Цветение пресных водоемов вызывается бурным развитием микроскопических водорослей и некоторых видов жгутиковых. Даже при небольшом цветении резко ухудшаются органолептические свойства воды. Цветение осложняет работу фильтров на водопроводных станциях: фильтры быстро забиваются, а водоросли, накапливаясь в фильтре, начинают разлагаться, придавая воде неприятный привкус и запах.[ ...]
Цветение воды ухудшает не только вкусовые качества воды, но также ее прозрачность и цветность. При этом вода приобретает разнообразную окраску, зависящую от вида водоросли. Обычно преобладают различные оттенки зеленого цвета. Светло-зеленого — при массовом развитии водорослей из группы протококковых, зеленовато-бурого — при развитии диатомовых, ржавого или бурого — в результате развития перидиниевых, изумрудно-зеленого или голубовато-зеленого — при развитии сине-зеленых [17]. Некоторые виды сине-зеленых окрашивают воду в красноватый оттенок [14]. К. А. Гусева [26] наблюдала бурую окраску воды при массовой гибели СегаИит.[ ...]
ЦВЕТЕНИЕ ПОЧВ — массовое развитие водорослей и ряда других микроорганизмов в верхнем слое почв, вызывающее изменение его естественной окраски. Ц. п. свидетельствует о нарушении водного режима почв, изменении их биологических свойств, часто о химическом загрязнении.[ ...]
Цветение воды резко нарушает работу очистных сооружений. Длительность фильтроцикла понижается иногда до 2—3 ч, накопление водорослей в теле фильтра способствует возникновению дополнительных очагов запаха. Накопление больших масс органического вещества наблюдается в каналах, широко используемых для целей водоснабжения [18]. Так, вес сырой массы водорослей в одном из каналов Украины на средней полосе обрастания, равной 1 км, достигал 300 т [19].[ ...]
Водоросли развиваются в основном в теплый период года, поэтому для их уничтожения воду обрабатывают 3—4 раза в месяц в период с апреля по октябрь медным купоросом (доза 4—6 мг/л ч). Помимо медного купороса успешно используют хлораты, пер-бораты и др. реагенты. Для предупреждения «цветения» оборотной воды в производственные водоемы вводят также неорганические гербициды: например, арсенат натрия (1—6 мг/л) вызывает гибель многих водных растений.[ ...]
Водоросли играют немалую роль не только в круговороте кальция в природе, но и в круговороте кремния — одного из самых распространенных элементов. Начиная с позднего мела господствующее положение почти во всех водоемах земного шара завоевали диатомовые водоросли, обладающие кремнеземным панцирем. Кремний их панциря составляет до 75% от сухой массы всей клетки. Для построения панциря диатомеи извлекают из воды растворенную в ней кремниевую кислоту. При благоприятных условиях они обладают колоссальной энергией размножения. Наблюдения показали, что удвоение числа их клеток может происходить в природе каждые 4 ч, в условиях опыта число клеток за 8 ч увеличивалось в 10 раз. Отмирая, клетки диато-мей опускаются на дно водоемов, где постепенно накапливается осадок, состоящий из их панцирей. Предполагают, что за 1000 лет может отложиться слой осадков мощностью от 7,5 до 30 см. Эти породы, состоящие из массового скопления панцирей диатомей, так называемые диатомиты, достигают местами мощности в несколько сотен метров.[ ...]
Цветение воды обусловливается массовым развитием растительных и животных организмов — планктона. Число отдельных особей их в воде может достигать громадных цифр. Преобладающими по количеству в водохранилищах Донецкого бассейна являются сине-зеленые, зеленые и другие водоросли; в Клязьминском водохранилище под Москвой преобладают диатомовые водоросли.[ ...]
ЦВЕТЕНИЕ ВОДЫ — массовое развитие фитопланктона, вызывающее изменение окраски воды. Слабое Ц. в., когда биомасса водорослей находится в пределах 0,5—0,9 мг/л, умеренное, если биомасса - 1-9,9 мг/л, интенсивное - 10-99, 9 мг/л, гиперцветение — больше 100 мг/л. Результатом Ц. в. является ухудшение кислородного режима водоема (вплоть до замора). Одна из причин Ц. в. — поступление в водоемы минеральных, особенно фосфоросодержащих, удобрений, синтетических моющих веществ и органических загрязнителей. Ц. в. иногда способствует загрязнению водоема биогенными веществами. При этом некоторые водоросли, разлагаясь, отравляют воду токсинами.[ ...]
При цветении водоемов в зависимости от вида организмов вода приобретает светло-зеленый, а при массовом развитии сине-зеленых водорослей из группы протококковых — изумрудно-зеленый цвет.[ ...]
Эвгленовые водоросли широко распространены по всей территории земного шара. Нет такой области, нет такого водоема, где они не были бы найдены в том или ином количестве. Это, конечно, не означает, что эвгленовые безразличны к условиям внешней среды. Эвгленовые водоросли — это обитатели континентальных внутренних водоемов. В морях и океанах находки их единичны и случайны. В незначительном количестве встречаются эвгленовые в текучих водоемах и в планктоне центральной части крупных озер. Небогат состав этой группы в водоемах Арктики и пустынных областей. Излюбленными местообитаниями эвгленовых являются пресные, стоячие, мелководные, хорошо прогреваемые, заросшие водными растениями и богатые органическими веществами водоемы леспой и лесостепной зон: заболоченные лесные лужи, канавы, пруды, в особенности удобряемые рыбоводные и биологические, служащие для очистки сточных вод, прибрежные мелководные участки озер. В подобных водоемах эвгленовые водоросли играют большую роль, нередко выступая в качестве доминирующих форм и вызывая «цветение» этих водоемов.[ ...]
Эвгленовые водоросли — обычные обитатели небольших пресных стоячих водоемов. В летние месяцы можно наблюдать, как в небольшом пруду или луже внезапно зеленеет вода. Причиной этого позеленения («цветения») может быть массовое развитие эвгленовых водорослей. Под микроскопом в капле воды, взятой из такой лужи, видны многочисленные зеленые веретеновидные клетки. Легко изгибаясь, меняя форму тела, они быстро движутся во всех направлениях. Обычно это эвглены (Е1 1епа) — центральный род, по имени которого назван весь отдел.[ ...]
Сине-зеленые водоросли сходны по строению с бактериальными клетками, являются фотосинтезирующими автотро-фами. Обитают преимущественно в поверхностном слое пресноводных водоемов, хотя есть и в морях. Продуктом их метаболизма являются азотистые соединения, способствующие развитию других планктонных водорослей, что при определенных условиях может привести к «цветению» воды и к ее загрязнению, в том числе и в водопроводных системах.[ ...]
Массовое развитие водорослей, так называемое цветение воды, наблюдается в большинстве водоемов замедленного стока. Г. И. Долгов [29] указывает, что это явление имело место в -30 из известных 50 водохранилищ. В результате выноса водорослей цветение возможно и в проточных водоемах. Е. Буде [130] наблюдал цветение воды реки Везер, Н. JI. Чугунов [122] — в низовьях Волги. При массовом развитии фитопланктона количество организмов может достигать нескольких миллионов в 1 мл.[ ...]
При благоприятных для роста и размножения условиях окружающей среды количество клеток водорослей в период цветения достигает 5000— 50000 в 1 мл.[ ...]
В водоемах протококковые водоросли распространены чрезвычайно широко, но наиболее богато они представлены в прудах, в частности в рыбоводных прудах, отстойниках сахарных заводов, биологических прудах и картах полей фильтрации городских очистных сооружений. Почти все протококковые водоросли относятся к эвригалинным и эвритермным формам, сте-ногалинных и стенотермных видов среди них немного. С другой стороны, многие из протококковых являются типичными сфагнофилами. Известны также представители альпийско-арк-тической флоры, вызывающие образование «зеленого» и «красного» снега.[ ...]
Физические методы борьбы с цветением заключаются в искусственном замутнении. воды глиной, аэрации, применении всасывающих устройств для удаления водорослей. Для выделения водорослей в системах технического водоснабжения, в небольших водоемах и резервуарах возможно применение коагуляции сульфатом алюминия. Химические методь; борьбы с цветением заключаются в обработке водоемов пестицидами, сульфатом меди. Токсичность этих соединений для других водных организмов ограничивает использование их в широких масштабах. Перспективным методом борьбы с цветением водоемов является биологический, основанный на использовании микроорганизмов-антагонистов водорослей. В днепровских водохранилищах выделены микроорганизмы (альгофаги), лизирующие сине-зеленые водоросли в течение 2—6 сут. Определенную роль играет прогнозирование времени и интенсивности цветения.[ ...]
Высокая приспособляемость синезеленых водорослей к условиям окружающей среды обусловливает их широчайшее распространение в природе. Развиваясь в водоемах зачастую в огромных количествах («цветение» воды) эти организмы причиняют значительный ущерб народному хозяйству, ухудшают качество воды. Изменение вкуса и запаха воды при развитии синезеленых водорослей связано с выделением ряда специфических летучих веществ, таких как пзопропилмеркаптан, ди-метилсульфид и др. Именно диметилсульфид, а не амины, как считалось ранее, придают воде неприятный рыбный запах [70]. Синезеленые водоросли образуют ряд высокотоксичных для теплокровных соединений, вызывая массовые отравления сельскохозяйственных животных при водопое и водоплавающих птиц [71]. Токсины действуют губительно также на рыб и других гидробионтов. Кроме прямого воздействия, наблюдается их угнетение и даже гибель в связи со значительным понижением концентрации растворенного кислорода за счет процессов распада и окисления продуктов разложения водорослевых клеток.[ ...]
Защита вод от загрязнения сине-зелеными водорослями. Цветение воды в результате интенсивного развития сине-зеленых водорослей — явление закономерное, возникающее в результате вмешательства человека в формирование естественных биоценозов (создание водохранилищ, сброс сточных вод и др.).[ ...]
Особенно большую опасность представляет «цветение», вызываемое сине-зелеными и другими токсичными видами водорослей. Сине-зеленые водоросли играют особую роль в экосистемах современных водоемов. Они занимают промежуточное положение между бактериями и растениями, так что их часто называют цианобактериями. Сине-зеленые водоросли появились на Земле более 3 млрд. лет назад, были первыми фотосинтезирующими организмами, образовавшими аэробную систему Земли. Сине-зеленые водоросли обладают колоссальным потенциалом размножения: за 70 дней вегетационного периода одна клетка может дать Ю20 потомков. К благоприятным условиям для размножения сине-зеленых водорослей относятся низкое содержание кислорода, т.е. более восстановительная среда. Сине-зеленые водоросли - единственные обитатели Земли, которые способны усваивать четыре вида газов: С02 (фотосинтез, как у зеленых растений), 02 (дыхание), Ы2 (азотфиксация), Н23 (как бактерии в процессах хемосинтеза).[ ...]
К настоящему времени накоплено много свидетельств тесной связи между водорослями и простейшими в планктоне тропических морей. В некоторых случаях симбиоз внутриклеточный, и водоросль прочно интегрирована с морфологическими структурами хозяина. Например, инфузория Mesodinum rubrum содержит хлоропласты, являющиеся, по-видимому, симбиотическими водорослями. В таких популяциях зарегистрирована необычайно высокая скорость образования органического вещества — свыше 2 г С/м3-ч, что, по-видимому, является самым высоким уровнем первичной продукции у одноклеточных. Широко распространены и другие, менее интегрированные их ассоциации, в частности, радиолярии с -клетками водорослей внутри своих лучами расходящихся псевдоподий и простейшие с клетками водорослей (часто динофла-геллат, но также сине-зеленых и диатомей) на поверхности (рис. 13.8).[ ...]
Основным препятствием для получения бактериально чистых культур синезеленых водорослей является образование слизи, плотным чехлом окружающей их клетки и защищающей от различных неблагоприятных воздействий. Применение разнообразных методов (стерилизация химическими веществами ультрафиолетовое облучение, частые пересевы, фильтрование через плотные фильтры для отделения слизи и др.) показало, что большинство приемов очистки дает возможность получить бактериально чистые культуры отдельных представителей-гормогониееых синезеленых водорослей. Однако это практически пока не приносит пользы при работе с представителями протококковых, синезеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды. Полная очистка этих видов от бактерий с сохранением жизнеспособности водорослей пока не удается (Gorham, 1964).[ ...]
Цветение» водоемов регистрируется во многих странах мира, начиная с конца XIX века. Чаще всего оно проявляется во взрывном размножении синезеленых водорослей (цианобактерии) родов Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Nodularia и Oscilatora. Вследствие этого вода становится непригодной к употреблению. Эти токсины высвобождаются из клеток цианобактерий в желудке и кишечнике и с кровью переносятся в печень. Упомянутые соединения опасны и для человека: проведенные в Китае исследования выявили достоверно повышенный уровень первичного рака печени у людей, регулярно использующих воду из «цветущих» водоемов.[ ...]
Поступление органических загрязнений в водоем часто способствует бурному развитию сине-зеленых водорослей, что приводит к так называемому «цветению» воды и обрастанию подводных предметов, т. е. к развитию на их поверхности некоторых бактерий, грибов, водорослей, простейших. В зависимости от природы и количества развивающихся водорослей цветение воды может играть или положительную роль, ускоряя самоочищение воды, или отрицательную, ухудшая физико-химические ее свойства. Во время массового цветения вода становится мутной, зеленой, в ней появляются неприятные привкусы и запахи, и она делается непригодной для водоснабжения населения. При массовом отмирании водорослей образуются различные продукты их распада, поглощающие кислород из воды и токсические вещества. Все это вызывает вторичное загрязнение водоема.[ ...]
Наиболее удобным объектом для проведения многих токсикологических экспериментов является синезеленая водоросль Microcystis aeruginosa Kütz. emend. Техника получения альгологически чистой культуры указанного вида и основные моменты его культивирования освещены в литературе (Сиренко, 1968).[ ...]
Благоприятные абиотические условия в водохранилищах обусловили значительное увеличение в них биомассы водорослей —цветение воды. В теплые периоды года в результате фотосинтеза в верхних слоях происходит пересыщение воды кислородом, и растворенная углекислота практически исчезает; в нижних слоях, наоборот, интенсивно протекают окислительные процессы и содержание кислорода значительно снижается, а концентрация растворенной углекислоты возрастает. В водохранилищах, расположенных в верховьях, дефицит кислорода наблюдается в зимний период. Благодаря интенсивному развитию биологической жизни в днепровских водохранилищах в воде увеличилось содержание органических веществ, биологических элементов; возрос их сток и в Днепро-Бугский лиман.[ ...]
Характерной особенностью многих водохранилищ является весеннее и осеннее диатомовое и летнее синезеленое цветение, т. е. массовое развитие водорослей [108, 109]. В период вегетации диатомового планктона преобладают следующие виды водорослей: Asterionella (звездчатой формы, объемом 420—500 мкм3), Diatoma и Fragilaria (ленточной формы, объемом 320 мкм3), Melosira (1100—1300 мкм3). В период цветения синезеленых водорослей преобладают виды Aphanizomenon (60 мкм3), Microcystis (14 мкм3), АпаЪаепа (90 мкм3) [110]. Среди синезеленых водорослей существуют как планктонные, так и бентосные формы. Некоторые из них (АпаЪаепа circinalis, Aphanizomenon flocs-aquae) выделяют в воду вещества, придающие привкусы и запахи [111].[ ...]
При проведении токсикологических исследований по выявлению влияния сточных вод и различных токсических веществ на водоросли целесообразно использовать два варианта методики определения токсичности: ускоренный метод и экспериментальный метод. Ускоренный метод —менее чувствительный, но быстрый и дает возможность дать ответ на вопрос, является ли сточная вода или испытываемое на токсичность вещество резко токсичным или нет. Он основан на определении выживаемости водорослей Chlorella vulgaris и Scenedesmus quadricauda, выращенных на одной из трех предлагаемых сред. Использование в качестве тест-объектов в токсикологических экспериментах одноклеточных протококковых водорослей неслучайно и обусловлено тем, что эти водоросли встречаются в значительном количестве в естественных водоемах, мезофильны и не требуют специальных условий для ведения альгологически чистых культур, хотя, в зависимости от конкретных задач исследования, можно использовать и другие массовые формы водорослей, встречающихся в водоемах и вызывающих «цветение» воды.[ ...]
Цифры 1—7 вверху относятся к следующим событиям: 1 — восемь разных канализационных систем сбрасывают в озеро сточные воды; 2 — первое заметное цветение нежелательных водорослей (ОзсШЫогШ); 3 — впервые отмечено летнее уменьшение кислорода в придонном слое (гиполимнионе); 4 — проведение первого правительственного законопроекта о сточных водах (1960 г)- 5 — первый этап отведения стоков от озера (1963 г.); 6 — второй этап отведения стоков (1965 г )’ 7 — отведены все сточные воды (1967 г.). Кривые отражают изменения 4 показателей: ) — прозрачность- II — фосфатный фосфор; Ш — разнообразие диатомовых водорослей, IV —состав диатомовых водорослей (% эвтрофическнх форм). Дальнейшие пояснения — в тексте.[ ...]
Причина запаха и привкуса воды объясняется присутствием, например, сероводорода и продуктов разложения растительных организмов, которые образуются при цветении водоемов, т. е. массовом развитии взвешенных водорослей. Со временем водоросли отмирают, осаждаются на дно и разрушаются там гнилостными микробами (гниют) с выделением неприятно пахнущих веществ.[ ...]
Улучшение вкусовых качеств питьевой воды при массовом развитии фитопланктона возможно при обработке воды в самом водоеме. Для этого используют медный купорос, задерживающий размножение водорослей или уничтожающий их, комбинации медного купороса, хлора и аммиака, хлор, хлорную воду, двуокись хлора, органические альгициды. Возможным методом борьбы с цветением воды является замутнение ее углем или глиной, снижающее доступ света и тем самым препятствующее росту водорослей.[ ...]
В водоемах, в которых отсутствует или крайне слабо происходит обмен воды, в озерах и медленно текущих реках, количество биогенных элементов постепенно накапливается. Это ведет к усиленному развитию водорослей и высших водных растений, увеличению разнообразия и общей численности самых разных водных животных. В дальнейшем, когда концентрация биогенных элементов еще повышается, достигается ее уровень (различный в разных климатических условиях), при котором начинается «цветение воды» — бурное развитие планктонных водорослей и сине-зеленых, постепенно подавляющих другие формы жизни. Интенсивное отложение ила, наступление моховых сплавин с берегов переводят этот процесс эвтрофикации в заболачивание.[ ...]
Под воздействием различных факторов среды (температуры, освещенности, содержания органических веществ и количества гид-робионтов) возможны значительные колебания содержания диоксида углерода, что приводит к нарушению газового режима и активной реакции среды. Так, летом в период интенсивного развития водорослей («цветения» воды) отмечают резкие суточные колебания диоксида углерода: в светлое время суток количество его резко падает в результате ассимиляции диоксида углерода растениями, а ночью, наоборот, сильно возрастает. Это приводит, в свою очередь, к резким перепадам pH воды — вечером в щелочную сторону (до 9— 10), утром в кислую. Зимой чаще отмечают только повышение количества диоксида углерода, особенно в зимовальных прудах, из-за большой плотности посадки рыб. Все эти изменения оказывают отрицательное воздействие на рыб: прямое токсическое — высоких концентраций или косвенное — за счет нарушения газового режима.[ ...]
В то время как поведение замещенных мочевин в почвах, растениях и организме животных изучено достаточно подробно, соответствующие данные для водных растворов весьма малочислены. На основании результатов лабораторных исследований [90] сделан вывод о том, что диурон в малых концентрациях (0,1—2,0 мг/дм3) сохраняется в речной воде в течение месяца и ухудшает при этом гидрохимический режим рыбохозяйственных водоемов. В работе [2] указано на участие микроорганизмов в процессе деструкции в воде гербицидов — производных мочевины. Если в водопроводной воде концентрация фенурона практически не меняется на протяжении 80 дней, то в озерной воде уже на 20— 25 сут фенурон разрушается на 20—40 % [88].[ ...]
Как отмечали многие авторы, все гидробионты являются в какой-то мере очистителями воды, отсюда и развилась тенденция возлагать слишком большие надежды на процессы самоочищения воды в естественных водоемах. Но все гидробионты, особенно растения и так называемые микроорганизмы, являются в то же время и загрязнителями воды. После отмирания нитчатых, зеленых и синезеленых водорослей выделенные продукты разложения могут настолько ухудшить качество воды, что она становится не пригодной для питьевых целей. Многие авторы предлагали предупреждать возможность возникновения «цветения» воды, воздействуя на нее солями тяжелых металлов или пестицидами (Гусева, 1952; Драчев, 1956, 1964).[ ...]
Пример двуокиси углерода особенно интересен в свете текущих споров в литературе по поводу загрязнения воды. Споры идут о том, что служит главным лимитирующим фактором и, следовательно, основным веществом, вызывающим процесс «культурной эвтрофикации» в пресных водах, — двуокись углерода или фосфор (Кюнцель, 1969). Поскольку культурная звтрофикация обычно создает в высшей степени неустойчивое состояние с резкими колебаниями (бурные «цветения» водорослей с последующим отмиранием, при котором высвобождаются питательные вещества, вызывающие очередное «цветение»), то нельзя выдвигать на первое место в качестве лимитирующего фактора какое-то одно из веществ. Во время таких колебаний фосфор, азот, двуокись углерода и многие другие вещества могут быстро сменять друг друга как лимитирующие факторы. Следовательно, в таких переходных условиях нет оснований для гипотезы «одного фактора». Чтобы предупредить эвтрофи-кацию, борьба с загрязнениями должна быть направлена не только против органических веществ (дающих СОг и, очевидно, стимулирующие рост другие органические вещества), но и против минеральных веществ, также необходимых для «злокачественного» увеличения продуктивности.[ ...]
При загрязнении водоемов наблюдается явление эвтрофикации (от греч. еШго рИ/а — хорошее питание) — чрезмерное увеличение содержания биогенных элементов в водоемах, сопровождающееся повышением их продуктивности. Может быть результатом естественного старения водоема, поступления удобрений или загрязнения сточными (в т. ч. с полей) водами. Для эвтрофных водоемов характерно наличие богатой растительности, обильного планктона. Эвтрофикация может приводить к бурному развитию водорослей («цветению» вод), дефициту кислорода и гибели (замору) рыб и других животных.[ ...]
Другим отрицательным фактором в системе оборотного водоснабжения явяяюгоя биологические обрастания. В воде открытых водоемов и в бытовых отоках находятся разнообразные живые оущеотва. Основными из них является бактерии, образувщие колонии-зоогаен. водо-рооли нитчатые зеленые и сине-зеленые, простейшие - инфузория, черви, грибы и др. Отмирая, сине-зеленые водоросди образует громадные объемы гнивших органических веществ, загрязняя воду фенолом, индолом и другими продуктами разложения.[ ...]
Обычно азот встречается в следующих формах: органический, аммонийный, нитритный, нитратный и газообразный. Азотосодержащие органические соединения, такие, как протеин (белок), необходимы живым организмам. Производственные сточные воды часто исследуют на содержание азота и фосфора, чтобы убедиться в том, что в них имеется достаточное количество питательных веществ для биологической обработки. Неорганический азот, главным образом в аммонийной и нитратной формах, используется растениями при фотосинтезе. Азот в природных водах содержится в ограниченных количествах, поэтому загрязнение от азотосодержащих сточных вод может усилить рост водорослей в водоемах и вызвать цветение воды. Аммиак также считается опасным загрязнителем воды из-за его токсичного влияния на рыбу.[ ...]
Чистая вода поступает не только из истоков и русловых ключей. В водоемах функционирует система самоочищения, главную роль в которой играют водные биоценозы. Вся совокупность водных организмов от бактерий до рыб в своих трофических связях имеет специализированные концентраты, фильтраты, осадители, которые сообща обеспечивают многоступенчатую минерализацию органики и перевод многих загрязнителей в форму неактивных донных отложений. Однако возможности самоочищения не безграничны. При определенном уровне загрязненности воды, особенно при залповых сбросах неочищенных стоков с токсическими примесями, может быть погублена почти вся биота водоема. А избыток биогенных элементов, особенно азота и фосфора (смытых минеральных удобрений) , часто приводит к эвтрофикации водоема, чрезмерному размножению одноклеточных водорослей — цветению воды, что становится источником вторичного загрязнения. До сих пор распространена концепция, согласно которой сброс сточных вод в водоемы рассматривается как один из видов специального водопользования, а водоемы, благодаря их самоочищающей способности, квалифицируются как естественные биологические очистные сооружения большой емкости. Эта концепция крайне антиэкологична, ее реализация ведет к экологическому тупику.[ ...]