9986 (646253), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Другая часть крупных растений, где осенью наблюдалось активное цветение и семяобразование была оставлена в открытой емкости. При понижении температуры атмосферного воздуха до -3°С все растения погибли.
Третью часть растений поместили в ваннах в лаборатории. Для эйхорнии необходимо яркое освещение (световой день должен быть продлен до 12 часов). Растение сохранилось, но такое сохранение растений экономически нецелесообразно.
3.2. Применение эйхорнии для очистки сточных вод
За последние 10-летия исследователи, заинтересовавшиеся эйхорнией отмечали у этой древней представительницы высшей водной растительности (ВВР) совершенно неуемный аппетит и полное равнодушие к меню, просто маниакальная прожорливость: прекрасный реликт съедает любой загрязнитель. Появились данные, что эйхорнии под силу конкурировать с современными инженерными сооружениями по очистке сточных вод.
В связи с этим возникла актуальная возможность использования водного гиацинта для доочистки сточных вод различных хозяйственных объектов в ПМР.
А. Условия и методы проводимых исследований на Тираспольских очистных сооружениях
С целью постановки экспериментов по очистке сточных вод, растения эйхорнии были перевезены из прудов г. Краснодара на очистные сооружения МУП ТУВКХ г. Тирасполя, где проводились исследования.
Исследования проводились в 2 этапа:
1 этап: с августа по сентябрь 2002 года;
2 этап: с марта по апрель 2003 года.
Отбор проб проводился ежедневно.
В целях определения эффективности очистки эйхорнией сточных вод различной степени загрязненности было рассажено по 50 растений в емкости с сточной водой с различным содержанием химических компонентов:
1. В сточные воды поступающие на очистные сооружения;
2. В сточные воды после механической очистки (первичные отстойники);
3. В сточные воды после биологической очистки (вторичные отстойники);
4. В избыточный активный ил и в сооружения с сырым осадком.
Наиболее важным этапом очистки сточных вод является аэрация кислородом воздуха и биологическая доочистка воды микроорганизмами активного ила. Эта стадия очистки требует наибольших финансовых и энергетических вложений. Наши исследования показали целесообразность применения водного гиацинта именно на этом этапе.
Поэтому для повторных экспериментов в 2003 году была использована вода идущая а аэротенк, то есть после механической очистки.
Эффективность очистки сточной воды определялась по предложенной нами формуле:
,
где с1 – концентрация данного компонента до очистки; с2 – концентрация после очистки и выражалась в процентах.
Б. Результаты исследований и их обсуждение
Поставленный нами эксперимент по очистке сточных вод на базе очистных сооружений МУП УВКХ г. Тирасполя показал, что после очистки сточных вод эйхорнией, содержание в воде ингредиентов, по которым проводился анализ значительно уменьшилось. При наличии оптимальной температуры воды и воздуха были получены следующие показатели:
Таблица 1. Эффективность очистки сточной воды эйхорнией.
| Контролируемый показатель | I этап. август-сентябрь 2002 г. | Эффективность отчистки, % | II этап. март-апрель 2003 г. | Эффективность отчистки, % | |||
| на день отбора | после 10 дней очистки | на день отбора | после 10 дней очистки | ||||
| ХПК, М2О2/л | 50,3 | 10,0 | 80 | 53,4 | 18,0 | 66,0 | |
| БПК, М2О2/л | 13,7 | 6,4 | 53 | 14,0 | 8,1 | 42 | |
| Щелочность, мг-экв/л | 2,4 | 2,0 | 16 | 2,5 | 2,1 | 16 | |
| Жесткость, мг-экв/л | 1,6 | 1,0 | 37,5 | 2,0 | 1,5 | 25 | |
| Хлориды, мг/л | 37,9 | 14,5 | 62 | 37,0 | 16,4 | 56 | |
| Сульфаты, мг/л | 98,0 | 42,1 | 57 | 98,0 | 49,1 | 50 | |
| Фосфаты, мг/л | 1,4 | 0,3 | 79 | 1,4 | 1,0 | 28 | |
| Нитраты, мг/л | 6,2 | 0,25 | 96 | 6,4 | 1,2 | 81 | |
| Аммонийный азот, мг/л | 6,9 | 0,94 | 86 | 6,9 | 1,4 | 80 | |
| Общее микробное число | 2,310 | 0,410 | 83 | 2,410 | 0,410 | 83 | |
| Coli - индекс | 1563,0 | 420,0 | 73 | 1450,0 | 580,0 | 60 | |
Результаты очистки воды было видно «невооруженным глазом»: вода стала прозрачной, специфический запах нечистот исчез. Причем эффективность очистки выше, чем при использовании обычных технологий.
Как видно из таблицы 1 наиболее эффективно эйхорния очищает воду от фосфатов, их содержание уменьшается в 5 раз; нитратов – в 25 раз; азота аммонийного – в 7 раз; поточных микроорганизмов – в 4 раза.
В меньшей степени эйхорния поглощает хлориды и сульфаты (степень очистки до 60%), а также соли жесткости (степень очистки до 37%).
Одновременно ХПК уменьшается на 80%, а БПК – на 53%.
При сравнении результатов испытаний эйхорнии на I этапе (летне-осеннее время) и на II этапе (весеннее время) видно, что во втором случае эффективность очистки заметно (на 10-20%) ниже, что можно объяснить снижением эффективности фотосинтеза и низкими температурами воздуха в весеннее время.
3.3. Исследования по содержанию и размножению эйхорнии на прудах очистных сооружений
Эксперимент начавшийся 2 августа 2002 года проходил в нормальных условиях, так как темпера воды и воздуха была оптимальной для роста и размножения эйхорнии.
В отстойниках, где вода была значительно чище и меньше ила, растения чувствовали себя хуже. Поэтому пришлось их пересадить в более загрязненный I отстойник. Следовательно, для нормальной вегетации эйхорнии необходим не только подходящий температурный режим, но и обильная питательная среда (активный ил и др.). Интересно, что эйхорния, в зависимости от степени загрязненности сточных вод, в которых она произрастает, различается по внешним морфологическим признакам. Так, эйхорния, растущая на прудах в относительно чисто воде, имеет более развитую корневую систему, с помощью которой она перерабатывает ил.
На основе визуальных наблюдений было видно, что растение успешно адаптировались к данным условиям, так как оно хорошо росло и размножалось.
Последующее похолодание вызвало необходимость часть растений перенести в камерные условия, а часть оставить в отстойниках и накрыть их пленкой (типа теплица плавающая).
Эйхорния, оставшаяся в камерных условиях развивалась достаточно хорошо. Как следует из результатов эксперимента, содержание эйхорнии в камерных условиях при температуре воды 20-30°С, воздуха 20-36°С, регулярной подкормке растений через каждые два дня активным илом, является оптимальным для успешной вегетации и размножения эйхорнии.
3.4. Использование зеленой массы эйхорнии после очистки сточных вод
Кроме сточной воды исследовали растения одно-, двух- и трехмесячного возраста с целью определения их качества в виде кормов травяных по ГОСТ 18691-88. Было установлено содержание сырого протеина от 30 до 40%, сырой клетчатки от 8,3 до 11,4%, что соответствует нормам 1-го класса. Растения при проверке на токсичность показали содержание 
ниже ПДК, что позволяет сделать вывод о возможности применения растений после сушки и соответствующей обработки в качестве добавки к кормам животным и птицам при разработке рациона их питания.
Таблица 2. Результаты анализов по определению качества эйхорнии.
| Показатели качества | Результаты анализов | ||
| №1 | №2 | №3 | |
| Влажность, % | 26,0 | 26,9 | 22,0 |
| Сырой протеин, % | 33,7 | 33,98 | 29,83 |
| Фосфор, % | 1,31 | 1,38 | 1,11 |
| Кальций, % | 1,53 | 1,69 | 1,61 |
| Сырая зола, % | 20,11 | 23,10 | 20,76 |
| Минеральная примесь, нерастворимая в НCl, % | 1,07 | 2,57 | 2,20 |
| Каротин, мг/кг | 10,41 | 24,60 | 59,06 |
| Сырая клетчатка, % | 8,31 | 11,24 | 11,39 |
| Нитраты, мг/кг | 89,40 | 82,80 | 79,20 |
| Сырой жир, % | 1,73 | 1,70 | 1,47 |
Исследования проводились на образцах, предварительно высушенных до сухого состояния – результаты анализов даны на сухое вещество.
Возраст растений в образцах №1 – 1 месяц; №2 – 2 месяца; №3 – 3 месяца.
3.5. Применение тростника обыкновенного и рогоза узколистного для очистки сточных вод
Крупные гидрофиты тростник и рогоз и др. способны извлекать из воды в больших количествах биогенные элементы – N, P, Ca, K, Na, S, Fe – и этим значительно снижать степень эвтрофикации водоемов. [1]
Густая зрелая заросль тростника может аккумулировать в урожае биомассы на 1 га до 6 т различных минеральных веществ, в том числе К – 859 кг, N – 167 кг, Р – 122 кг, Na – 451 кг, S – 277 кг и кремния – 3672 кг, что указывает на специфическую потребность тростника в этих элементах, придающих прочность стеблю и другим тканям.
Таблица 3. Химические элементы, аккумулируемые водными растениями (по Черникову В.А., 2000г.).
| Растение | Орган растения | Химический элемент |
| Тростник обыкновенный | листья | N, K, Cl, Si, Ca, Mg, Mn |
| Рогоз узколистный | листья | N, Ca, Cl, K, P, Mg, Mn, Na |
Методика эксперимента
Загрязненные сточные воды после механической очистки, идущие на аэротэнки, закачивались в пруд-отстойник обсаженный совместно тростником и рогозом (исследование проводилось в августе 2002 года). Предварительно делали химический анализ сточной воды на наиболее важные химические элементы: хлориды, сульфаты, взвешенные вещества, фосфаты, нитраты и патогенные микроорганизмы (Coli-индекс)
Через 10 дней брали пробы воды из пруда-отстойника и делали соответствующие химические анализы после отчистки. Затем рассчитывали эффективность очистки по формуле, указанной в п. 3.2. (а).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
