурной перестройке фитопланктонного сообщества с преобладанием зеленых водорослей. Последние предотвращают массовое развитие синезеленых, предохраняя водоём от «цветения». Для повышения роли зеленых в предотвращении «цветения» воды синезелеными нужно провести при помощи альголизации водоёма штаммами Chlorella vulgaris BIN или ИФР № С-111 (Богданов, 1997; 2002). Эти штаммы обладают планктонными свойствами и проявляют выраженный антагонизм к синезеленым водорослям, вызывающим «цветение» воды.
Альголизация водоемов с применением планктонных штаммов хлореллы создаёт предпосылки для нормализации гидробиологического режима и предохранения их от «цветения» синезелеными водорослями.
Использование штамма Chlorella vulgaris BIN с заложенными в нем принципиально новыми возможностями биологической реабилитации загрязненных водоемов и сточных вод позволяет изменить экологическую обстановку и создать надежную систему оздоровления окружающей среды:
— Улучшение кислородного режима;
— Улучшение гидрохимического состава воды;
— Уничтожение Возбудителей инфекционных болезней человека и животных;
— Максимальное снижение уровня загрязняющих веществ;
— Предотвращение цветения воды;
— Восстановление экосистемы водоема до естественного уровня;
— Повышение иммунитета рыбного стада;
— Увеличение основной здоровой кормовой базы;
— Увеличение до 60% рыбного стада.
Источник
Исследовательская работа «Оценка экологического состояния Ливенского пруда села Архангельского»
Работа содержит следующие разделы:
2. Методика исследований
3. Результаты исследований и их анализ
6. Список используемой литературы
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| otsenka_ekologicheskogo_sostoyaniya_livenskogo_pruda_sela_arkhangelskogo.docx | 39.04 КБ |
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Архангельская средняя общеобразовательная школа им. А.А. Кудрявцева»
Тульская область Каменский район село Архангельское
Кружок «Юный натуралист»
Региональный этап Всероссийского конкурса юных исследователей окружающей среды
«Оценка экологического состояния Ливенского пруда села Архангельского»
Морозов Дмитрий Александрович,
Синдеева Елена Анатольевна,
1.1. Обоснование актуальности проводимого исследования
1.3. Задачи работы
1.4. Объект исследования
1.5. Предмет исследования
1.6. Место и сроки проведения исследования
1.8. Этапы работы
1.9. Обзор литературы
1.10. Практическая значимость работы
- Методика исследований стр. 5
- Результаты исследований и их анализ стр.6-9
3.1. Визуальное обследование Лиивенского пруда
3.2. Отбор проб воды для физико-химического анализа
3.3. Виды отбора проб
3.4. Изучение органолептических (гидрофизических) показателей воды
3.5. Изучение гидрохимических показателей воды
3.6. Оценка экологического состояния водоема
3.7. Рекомендации по улучшению экологического состояния водоема
- Список используемой литературы стр.10
- Обоснование актуальности проводимого исследования
Вода — самое распространенное вещество на нашей планете, основа всех жизненных процессов, происходящих на Земле.
Воды на планете много, однако, в последнее время крайне актуальной стала проблема загрязнения водных объектов промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми отходами.
Проблема загрязнения воды стара как мир. Даже в древней мифологии этому можно найти немало подтверждений. Вспомним один из подвигов Геракла, который с помощью реки, отведенной в новое русло, смог очистить Авгиевы конюшни. Пожалуй, его можно считать самым крупным загрязнителем воды тех времен.
Первые попытки привлечь людей к ответственности за загрязнение водоемов также были предприняты очень давно. Еще Платон (427-347 гг. до н.э.) предлагал строго наказать тех, кто «испортил чужую воду». А в Лондоне в средние века был принят закон, запрещающий сбрасывать мусор в Темзу. В XV в. подобный указ был издан во Франции. В России Петр I также повелел наказывать тех, кто загрязнял Неву.
К сожалению, за многие тысячелетия человечество свыклось с загрязнениями воды и воспринимает это как нечто естественное и неизбежное. Эта проблема является теперь одной из самых глобальных. Во многих регионах России наблюдается просто дефицит чистой воды. Не исключением стал и наш регион.
На северо-востоке Среднерусской возвышенности, в пределах лесной и лесостепной зон расположена Тульская область. К внутренним водам области относятся реки, озера, пруды, водохранилища, болота, подземные грунтовые воды и артезианские воды. Общий объем поверхностных вод составляет 1,74 кубических километра, или примерно 1000 кубометров на одного жителя области. По данным специалистов, сейчас в большинстве водоемов области вода оценивается как грязная. К наиболее загрязненным водоемам относится реки Упа и Ока. Еще в худшем экологическом состоянии, чем речные системы находятся искусственные водоемы – пруды, которые создавались в целях регулирования речного стока, увеличения водности рек и аккумуляции паводковых вод.
На юго-востоке Тульской области расположен Каменский район. В районе, кроме Красивой мечи, Зуши, Каменки, Ситовой мечи и прочих рек и речек, имеются многочисленные пруды. Так, на окраине районного центра села Архангельского находится Ливенский пруд (фото 1). Свое название он получил от близлежащего Ливенского леса. Водоем был создан в начале 60-х гг. по идеи и под руководством бывшего директора Архангельской школы Кудрявцева А.А.. Первоначально пруд использовался для отдыха, купания и прогулок на лодках, но в настоящее время водоем потерял свой первозданный вид. Водоем уменьшился в размерах, его берега сильно засорены, экологическое состояние его поверхностных вод вызывает серьезную озабоченность.
Исходя из выше сказанного, я считаю, что тема моего исследования является актуальной и имеет огромную значимость для жителей нашего села.
изучить экологическое состояние Ливенского пруда и определить степень его загрязнения
1. Изучить теоретический материал по вопросам экологии открытых водоемов.
2. Провести визуальное обследование пруда.
3. Произвести отбор проб воды из водоема в осеннее и зимнее время года.
4. Определить физико-химические показатели воды: интенсивность и характер запаха, цветность, прозрачность, осадок, водородный показатель.
5. Дать оценку пригодности воды для питья, купания и хозяйственных нужд.
6.Разработать рекомендации по улучшению экологического состояния пруда.
1.4 Объект исследования:
1.5 Предмет исследования:
Поверхностные воды Ливенского пруда
1.6 Сроки и продолжительность исследования:
октябрь – декабрь 2012 г.
пустая пластиковая бутылка с завинчивающейся крышкой, термометр, стеклянный цилиндр, коническая колба, пробирки, линейка, спиртовка, индикаторная бумага.
1.8. Этапы работы:
1. Работа с методической литературой (октябрь, ноябрь)
2. Отбор проб воды для физико-химического анализа (октябрь, декабрь)
3. Определение общих физико-химических показателей воды (октябрь, декабрь)
4. Обработка результатов исследования (ноябрь, декабрь)
1.9 Обзор литературы:
для проведения данных исследований использовались дополнительная литература и методические материалы. В качестве источника информации по состоянию водных ресурсов Тульской области использовались учебные пособия «Физическая география Тульской области» под ред. Е.Л. Горбунова и «Природоведение Тульского края». В учебном пособии Ихтер Т.П., Шишириной Н.Е., Татариной Л.Ф. «Экологический мониторинг объектов водной среды дано описание основных методов изучения качества вод, а также комплексной оценки экологического состояния водных объектов. Для изучения основных правил отбора проб воды из различных источников, техники определения основных физико-химических показателей воды использовал компакт-диски «Экологические исследования школьников в природе» экологического центра «Экосистема».
1.10 Практическая значимость работы:
Результаты данной работы можно будет использовать для привлечения внимания жителей села к сложившейся проблеме водоема и при проведении мероприятий по улучшению экологического состояния пруда
2. Методика исследования
В ходе исследования мною были использованы следующие методы и методики:
- Научный метод (изучение методической и дополнительной литературы)
- Визуальное обследование водоема.
- Отбор проб воды для физико-химического анализа.
- Оценка интенсивности и характера запаха.
- Определение цветности воды при помощи цилиндра и листа белой бумаги.
- Определение прозрачности воды при помощи читаемости шрифта определенного размера.
- Изучение осадка путем отстаивания воды определенного объема.
- Определение водородного показателя (pH)
Источник
Экологическая реабилитация водных объектов
Экологическая реабилитация водных объектов – это комплекс инженерных, санитарно-гигиенических и ландшафтных мероприятий, направленных на исключение деградации водных объектов и улучшение состояния гидрографической сети. Мероприятия по экологической реабилитации позволяют восстановить способность водных объектов к самоочищению и воспроизводству компонентов водных экосистем.
Существует два подхода к восстановлению водных объектов – внешний и внутренний.
В первом случае проводится комплекс мероприятий, направленный на снижение внешней нагрузки на водный объект: строительство локальных очистных сооружений и повышение эффективности очистки сточных вод, ограничение сброса сточных вод, сокращение объёмов загрязняющих веществ, поступающих с водосбора с ливневыми сточными водами, установление и соблюдение режима водоохранных зон, ограничение рекреационной нагрузки на водный объект и его водосбор и другие мероприятия. Однако данные меры являются скорее профилактическими, они практически неэффективны при деградации и полной потери способности водного объекта к самовосстановлению.
Во втором случае происходит вмешательство во внутренние процессы с целью снижения внутренней нагрузки на водный объект. К таким мероприятиям относятся усиление проточности водного объекта путём ликвидации мелководий и расчистки устьевых баров, расчистка русел рек и лож водоёмов, удаление излишков высшей водной растительности; ликвидация источников загрязнения посредством очистки акваторий, берегов и дна водных объектов от мусора, искусственной изоляции донных отложений от водной массы; искусственное насыщение воды растворённым кислородом, окисление донных отложений и придонных слоёв воды для улучшения окислительно-восстановительных условий, химическая или биологическая нейтрализация воды закислённых водоёмов. Многие мероприятия носят комплексный характер. Так, например, удаление донных отложений, содержащих большое количество биогенных элементов, тяжёлых металлов и других опасных веществ, преследует сразу несколько целей: ликвидация источника вторичного загрязнения водного объекта, повышение его проточности, а также улучшение технических функций водного объекта (судоходство, защита от затоплений и подтоплений).
Мероприятия по экологической реабилитации и восстановлению водных объектов являются важной частью государственной водной политики и реализуются в рамках федеральных проектов «Оздоровление Волги» и «Сохранение уникальных водных объектов» национального проекта «Экология».
Источник