» » Экологические основы очистки воды и борьбы с биологическими помехами

Экологические основы очистки воды и борьбы с биологическими помехами

Создание экосистем специального назначения с регулируемым режимом работы имеет место и при организации очистки воды, используемой для питьевого водоснабжения. Производство питьевой воды из природного сырья становится одной из мощных отраслей индустрии. Одно из главных технологических звеньев этого производства— работа очистных сооружений, обеспечивающих формирование биологически полноценной воды. Она построена на основе использования процессов биологического самоочищения, интенсифицируемых умелой конструкцией экосистем и созданием совершенной технологии их эксплуатации. Эксплуатация водоемов и водоводов часто осложняется теми или иными биологическими помехами. Цветение водоемов ухудшает их санитарное состояние, снижает качество воды, осложняет организацию водоснабжения. Те же отрицательные последствия, имеет зарастание, которое к тому же часто ухудшает условия навигации, а в каналах снижает их пропускную способность. Обрастание днища короблей земедляет их ход и сопровождается биокоррозией обшивки. Большой вред приносят гидробионты, опасные в медицинском и ветеринарном отношениях. Изыскание мер борьбы с биологическими помехами — одна из важных прикладных задач гидробиологии.

Экологические аспекты очистки сточных вод. Для очистки промышленных сточных вод, содержащих в основном минеральные вещества, используют физико-химические методы (нейтрализация кислот, окисление с помощью хлора, фильтрация через активированный уголь, связывание с помощью различных реагентов, коагуляция сернокислым алюминием, гашеной известью и др.). Стоки, включающие большое количество органических веществ пищевой промышленности, целлюлозного, сельскохозяйственного и других производств, проходят биологическую очистку. Для этого в очистных сооружениях в основном используют три функциональных элемента: аэротенки, аэрофильтры и окислительные пруды. Предпочтительный .выбор каждого из них определяется конкретными требованиями к работе очистных сооружений. В качестве примера, поясняющего работу наиболее мощных очистных сооружений, приведем организацию очистки стоков Москвы (Люберецкая станция аэрации). Вода, поступающая на очистное сооружение по закрытому каналу, сначала проходит сквозь решетку, на которой задерживаются все крупные объекты; механизированные грабли собирают с решеток задерживаемый ими материал. После прохождения через ре-апетку сточная жидкость поступает в «песколовку» — вертикальную емкость, из которой забирают верхний слой воды, а на дне оседают лесок и другие тяжелые взвеси. Далее следует «жироловка», сход-мая с «песколовкой», но вода в нее поступает сверху, а забирается снизу, освобождаясь от легких фракций. После этого вода поступает в центр круглого первичного отстойника диаметром около 40 м и глубиной 5 м; остающийся на его дне ил удаляют с помощью специального скребкового механизма. Стекая по периферии, вода из первичных отстойников поступает в аэротенки. Каждый из них -имеет длину около 120 м, глубину 5 м, ширину 10 м. На дне находятся перфорированные керамические пластины, и воздух, подводимый снизу, проходя через них в виде мелких пузырьков, поступает в толщу воды. На 1 м2 стоячей жидкости подается 5—7 м3 воздуха. В аэротенках в большом количестве образуются хлопья «активного ила» — скоплений бактерий, простейших и других микроорганизмов. При избытке кислорода они энергично минерализуют находящиеся в воде органические вещества. Ток воздуха, с одной стороны, создает благоприятные кислородные условия для микроорганизмов, концентрирующихся в хлопьях активного ила, а с другой — обеспечивает нахождение их во взвешенном состоянии. При этом организмы оказываются в условиях максимального контакта со сточной жидкостью, поставляющей им пищу и уносящей продукты обмена. В результате метаболизм микроорганизмов приближается к максимально возможному. Иногда в аэротенки вносят биогены, если их дефицит лимитирует минерализационную работу микроорганизмов. Из аэротенков вода поступает во вторичные отстойники, по форме и размерам сходные с первичными. Здесь оседающие на дно хлопья активного ила собираются и частично используются для зарядки аэротенков. Другая часть поступает в уплотнители, а затем в сооружения по обработке осадка — метантенки и иловые площадки. На очистных сооружениях сравнительно небольшой мощности вместо аэротенков используют биофильтры— сооружения, в которых сточная жидкость обтекает поверхность загрузочного материала (гравий, шлак, керамзит и др.), покрытого биопленкой из колоний аэробных микроорганизмов. Навстречу току жидкости подается воздух. Проходя через загрузочный материал, загрязненная вода оставляет на нем взвесь, не осевшую в первичных отстойниках, а также коллоидные и растворенные органические вещества. Они сорбируются биопленкой и минерализуются образующими ее микроорганизмами или используются на рост. Омертвевшая и отработавшая пленка выносится вместе с током фильтруемой жидкости. Биофильтры различаются по степени очистки, способу подачи воздуха, по режиму работы (наличие или отсутствие рециркуляции), по технологической схеме (одно-, двух- и трехступенчатые) и т. д. Своеобразна конструкция погруженных биофильтров. Вдоль резервуара с выгнутым днищем проходит вращающийся вал с насаженными на нем дисками (пластмасса, металл) диаметром 0,6— 3 м, отстоящими друг от друга на 10—20 мм. Сточная жидкость, находящаяся в резервуаре, смачивает вращающиеся диски (1— 40 об/мин), обросшие организмами, и создающийся контакт с атмосферным воздухом обеспечивает высокую эффективность минерализационных процессов. Аэротенки имеют перед биофильтрами то преимущество, что обеспечивают более продолжительную обработку сточной жидкости и поэтому чаще применяются для очистки стоков с трудно разрушаемыми компонентами. Например, чтобы достигнуть 90% очистки по БПК, для бытовых стоков достаточно 2— 3 ч аэрации, для промышленных стоков — 12—18 ч. Как бы ни была организована технология очистки вод на станциях аэрофильтрации, основой ее остается функционирование биоценозов, состоящих из бактерий, грибов, инфузорий, коловраток и других организмов, в основном относящихся к поли-, а- и р-мезосапробным видам. Видовой состав биоценозов может служить индикатором степени и характера очистки вод. Очистка сравнительно небольшого количества сточных вод часто осуществляется в биологических или окислительных прудах. Так очищаются стоки мясокомбинатов, молочных, кондитерских и других предприятий. Нередко такие пруды обеспечиваются принудительной аэрацией и циркуляцией воды. В качестве характеристики работы биологических прудов можно привести данные по одному из них, обслуживающему нужды мясокомбината. Объем пруда 300 м3, количество очищаемой за сутки воды 135 м3 с БПКб около 3 г/л, т. е. 0,45 м3 стоков на 1 м3 пруда. За счет окисления в толще воды минерализуется 1,25 кг/м3 органического вещества. Длительность очистки составляла 2,2 суток, вода в пруду имела принудительную циркуляцию (вращение двух щеток длиной по 2,5 м). Эти данные показывают, что при правильной организации даже небольшие окислительные пруды способны эффективно очищать значительные объемы воды, сильно загрязненной органическими веществами. Для очистки сточных вод от биогенов хорошие результаты дает культивирование макрофитов, в частности тростника, камыша, рогоза. В очистных прудах штата Айовы (США) используют водный гиацинт ( к тому же неплохой корм скота). Его продукция составляла 645 т/га; из прудовой воды быстро исчезали аммоний и нитраты, заметно понижалось количество фосфатов. Очистка сточных вод должна обеспечивать их безвредность для экосистем водоемов. Поэтому правы те исследователи, которые считают, что установленные ПДК должны относиться не к водоемам, а к стокам. Игнорирование этого положения ведет к прогрессирующему загрязнению водоемов и деградации их биоценозов. Второй момент, требующий внимания, — сами нормы ПДК. В настоящее время они, установленные в основном гигиенистами, охраняют здоровье человека но не экосистемы. Гидробионты гораздо чувствительнее к загрязнению воды, чем человек. Например, медицинские ПДК меди и никеля равны 0,1 мг/л, рыбохозяйственные — 0,01 мг/л. Поэтому необходимо скорейшее установление ПДК, охраняющих экосистемы. Наконец, ПДК, установленные безотносительно к особенностям отдельных водоемов, часто совершенно непригодны для тех, которые отличаются слабой способностью к самоочищению. Например, в оз. Байкал, где среднегодовая температура равна 4иС, а максимальная не превышает 14°С, развитие бактериопланктона, участвующего в разложении органических веществ, происходит в десятки раз медленнее, чем в мелководных водоемах средней полосы; это нельзя не учитывать при установлении ПДК. Помимо ПДК, при регламентации правил сброса сточных вод необходимо учитывать также их предельно допустимый выпуск (ПДВ). Понятно, что суммарный эффект загрязнения водоемов зависит как от концентрации стоков, так и общего их количества.
Экологические основы питьевого водоснабжения. В настоящее время, по данным ВОЗ, только незначительная часть населения пользуется чистой природной водой. Как уже говорилось, биологические качества воды определяются внутриводоемными процессами, особенно биоценотическими. Поэтому задача обеспечения населения хорошей питьевой водой —в значительной мере экологическая (гидробиологическая). Используя в первую очередь экологический подход, необходимо обеспечить оптимальный режим водоподготов-ки в пределах самого источника водоснабжения. Другими словами, речь идет об управлении биоценотическими и другими внутриводоемными процессами, определяющими формирование биологических свойств воды. Так как в условиях большого водоема полный контроль за формированием воды требуемого качества технически не осуществим, технология водоснабжения предусматривает дополнительный комплекс операций, Вода, забираемая из соответствующих источников, подвергается дополнительной обработке, которая обеспечивает соответствие конечной продукции требованиям установленного стандарта. В нашей стране ГОСТ на питьевую воду предусматривает учет многих органолептических, химических, физических, паразитологических, бактериологических и других показателей. Выдерживание их — задача сложная, требующая объединения усилий специалистов разного профиля, в первую очередь гидробиологов. В качестве источников централизованного водоснабжения наиболее часто используют реки, водохранилища и озера. Общий принцип проводимой в них водоподготовки сводится к предохранению водоемов от загрязнения и эвтрофикации и одновременно к созданию в них режима максимального благоприятствования процессам биологического самоочищения. Так как степень трофии водоемов повышается с увеличением их водосборной площади, это должно учитываться при выборе источников водоснабжения. Водоподготовка в источниках водоснабжения включает улучшение кислородного режима, снижение мутности и цветности воды, контроль над концентрацией в ней различных ионов и соединений. Особое значение приобретают меры предотвращения чрезмерного развития водорослей, наблюдающегося практически во всех равнинных водохранилищах. Массовое размножение водорослей и цианобактерии представляет собой один из основных факторов, ухудшающих питьевые качества воды и осложняющих водоснабжение. Поступление больших масс водорослей на водозаборы и очистные сооружения вынуждает значительно чаще промывать их (иногда каждые 30—45 мин). Водоросли и синезеленые забивают поры песчанистого фильтра, их слизь склеивает отдельные зерна, вызывая образование не проницаемой для воды пленки. Цементация песчинок усиливается осаждением из воды карбоната кальция и гидроокиси магния, вызываемым повышением рН в результате энергичной фотосинтетической деятельности водорослей. Во время массового размножения фототрофного планктона вода приобретает различные запахи и привкусы, порой исключающие ее пригодность для питья. Например, Anabaena lemmermanni придает воде затхлый запах, Microcystis aeruginosa — сильный ароматический, Ceratium hirundi-nella — запах рыбьего жира. Кроме того, водоросли, цианобактерии и их метаболиты могут иметь для человека токсическое значение. Мерой предупреждения массового развития фототрофного планктона прежде всего может служить охрана водоемов от попадания веществ, увеличивающих содержание в воде питательных солей. Это особенно важно, когда водоёмы окружены плодородными пахотными землями и поверхностный сток богат биогенами. Если вблизи находится лес, то необходима охрана водоема от попадания в него подмываемых деревьев и листового опада. Принос биогенов водотоками можно снизить, если создавать в них заросли высших растений. Макрофиты аккумулируют биогены в своих тканях, делая поступающую воду менее пригодной для размножения водорослей и цианобактерии. Культивирование макрофитов в самом водоеме — источнике водоснабжения подавляет развитие в нем водорослей и одновременно усиливает процессы самоочищения за счет аэрации воды, ее детоксикации и др. Другая форма биологической борьбы с цветением водоемов — разведение в них рыб, в частности альгофагов. Они не только минерализуют и аккумулируют органику, но и ускоряют процессы биологического самоочищения благодаря инициированию начальных стадий разрушения различных объектов. Таким образом, рыбное хозяйство, умело поставленное на водоеме питьевого водоснабжения, может обеспечить улучшение качества воды, сопровождающееся выходом ценного пищевого сырья. Биологическое самоочищение можно усилить путем управления многими гидробиологическими процессами. Например, пологий песчаный берег с периодически набегающей на него водой представляет собой первоклассное «очистное сооружение», работающее подобно биофильтру. Набегающие волны смачивают песок, вода фильтруется сквозь него, и организмы, развивающиеся в порах грунта, минерализуют находящиеся в ней органические вещества. Для предотвращения массового развития водорослей широко применяют внесение в воду медного купороса. Большинство водорослей, за исключением протококковых, гибнет при его концентрациях от 0,1 до 0,6 мг/л, которые .безвредны для человека, и никакого привкуса воде не придают. Вероятные сроки массового появления водорослей довольно точно прогнозируются с помощью методики, разработанной А. В. Францевым и К. А. Гусевой. Для этого воду из водоема помещают в термолюминостат — в условия, ускоряющие массовое появление водорослей (высокая температура, круглосуточное освещение). Установив время массового появления водорослей в термолюминостате и зная величину даваемого им ускорения биологических процессов, можно определить, когда начнется массовое размножение водорослей в исследуемом водоеме. Очистка воды, забираемой из водоема для питьевых целей, проходит в три этапа. Сначала она попадает в отстойники, где оседают различные мелкие и крупные частицы. Для ускорения работы отстойников их строят с таким расчетом, чтобы вода пребывала в них в состоянии наибольшего покоя. С этой целью внутри них устанавливают большое число вертикальных перегородок, мешающих возникновению горизонтальных токов воды. Чтобы ускорить осаждение частиц, в воду добавляют коагуляторы (обычно сернокислый глинозем). Отстоявшаяся вода поступает на фильтры. Они представляют собой слой песка, лежащий на поддерживающем слое из щебня и гальки, в котором помещаются водосборные трубы. Фильтруясь, вода проходит через песок, затем попадает в трубы. Эффективность фильтрации сквозь песок определяется существованием на его поверхности и в порах между отдельными песчинками биологической пленки, состоящей из бактерий, простейших и других мелких организмов. После прохождения воды через песчаный фильтр в нем остается до 90% всех имевшихся бактерий. Такие фильтры работают сравнительно медленно, зато редко — раз в несколько недель— нуждаются в чистке. Для ускорения работы фильтров на них создают минеральную пленку. Такие фильтры работают быстрее, но очень скоро засоряются, поскольку отфильтровываемое органическое вещество не разрушается, как при очищении воды за счет контакта с биологической пленкой. После фильтрации воду дезинфицируют главным образом путем хлорирования (прибавление хлорной извести или жидкого хлора), часто проводимого в сочетании с аммонизацией (прибавление NH3).
Экологические основы борьбы с биологическими помехами. Разнообразны помехи и вред, причиняемые человеку водным населением. Крайне опасны гидробионты, патогенные для человека и домашних животных, те, что осложняют навигацию, ухудшают качество воды и санитарное состояние водоемов, снижают водопропускную способность каналов, осложняют эксплуатацию гидротехнических сооружений. Борьбу с вредными гидробионтами ведут физическими, химическими и биологическими средствами, основанными на экологических знаниях. Необходимость широкого экологического подхода усиливается тем обстоятельством, что уничтожение отдельных нежелательных для человека организмов нарушает структуру биоценозов, поэтому необходимо учитывать реакцию всей экосистемы на то или иное воздействие. Печальный опыт неосмотрительного уничтожения некоторых «вредных» животных на суше не должен забываться при работе на водоемах. Для борьбы с организмами, опасными в медицинском и ветеринарном отношениях, в первую очередь с обитающими в воде личинками .кровососов, в основном применяют химические, физические, реже биологические методы. Например, к наиболее распространенным способам борьбы с личинками малярийных комаров относится нефтевание водоемов, опыление их парижской зеленью. Иногда весьма экономична и эффективна биологическая борьба с этими личинками путем акклиматизации гамбузии. В Абхазии этой рыбкой было заселено 75% всех водоемов, опасных в малярийном отношении, и численность личинок Anopheles вследствие выедания гамбузией резко снизилось. Весьма эффективное средство борьбы с кровососами, в частности с переносчиками малярии, — заселение водоемов растительноядными рыбами, уничтожающими макрофиты, в зарослях которых происходит массовый выплод комаров. Например, с интенсивным зарастанием Куртулинского и Спортивного водохранилищ в Туркмении было связано появление в столице этой республики Anopheles pulcherrimus. Обработка ядохимикатами дневок комаров не дала нужных результатов. В 1970 г. в водохранилища был выпущен белый амур, который за один сезон очистил их от зарастания; лишенные благоприятных биотопов для откладки яиц и развития личинок, комары исчезли, повысилась рекреационная ценность водохранилищ. Серьезные помехи, особенно в навигации, создают организмы-обрастатели. Достаточно ничтожного (400 экз./м2) оброста балянусами, чтобы созданная ими шероховатая поверхность снизила скорость судна на 16%, при сильном обрастании судов скорость их хода может снижаться на 50%. Обрастание способно помешать гидросамолету оторваться от воды, снизить эффективность работы гидроакустических приборов, вызвать серьезные затруднения в эксплуатации водопроводных труб как на кораблях, так и на берегу (промышленные водоводы, трубы для снабжения населения питьевой водой). Наиболее массовые обрастатели — усоногие рачки Balanus, моллюски Mytilus edulis, Mytilaster lineatus и Dreissena polymorpha, полихеты Nereis и Hydroides. Степень и характер обрастаний зависят от расположения субстрата, скорости течения воды, ее температуры и многих других факторов. В теплых морях обрастание идет интенсивнее, чем в холодных. С повышением скорости течения у поверхности обрастания видовой состав обитающих здесь организмов резко сужается. Токи воды вымывают из обрастаний прежде всего тех животных, которые живут, не прикрепляясь, а свободно ползая среди прикрепленных форм. С дальнейшим повышением скорости тока начинают отрываться организмы, недостаточно прочно прикрепленные, а также те, которые периодически переходят к неприкрепленному образу жизни (например, присасывающиеся моллюски). При скоростях, превывающих 0,5 м/с, не могут прикрепляться к субстрату даже такие обрастатели, как личинки усоногих раков. Весьма значителен ущерб, причиняемый обрастателями, поселяющимися в различных водоводах. Они сужают просветы труб, разрушают их стенки, нарушают процессы теплообмена в холодильных установках, ухудшают качество водных магистралях. О количестве обрастателей, поселяющихся в трубах, можно судить по тому факту, что в водоводах завода «Азовсталь» биомасса обрастаний достигает 12 кг/м2. Не меньше страдают от обрастаний различные гидротехнические сооружения. На водозаборных устройствах Красноводского нефтеперерабатывающего завода биомасса моллюска Mytilaster достигает 26 кг/м2, еще выше она на водозаборах Каспийской ГРЭС за счет интенсивно размножающегося гидроида перигонимуса. На различных сооружениях волжских и днепровских электростанций в огромных количествах поселяется моллюск дрейссена. Многие электростанции вынуждены периодически отключать турбогенераторные установки для очистки водоводов и решеток от раковин. Из туннелей одной английской электростанции за год изъято 266 т моллюсков, в туннеле другой их слой достигал 1—3 м. Защита от обрастания достигается разными средствами. В судоходстве наибольшее значение имеет покрытие днища кораблей ядовитыми красками, содержащими ртуть и медь, что значительно снижает оседание обрастателей. Нередко используют ввод судов в пресную воду, в которой морские организмы довольно быстро погибают. Когда корпус судна сильно обрастет, его днище очищают механически во время сухого докования. Для борьбы с обрастаниями труб их покрывают ядовитыми красками или делают из металлов, на которых организмы не селятся (например, медные трубы). Осевшие в трубах организмы уничтожают с помощью горячей или хлорированной воды, ультразвуком, электрическим током, электромагнитным полем и другими средствами. Значительные помехи в эксплуатации водоемов, особенно оросительных и других водоводных каналов, создают заросли макрофитов. Зарастание снижает пропускную способность каналов и коллекторной сети, служит причиной их вторичного загрязнения, создает благоприятные условия для выплода в водоемах кровососущих насекомых и ухудшает условия рыболовства. В массовых количествах могут появляться в водоемах хары, рдесты, тростники, рогоз, камыш; все эти виды светолюбивы и затенение водоемов, в частности каналов, древесными насаждениями может предупреждать их развитие. Особенно сильно обрастает каменистая облицовка каналов и от нее, по-видимому, следует отказываться. Растительность можно уничтожать механически и химически, применяя, в частности, пестициды: монурон, диуронаксильвекс и некоторые другие. Эффективным средством борьбы с зарастанием каналов оказались растительноядные рыбы, в частности питающийся макрофитами белый амур. Например, вследствие бурного зарастания участка Каракумского канала, особенно .ниже Келифского водохранилища, за вегетационный период приходилось проделывать свыше 10 тыс. км проходок механизмами, удаляющими из русла канала мягкую водную растительность. Теперь зарастание предотвращается исключительно самопроизводящимися стадами белого амура. Благодаря вселению этой рыбы предупреждается зарастание оросительных каналов в Ташаузском и Чарджоуском оазисах Туркмении, в Мургабском оазисе, в каналах Ала-ша-яб, Сухты-яб. Только в одной Туркмении отпала необходимость в очистке 25 тыс. км каналов, многие из них очищаются белым амуром в Узбекистане и других районах нашей страны. Одновременно огромная сеть каналов превращается в высокопродуктивные рыбохозяйственные угодья. Большой мелиоративный и рыбохозяйственный эффект получен при использовании растительноядных рыб для предотвращения зарастания водоемов-охладителей. Следует отметить, что интенсивное выедание белым амуром макрофитов может усиливать цветение водоемов, поскольку в распоряжении водорослей оказывается дополнительное количество биогенов. Поэтому в ряде случаев в водоемы полезно одновременно с белым амуром вводить альгофага — белого толстолобика. Например, совместное вселение этих рыб в Хаузханское водохранилище предотвратило его зарастание на фоне умеренного развития водорослей, поедамых белым толстолобиком. Через три года после вселения белых амуров практически полностью было очищено от надводной и подводной растительности одно из уральских водохранилищ-охладителей. Борьба с цветением прежде всего достигается профилактическими мерами — сокращением поступления биогенов, снижением застойности вод, улучшением их аэрации, предупреждением опасной термофикации. Если предпосылки эвтрофикации неустранимы, подавление цветения может достигаться химическими, физическими и биологическими способами. Особенно перспективно использование в этих целях рыб-фитопланктофагов. Через последующее изъятие ихтиомассы достигается ле только деэвтрофикация водоемов, но и повышение их рыбопродуктивности. В этих целях широко используется белый толстолоб. Например, культивирование его в ряде мелких оросительных водохранилищ Краснодарского края способствовало их мелиорации « сопровождалось увеличением рыбопродуктивности на 3—4 ц/га. В Хаузханоком водохранилище вылов растительноядных рыб достигает 0,45—0,46 ц/га. Белые толстолобы представляют собой весьма эффективное средство борьбы с эвтрофикацией. Они поедают все водоросли и цианобактерии, отцеживая их фильтровальным аппаратом с ячеей около 20—25 мкм, и эффективно переваривают все потребленные объекты. Высокая пищевая ценность этих рыб обеспечивает экономическую выгоду их культивирования. В некоторых странах для деэвтрофикации водохранилищ с успехом используют тиляпию; культивирование этой рыбы осваивается и в нашей стране. Использование растительноядных рыб лимитируется их теплолюбивостью. Высказано предположение, что синезеленые (цианобактерии) обладают токсичностью и поэтому не поедаются рыбами, а в случае поедания остаются неусвоенными или окажутся ядовитыми. Однако это опасение едва ли основательно. Например, в Хаузханском водохранилище во время массового развития синезеленых и, в частности, Microcystis, считающегося наиболее «токсичным», они составили 50—60% пищевого комка белых толстолобов. Еще больше (до 80—90%) синезеленых обнаруживалось в кишечниках белого толстолоба, выращиваемого в прудах. Найдено, что потребление синезеленых, их разрушаемость, усвояемость и использование на рост характеризуются теми же показателями, что и для водорослей. В оз. Чад тиляпии выедают синезеленых, предпочитая их зеленым и диатомовым. В последнее время установлено, что большое количество токсинов обнаруживается в воде при некоторых формах разложения отмерших синезеленых, и, видимо, это явление в ряде случаев создает утрированное представление о токсичности самих цианобактерии. Один из способов борьбы с цветением заключается в механическом изъятии водорослей, образующих концентрированные скопления. Изъятые водоросли используют в качестве сырья для производства различных медицинских препаратов и кормового концентрата для сельскохозяйственных животных. Наконец, для уничтожения водорослей предлагают использовать различные фаги и вирусы, в частности обнаруженные в днепровских водохранилищах. Однако этот способ должен быть всесторонне изучен и применен не раньше, чем будет аргументирована его безопасность.

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.