АЛЬГОБИОТЕХНОЛОГИЯ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ИСКУССТВЕННЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ (НА ПРИМЕРЕ ОТСТОЙНИКОВ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ)
|
Введение 3
1 Физико-географический очерк 6
1.1 Географическое положение и природные условия 6
1.2 Экономическое положение и промышленное производство
(промышленное пищевое производство) Орловской области 9
2 Методы биотехнологий в формировании экологического качества
поверхностных вод 12
2.1 Биологическая реабилитация водоемов - очистка вод макрофитами
(высшей водной растительности) 12
2.2 Биологическая реабилитация водоемов - очистка вод с помощью
бактерий в аэротенках 15
2.3 Биологическая реабилитация водоемов - метод альголизации для
очистки сточных вод 18
3 Характеристика сточных вод предприятий сахарной промышленности как
источника загрязнения поверхностных вод 23
3.1 Качественный (ингредиентный) состав загрязнения 23
3.2 Уровень загрязнения с учетом ПДК 26
3.3 Преобразование качества окружающей природной среды под влиянием
сточных вод 29
3.4 Методы очистки сточных вод 32
4 Экологическое качество искусственных водных объектов на примере
отстойников пищевой промышленности Отраднинского сахарного завода 39
4.1 Эколого-биологическое состояние вод водоемов-отстойников сахарного
завода по пробам фитопланктона 2014 года 39
4.1.1 Таксономический состав сообщества фитопланктона и эколого-биологическое качество вод 2014 год 39
4.2 Эколого-биологическое состояние вод водоемов-отстойников
сахарного завода по пробам фитопланктона 2017 года 51
4.2.1 Таксономический состав сообщества фитопланктона и эколого-биологическое качество вод 2017 год 51
Заключение 63
Список литературы
1 Физико-географический очерк 6
1.1 Географическое положение и природные условия 6
1.2 Экономическое положение и промышленное производство
(промышленное пищевое производство) Орловской области 9
2 Методы биотехнологий в формировании экологического качества
поверхностных вод 12
2.1 Биологическая реабилитация водоемов - очистка вод макрофитами
(высшей водной растительности) 12
2.2 Биологическая реабилитация водоемов - очистка вод с помощью
бактерий в аэротенках 15
2.3 Биологическая реабилитация водоемов - метод альголизации для
очистки сточных вод 18
3 Характеристика сточных вод предприятий сахарной промышленности как
источника загрязнения поверхностных вод 23
3.1 Качественный (ингредиентный) состав загрязнения 23
3.2 Уровень загрязнения с учетом ПДК 26
3.3 Преобразование качества окружающей природной среды под влиянием
сточных вод 29
3.4 Методы очистки сточных вод 32
4 Экологическое качество искусственных водных объектов на примере
отстойников пищевой промышленности Отраднинского сахарного завода 39
4.1 Эколого-биологическое состояние вод водоемов-отстойников сахарного
завода по пробам фитопланктона 2014 года 39
4.1.1 Таксономический состав сообщества фитопланктона и эколого-биологическое качество вод 2014 год 39
4.2 Эколого-биологическое состояние вод водоемов-отстойников
сахарного завода по пробам фитопланктона 2017 года 51
4.2.1 Таксономический состав сообщества фитопланктона и эколого-биологическое качество вод 2017 год 51
Заключение 63
Список литературы
Актуальность. Вода является универсальным растворителем различных минеральных и органических веществ. Благодаря этому свойству химический состав природных вод, а также искусственных водных объектов, является чрезвычайно разнообразным. Значение воды для жизни человека и его деятельности в разных сферах трудно переоценить, нет более главного и ценного ресурса в хозяйственной антропогенной деятельности. Преобладающую (важнейшую) роль в формировании поверхностных вод играют физико-географические условия и биологические процессы, которые протекают в водных экосистемах.
В настоящее время все более актуальными и важными становятся проблемы, связанные с оценкой качества и экологического состояния поверхностных вод, искусственных водоемов, сточных вод, отстойников промышленного производства, а также их изменений под воздействием комплекса антропогенных и природных факторов. Чрезвычайную важность данные исследования приобретают для территории центра Восточно-Европейской равнины, которая представляет собой густонаселенный регион, испытывающий значительную транспортную, промышленную и сельскохозяйственную нагрузку.
Значимыми представляются методы, связанные с управлением эколого-биологического качества вод. Положительные результаты дает применение альгобиотехнологий, и ее частного случая, альголизации вод с применением зеленой микроводоросли рода хлорелла. Альголизация в настоящее время является активно внедряемым методом, который используется с целью реабилитации загрязненных и грязных поверхностных вод.
Цель исследования: рассмотреть влияние альголизации на формирование экологического качества искусственных водных объектов на примере отстойников пищевой промышленности, изучить методы и методики биоиндикации вод на основе фитопланктона.
Для реализации цели были поставлены и решены следующие задачи:
1. Изучить литературу по проблематике исследования.
2. Рассмотреть понятия «поверхностные воды», «искусственные водные объекты»; «отстойники»; «биотехнология», «альгобиотехнология» и «альголизация», «биоиндикация».
3. Раскрыть качество биоиндикационных методов для рассмотрения темы исследования.
4. Сделать выводы и рекомендации по использованию метода альголизации искусственных водных объектов и сточных вод пищевых предприятий.
Методы исследования:
• теоретические: рассмотрение проблемы исследования на основе изучения научной экологической, гидрологической, гидрохимической, биоиндикационной литературы по теме исследования;
• практические: использование метода биоиндикации вод по
фитопланктону в условиях альголизации отстойников пищевой промышленности.
Объектом исследования является экологическое качество искусственных водных объектов на примере отстойников сахарной промышленности.
Предмет исследования - формирование качества вод отстойников сахарной промышленности в условиях применения метода альголизации.
Научная новизна работы заключается в возможности использования современного метода альгобиотехнологии в формировании эколого-биологического качества искусственных водных объектов на примере отстойников сахарной промышленности. Были изучены сообщества фитопланктона, и построены графики эколого-биологического качества водных объектов.
Теоретическая значимость работы состоит в том, что в ней помимо использования научной литературы по теме исследований, была применена методика биоиндикации в условиях альголизации вод, что делает работу более объективной. В процессе работы выполнен теоретико-методологический анализ альгобиотехнологии, в том числе рассмотрены теоретические аспекты изучения альгобиотехнологии и альголизации.
Практическая значимость заключается в возможном использовании проведенных работ в деятельности экологов-исследователей при рассмотрении проблемы альголизации искусственных водных объектов на примере отстойников пищевой промышленности.
Магистерская диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.
В настоящее время все более актуальными и важными становятся проблемы, связанные с оценкой качества и экологического состояния поверхностных вод, искусственных водоемов, сточных вод, отстойников промышленного производства, а также их изменений под воздействием комплекса антропогенных и природных факторов. Чрезвычайную важность данные исследования приобретают для территории центра Восточно-Европейской равнины, которая представляет собой густонаселенный регион, испытывающий значительную транспортную, промышленную и сельскохозяйственную нагрузку.
Значимыми представляются методы, связанные с управлением эколого-биологического качества вод. Положительные результаты дает применение альгобиотехнологий, и ее частного случая, альголизации вод с применением зеленой микроводоросли рода хлорелла. Альголизация в настоящее время является активно внедряемым методом, который используется с целью реабилитации загрязненных и грязных поверхностных вод.
Цель исследования: рассмотреть влияние альголизации на формирование экологического качества искусственных водных объектов на примере отстойников пищевой промышленности, изучить методы и методики биоиндикации вод на основе фитопланктона.
Для реализации цели были поставлены и решены следующие задачи:
1. Изучить литературу по проблематике исследования.
2. Рассмотреть понятия «поверхностные воды», «искусственные водные объекты»; «отстойники»; «биотехнология», «альгобиотехнология» и «альголизация», «биоиндикация».
3. Раскрыть качество биоиндикационных методов для рассмотрения темы исследования.
4. Сделать выводы и рекомендации по использованию метода альголизации искусственных водных объектов и сточных вод пищевых предприятий.
Методы исследования:
• теоретические: рассмотрение проблемы исследования на основе изучения научной экологической, гидрологической, гидрохимической, биоиндикационной литературы по теме исследования;
• практические: использование метода биоиндикации вод по
фитопланктону в условиях альголизации отстойников пищевой промышленности.
Объектом исследования является экологическое качество искусственных водных объектов на примере отстойников сахарной промышленности.
Предмет исследования - формирование качества вод отстойников сахарной промышленности в условиях применения метода альголизации.
Научная новизна работы заключается в возможности использования современного метода альгобиотехнологии в формировании эколого-биологического качества искусственных водных объектов на примере отстойников сахарной промышленности. Были изучены сообщества фитопланктона, и построены графики эколого-биологического качества водных объектов.
Теоретическая значимость работы состоит в том, что в ней помимо использования научной литературы по теме исследований, была применена методика биоиндикации в условиях альголизации вод, что делает работу более объективной. В процессе работы выполнен теоретико-методологический анализ альгобиотехнологии, в том числе рассмотрены теоретические аспекты изучения альгобиотехнологии и альголизации.
Практическая значимость заключается в возможном использовании проведенных работ в деятельности экологов-исследователей при рассмотрении проблемы альголизации искусственных водных объектов на примере отстойников пищевой промышленности.
Магистерская диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.
В настоящее время альголизация является активно внедряемым методом, который используется с целью реабилитации загрязненных и грязных вод поверхностных вод, в том числе и сточных. Методы альгобиотехнологии, альголизации, биологической реабилитации позволяют снизить «цветение» вод, улучшают показатели ПДК различных химических веществ и параметров водной среды, к которым относят рН, растворенный кислород, железо общее, марганец, азот аммония, азот нитритный, БПК, ХПК и другие. На Отраднинском сахарном заводе в 2014 и 2017 годах проводилась альголизация сточных вод путем внедрения штамма зеленой микроводоросли хлорелла Chlorella kessleriВКПМ А1-11 ARW. Состоятельность метода была доказана тем, что в 2017 году было получено разрешение местного отделения Росприроднадзора на сброс очищенных вод в р. Ока, поскольку качество сбросов по гидрохимическим показателям стало лучше, чем в реке. Таксономический состав водорослей в отстойниках Отраднинского сахарного завода изучался, начиная с 2014 года. Положительные результаты альголизации сточных вод подтверждены составом фитопланктона, который сформировался в 2017 году.
При выполнении магистерской диссертации: рассмотрено влияние альголизации на формирование экологического качества искусственных водных объектов (на примере отстойников пищевой промышленности), изучены методы и методики биоиндикации для изучения данной проблематики; изучена литература по проблематике исследования; в ходе работы были рассмотрены основные понятия «поверхностные воды», «искусственные водные объекты»; «отстойники»; «биотехнология», «альгобиотехнология» и «альголизация», «биоиндикация»; было раскрыто качество биоиндикационных методов для рассмотрения темы исследования.
Сформулированы выводы и рекомендации по использованию метода альголизации искусственных водных объектов и сточных вод пищевых предприятий.
В ходе работы были использованы методы исследования:
• теоретические: изучение научной экологической, гидрологической, гидрохимической, биоиндикационной литературы по теме исследования; рассмотрение проблемы исследования;
• практические (экспериментальные): биоиндикация, альголизация, альгобиотехнология искусственных водоемов и отстойников пищевой промышленности.
Таким образом, можно прийти к выводу, что в 2017 году, после неоднократного проведения альголизации вод, виды олигосапробы и ксеносапробы получают достаточно высокое распространение. Активность процессов самоочищения подтверждается тем, что они происходят на уровне 0- мезосапробных и олигосапробных вод, когда загрязняющие вещества связываются путем их минерализации. Индекс сапробности Пантле-Букка в модификации В. Сладечека в 2014 году достоверно не определяется ввиду невысокого таксономического разнообразия микроводорослей и недостаточного числа видов-индикаторов. В 2017 году индекс сапробности изменяется от 1,86 в апреле до 2,12 в мае и 2,15 в июле. Итак, в результате альголизации сточных вод в очистных водоемах-отстойниках сахарного производства качество вод формируется в пределах III класса «Удовлетворительной чистоты».
Особая благодарность за помощь и консультацию при выполнении работы научному руководителю, профессору, доктору географических наук, Анциферовой Галине Аркадьевне. Магистерская диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.
При выполнении магистерской диссертации: рассмотрено влияние альголизации на формирование экологического качества искусственных водных объектов (на примере отстойников пищевой промышленности), изучены методы и методики биоиндикации для изучения данной проблематики; изучена литература по проблематике исследования; в ходе работы были рассмотрены основные понятия «поверхностные воды», «искусственные водные объекты»; «отстойники»; «биотехнология», «альгобиотехнология» и «альголизация», «биоиндикация»; было раскрыто качество биоиндикационных методов для рассмотрения темы исследования.
Сформулированы выводы и рекомендации по использованию метода альголизации искусственных водных объектов и сточных вод пищевых предприятий.
В ходе работы были использованы методы исследования:
• теоретические: изучение научной экологической, гидрологической, гидрохимической, биоиндикационной литературы по теме исследования; рассмотрение проблемы исследования;
• практические (экспериментальные): биоиндикация, альголизация, альгобиотехнология искусственных водоемов и отстойников пищевой промышленности.
Таким образом, можно прийти к выводу, что в 2017 году, после неоднократного проведения альголизации вод, виды олигосапробы и ксеносапробы получают достаточно высокое распространение. Активность процессов самоочищения подтверждается тем, что они происходят на уровне 0- мезосапробных и олигосапробных вод, когда загрязняющие вещества связываются путем их минерализации. Индекс сапробности Пантле-Букка в модификации В. Сладечека в 2014 году достоверно не определяется ввиду невысокого таксономического разнообразия микроводорослей и недостаточного числа видов-индикаторов. В 2017 году индекс сапробности изменяется от 1,86 в апреле до 2,12 в мае и 2,15 в июле. Итак, в результате альголизации сточных вод в очистных водоемах-отстойниках сахарного производства качество вод формируется в пределах III класса «Удовлетворительной чистоты».
Особая благодарность за помощь и консультацию при выполнении работы научному руководителю, профессору, доктору географических наук, Анциферовой Галине Аркадьевне. Магистерская диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.