Hydrobiologuicheskie osnovi upravleniya sostoyaniem ... - CEEMaR

IГлава 1. Гидробиологическая мелиорация (история вопроса)1.3. Специальные методы и способы решения задачи управления качеством водных ...личине среднего объема стока Дуная и скорости деструкции О Вбактериями, одноклеточными водорослями и зоопланктоном, годовойобъем перерабатываемых органических веществ гидробионтамисоставляет около 1,5 млн т, при этом на долю бактерийприходится 68 %, зоопланктона — 20, фитопланктона — 12 % егоколичества [414]. Сравнительная оценка самоочищающей функциидельтовых областей основных рек северо-западной частиЧерного моря, рассчитанная по их общей площади и площади,занимаемой высшей водной растительностью, показала, что интенсивностьсвязывания загрязняющих веществ в Дунайскихплавнях выше, чем в Днестровских, в 13 раз, в Днепровских — в16 раз [155, 370, 372]. Таким образом, дельтовые и пойменныеучастки рек выступают мощным природным биофильтром напути трансформации речных вод в море.Особый интерес к самоочистительным свойствам водоемов сразвитой высшей водной растительностью, именуемых как водно-болотныеугодья (wetlands), проявился с начала 1970-х годов[56, 536, 555]. С этого времени проблема эвтрофирования водоемовобострилась и требовала своего решения. В 1988 г. Агентствоохраны окружающей природной среды США (USEPA) разработалоспециальную программу по использованию водно-болотныхугодий для улучшения качества водной среды озер [568].Практически в то же время в Украине такие подходы получилиособое развитие в виде использования биоплато в качестве водоохранногосооружения [303, 377].Таблица 1.3Пространственное распределение концентрации биогенных веществ в Дунае,мг • дм -3Расстояние от Черного моря, кмАзотФосформинеральныйорганическийминеральныйорганический1479 2,600 0,590 0,129 0,0691076 2,325 0,685 0,163 0,061592 3,396 0,727 0,271 0,012103 2,185 1,400 0,341 0,139«10 (дельта) 2,924 0,919 0,442 0,043* -5 (прибрежная зона моря) 0,285 0,819 0,044 0,017Примечание. Таблица составлена по данным Г.П. Гаркавой [252].34Одним из основных регламентируемых показателей качестваводы и эффективности ее очистки является биохимическое потреблениекислорода за 5 сут (БПК5), которое измеряется по количествупотребленного микроорганизмами кислорода, пропорциональномуколичеству минерализованного ОВ. В частности, кклассу загрязненных вод суши и эстуариев, согласно нормативамУкраины, относятся воды с БПК5 > 1,6 мг О • дм 3 [355]. В морскойводе допустимая норма БПК5 не должна превышать3,0 мг О • дм" 3 [361]. Таким образом, чем меньше БПК, тем вышестепень очистки водоема. Процессы естественного самоочищениявследствие жизнедеятельности сообществ водных организмовоказывают существенное влияние на качество воды. Какправило, в природных и искусственных водотоках при отсутствииисточников загрязнения, расположенных по ходу движения воды,ее качество улучшается по мере протекания. Например, БПК5 вднепровской воде выше г. Смоленск составляла 6,1 мг О • дм" 3 ,далее вниз по течению уменьшалась до 4,0 и у г. Орша — до3,4 мг О • дм 3 . Следовательно, на рассматриваемом участке минимальнаявеличина минерализации за время прохождения водыот Смоленска до Орши достигала 2,7 мг О • дм" 3 .Исключение могут составлять случаи высокого токсическогозагрязнения водных экосистем, когда наряду с высоким содержаниемОВ деятельность микроорганизмов может ингибироватьсязагрязняющими веществами. Тогда низкое значение БПК5может быть получено наряду с высоким содержанием ОВ.В трансформации ОВ участвует все население водоема, водотокалибо искусственной водной экосистемы. При этом эффектсамоочищения и улучшения качества водной среды может происходитьне только вследствие прямого разрушения токсикантовгидробионтами, как это имеет место с нефтяным загрязнением[277], но также в результате фотосинтетической аэрации воды иее обогащения метаболитами [383].Многообразие технических средств по биологической очисткезагрязненных вод позволяет разделить их на экстенсивные,близкие к естественным, и интенсивные способы (табл. 1.4).При этом практически все они могут быть сведены к одномупринципу — максимальной концентрации организмов-деструкторовна пути потока ОВ, которая достигается: 1) использованиеммелких гетеротрофных организмов с высокой интенсивностьюметаболизма и продукции; 2) использованием максимальнойудельной поверхности твердого субстрата как жизненногопространства организмов-деструкторов. Ввиду того что процессы35