Высшие водные растения в системах биологической очистки сточных вод
УДК 628.31
Галяс А.В.
Курский государственный университет
Одной из наиболее актуальных проблем экологии на сегодняшний день является очистка разнообразных сточных вод, загрязненных различными экотоксикантами. Один из путей решения этой проблемы – применение методов очистки стоков с помощью высших водных растений в биологических прудах. Эти методы основаны на практически неограниченной способности высших растений использовать многообразие веществ, содержащихся в сточных водах, в процессах своей жизнедеятельности.
Высшие водные растения позволяют достичь высокой эффективности очистки стоков, загрязненных органическими и биогенными веществами, за счет: 1) улучшения седиментации взвесей; 2) увеличения буферности системы; 3) повышения утилизации биогенных элементов; 4) ускорения развития биоценозов; 5) протекания процессов очистки практически круглый год.
Биологические методы очистки с помощью высших водных растений хорошо себя зарекомендовали в системе очистки коммунально-бытовых стоков, как наиболее экологически и экономически выгодные, благодаря простоте технологии и низким эксплуатационным расходам. Они применяются для очистки сточных вод, окончательно формируя качество очищаемой воды, на предприятиях молочно-консервной, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленности, в животноводстве и т.п.
Нами начато исследование систем гидрофитной очистки сточных вод жилищно-коммунальных хозяйств (ЖКХ) и птицефабрик (ПФ) Курской области, играющих значительную роль в загрязнении водоемов органическими и биогенными веществами. Несмотря на высокую степень загрязнения, стоки большинства этих предприятий (ок. 60%) сбрасываются в биологические пруды или на рельеф практически без очистки.
По полученным данным, в некоторых неочищенных стоках на входе в биологические пруды отмечены многократные отклонения от предельно допустимых концентраций по разным показателям: БПК5 до 2500 мг/дм3, аммонийный азот 15 — 20 мг/дм3, взвешенных веществ до 1000 мг/дм3, растворенный кислород менее 1 мг/дм3.
Это определило одну из наших основных задач – исследование высшей водной растительности там, где очистные сооружения не работают, а биопруды – практически единственный действующий элемент системы очистки. В Курской области это, в первую очередь, Дичнянское, Большесолдатское, Октябрьское ЖКХ и Курская ПФ. Во многих ЖКХ, в том числе Горшеченском, Ново-Андросовском и Михайловском, а также на Олымском молочно-консервном заводе очистные сооружения работают неудовлетворительно, стоки практически не очищаются, и лишь высшие растения биологических прудов сглаживают их негативное влияние на водные бассейны.
Видовой состав данных биологических водоёмов в основном весьма беден по сравнению с природными водоемами. Доминирующими видами полупогруженной высшей водной растительности, имеющих наибольшее проекционное покрытие, в этих прудах являются: камыш озерный (Scirpus lacustris L.), рогоз широколистый (Typha latifolia L.), тростник обыкновенный (Phragmites communis Ttin.). Среди плавающих видов нами отмечено наличие ряски малой (Lemna minor L.) и трёхдольной (Lemna trisulca L.).
Исследований полного видового состава донных, полностью погруженных, высших растений в биологических водоемах пока не проводилось. Но по наблюдениям можно отметить практически полное доминирование элодеи канадской (Elodea Canadensis Michx.), водокраса лягушачьего (Hydrocharis morsus-ranae L.) и урути колосистой (Myriophyllum spicatum L.).
Наличие высших водных растений позволяет весьма эффективно очищать стоки, о чем свидетельствуют данные анализов очищенной воды, полученные на выходе из биопрудов: БПК5 10 — 35 мг/дм3, аммонийный азот 2 — 3 мг/дм3, взвешенные вещества 30 — 50 мг/дм3, растворенный кислород 7 — 9 мг/дм3.
Отмечено, что чем шире видовой состав растений в водоёме, тем эффективнее происходит очистка сточных вод. Согласно литературным данным наиболее результативным является совместное присутствие в водоеме различных полупогруженных или «земноводных» растений, в частности тростника и рогоза. Зарастание зеркала пруда ряской (св. 40%) отрицательно сказывается на качестве очистки, сильно снижая количество растворенного кислорода и повышая БПК5.
Влияние полностью погруженных высших водных растений на очистку стоков практически не изучено, что представляется интерес для дальнейших исследований в этом направлении.
Литература:
1. Дубова Н.А., Жулидов А.В., Лапин И.А. Влияние гидробионтов на формы миграции тяжелых металлов в природных водах // Экология. – 1991. – № 3. – С. 91-93.
2. Кравец В.В., Бухгалтер Л.Б., Акользин А.П., Бухгалтер Б.Л. Высшая водная растительность как элемент очистки промышленных сточных вод // Экология и промышленность России. – 1999.– №8. – С. 20-23.
3. Крот Ю.Г. Использование высших водных растений в биотехнологиях очистки поверхностных и сточных вод // Гидробиологический журнал. – 2006. – Т.42, №1. – С.76-91.
4. Кроткевич П.Г. Роль растений в охране водоемов. – М.: Знание, 1982. – 64 с. – (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Биология»; № 3).
5. Lakatos G., Kiss М. & Meszaros I. Heavy metal content of common reed (Phragmites communis Ttin.) and its periphyton in Hungarian shallow standing waters // Hydrobiologia. – 1999. – Vol. 415. – P. 47–53.?
Опубликовано: Галяс, А. В. Высшие водные растения в системах биологической очистки сточных вод / А. В. Галяс, Е. П. Проценко // Молодежь. Наука. Производство: Материалы межвузовской научной конференции студентов и аспирантов, 2-4 марта 2009 года. – Курск, 2009. – С. 50—51.
Loading ...