Самоочищение водоёма с помощью растений

Водоемы обладают свойством под влиянием естественных факторов постепенно очищаться от попавших в них загрязнений: взвешенных частиц, бактерий, растворенных органических и неорганических веществ. Механизм самоочищения водоёма от загрязнений складывается из влияния комплекса факторов: механических, физических, химических и биологических. К биологическим факторам очистке воды в пруду относят такие, как совокупность беспозвоночных
гидробионтов-фильтраторов, зоопланктон; бентос, задерживающий и поглощающий часть биогенов и поллютантов, мигрирующих на границе раздела вода/донные осадки; сообщества высших водных растений (макрофитов), которые задерживают часть биогенов (азот, фосфор) и загрязняющих веществ, поступающих в экосистему с прилегающей территории. Анализ групп организмов, участвующих в очищении воды в водоеме, показал, что сравнительно большое место в этом процессе занимают водные растения и моллюски. Однако это ни в коей мере не преуменьшает той существенной роли, которую играют и другие группы организмов. Самоочищение водоёма высшей водной растительностью – сложный комплекс процессов, в которых, наряду с водными растениями, участвуют многие другие организмы, в том числе бактерии и сложный комплекс организмов перифитона, а также грибы, простейшие и другие группы организмов, входящие в биологическое сообщество водной системы. В последние годы стал развиваться подход к очистке воды в пруду с использованием растений, называемый фиторемедиацией.
Теоретические и практические вопросы применения биологических и других
факторов самоочищения загрязненных вод обобщил М. М. Телитченко. В ряде работ, в том числе при патентных исследованиях, была выявлена возможность использования высших водных растений для гидропонной очистки воды
при выращивании рыб в искусственных условиях. В очищении воды в пруду, используемого для выращивания рыбы, положительную роль играет прибрежная растительность. Указано на возможность использования ботанической площадки для очищения животноводческих стоков, поступающих в рыбоводно-биологические пруды. Широко используются сельскохозяйственные и другие культуры для очищения рыбоводных водоемов от органического и иного загрязнения при осушении прудов методом летования. При реконструкции биоты рекомендуется создание благоприятных условий для максимального развития разнообразных организмов, при этом существенная роль отводится высшей водной
растительности, осуществляющей самоочищение пруда.

Материал и методы.

В опыте использовали водно-прибрежные угодья расположенного в зоне
промышленного производства пруда площадью 4 га, в котором выращивали
рыб, и при этом 0,2 га было отведено под водный вольер для содержания водоплавающей птицы (утки). Высшая водная растительность (тростник, камыш, белокрыльник болотный, частуха) была расположена полосой длиной 100 м, шириной до 2…3 м вдоль водной части вольера и у водоподачи и использована для очищения от органического и неорганического загрязнения воды и грунта. Весной водоем был зарыблен разными видами рыб: карпом, растительноядными (белый амур и толстолобик), карасем, щукой.
Осенью было получено 24,3 ц/га рыбы.
В огороженной части пруда оборудован выгул для водоплавающей птицы – уток
(начальная масса птицы составляла до 0,5 кг), на прибрежной части пруда расположен крытый загон для птицы. В конце вегетационного периода средняя масса уток достигла 3,8 кг. Всего было получено 9,5 ц/га живой массы птицы.
В вегетационный период (июнь,июль, август) было изучено санитарное состояние воды и грунта бактериологическими методами и очищение их водными макрофитами на участках, расположенных вдоль водной части вольера и водоподачи и загрязненных экскрементами водоплавающей птицы при принятой технологической нагрузке (вариант 1 опыта) и увеличенном в 2 раза загрязнении экскрементами (вариант 2 опыта). В связи с загрязнениями воды и грунта тяжелыми металлами (ртуть, кадмий, свинец) от промышленных предприятий региона, было изучено очищение воды в пруду и донных отложений водными макрофитами и качество рыбопродукции токсикологическими методами.

Результаты исследований.

Водная растительность (тростник, камыш, белокрыльник болотный, частуха) аккумулировала тяжелые металлы и улучшала санитарные условия в опытных участках водоема по бактериологическим показателям и содержанию тяжелых металлов. По бактериологическим показателям на участках с водными макрофитами было отмечено в начале увеличение загрязнения, а затем снижение.
 На участке при увеличенном в 2 раза загрязнении экскрементами птицы водная растительность значительно сдерживала загрязнение воды: показатели ОМЧ незначительно отличались от контроля, что позволяло несколько повысить плотность посадки водоплавающей птицы (утки). Показатель ОМЧ воды в пруду и на вытоке из пруда оставался благоприятным в течение всего вегетационного периода и составлял в разные месяцы 1,6∙10…7,0∙104 (норматив ≤106 – ГОСТ 15.372-87).
Содержание свинца и кадмия в воде было снижено на участке с макрофитами более чем в 2 раза по сравнению с контролем (без растений). Водные макрофиты задерживали соли тяжелых металлов в донных отложениях, их содержание было выше показателей контроля в 1,2…2 раза (не превышая нормативные значения). Водные растения, расположенные вдоль водного вольера и водоподачи, очищали воду, поступающую в акваторию пруда, и препятствовали загрязнению рыбохозяйственного водоема. Рыба была практически здорова. Содержание солей тяжелых металлов соответствовало требованиям гигиенических нормативов на продукцию рыбоводства. В мясе растительноядных рыб (белого амура), питающихся высшей водной растительностью, эти показатели были выше, чем у карпа, что позволяло заменить в поликультуре белого амура на толстолобика, не питающегося водной растительностью. Рыбопродуктивность увеличилась в 2,5 раза по сравнению с принятой технологической нормой.

Заключение.

Использование водных макрофитов (тростник, камыш, белокрыльник болотный, частуха) для очищения воды и грунта от органического и неорганического загрязнения, вызванного выращиванием рыбы совместно с птицей в рыбохозяйственном водоеме, расположенном в зоне промышленного производства, позволяет оптимизировать условия выращивания рыб и получать экологически безопасную рыбопродукцию.