Учебный центр «Крисмас+»

Использование водорослей макрофитов для очистки морской воды в Новороссийской бухте (Синьков Сергей. МАОУ СОШ № 40 г. Новороссийска, Краснодарский край. Руководитель: Вехов Д.В.)


В настоящее время водоросли привлекают всё большее внимание исследователей, в связи с проблемой рационального использования морских макрофитов и возделывание их в морекультуре. Водоросли всё шире используются в различных областях фундаментальных биологических исследований. Многие ученые разрабатывают программу создания искусственных рифов, для увеличения снабжения воды кислородом, потому что свободный кислород окисляет и разрушает вещества загрязнители, что способствует естественному очищению воды.

Все это привлекло мое внимание к проблеме приспособления водорослей к загрязнению, их росту и количеству, по территории бухты, изменению при увеличении степени и уровня загрязнения, использованию водорослей для уменьшения степени загрязнения воды и ее очистки, ведь водоросли макрофиты основные поставщики кислорода в водной среде.

Целью работы было узнать, какие вещества и как влияют на водоросли в Цемесской бухте от степени загрязнения и природных условий, возможность использования их для очистки ливневых вод.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить динамику изменения биомассы водорослей на территории бухты и прилегающих районах открытого моря в течение года.

2. Определить основные водоросли макрофиты встречающиеся на территории Цемесской бухты

3. Выявить основные загрязняющие вещества, которые попадают в бухту, и их влияние на рост и развитие водорослей, параметры слоевища водорослей.

4. Изучить возможность использования водорослей для очистки ливневых вод.

Негативные изменения пелагических экосистем особенно заметны в районах крупных портовых городов. В связи со стремительным ростом г. Новороссийска, как порта мирового значения, в структуре сообществ за последние 10 лет произошли существенные изменения. Порт – гиперэвтрофированная зона, испытывающая максимальную антропогенную нагрузку. В этой части бухты расположены стоки предприятий тяжелого машиностроения, цементной промышленности и торгового порта.

Основными источниками загрязнения средней части бухты являются хозяйственно-бытовые, промышленные и нефтяные стоки. Акватория Цемесской бухты подвергается регулярной интоксикации: промышленные предприятия ежегодно сбрасывают в море около 87.000 м3 сточных вод, из которых очистку проходят 41%.

Методика проведения исследований на станциях основана на методике В. В. Громова. Места для сбора проб фитобентоса должны охватывать различные участки бухты, на всем ее протяжении. Отбору проб предшествует обследование прибрежной зоны, где производятся визуальные наблюдения, стандартные для любых гидробиологических исследований.

Для проведения опыта мы взяли два вида самых распространенных в Черном море и Цемесской бухте водорослей: Cystosiera barbata и Ulva rigida и проверяли на них действие различных загрязнителей и уровень загрязнения. Затем проводили наблюдения за изменениями массы водорослей, их цвета в течение одного месяца. Для проведения исследования изменения биомассы водорослей в бухте выбрали десять контрольных точек, с различными типами и уровнями загрязнения. В течение 6 месяцев, два раза в месяц брались пробы водорослей для определения их прироста и пробы воды, для проведения анализа на основные загрязнители. Водоросли в первое время росли очень быстро, но через два месяца, с начала июля, рост водорослей заметно замедлился, и стали появляться эпифитные и нитчатые виды. В августе большая часть водорослей отмерла, но в конце октября были отмечены новые поросли водорослей. Для определения изменения химического состава водорослей, мы собрали водоросли в районе контрольных точек и отправили в Ростов для проведения анализа на содержание тяжелых металлов. В результате проведенных анализов обнаружилось, что содержание в них тяжелых металов, особенно у стоков канализации, превышают средние данные по бухте в 2-3 раза, особенно это заметно по меди, свинцу и стронцию.

Проведенные наблюдения за состоянием ливневых стоков и сброса вод, содержание тяжелых металлов и других загрязнителей, позволило нам изучить систему городской ливневой системы и предложить свою систему модернизации ливневых стоков и очистку морской и ливневой воды с помощью водорослей макрофитов. Предложенная нами система модернизация ливневых стоков, позволит проводить дополнительную очистку стоков от крупного мусора на стадии сбора и движения ливневых вод. Наше предложение заключается в том, чтобы в распределительном резервуаре проводить первую механическую очистку от крупного мусора, а в расширительном резервуаре вторая механическая очистка от более мелкого мусора. Сток ливневых вод закрыть в трубу и отдалить от берега на 8-10 метров, на выходе в воре установить искусственный риф, типа рифобола, с водорослями, которые будет очищать воду от тяжелых металлов и других загрязнений, накапливая загрязнение в себя. Проект даст дополнительные положительные функции, тяжелые металлы будут переходить в неактивную форму из ионов в нерастворимые соли и отложения.

1. Основными загрязняющими веществами, выбрасываемыми в бухту, являются:

- Синтетические моющие вещества.

- Хлор и ему подобные химические реагенты.

- Нефть и нефтепродукты.

-Технические и бытовые воды, канализация, стоки дождевых вод.

2. Сократилось число видов красных и бурых водорослей, так как они не выдерживают такое загрязнение, особенно в бухте. Увеличивается число видов зелёных водорослей, которые способны выдерживать подобные загрязнения.

3. Биомасса водорослей изменяется в течение года в два периода и зависит от загрязнения, количества отдыхающих, погодных условий. Наибольшая масса водорослей наблюдается в районе связанном с открытым морем, на скалистых и каменистых грунтах, искусственных рифах.

4. В зависимости от условий, изменяются параметры и размеры водорослей, наибольшие параметры имеют водоросли в районных умеренного волнения и рекреационной нагрузки, с небольшим уровнем загрязнения.

5. В бухте наблюдается тенденция к самоочищению воды, за счет выноса части загрязнения течением. Но необходима реконструкция водоочистных сооружений, ливневых стоков.

6. Создание искусственных рифов с водорослями макрофитами позволит проводить очистку стоков и вод бухты.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для проведения комплексной оценки состояния окружающей среды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VII Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»