Цветение водоемов: Цветение воды: что это, причины, чем опасно, как бороться

Цветение воды: что это, причины, чем опасно, как бороться

Цветения воды – естественный процесс, причиной которого является активное размножение микроскопических водорослей (преимущественно сине-зеленых). В результате вмешательства человека это явление стало более частым и вызывает ряд проблем:

  • загрязнение питьевой воды токсинами, продуктами гниения;
  • гибель рыбы, водных млекопитающих в реках, морях и рыбных хозяйствах;
  • экономические убытки из-за снижения привлекательности туристических регионов.

К борьбе с вредным цветением воды привлечены не только природоохранные организации. В частности, NASA постоянно осуществляет мониторинг цветения воды из космоса с помощью спектрального анализа. Эта миссия называется Coastal Ocean (HICO) и первоначально планировалась как однолетнее исследование, однако NASA продлило на 3 года, и ее мощности до сих пор используются для мониторинга состояния вод [1].

Цветение воды озера Эри, 2019

Эта система мониторинга показала, как экосистема озера Эри пострадала от цветения воды, что принесло значительный экономический ущерб для региона и затронуло сразу 2 страны – США и Канаду. Когда были приняты меры, ситуация значительно улучшилась.

Однако в Украине, из-за отсутствия контроля над факторами, которые вызывают цветение водоемов, мы наблюдаем цветение Днепра, его притоков, а также прибрежной акватории Черного моря несколько раз в год.

Об этой проблеме пишут в СМИ, ее активно освещают экологические и природоохранные организации, такие как Всеукраинская экологическая лига. Они подчеркивают необходимость профилактики и правильной борьбы с цветением водоемов в Украине [2].

На фото ниже – цветение Черного моря, зафиксированное в июне 2019 года. Подобное массовое явление впервые наблюдалось в 2010 году и охватывало 80% прибрежных вод. С тех пор оно происходит ежегодно и в 2020 году продолжалось рекордные 2 месяца [3].

Цветение Черного моря в 2019 году возле Одессы [4]

Какие водоросли вызывают цветение?

Вредное цветение воды чаще всего вызывают три типа водорослей:

  • цианобактерии;
  • динофлагелляты;
  • диатомовые водоросли.

Цианобактерии, или сине-зеленые водоросли, активно размножаются в пресноводных озерах, реках или лиманах. Они выделяют опасные для людей и животных токсины, которые при высокой концентрации могут не выводиться водоочистными сооружениями. Кроме того, водоросли блокируют доступ кислорода и солнечных лучей в толщу воды, что вызывает массовую гибель обитателей водоемов.

Диатомовые водоросли и динофлагелляты обычно вызывают “красные приливы” на побережье океана, морей или заливов. Они вырабатывают токсины, способные накапливаться в моллюсках и вызывать отравление людей, птиц и животных, которые их потребляют.

Почему цветение воды стало таким массовым именно в последнее десятилетие?

В природе массовое цветение фитопланктона является редким явлением, однако в результате глобализации экономики оно начало распространяться даже на нетипичные для него регионы.

Например, в 2016 году в Атлантическом океане было зафиксировано сине-зеленое цветение.

Сине-зеленое цветение акватории на севере Атлантического океана [5]

Основными причинами цветения воды по всему миру являются:

  • высокая концентрация питательных веществ в воде. К ним относятся соединения азота и фосфора. Эти вещества попадают в водоемы со стоковыми водами с полей, где использовались минеральные удобрения, а также с канализационными водами, которые получают фосфаты из стиральных порошков и других моющих средств. Этим процессам также способствуют вырубка лесов и эрозия почв;
  • стабильная высокая температура.
    Когда весной вода прогревается до 20°C и солнечного света становится достаточно для фотосинтеза, масса водорослей поднимается к поверхности и начинает активно размножаться;
  • стабильные условия. Засуха, добыча воды для орошения, потребления и запасания, регулирование рек водохранилищами и дамбами – все это способствует ослаблению потоков воды в речных системах. Вода движется медленнее или становится стоячей, что стимулирует рост водорослей [5].

Для Украины наиболее массовым является сине-зеленое цветение воды, которое кроме изменения цвета воды создает еще и неприятный запах. Распространение цветения водоемов в нашей стране имеет антропогенную природу:

  • замедление течения воды в реках, превращение их в каскады водохранилищ;
  • увеличение антропогенной нагрузки
    :
    избыток сточных вод, поступающих из городов, промышленных и аграрных предприятий, содержащих соединения азота, фосфора, железа, кремния и органические вещества;
  • применение в сельскохозяйственном производстве минеральных (фосфатных, азотных) и органических удобрений;
  • домашнее использование определенных моющих средств (стиральные порошки, средства для мытья посуды, чистящие порошки), что способствует загрязнению фосфором.

При достаточно высокой температуре воды все эти виды загрязнения вод становятся источником питания для сине-зеленых водорослей, которые быстро размножаются, превращаясь в экологическую катастрофу [2].

В последние 10 лет активное хозяйствование и отсутствие регуляции загрязнения сточных вод существенно повлияли на состояние украинских водоемов. Согласно данным Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, именно в последнее десятилетие в водоемы попало большое количество соединений азота и фосфора, которые являются катализаторами цветения воды. Выброс канализационных стоков, аварии на очистных станциях также вносят вклад в обогащение водоемов питательными веществами. Наконец, активное использование воды заводами и фермерскими хозяйствами приводит к обмелению рек, что создает оптимальные условия для роста водорослей.

Чем опасно цветения водоемов?

Как уже отмечалось, цветение водоемов вызывает массовую гибель рыбы, водных млекопитающих, а также растительности на дне. Некоторые виды водорослей выделяют токсины в процессе роста, другие разлагаются с образованием ядовитых веществ, и такая вода становится непригодной для питья и купания.

Исследование американских ученых в 2018 показало связь между ухудшением здоровья новорожденных, детей дошкольного возраста и цветением пресной воды [6]. В результате было обнаружено, что благодаря мерам очистки водозаборных водоемов были сэкономлены значительные средства, которые тратились на госпитализацию и лечение детей (в среднем $ 768 500 на каждую локальную общину).

Значительный ущерб от цветения воды испытывают туристические регионы: запрет купаться и неприглядный вид туристических локаций снижают местные доходы.

Цветение водоемов рыбных хозяйств также имеет неблагоприятные последствия для людей, даже если рыба не погибает: продукция таких хозяйств может быть токсичной (особенно это касается моллюсков и раков). Массовое вымирание рыбы может привести к банкротству малого и среднего бизнеса [7].

Можно ли остановить цветение водоемов?

На сегодня уже существуют различные виды средств, которые сдерживают рост микроскопических водорослей, убивают их и осаждают вредные продукты их жизнедеятельности. К ним относятся:

  • органические и неорганические альгициды;
  • микробиологические препараты, которые конкурируют с вредными водорослями за питательные вещества, но безопасны для экосистемы;
  • специальные порошки, которые осаждают сине-зеленые водоросли, механически удаляя их биомассу из водоемов [8, 9].

Однако, использование этих средств на таких больших территориях, как Днепр, его притоки или побережье Черного моря, требует государственного регулирования: дотаций на очистку водоемов, более жесткого регулирования использования водных ресурсов, качества фильтрации стоковых и канализационных вод [10].

Укргидроэнерго на своей официальной странице также подчеркивает необходимость регуляции состава моющих средств (в большинстве стран ЕС уже введены ограничения по использованию фосфатов в их составе) и необходимость мер по оздоровлению водных экосистем [11].

Может ли обычный человек бороться с цветением воды?

Основным бытовым загрязнителем канализационных вод являются стиральные порошки, моющие средства на основе фосфатов и фосфонатов. Поэтому каждый может внести свою лепту, отказавшись от их использования. Существует большое количество экологичных средств бытовой химии: бесфосфатных стиральных порошков, гелей для стирки, средств для мытья посуды и т.д., которые можно легко приобрести на нашем сайте.

165 грн

Органическое средство для мытья посуды, не содержит спиртов, парабенов, агрессивных ПАВ, силиконов, продуктов нефтепроизводства, фосфатов, ароматизаторов и красителей. С добавлением апельсинового масла. Упаковка 500 мл.

Купить

136 грн

Профессиональное решение для деликатной экологичной стирки Proprete Baby Care. Средство бренда Proprete не содержит фосфаты, фосфонаты, хлор, ароматизаторы, оптические отбеливатели. Эффективный и безопасный для детских вещей, не вредит окружающей среде.

Купить

123 грн

Универсальный концентрований стиральный порошок бренда Proprete из экологичного сырья для автоматической и ручной стирки. Не содержит фосфатов, хлора, цеолитов; предназначен для деликатной и одновременно требовательной стирки. Компактная упаковка (1 кг).

Купить

Своевременное выявление цветения воды также зависит от людей. Если вы заметили массовый рост водорослей в водоеме, необходимо обратиться на горячую телефонную линию местного органа управления водными ресурсами. Например, для реки Днепр эту функцию выполняет Укргидроэнерго; однако существуют также локальные областные Управления Государственного агентства рыбного хозяйства, Государственная Экологическая Инспекция.

Выводы

Цветение воды – актуальная проблема не только для экономики, но и для медицины. Улучшение качества питьевой воды должно быть приоритетом не только для государства, но и для каждого сознательного человека. Своевременный мониторинг цветения водоемов, ответственное использование бытовых химикатов, распространение информации об этой проблеме – несложные действия, которые имеют большие последствия в первую очередь для нашего с вами благополучия.

Использованные источники

  1. https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/HICO_algal_blooms
  2. https://www.facebook.com/all.ukrainian.environmental.league/posts/
  3. https://www.dei.gov.ua/posts/448
  4. https://1news.com.ua/ukraine/bilya-odesy-sposterigayetsya-czvitinnya-morya-ale-plyazhy-ne-zakryvatymut.html
  5. https://www.discovermagazine.com/environment/earth-the-north
  6. https://cees.iupui.edu/research/algal-toxicology/bloomfactors
  7. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii
  8. http://nubip.edu.ua/sites/default/files/u104.pdf
  9. http://www.cearac-project.org/wg3/publications/HAB_Booklet.pdf
  10. https://darg.gov.ua/_prichini_cvitinnja_vodi_i_jak_0_0_0_7563_1.html
  11. https://uhe.gov.ua/media_tsentr/novyny/problema-cvitinnya-vodi-v-ukraini-yak-ii-virishiti

Причины цветения воды

Многие из нас видели, а кто-то и сталкивался с проблемой цветения воды в колодцах, емкостях, аквариумах. Жидкость обретает выраженный зеленоватый оттенок и неприятный запах. Это часто наблюдается в открытых водоемах и озерах. Встречается даже в бутилированной таре и емкостях с сырой водой. Почему вода зеленеет и опасно ли купаться, использовать в быту и пить такую жидкость?

Основная причина

Вспомните урок биологии в школе, когда вы изучали пробы озерной воды под микроскопом. Вы, скорей всего, замечали скопления голубовато-зеленых клеток. Это водоросли, которые получили название сине-зеленых из-за содержания в них цианобактерий. Под действием солнечных лучей и ультрафиолета они вырабатывают зеленый пигмент — хлорофилл. Соответственно, чем больше света поступает в воду, тем активнее размножаются бактерии и тем быстрее водоем зеленеет.

Именно поэтому основной причиной цветения воды является бактерии, а не водоросли. Впрочем, повышенное число сине-зеленой растительности в озерах также повышает риск заражения.

Цветение водоемов

Как правило, открытые водоемы зацветают весной, когда температура воды прогревается до +17-19 градусов Цельсия. Сине-зеленые водоросли пробуждаются от спячки и начинают активно размножаться, покрывая за короткий срок всю поверхность воды зеленоватой пленкой. Для человека это явление не опасно, тогда как для обитателей водоемов — настоящая эпидемия. Во-первых, пленка снижает концентрацию кислорода в воде, что приводит к гибели рыб. Гниющие останки рыб идут в корм водорослей, за счет чего они размножаются ещё быстрее.

В природе этот процесс имеет саморегуляцию. Некоторые живые существа — санитары прудов и озер — питаются именно сине-зелеными водорослями. Таким образом, вода очищается от избытка цианобактерий. Кроме того, хлорофилл перестает выделяться при снижении температуры в озере или во время дождей.

Однако процесс самоочищения может быть малоэффективным по следующим причинам:

  • Очень большая концентрация органического мусора в водоеме.
  • Мало осадков, очень жаркая погода.
  • Рыба в прудах перекармливается, что приводит к появлению биомусора.
  • Чрезмерно быстрое размножение водорослей.
  • Изменение гидрохимического состава воды.

Как устранить проблему?

Первым делом следует оценить состояние воды в водоеме. Можно взять пробы для анализа в лаборатории или попытаться самостоятельно определить степень заражения. Если процесс размножения водорослей не быстрый и само цветение началось 1-2 недели назад, не стоит беспокоиться. Природа сама отрегулирует ситуацию наилучшим способом. Если опасаетесь за рыб, можно усилить продувку водоема с помощью аэротруб или фонтана.

Когда процесс зеленения идет быстро и уже достаточно долго, необходимо точно определить причину. Лучше всего воспользоваться услугами специализированных организаций. Важно как можно быстрее выявить причину и устранить её, чтобы не навредить обитателям пруда.

Одним из способов борьбы с цветением является обустройство теневых участков на поверхности водоема. Можно высадить по берегу деревья или запустить в пруд природных антагонистов сине-зеленых водорослей, а именно кувшинок. Также для борьбы с заражением в водоем запускают некоторые виды рыб, которые питаются цианистыми водорослями. К химическим методам относят использование специальных препаратов — альгицидов.

Зеленеет вода в кулере, что делать?

С водоемами на открытой местности разобрались, но почему вода зеленеет в отгороженном от всех лучей и воздействий кулере? Заражение воды происходит на этапе её использования потребителем, так как в глубоких артезианских скважинах цианистые бактерии не обитают. Однако артезианская вода содержит фосфор, который является питательной базой для водорослей. При открытии бутыли внутрь может проникать воздух со спорами бактерий, которые начинают размножаться при попадании на бутыль солнечного света. Достаточно 2-3 недель, чтобы вода окрасилась в зеленоватый оттенок.

Заражение воды может происходить через различные элементы кулера — краны, насосы, горлышко и т.д. Пить зеленую воду опасно и неприятно. Как избавиться от проблемы?

Придерживаетесь следующих рекомендаций:

  • Систематически очищайте кулер, дезинфицируйте все детали, которые контактируют с жидкостью.
  • Не прикасайтесь к горлышку бутыли при замене емкостей с водой.
  • Не держите бутыль открытой долгое время.
  • Установите кулер в теневое место, чтобы ограничить попадание ультрафиолета.
  • Не используйте бутыли повторно без тщательной обработки в специальных условиях.

Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку. Новым читателям предлагаем попробовать нашу воду бесплатно, при первом заказе выберите 12 бутылок (2 упаковки) минеральной воды BioVita или питьевой воды Stelmas. Операторы свяжутся с Вами и уточнят детали. Тел. 8 (800) 100-15-15

* Акция для Москвы, МО, Санкт-петербурга, ЛО

Спасибо за подписку на нашу рассылку

Цветение водоемов

Цветение водоемов и цветность воды. В реках равнинных районов СССР летом в воде повышается содержание органических веществ, а в большинстве водохранилищ в это время наблюдается цветение воды водоема: соответственно изменяется и цветность воды.[ …]

При цветении водоема меняется также запах и вкус воды. Вода, цветущая сине-зеленой водорослью АрЬат2отепоп, пахнет травой; цветущая кремневой водорослью Аз1епопе11а — рыбой; Бупига — огурцами и т. п. Нередко цветение воды заканчивается массовым отмиранием планктона, обусловившего это цветение; в таких случаях вода приобретает гнилостный запах и вкус и становится непригодной для питья. Считают, что запах при цветении обусловливается эфирными маслами, которые продуцируют планктонные организмы.[ …]

При цветении водоемов в зависимости от вида организмов вода приобретает светло-зеленый, а при массовом развитии сине-зеленых водорослей из группы протококковых — изумрудно-зеленый цвет.[ …]

При цветении водоемов степной и лесостепной зон нашей страны усиленно развиваются три основных типа синезеленых водорослей: АпаЬаепа, Aphanizomenon, Microcystis (рис. 3.12). Так, представители рода АпаЬаепа появляются в фитопланктоне в весенний период, при температуре 14—16° С; с повышением температуры до 14—18° С доминирующее положение занимает Aphanizomenon flos-aquae, а при температуре 20—25° С интенсивно развиваются Microcystis aeruginosa.[ …]

Прогноз цветения водоема. Для прогнозирования цветения водоема пользуются методом биологической производительности воды, который позволяет установить за 5—8 дней возможность массового развития фитопланктона в водоеме. Для этого из контролируемого водоема забирают пробу воды батометром или каким-либо стеклянным сосудом. Воду разливают в колбочки по 25 мл. Если в воде содержатся рачки и коловратки, их надо удалить фильтрованием через шелковое сито.[ …]

Суточные колебания pH водоема имеют меньшее значение, чем сезонные, так как активная реакция среды при всем ее огромном значении в жизни водных организмов все же относится к биологическим факторам медленного действия. Этим объясняется тот факт, что при цветении водоемов активная реакция днем может достигать рН=9,5-г 10,5, а на рассвете — оказаться ниже pH=6,5 без заметных последствий для флоры и фауны водоема. Поэтому можно ограничиться определением pH в пробе, отбираемой для исследования на растворенный кислород.[ …]

Развитие водорослей в водоеме тесно связано с наличием в нем биогенов, органических веществ и с температурой воды. При благоприятных условиях происходит массовое развитие водорослей и наблюдается так называемое цветение воды. Обычно при цветении максимального развития достигают 1…2 вида водорослей. Ограничивает цветение водоемов внесение негашеной извести в количестве 1…2 ц/га.[ …]

Физические методы борьбы с цветением заключаются в искусственном замутнении. воды глиной, аэрации, применении всасывающих устройств для удаления водорослей. Для выделения водорослей в системах технического водоснабжения, в небольших водоемах и резервуарах возможно применение коагуляции сульфатом алюминия. Химические методь; борьбы с цветением заключаются в обработке водоемов пестицидами, сульфатом меди. Токсичность этих соединений для других водных организмов ограничивает использование их в широких масштабах. Перспективным методом борьбы с цветением водоемов является биологический, основанный на использовании микроорганизмов-антагонистов водорослей. В днепровских водохранилищах выделены микроорганизмы (альгофаги), лизирующие сине-зеленые водоросли в течение 2—6 сут. Определенную роль играет прогнозирование времени и интенсивности цветения.[ …]

Цветение» водоемов регистрируется во многих странах мира, начиная с конца XIX века. Чаще всего оно проявляется во взрывном размножении синезеленых водорослей (цианобактерии) родов Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Nodularia и Oscilatora. Вследствие этого вода становится непригодной к употреблению. Эти токсины высвобождаются из клеток цианобактерий в желудке и кишечнике и с кровью переносятся в печень. Упомянутые соединения опасны и для человека: проведенные в Китае исследования выявили достоверно повышенный уровень первичного рака печени у людей, регулярно использующих воду из «цветущих» водоемов.[ …]

Кроме того, в период наибольшего цветения водоемов, особенно в темное время суток, происходит значительное поглощение кислорода. Это обстоятельство, в свою очередь, может привести к благоприятным последствиям и увеличить поступление кислорода. Потребление кислорода в процессе аэробного биологического разложения органических веществ протекает по времени в две ступени. Сначала окисляются вещества, содержащие углерод до углекислоты и воды (углеводы, белковые вещества и т. д.). Эта ступень для легкоразлагающихся веществ протекает в лабораторных условиях при 20° в течение 20 дней.[ …]

При расчетах нужно брать pH и щелочность воды водоема, типичные для летней или зимней межени. Так как возможность колебаний pH в течение суток не вызывает серьезных опасений в биологическом отношении, расчет может вестись по среднесуточному значению, за которое можно принять величину pH в пробах, отбираемых для других определений и приуроченных к 10—12 час. дня. При заметном цветении водоема нужно избегать отбора проб при прямом солнечном освещении. В зимнее время суточные колебания pH столь незначительны, что с ними можно не считаться.[ …]

Изложенное показывает, что в условиях интенсивного «цветения» водоемов или загрязнения их различными ингредиентами сточных вод дезодорация воды должна осуществляться сочетанием окислительных и адсорбционных методов, а также аэрирования, при помощи которого могут быть устранены легколетучие загрязнения.[ …]

В весенне-летний период интенсивного развития водорослей (цветения водоема) содержание фитопланктона в поверхностных водах может достигать 50 тыс. клеток в 1 ,мл. Летом зоопланктон отличается большим разнообразием и представлен низшими ракообразными, коловратками, личинками моллюска дрейссены. В воде могут оказаться и бентосные организм: черви, личинки насекомых. В зимний период в воде встречаются, в основном, низшие ракообразные. Число организмов зоопланктона обычно выражают числом экземпляров в 1 м3 воды. В воде источников встречаются также организмы, видимые невооруженным глазом. Их число оценивают числом экземпляров в 1 м3. Для рек средней полосы европейской части нашей страны концентрация зооплактона составляет 100 — 10 000 экз. в 1 м3 воды.[ …]

Микрофильтры рекомендуется применять при продолжительности цветения водоема не менее 1 мес и среднемесячном содержании фитопланктона свыше 1000 клеток в 1 мл воды.[ …]

В связи с жизнедеятельностью растительного и животного мира в водоемах суточное колебание содержания растворенного кислорода в воде очень значительно. Поэтому рекомендуется отбирать пробы для расчета в 10—12 ч дня, а для определения минимальных данных— в 6—8 ч утра. В дневное время при цветении водоема pH может достигать 9,5—10,5, а на рассвете быть ниже 6,5. При загрязнении водоема сточными водами предприятий или ядовитыми химическими веществами пробу необходимо отбирать не разовую, а в течение 6—8 ч. Данные анализов усредняются и усредненные принимаются в расчетах.[ …]

Особое значение гидробиологический анализ приобретает во время цветения водоема. Длительные наблюдения за сезонными колебаниями содержания фитопланктона в обследуемом водоисточнике позволяют сделать вывод о периодах интенсивного развития в нем фитопланктона.[ …]

Возможное потепление, истощение озонового слоя, кислотные дожди, «цветение» водоемов, накопление токсичных и радиоактивных отходов представляют угрозу для выживания. Конечно, есть страны, для которых эти проблемы не столь остры. Но в целом все человечество озабочено ими, и поэтому они являются глобальными.[ …]

В соответствии с нормативными требованиями по БПК при сбросе сточных вод в водоемы полная биохимическая потребность в кислороде при 20°С не должна превышать 3 мг/л в водоеме I категории и б мг/л в водоеме II категории. При расчете допустимой величины БПКполн очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоем, наряду с возможной степенью их разбавления в воде водоема учитывают и скорость протекания процессов биохимического, самоочищения воды в водоеме на участке от места сброса сточных вод до ближайшего пункта водопользования. Кроме того, известно, что вода некоторых водоемов в природном состоянии имеет величину БПК, превышающую нормативы за счет содержания в ней гуминовых веществ, а также вследствие «цветения» водоема. В этих случаях, не имеющих ничего общего с загрязнением водоема сточными водами, расчет спускаемых в водоем органических загрязнений осуществляется специально.[ …]

Для характеристики интенсивности развития водорослей следует указать, что при цветении водоема количество клеток в 1 мл воды увеличивается от 200—300 тыс. (в обычных условиях) до 150—200 млн. Вся эта огромная масса клеток в процессе жизнедеятельности выделяет в воду специфические органические вещества [46—48], отмирая, осаждается и гниет на дне. В результате этих процессов вода приобретает различные привкусы и запахи.[ …]

Вторичная, антропогенная сукцессия проявляется также и в эвтрофикации. Пусковым механизмом» процесса обычно является обильное поступление фосфора.[ …]

Окраска воды вызывается также присутствием соединений железа, сточных-вод или «цветением» водоемов. При массовом развитии водорослей вода приобретает светло-зеленую, зеленовато-бурую, темно-бурую и изумрудно-зеленую окраски.[ …]

Пигментная модель может быть использована также для выявления начальных этапов цветений водоема сине-зелеными водорослями, нарастание вклада биомассы которых обнаруживается по уменьшению индекса Е450/Е4т.[ …]

Особый вид загрязнения водных объектов — тепловое, которое вызывается сбросом в реки или водоемы нагретой воды, используемой для охлаждения агрегатов промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций. В местах выхода теплых вод образуются зоны, в которых температура выше, чем во всем водоеме: около + 12° С зимой и + 30° С летом. Это приводит к повышенному накоплению органических веществ в воде, что отрицательно сказывается на устойчивости водных экосистем. Тепловое загрязнение стимулирует рост водорослей, вызывающих «цветение» водоемов (массовое развитие фитопланктона, что изменяет окраску воды).[ …]

Массовое развитие планктона изменяет цвет воды в зависимости от окраски организмов, обусловивших цветение водоема: вода становится светло-зеленой при массовом развитии водорослей из группы протококковых; зеленовато-бурой—при развитии диатомовых; темно-бурой — при развитии перидиниевых и изумрудно-зеленой— при развитии сине-зеленых. Причинами, обусловливающими изменение цветности воды, могут быть и коллоидные соединения железа, гуминовые вещества, взвешенные и окрашенные вещества отходов производства.[ …]

Большую трудность в решении задач водообеспечения приносит загрязнение природных вод. До настоящего времени повсеместно речная сеть и водоемы выполняют роль систем для сбора, транспорта, захоронения и в какой-то степени очистки всех видов стоков (промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных). Отсюда все наиболее тяжелые и трудно разрешимые проблемы: «цветение» водоемов (из-за перегрузки органикой), вторичное загрязнение вод отложениями ранее выпавших загрязнений, необходимость разбавления загрязненных вод в соответствии с санитарными и рыбохозяйственными требованиями.[ …]

Одной из важнейших задач предварительного хлорирования является снижение численности живых организмов— фито- и зоопланктона. В периоды цветения водоемов осложняется работа очистных сооружений: увеличивается расход коагулянта, возрастает число промывок фильтров, вода приобретает неприятные запахи и привкус. В этих условиях возрастает значение предварительной обработки, которую необходимо проводить с максимальной эффективностью, чтобы воспрепятствовать накоплению планктонных организмов в загрузке фильтра.[ …]

Причина запаха и привкуса воды объясняется присутствием, например, сероводорода и продуктов разложения растительных организмов, которые образуются при цветении водоемов, т. е. массовом развитии взвешенных водорослей. Со временем водоросли отмирают, осаждаются на дно и разрушаются там гнилостными микробами (гниют) с выделением неприятно пахнущих веществ.[ …]

Вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, как и сами микроорганизмы, могут стать причиной ухудшения качества воды, особенно в водоемах с замедленным стоком. Возможны также нарушения в работе гидротехнических сооружений. Наиболее частыми проявлениями жизнедеятельности микроорганизмов, которые затрудняют процесс самоочищения в водоемах, эксплуатацию водозаборов и систем охлаждения, вызывают изменение качества воды, являются цветение водоемов, обрастания, появление запахов и привкусов у воды. Формирование водохранилищ связано с уменьшением скорости течения воды, в результате чего гидрохимический режим крупных водохранилищ становится близким к режиму озер. При зарегулировании речного стока время прохождения воды от истока до устья возрастает в 10—15 раз. Так, в Волге до зарегулирования стока вода доходила от Рыбинска до Волгограда в половодье за 30 сут, а в межень — за 50. После формирования каскада водохранилищ время прохождения воды на этом участке увеличилось до 450—500 сут. Замедление водообмена в речной системе сопровождается значительными изменениями гидрохимического и гидробиологического режима. Водохранилища работают, как гигантские отстойники, поэтому в них наблюдается концентрирование загрязнений. Поступление органических и токсичных соединений, биогенных элементов способствует возникновению условий для эвтрофикации водоема, нарушению процесса самоочищения, зарастанию, т. е. массовому развитию высшей водной растительности.[ …]

Наряду с патогенными бактериями токсичным действием обладают и так называемые синезеленые водоросли, или цианобактерии. Цианобактерии присутствуют во всех пресных водоемах: «цветение» водоемов — серьезная экологическая проблема, поскольку такая вода не пригодна для питья и способна вызвать отравления. Установлено, что техногенное загрязнение водоемов детергентами, нитратами и т.п. компонентами способствует их цветению вследствие более интенсивного развития цианобактерий. Из цианобактерий токсичны представители родов Micro-cistis, Anabaena, Nobularia, Nostoc, Aphanizomenon, Oscillatoria и др., представляющие в основном планктонные формы, способные проникать и в илы. Гепатотоксины, вырабатываемые этими цианобактериями, попавшие в организм, способны вызывать разрушение печени, развитие онкологических заболеваний и т.п.[ …]

Повышенная температура оборотной воды создает благоприятные условия для развития микроорганизмов, осложняющих работу технологического обо; рудования. Разработка методов борьбы с цветением водоемов и биологическим обрастанием в системе оборотного водоснабжения должна основываться ий опыте эксплуатации аналогичных действующих объектов.[ …]

Создание водохранилищ нарушает равновесие в природе: происходит заболачивание и подтопление земель; наносится ущерб популяции проходных и полупроходных рыб; в верхнем бьефе приводит к «цветению» водоема, изменению микроклимата, почв и растительности, разрушению и переработке берегов, развитию оползней, карста и оврагов; в нижнем бьефе □ осуходоливанию поймы, нарушению ледового и температурного режимов.[ …]

Если же внешнее возмущение слишком велико, например, если в водоем попадает избыточное количество биогенных элементов, то происходит эвтрофирование (от греч. еи!горЫа — хорошее питание), т.е. «перекармливание» водоема. В этом случае бурное развитие растительности — цветение водоема — нарушает авторегуляцию: большая масса отмерших растений, их гниение отравляют воду, в ней резко падает содержание кислорода, наступают заморные явления: погибают многие беспозвоночные и рыбы.[ …]

Наличие в природных водах больших количеств планктона и взвесей, имеющих плотность, близкую к плотности воды, вызывает необходимость их предварительной обработки для удаления этих загрязнений и облегчения дальнейших процессов очистки. Так, в периоды цветения водоемов количество клеток фитопланктона достигает 150—200 млн. в 1 мл воды. Попадая на сооружения, предназначенные для отстаивания и осветления воды, эта масса планктона нарушает их нормальную работу, резко снижает производительность и увеличивает расходы воды на собственные нужды очистных сооружений.[ …]

Вмешательство человека часто очень сильно нарушает равновесие экосистем. Так, для упомянутого пресноводного цикла намного сильнее естественных возмущений может быть попадание в водоем азотных и фосфорных удобрений, смываемых с полей, или подогрев воды в бассейнах-охладителях тепловых станций. В обоих случаях наблюдается усиленный рост водорослей, цветение водоема и ухудшение качества воды. Эвтрофикация водоемов, т. е. перекорм их минеральными и органическими питательными веществами, стала серьезной проблемой современного водного хозяйства.[ …]

В наземных экосистемах фосфор извлекают растения из почв и далее он распространяется по трофической сети. Возвращается в почву после отмирания животных и растений и с их экскрементами. Теряется фосфор из почв в результате их водной эрозии. Повышенное содержание фосфора на водных путях его переноса вызывает бурное увеличение биомассы водных растений, «цветение» водоемов и их эвтрофикацию. Большая же часть фосфора уносится в море и там теряется безвозвратно.[ …]

Фосфаты являются ингредиентами многих синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ) (см. ниже), применяемых в качестве моющих средств, и удобрений. Со сточными водами они попадают в почвы, горные породы и подземные воды, вызывая различные загрязнения. Вредное воздействие фосфатов на грунты и подземные воды состоит и в стимулировании ими развития цианобактерий, «цветения» водоемов (гл. 2).[ …]

Учитывать следует также косвенные и отдаленные последствия хозяйствования. Так, лесозаготовительные работы в бассейне реки могут привести к ряду взаимосвязанных последствий: уменьшению влажности почвы, снижению уровня грунтовых вод, усыханию притоков реки, снижению уровня воды в реке и в озере, куда она впадает, изменению водных и почвенных биоценозов. В озере могут создаться условия, уменьшающие численность некоторых видов рыб, развивающие цианобактерии («цветение» водоема). В результате эта цепочка событий приведет к отрицательным последствиям для людей, живущих около водоема и пользующихся его водой.[ …]

Вода, удовлетворяющая всем вышеперечисленным требованиям, называется стабильной и не требует дополнительной обработки. Но это идеальный случай, не встречающийся на практике. На деле бывает так. Охлажденная вода. Циркулирующая в системе оборотного водоснабжения, обычно многократно нагревается и охлаждается; часть ее при этом испаряется, в результате чего повышается концентрация растворенных солей. Такая вода склонна к накипе-образованию, отложению продуктов кислородной коррозии и механических взвесей; в ней могут появиться микроорганизмы, обусловливающие цветение водоемов и биологическое обрастание поверхностей производственных сооружений и аппаратуры.[ …]

Цветение воды: причины и особенности

Цветение воды — это процесс, при котором в водоёме происходит повышенное развитие фитопланктона (некоторые виды водорослей и различные одноклеточные организмы). Приводит это к изменению свойств воды. Самым очевидным является изменение её цвета — чаще всего окрашивается в зелёный, но также возможны и другие варианты (цвет зависит от вида водорослей).

Причины цветения воды

Цветение воды чаще всего наблюдается в пресных водоёмах, в которых отсутствует течение (либо является недостаточным). В таком случае в них происходит накопление минеральных веществ. Это как раз и приводит к активизации данного природного процесса, поскольку водоросли, получая такую пищевую добавку, начинают быстро развиваться.

И хоть является этот процесс природным, люди также могут оказывать на него значительное влияние. К примеру, загрязнение водоёмов тоже приводит к цветению воды. И особенно сильный эффект оказывает сельскохозяйственная деятельность, поскольку в результате неё вода загрязняется органическими веществами, что заметно ускоряет рост водорослей.

Особенности явления

Цветение воды может наблюдаться не только в пресных стоячих водоёмах, но также и в солёных. Причём даже ледяной покров не может помешать этому явлению.
Помимо этого, происходить цветение может и в аквариуме, и даже в питьевой воде. Именно поэтому ей нельзя давать застаиваться.

Таким образом, можно заметить, что главным условием для активизации процесса является застаивание воды. Оно и верно, ведь такие условия наиболее оптимальны для развития фитопланктона.

Последствия явления

Как уже было сказано, данное явление характеризуется изменением свойств воды. Она становится непригодной не только для питья, но и для жизни. Так, многие живые организмы погибают, и речь идёт не только о рыбах. Хотя именно это сразу и бросается в глаза.

Со временем, если не предпринять никаких мер, это приводит к зарастанию водоёмов, а в последствии и к образованию болот. И, на самом деле, это не так уж и плохо, ведь болота являются важной частью нашего мира.

Почему цветет вода и как этого избежать

Почему цветет вода

Вода в водоеме может потерять свою прозрачность по разным причинам. Но в нашем случае имеется в виду изменение цвета воды в связи с развитием фитопланктона. Явление это нельзя назвать экстраординарным. Обусловлено оно естественными сезонными процессами — в воде происходит быстрое развитие популяции микроводорослей и фотосинтезирующих бактерий. 


Цветение воды

Чаще всего это разновидности одноклеточных сине-зеленых водорослей, которые на самом деле — бактерии, способные к фотосинтезу: цианобактерии. Кстати, именно они и создали кислород в атмосфере нашей планеты около 2,4 млрд лет назад. Помимо цианобактерий, в «деле цветения» замешаны также другие виды простейших, например динофлагелляты.

Так называемое цветение воды — термин условный, в ботаническом смысле ничто там не цветет. Наступление благоприятных условий — тепло и обилие питательных веществ, особенно фосфора — провоцирует бурное размножение микроорганизмов. Размножаются они просто: делением, поэтому скорость — приличная. Вода приобретает зеленый цвет благодаря огромному (оно может достигать более 50 мг/л) скоплению микроскопических организмов. 


Наблюдаемое цветение воды — просто огромная колония цианобактерий

Вода цветет не только в прудах, озерах и реках. Бактерии активно размножаются и в морях-океанах, создавая сюрреалистические картины, видимые из космоса. Хотя явление это и имеет естественное происхождение, но в последние десятилетия экологи, гидрологи и специалисты по водной флоре и фауне волнуются: потепление климата и антропогенное загрязнение водоемов ведет к повышенной активности бактерий.  


Цветение океана видно из космоса. Фото с сайта meteovesti.ru

В северных регионах встречаются преимущественно сине-зеленые водоросли, окрашивающие воду в оттенки зеленого. Но цветение может выглядеть и иначе: в зависимости от разновидностей микроорганизмов вода может стать бурой, красной или розовой. Например, жители Калифорнии или Флориды имеют возможность наблюдать красный прилив — мегапопуляцию динофлагеллятов. Ученые считают, что первая из Десяти казней египетских — это как раз и есть красный прилив: «…и вся вода в реке превратилась в кровь, и рыба в реке вымерла, и река воссмердела…» (Исх. 7:20,21). 


Красный прилив

Миллиарды и миллиарды бактерий во время активного цветения быстро живут (их жизненный цикл всего половина суток), умирают и опускаются на дно. Гниение такой массы органики вызывает усиленное поглощение кислорода, что приводит к замору рыбы. Кроме того, продукты жизнедеятельности бактерий содержат токсичные вещества для водных жителей. Токсины накапливаются в рыбе и моллюсках и могут привести к заболеванию гаффской болезнью людей, употребляющих рыбу и морепродукты. 


Как этого избежать

Конечно, для дачника гаффская болезнь не слишком опасна. А вот неэстетичный вид пруда или зелень в бассейне радости не добавят. Как же бороться с цветением воды или не допустить его?
К слову, многие владельцы водоемов со стажем не борются никак, считая это таким же природным явлением, как летняя гроза или лед на пруду зимой: в здоровом водоеме активизация бактерий длится неделю-полторы, а потом вода вновь становится прозрачной.


Зелень в бассейне радости не добавляет

1. Гармоничный водный мир

Первый способ избежать цветения воды — создать устойчивый биоценоз. Цианобактерии — первая ступень в пищевой цепочке. Если есть кому их поглощать, то размножившиеся в благодатных условиях микроорганизмы никому не повредят, а только добавят питания обитателям пруда.


Создайте в своем водоеме гармоничный мир

2. Не дать им шанса

Второй шаг к чистой воде в пруду — не создавать условий для благоденствия сине-зеленых водорослей. Их активное размножение происходит в теплое время: чем жарче лето, тем больше вероятность. Конечно, за погоду мы не в ответе, но уменьшить нагрев пруда можно. Для этого:
  • размещайте водоем не на солнцепеке;
  • имейте в виду, что в мелких прудиках вода прогревается сильнее;
  • лишите бактерии возможности фотосинтезировать (растения с большими плавающими листьями — нимфеи, кубышки, понтедерии, рдест плавающий и другие — закроют бактериям свет). Рекомендуется высаживать такое количество растений, чтобы листьями было покрыто от трети до половины поверхности воды. Существуют и специальные краски, затемняющие воду и уменьшающие цветение.


В мелких прудиках вода прогревается сильнее

Другое условие возникновения цветения в водоеме — много питательных веществ, особенно опасно обилие фосфора. Поэтому не давайте бактериям есть: убирайте упавшие листья, отмершие части водных растений, корм для рыбок. Это можно делать вручную — или установить систему фильтрации, в том числе и собирающую поверхностный мусор, такое устройство называется скиммер. Если вы удобряете водные растения, тщательно соблюдайте дозировку, чтобы не кормить нахлебников.


Садовый водоем требует регулярного ухода

3. Нет застойным явлениям

Как известно, чаще и быстрее всего зацветает стоячая вода. Если нет возможности сделать проточный водоем (с очисткой или заменой воды), дополните свой пруд водопадом, фонтаном или просто установите аэратор. Текущая вода устранит застойные явления и дополнительно внесет кислород. Это поможет остальным обитателям пруда чувствовать себя лучше и активнее поедать фитопланктон.


Установите в пруду аэратор воды

4. Следите за уровнем pH

Цианобактерии предпочитают щелочную среду. Следите, чтобы уровень pH воды был либо нейтральным, либо немного кислым.  


Средства против цветения воды

Если ваш пруд или бассейн зацвел, то стоит внимательно присмотреться к его устройству: все ли изложенные выше рекомендации соблюдены?

Кроме превентивных мер по сохранению прозрачности воды, можно использовать и ответные способы борьбы.

  • Химия для бассейнов и других искусственных водоемов. Альгициды — общее название средств для борьбы с водорослями, они могут иметь разный состав. Если планируете использовать их в пруду с декоративными водными растениями и прочей живностью, уточните при покупке, что средство безвредно для них и губительно действует только на водоросли.

  • Природные альгициды. Существуют биологические уничтожители цианобактерий. Например, в Англии традиционно используют ячменную солому (вот и еще один способ применения соломы на даче). Ее помещают в пучках на дно пруда или оставляют плавать на поверхности в специальных сетках. Помимо дефицитной по нынешним временам ячменной соломы, тот же эффект — у травы тысячелистника.
  • Разведение растений, очищающих воду. Например, запустите эйхорнию отличную, известную как водный гиацинт. Это плавающее растение — чемпион по очищению воды. Его даже используют в качестве «штатного сотрудника» на сооружениях для очистки сточных вод. А кроме того, водный гиацинт красив. 


Водный гиацинт

Чтобы водоем восхищал гостей и радовал хозяев, ему требуются постоянное внимание и уход. А какие секреты борьбы с цветением воды используете вы? Поделитесь своим опытом содержания пруда или бассейна в комментариях.

Другие публикации нашего сайта о водоемах, которые могут быть вам полезны:


Цветение воды можно предотвратить при помощи каменной муки / +1

Фото: iStock

Ученые из Миссурийского и Канзасского университетов (США) предложили использовать каменную муку (мелкие обломки горных пород, образуются при механическом разрушении ледниковых отложений. — Прим. Plus-one.ru), чтобы предотвратить размножение цианобактерий. Это сине-зеленые водоросли, активное размножение которых приводит к цветению воды. Некоторые виды этих микроорганизмов выделяют токсины, которые становятся причиной массовой гибели рыбы и вызывают отравления у животных и людей, живущих вблизи водоемов.

Наиболее благоприятная среда для размножения сине-зеленых водорослей — неподвижная, теплая и богатая питательными веществами вода, как морская, так и пресная. Идея американских ученых заключается в том, чтобы ограничить количество попадающего на воду света. Для этого исследователи предложили использовать каменную муку, которая находится в воде во взвешенном состоянии и затеняет водоем.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые провели эксперимент. Они поместили 23 стекловолоконных резервуара в небольшой пруд на территории Канзасского университета — это было сделано для того, чтобы поддерживать стабильные температурные условия. Предварительно исследователи заполнили каждую емкость 10,8 тыс. л воды из пруда и 160 л воды из озера Милфорд, в котором фиксировались вспышки цветения водорослей. Затем в течение девяти дней они засыпали в шесть резервуаров каменную муку и наблюдали за тем, как меняется масса цианобактерий. В результате эксперимента ученые смогли подтвердить, что вещество действительно помогает сократить количество света, проникающего в толщу воды, и, как следствие, замедлить процесс размножения цианобактерий.

Однако, как утверждает автор исследования Ребекка Норт, каменная мука — это слишком дорогостоящий материал для борьбы с цианобактериями. Вещество оседало быстрее, чем предполагали ученые. А каждый день эксперимента обходился им в $17 тыс. «Мы узнали, что контроль уровня освещенности работает, но теперь необходимо найти более эффективный метод», — говорит Ребекка Норт. Еще одно исследование с участием ученой показало, что масса сине-зеленых водорослей в водоемах зависит в большей степени от фосфора, чем от азота.

Ученые отмечают, что по мере роста мировой температуры, связанного с климатическими изменениями, цветение воды будет происходить все чаще, а последствия от этого процесса будут все более губительными. Так, в 2014 году вспышка цветения сине-зеленых водорослей произошла в озере Эри, которое входит в систему Великих озер и обеспечивает питьевой водой город Толедо в штате Огайо. В водопроводной воде повысилось содержание микроцистинов. Более 500 тыс. жителей Толедо получили предупреждение о том, что вода может быть опасной для питья и приготовления еды. В 2020 году из-за нейротоксинов погибли 330 слонов, которые пили воду из небольших водоемов в дельте реки Окаванго в Ботсване. Кроме того, по версии ученых из Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН, цианобактерии стали причиной загрязнения Авачинского залива на побережье Камчатки.

В Москве с цветением водоемов борются с помощью препаратов на основе бактерий, уменьшающих уровень органических веществ в воде и улучшающих кислородный режим. В 2019 году таким образом в городе обработали 145 водоемов общей площадью более 243 га, сообщается в докладе о состоянии окружающей среды. Еще на шести водоемах общей площадью более 9,6 га провели капитальный ремонт, который включал очистку от иловых отложений, ремонт берегоукрепительных и гидротехнических сооружений. Всего в Москве насчитывается 1,2 тыс. мелких и крупных водных объектов: ручьев, прудов, озер и каналов. За качеством воды в городе следят сотрудники ГПБУ «Мосэкомониторинг», которые анализируют качество воды по 40 показателям, в том числе по биогенным элементам (соединения азота и фосфора).

Автор

Евгения Чернышёва

почему нельзя купаться в таком водоеме и каковы причины процесса

Цветением воды в водоёме обычно называют процесс появления фитопланктона, то есть водорослей и одноклеточных организмов. Внешне это выражается в изменении цвета воды – она становится зелёной. Конечно, возможны и другие варианты окраски (жёлтый, красноватый или коричневый), но это случается в редких случаях.

Не забудь поделиться с друзьями!

Содержание статьи

Причины цветения воды

Чаще всего вода цветет в тех водоёмах, где отсутствует какое-либо течение. Со временем в них начинает накапливаться большое количество минеральных веществ, которые непосредственно влияют на рост водорослей. Почему это происходит? В природе во всех водоемах соблюден баланс в количестве растворенных веществ, однако в результате изменений условий окружающей среды данное равновесие нарушается.

Эти изменения могут быть следующих видов:

  • изменение температуры;
  • химического состава;
  • видов живых организмов.

Все эти факторы во многом взаимосвязаны. Одна причина может породить другую, и недавно красивый пруд превращается в чуть ли не болото.

В результате концентрация водорослей значительно превышает норму, которая составляет около ста до несколько тысяч одноклеточных на 1 мл воды. В водоеме, где началось цветение, эта концентрация составляет миллион или более одноклеточных. Из-за такого количества невозможно видеть воду, так как она полностью затянута ряской.

Тем не менее не стоит забывать о влиянии человека на этот процесс. Так, засорение водоёма в результате сельскохозяйственной деятельности приводит к повышению содержания в нём органических веществ. Они также способствуют росту водорослей.

К чему приводит активный рост водорослей

При цветении водоема последствия таковы, что вода становится непригодной как для питья, так и жизни. Следовательно, постепенно умирают все обитатели: рыбы и микроорганизмы. Происходит это по причине работы процесса эвтрофикации (с греческого переводится «хорошее питание»). Его суть заключается в том, что в водоем попадают вещества, которые способствуют стремительному росту растений, в том числе водорослей. В итоге последние полностью вытесняют всех живых существ из водоема.

Послужить началу процесса эвтрофикации могут как естественные причины, так и деятельность человека. Например, одна из естественных причин – попадание в водоем азотистых и фосфорных соединений. Зачастую остатки от минеральных удобрений выбрасываются в реки или озера, и представить сложно, сколько лет в них ещё будет цвести вода. Это пример деятельности человека, вредящей водоемам Земли. С течением времени процесс переходит в такое состояние, когда водоем превращается в болото, где на дне прорастают грибы, а в воде царствуют бактерии. Часто от такого места исходит запах гнили и сероводорода.

Стадии цветения водоёма:

  • без анализа состава воды на глаз невозможно определить, что вода начала цвести;
  • только при тщательном рассмотрении можно увидеть первые следы начала цветения;
  • цветение заметно при обычном просмотре;
  • начало изменений в развитии микроорганизмов;
  • полное изменение цвета водоёма и появление цветущих участков.

Однако не стоит путать цветение с обычным зарастанием водоема растениями вроде камышей или кувшинок, так как в результате этого не меняется состав и параметры воды. Впоследствии здесь может образоваться заболоченная низина или даже суша.

Можно ли купаться

Можно ли купаться в реке или озере с цветущей водой? Ответ однозначный – нет, нельзя. Связано это со многими вредными микробами и нитратами, которые могут вызвать отравление у человека. К тому же после купания в подобном водоёме можно заразиться такими болезнями, как менингит и конъюнктивит, не говоря уже о различных видах аллергической реакции.

Да и ловить рыбу в подобном месте тоже не стоит, если она ещё сохранилась. При цветении воды многие советуют искать рыбу в местах впадения в озеро или реку других ручьев и речушек, так как здесь цветения почти не бывает. Другой вариант – искать рыбу рядом с берегом, где случается прибой. Вообще, в больших водоемах по типу озера на глубине рыба всё ещё способна прокормить себя. Следовательно, улов можно найти и там.

Решение проблемы цветения

Конечно, решить данную проблему в рамках больших рек или озер очень сложно. Однако совсем другое дело – дачный пруд, в котором начала зеленеть вода. Так, существует несколько способов для борьбы с этим.

Первый способ – заменить воду. Однако работа это сложная и трудоёмкая. К тому же понадобится довольно дорогостоящее оборудование, которое способно доставить воду в пруд. В общем, придётся долго думать о системе обеспечения водой.

Применить химические вещества – решение не самое лучшее в плане экологии. Тем не менее проблема с водорослями не будет вас больше волновать. Стоит помнить, что при таком решении из водоёма уходят не только водоросли, но и вообще всё живое.

Восстановление водоёма. Для этого необходимо заселить водоём теми организмами, которые очищают воду. Среди них есть роголистник, ирис болотный, рогоз и другие.

Обратите внимание! Можно воспользоваться и водными гиацинтами, но они в свою очередь через некоторое время займут собой весь пруд.

Также хорошими помощниками в очищении водоёма могут стать рачки дафний или моллюски. Вообще, в водоем можно добавить несколько растительноядных рыб. Данный способ считается самым оптимальным из всех.

Есть еще один способ, который подойдёт только для маленьких водоемов. Нужно просто накрыть поверхность воды каким-нибудь тёмным материалом. Через несколько суток все водоросли должны перестать существовать.

Одна из профилактических мер – добавление в пруд различных кувшинок и чилима. Их корни находятся в грунте, однако сами листья будут расти по поверхности воды, создавая тень, препятствующую формированию водорослей. К тому же данные растения потребляют большое количество минеральных веществ, которые являются важным компонентом для роста водорослей. В итоге цветение просто не случится.

Некоторые особенности

В некоторых ситуациях цветение воды может наблюдаться не только в пресной воде, но и в солёной. К тому же данный процесс способен проходить под толщей льда, где мы никогда не сможем этого увидеть. Ещё один неприятный факт – может начаться цветение даже питьевой воды. В этом случае необходимо просто применить стандартные процедуры очистки воды.

Если же начала цвести вода в аквариуме, то это значит, что рыбок перекармливают и избыточные питательные вещества никем не поглощаются и просто оседают на дне. Здесь решение довольно простое – нужно просто заменить воду, почистить аквариум и давать рыбам меньше есть.

Цветение воды в водохранилище с долговременным регулированием расхода

  • 1

    Виленкина М.Н. и Сахарова М.И. Химия воды, бактериальное сообщество и фитопланктон Можайского водохранилища и их изменения в Москве-реке (наблюдения с апреля 1960 г. по июль 1961 г.), в Учинское и Можайское водохранилище (Учинское и Можайское водохранилища), Москва. : Изд-во МГУ, 1963. С. 389–406.

  • 2

    Гидроэкологический режим водохранилищ Подмосковья (наблюдения, диагноз, прогноз ) (наблюдения, диагностика, прогноз) Эдельштейн К.К., Ред., М .: Перо, 2015.

  • 3

    Гончаров А.В., Гречушникова М.Г., Пуклаков В.В. Новые возможности классического метода: автоматизированное определение первичной продукции и деструкции органического вещества в водоеме. , Биология Внутр. вод, 2018, вып. 4. С. 107–110.

  • 4

    Гречушникова М.Г. Изменчивость теплового состояния Можайского водохранилища в вегетационный период. Sci. (Геогр) Диссертация , М .: МГУ, 2002.

  • 5

    Даценко Ю.С., Евтрофирование водохранилищ. Гидролого-гидрохимические аспекты (Эвтрофикация водоемов. Гидролого-гидрохимические аспекты). М .: ГЕОС, 2007.

  • 6

    Даценко Ю.С., Пуклаков В.В., Эдельштейн К.К. Анализ влияния абиотических факторов. развитие фитопланктона в слабопроточных стратифицированных водоемах, тр. КарНЦ РАН, сер. Лимнология., 2017. 10. С. 75–85.

  • 7

    Ершова, М.Г., Моделирование генетической структуры Можайского водохранилища, Водн. Ресур., 2003, т. 30, нет. 2. С. 142–153.

    Google Scholar

  • 8

    Ершова М.Г. Результаты расчета состава вод некоторых участков водоема с помощью балансовой модели // Геогр. Прир. Res., 1984, нет. 2. С. 135–141.

  • 9

    Зайдельман Ф.Р., Гаджиев Я.М., Рожкова Л.С. Опыт моделирования процессов взаимодействия погруженных грунтов с грунтами и водохранилищами // Комплексные исследования водохранилищ . М .: Изд-во МГУ, 1978, вып.4. 127–136.

  • 10

    Костоусова М.Н. Особенности очистки воды от фитопланктона, Водн. Ресурс., , 1984, вып. 3. С. 97–104.

  • 11

    Кузнецов С.И., Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность . Л .: Наука, 1970.

  • 12

    Лебедев Ю.М. , Широкова Е.Л. Некоторые факторы окружающей среды, определяющие продуктивность Можайского водохранилища, Биологич. Науки, 1972, вып. 6. С. 116–118.

  • 13

    Левшина Н.А. Структурные особенности фитопланктона Можайского водохранилища // Комплексные исследования водохранилищ . М .: Изд-во МГУ, 1980. Вып. 5. С. 149–154.

  • 14

    Левшина Н.А. Фитопланктон Можайского водохранилища // Комплексные исследования водохранилищ . М .: Изд-во МГУ, 1973, вып.2.50–55.

  • 15

    Левшина Н.А., Сахарова М.И. Планктон и бентос // Комплексные исследования водохранилищ . М .: Изд-во МГУ, 1979. Вып. 3. С. 262–274.

  • 16

    Моделирование режима фосфора в долинном водохранилище . М .: Изд-во МГУ, 1995, с. 80.

  • 17

    Орлеанская О.Б. Зимний фитопланктон Можайского водохранилища // Комплексные исследования водохранилищ . М .: Изд-во МГУ, 1978, вып.189–191.

  • 18

    Пуклаков В.В., Гидрологическая модель водохранилища , М .: ГЕОС, 1999.

  • 19

    Пуклаков В.В. , Эдельштейн К.К. Расчеты плотностных течений в Можайском водохранилище // Метеорология и гидрология. Гидрол., 2001, № 5. С. 94–104.

  • 20

    Соколов Д.И. Снижение стока органического вещества Москвы-реки в Можайское водохранилище. Современные проблемы водохранилища и их водосборов.Т. II. Тр. Междунар. науч.-практ. конф. (Современные проблемы водоемов и их водосборов. Том II. Материалы Международной научно-практической конференции). Пермь, 2013. С. 175–180.

  • 21

    Телитченко М.М., Цыцарин Г.В., Широкова Е.Л. Микроэлементы и «цветение» воды // Гидробиол. Журн., 1970, вып. 6. С. 241–250.

  • 22

    Урбах В.Ю., Биометрические методы , М .: Наука, 1964.

  • 23

    Чернега, С.С., Эдельштейн К.К. Принципы гидроэкологической реконструкции долинных водохранилищ // Эколого-гидрологические проблемы изучения и использования водных ресурсов . Казань: АН РТ, 2006. С. 452–455.

  • 24

    Шушкевич Е.В., Карпушенко А.В., Полянин В.О., Столярова Е.А. Водоподготовка и управление качеством воды в условиях развития фитопланктона на примере водоисточника Москвы-реки // Водоснабжение и сан.Техника, 2010, вып. 10.

  • 25

    Эдельштейн К.К., Пуклаков В.В., Даценко Ю.С. Экспериментально-теоретические основы диагностики и прогноза формирования цветения в водоемах — источниках городского водоснабжения, ЖУРНАЛ ВОДА, 2017, вып. 4 (116). С. 34–40.

  • 26

    Эдельштейн К.К., Водохранилища России, экологические проблемы и пути их решения .М .: ГЕОС, 1998.

  • 27

    Эдельштейн К.К., Гидрология озер и водохранилищ , Москва: Перо, 2014.

  • 28

    Эдельштейн К.К. Москва, Российская Федерация, 1997, вып. 9. С. 92–97.

  • 29

    Эдельштейн К.К., Гречушникова М.Г., Гончаров А.В. Влияние изменчивости погоды на биопродуктивность водоемов // Вестн. Московского ун-та, сер.5. География , 2020, вып. 2. С. 36–44.

  • 30

    Эдельштейн К.К., Пуклаков В.В., Даценко Ю.С., Ерина О.Н., Соколов Д.И. Интенсивность поступления кислорода из пресных водоемов // Вод. Ресур., 2018, вып. 3. С. 309–318.

  • 31

    Ohle W. Beitrage zur Productionsbiologie der Gewasser, Archiv fur Hidrobiol. , 1955. Дополнение. т. 22 (3–4). С. 456–479.

  • 32

    Ершова М.G. Моделирование генетического состава водных масс двух долинных водохранилищ в бассейне Волги, Int. Revue gesamten Hidrobiol. 1996. т. 81, нет. 2. С. 293–313.

  • ТОКСИЧНЫЕ АЛГАЛЬНЫЕ КАМНИ В РЕЗЕРВУАРАХ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

    ТОКСИЧНЫЕ АЛГАЛЬНЫЕ КАМНИ В РЕЗЕРВУАРАХ ПИТЬЕЙ ВОДЫ

    Введение

    Цветение водорослей происходит, когда питательные вещества, попадающие в поверхностные воды, вызывают быстрый рост водорослей, присутствующих в воде. Цветение водорослей вызывало спорадические проблемы в процессах очистки воды на протяжении десятилетий.Когда вода, забираемая для очистки питьевой воды, содержит цветение водорослей, в фильтрах могут возникать засоры, и в очищенной воде могут появиться запахи. Токсичное цветение водорослей, вызывающее выделение токсинов в воде, вызвано цианобактериями водорослей. Их обычно называют сине-зелеными водорослями.

    В этой статье дается обзор имеющейся информации по вопросу о токсичном цветении водорослей и суммируются последствия для водоснабжения.

    Фон

    В 1989 году гибель нескольких собак и ягнят, которые потребляли воду с водорослями из водохранилища Ратленда, подняла вопрос о возможных рисках для здоровья, связанных с питьевой водой.В то время было известно, что цианобактерии производят ряд токсинов, некоторые из которых представляют опасность для здоровья человека. Риски для здоровья, возникающие в результате контакта с токсичным цветением водорослей во время рекреационных мероприятий, были хорошо изучены, но мало было известно о стойкости токсинов в воде или о том, были ли токсины удалены или инактивированы процессами очистки воды. Подходящие аналитические методы для анализа питьевой воды отсутствовали, а токсикологических данных для разработки руководящих принципов или стандартов для питьевой воды было недостаточно.

    Эти пробелы в знаниях привели к национальной программе исследования токсинов водорослей. Управляемая FWR и финансируемая Национальным управлением рек, UK Water Industry Research Ltd и Департаментом окружающей среды, программа затрагивала следующие темы:

    • Разработка методов анализа токсинов водорослей в исходных водах и питьевой воде
    • Разработка программы испытаний на токсичность для наиболее распространенных токсинов (микроцистин и анатоксин) для определения уровней опасности для здоровья человека
    • Исследование эффективности процессов очистки воды при удалении и инактивации токсинов водорослей
    Результаты исследовательской программы перечислены в каталоге FWR на этом веб-сайте в разделе «Токсины водорослей».

    Развитие цветения водорослей

    На рост водорослей в основном влияют состав воды, температура и сила света.Низменные водохранилища, в которые забираемая речная вода переносит очищенные сточные воды и сельскохозяйственные стоки, содержат относительно высокие уровни соединений азота и фосфора, которые способствуют росту водорослей. Во многих богатых питательными веществами или так называемых эвтрофных водах потенциал роста водорослей определяется концентрацией растворенного фосфата в воде.

    Характерной чертой цветения водорослей, которая вносит свой вклад в их неприятную ценность, является тенденция к образованию накипи на поверхности.У цианобактерий есть механизм контроля плавучести, который поддерживает их вертикальное положение по отношению к циркуляции воды в толще, вызванной ветром. В спокойных условиях, когда естественная циркуляция в воде прекращается, водоросли всплывают и производят накипь, которая скапливается по краям. Это представляет собой возможный риск для здоровья для рекреационных мероприятий, связанных с контактом с водой, и для животных, которые пьют из краев водоемов.

    Еще одним значительным неблагоприятным эффектом цветения водорослей является их склонность вызывать обесцвечивание.В дневное время водоросли используют углекислый газ из ионов бикарбоната в воде и вдыхают кислород в воду. Ночью этот процесс меняется на противоположный, и дыхание углекислого газа может вызвать локальное кислородное истощение и, как следствие, гибель рыб.

    Цветение токсичных водорослей

    Некоторые виды цианобактерий продуцируют токсины в своей клеточной структуре. Эти токсины могут выделяться, когда водоросли умирают и разлагаются. Выделение токсина также может происходить во время фазы роста молодых водорослей.Последствия токсичного цветения водорослей значительны и, вероятно, усугубятся, если глобальное потепление приведет к сокращению стока рек и, соответственно, к меньшему разбавлению сточных вод и сельскохозяйственных стоков. В своем Справочном документе по разработке руководящих принципов ВОЗ по качеству питьевой воды 2003 г. ВОЗ отметила, что использование воды, загрязненной токсичными водорослями, в рекреационных целях, было связано с случаями заболеваний человека во многих странах. Симптомы варьировались от диареи до болей в мышцах и суставах и раздражения кожи, глаз и горла.ВОЗ также рассмотрела сообщения о заболеваниях, связанных с употреблением загрязненной питьевой воды, из США, Австралии, Южной Африки и Китая. В Китае заболеваемость раком печени была связана с потреблением загрязненной воды из прудов и канав.

    Меры контроля

    Возможные краткосрочные меры включают дозирование альгицидов, таких как сульфат меди, или добавление химикатов, адсорбирующих или осаждающих растворенные фосфаты. Эти меры могут оказаться неосуществимыми в больших резервуарах, которые используются для водоснабжения.Кроме того, когда в водоемах использовались альгициды, были случаи, когда быстрое разложение цветения водорослей приводило к высвобождению токсинов, загрязняющих воду. В долгосрочной перспективе меры контроля должны привести к снижению концентраций питательных веществ и, таким образом, ограничить рост водорослей. В озерах и водохранилищах, где в прошлом были высокие концентрации биогенных веществ, может также возникнуть необходимость в контроле рециркуляции питательных веществ, накопившихся в отложениях на дне водохранилища.Для этой цели использовались очистка от заиления и дозирование материалов для создания барьера для высвобождения питательных веществ.

    Снижение поступления азота и фосфора в воду было определено как одна из наиболее важных мер, которые должны быть приняты в Планах управления речными бассейнами (ПУРБ), подготовленных для каждого речного бассейнового района в соответствии с Рамочной директивой по водным ресурсам. В Великобритании основные меры контроля в водосборных бассейнах заключались в сокращении поступления биогенных веществ в водотоки. E.г. за счет применения процессов удаления фосфатов при очистке сточных вод и изменения методов ведения сельского хозяйства для уменьшения стока питательных веществ. В больших водохранилищах применяются физические меры для уменьшения роста водорослей, например аэрация путем продувки сжатым воздухом через сеть перфорированных трубок, уложенных на дне резервуара, или рециркуляции перекачиваемой воды через наклонные форсунки, чтобы вызвать перемешивание в толще воды.

    Снижение нагрузки водорослей на процессы очистки воды также достигается за счет использования нескольких уровней водозабора i.е. ряд выпускных клапанов предусмотрен на разной глубине на водозаборной башне. Контролируя концентрацию водорослей в зависимости от глубины воды, можно гарантировать отсутствие высоких концентраций водорослей.

    Значение для водоснабжения

    Результаты национальной программы исследований вселили уверенность в том, что питьевая вода может представлять опасность для здоровья. Обработка активированным углем оказалась очень эффективной в удалении микроцистинов и анатоксинов, которые являются основными компонентами токсичного цветения водорослей в Великобритании.Также было показано, что обработка озоном разлагает эти токсины. В низинных водных источниках, где обычно наблюдается цветение водорослей, использование активированного угля (отдельно или в сочетании с озоном) неизменно включается в процессы очистки воды для удаления пестицидов и / или контроля запаха. Эти очистные сооружения в сочетании с мерами по недопущению вовлечения цветения водорослей в процесс обработки гарантируют, что даже в случае токсичного цветения водорослей очищенная вода не будет представлять опасности для здоровья.

    Также стоит отметить, что во многих случаях во всем мире, когда потребители подвергались воздействию водорослевых токсинов через питьевую воду, либо не было никакого лечения, либо предоставленное лечение было неадекватным для удаления водорослевых токсинов.

    Выводы

    Может быть риск для здоровья человека в водоемах, где возможен рекреационный контакт с водой, и животные могут подвергаться риску там, где пешеходные дорожки и уздечки открывают доступ к воде.Там, где разрешен доступ к резервуарам, теперь устанавливаются предупреждающие знаки, чтобы предупредить население о риске контакта с водой или о разрешении животным пить из воды или заходить в нее.

    Однако в отношении питьевой воды национальная программа исследований дала уверенность в том, что до тех пор, пока водоросли не превышают возможности лечения, воздействие водорослевых токсинов через питьевую воду не представляет собой идентифицируемого риска для здоровья. Эта ситуация может измениться, если температура воды и поступление питательных веществ будут продолжать расти.

    В долгосрочной перспективе потенциал роста водорослей может быть снижен за счет реализации ПУРБ в целом и, в частности, за счет различных экологических и сельскохозяйственных схем и проектов, финансируемых в рамках реализации Рамочной директивы по водным ресурсам, таких как те, которые упомянуты в выпуске 2 2010 года. информационного бюллетеня FWR.

    Дополнительная литература

    Эвтрофикация пресных вод FR / R0002
    Цианобактериальные токсины в водной среде FR / R0009.

    Управление водохранилищами может помочь предотвратить токсичное цветение водорослей в Великих озерах — ScienceDaily

    Управление водохранилищами для обеспечения качества воды, а не только борьба с наводнениями, может быть частью решения проблемы роста токсичного цветения водорослей в Великих озерах, особенно в озере Эри, каждое лето.

    В крупном исследовании, включающем данные из Канады и США, исследователи из Университета Ватерлоо определили водоемы на ручьях и реках как источники пищи для водорослей в самый неподходящий момент.

    Причина — растворенный фосфор, выделяемый из водохранилищ, расположенных выше по течению, когда теплая вода в озере идеально подходит для роста цветения водорослей, которое может вызвать болезни и загрязнить источники воды.

    «Водоросли любят растворенный фосфор, и когда он появляется летом, он поступает именно тогда, когда они этого больше всего хотят», — сказала Нандита Басу, профессор гражданской и экологической инженерии в Ватерлоо.

    Растворенный фосфор, который поступает в основном из удобрений, обычно ожидается только в небольших количествах в реках и ручьях летом после пикового таяния снега весной.

    Но исследователи обнаружили необычно высокие летние уровни растворенного фосфора в районах с водохранилищами, которые создаются в результате перекрытия рек и ручьев для сдерживания воды и предотвращения наводнений.

    Басу, также профессор наук о Земле и окружающей среде и член Института водных ресурсов в Ватерлоо, сказал, что в резервуарах хранится фосфор, смытый с полей фермы в виде отложений.

    В теплые летние месяцы накопленный фосфор высвобождается из донных отложений и увеличивает концентрацию растворенного фосфора в воде, текущей вниз по течению.

    «Наша работа показывает, что водохранилища могут играть важную роль», — сказал Басу, который проанализировал данные из более чем 200 испытательных точек в водоразделах Великих озер. «Они поглощают фосфор, который прикреплен к частицам почвы, и выделяют растворенный фосфор, который способствует росту большего количества водорослей».

    Басу сказал, что стратегии для решения этой проблемы могут включать добавление кислорода или химикатов в воду в резервуарах для предотвращения превращения фосфора, прикрепленного к почве, в растворенный фосфор.

    История Источник:

    Материалы предоставлены University of Waterloo . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

    Прогнозирование появления цветения цианобактерий в озерах и водохранилищах до наступления цветения

    С усилением глобального потепления цианобактерии все чаще цветут в озерах и водохранилищах, нанося серьезный ущерб здоровью и стабильности водных экосистем и угрожая безопасности питьевой воды и здоровью человека.Существует острая потребность в эффективном прогнозировании и предотвращении цветения цианобактерий. Однако трудно эффективно снизить риски и потери, вызванные цветением цианобактерий, потому что большинство методов не могут успешно предсказать цветение цианобактерий. Поэтому в этом исследовании мы предложили новый метод прогнозирования возникновения цветения цианобактерий для анализа вероятности и движущих факторов цветения с целью эффективного предотвращения и контроля. Доминирующие виды цианобактерий, способные к цветению, были первоначально определены с использованием модели идентификации доминирующих видов, а затем были проанализированы основные движущие факторы доминирующих видов с использованием анализа канонических соответствий (CCA).Вероятность цветения цианобактерий была рассчитана с использованием недавно разработанной модели, после чего были определены вероятные точки мутаций и предсказаны пороговые значения для основных движущих факторов цветения цианобактерий. В общей сложности 141 набор данных по фитопланктону с 90 станций был собран из шести крупномасштабных гидрологических, экологических исследований качества воды, комплексных полевых исследований в городе Цзинань, Китай, в 2014-2015 годах и использован для применения и проверки модели. Результаты показали, что в районе исследования было шесть доминирующих видов цианобактерий и что основными движущими факторами были температура воды, pH, общий фосфор, аммиачный азот, химическая потребность в кислороде и растворенный кислород.Цветение цианобактерий соответствовало диапазону пороговой температуры воды, pH, общего фосфора (TP), уровня аммонийного азота, химической потребности в кислороде и уровней растворенного кислорода 19,5-32,5 ° C, 7,0-9,38, 0,13-0,22 мг л -1 , 0,38-0,63 мг L -1 , 10,5-17,5 мг L -1 и 4,97-8,28 мг L -1 соответственно. Сравнение с результатами исследований, проведенных в других регионах мира, дополнительно подтвердило использование этих пороговых значений, указав, что этот метод может использоваться в местообитаниях за пределами Китая.Мы обнаружили, что вероятность цветения цианобактерий составляла 0,75, что является критическим моментом для предотвращения и контроля. Когда эта критическая точка была превышена, цианобактерии могли быстро размножаться, увеличивая риск цветения цианобактерий. Изменения движущих факторов необходимо быстро контролировать на основе этих пороговых значений, чтобы предотвратить цветение цианобактерий. Временные и пространственные масштабы были критическими факторами, потенциально влияющими на выбор движущих факторов. Этот метод универсален и может помочь определить риск цветения цианобактерий и пороговые значения основных движущих факторов.Он может эффективно прогнозировать и предотвращать цветение цианобактерий, чтобы снизить глобальную вероятность возникновения, защитить здоровье и стабильность водных экосистем, обеспечить безопасность питьевой воды и защитить здоровье человека.

    Ключевые слова: Анализ канонических соответствий; Цветение цианобактерий; Качество воды.

    Как предотвратить цветение водорослей в озерах и водохранилищах

    Уровень концентрации водорослей влияет на экологический баланс.Обширное цветение водорослей в озерах и водохранилищах нарушает естественный баланс, снижая качество воды. Если какой-либо тип водорослей начнет быстро расти, он может задушить других существ, живущих в воде.

    Вода становится зеленой, с заплесневелым привкусом и опасна для питья. В конце концов, это может вызвать дефицит пресной воды, массовую гибель рыб и других водных обитателей.

    Восстановление здорового баланса экосистемы требует эффективного контроля роста водорослей.

    В этой статье дается всесторонний обзор основных проблем и преимуществ методов борьбы с водорослями.

    Перейти к

    1. Что вызывает цветение водорослей?
    2. Как предотвратить цветение водорослей?
    3. Опасности цветения водорослей
    4. Решения для цветения водорослей

    Что вызывает цветение водорослей?

    Застойная вода, высокая температура и избыток питательных веществ стимулируют рост сине-зеленых водорослей. Летом, когда вода нагревается, водоросли могут расти очень быстро. В водоемах часто отсутствует циркуляция, поэтому вода застаивается.Обильные питательные вещества, такие как азот и фосфор, помогают водорослям конкурировать с другими водными организмами, вызывая массовое цветение водорослей.

    Рост водорослей происходит в трех основных формах (слева направо):

    • Планктон — одноклеточные микроскопические водоросли. Они могут свободно плавать в воде или образовывать колонии. Они могут менять цвет воды на зеленый, желтый, коричневый или красный.
    • Нитчатые водоросли — одноклеточные водоросли, образующие длинные волосы, похожие на циновки.
    • Макрофиты — напоминают настоящие растения со стеблями и листьями.

    Предотвращение загрязнения воды новыми питательными веществами не решает эту проблему. Рост, распад, гравитация и эвтрофикация продолжат внутренний цикл фосфора в прудах и озерах. Человеческая деятельность, такая как сельское хозяйство, ускоряет эвтрофикацию. Это, в свою очередь, вызывает дополнительный выброс питательных веществ, хранящихся в донных отложениях. Это может привести к необратимым долгосрочным изменениям в экосистеме.

    Как предотвратить цветение водорослей?

    Борьба с водорослями помогает предотвратить эти воздействия на окружающую среду, здоровье и безопасность.Устойчивое управление водорослями направлено на уменьшение притока питательных веществ в водоем. Долгосрочный успех требует радикальных изменений в политике и человеческой деятельности. Таким образом, для значительного улучшения качества воды может потребоваться много лет.

    Мониторинг в реальном времени основных параметров качества воды и показателей водорослей помогает предотвратить и предсказать риск роста водорослей. Мониторинг динамики фитопланктона, такого как хлорофилл-а, фикоцианин, температура, растворенный раствор, pH и мутность, позволяет прогнозировать вредоносное цветение водорослей.Оценка основана на данных о концентрации биомассы водорослей в водоеме.

    Оценка и прогноз цветения помогают выбрать эффективные методы профилактики. Методы обработки для борьбы с водорослями включают аэрацию, химические / биологические добавки или ультразвуковую технологию.

    Опасности цветения водорослей

    Чрезмерный рост цианобактерий (сине-зеленых водорослей) и зеленых водорослей в озерах, прудах и водохранилищах может ухудшить качество их воды. Он выделяет токсины, которые часто приводят к гибели рыб и домашних животных.

    Люди могут страдать от болезней, параличей и, возможно, рака печени, связанных с заражением водорослями. Если такая вода используется для питья, это может поставить под угрозу всю систему водоснабжения. Эти токсины и метаболиты могут растворяться в воде, избегая традиционной обработки. Их постоянство может привести к проблемам со здоровьем, проблемам со вкусом и запахом воды.

    Растворы для цветения водорослей

    Контроль над распространением цианобактерий стал серьезной глобальной проблемой.Особенно для озер и больших прудов. Все современные методы лечения цветения водорослей имеют существенные плюсы и минусы. Некоторые методы контроля небезопасны для окружающей среды, например, альгициды. Другие методы, такие как аэрация, довольно дороги.

    Чтобы предотвратить вредоносное цветение водорослей, в настоящее время обычно используются следующие методы борьбы с водорослями:

    • УЗИ
    • Химические вещества
    • Аэрация
    • Смешивание

    Ультразвуковой контроль водорослей

    Ультразвук — это звуковые волны с частотами, превышающими предел человеческого слуха (22 кГц).На определенных частотах ультразвук может контролировать рост водорослей (видео). Цианобактерии используют пузырьки газа для плавучести и регулирования глубины. В течение дня водоросли фотосинтезируют в верхнем слое. Углекислый газ и растворенные в воде питательные вещества помогают им производить кислород и полисахариды. Ночью клетки цианобактерий опустошают свою вакуоль и опускаются на дно. Там они используют кислород и питательные вещества для производства биомассы.

    Ультразвуковые волны создают звуковой слой в верхнем слое воды.Это влияет на плавучесть водорослей. Клетки водорослей начинают опускаться на дно. Там они не могут фотосинтезировать без достаточного количества света и в конечном итоге умирают. Для обеспечения эффективности необходимо использовать специальные частотные программы. Выбор основан на типе водорослей, требующих борьбы. Водоросли могут адаптироваться в течение сезона в одном и том же озере. Ультразвуковые частоты необходимо регулярно регулировать для успешного долгосрочного контроля над водорослями.

    Преимущества
    Ультразвук для борьбы с водорослями — это хорошо зарекомендовавшая себя технология, используемая в течение многих лет.Доказано, что он эффективен для зеленых и сине-зеленых водорослей. Ультразвук экологичен и безвреден для рыб и растений. Его можно использовать для малых и больших озер. Ультразвук, интегрированный с мониторингом качества воды в реальном времени, позволяет прогнозировать цветение водорослей и предотвращать цветение водорослей.

    Недостатки
    Должен покрывать всю поверхность озера. Каждое пространственное пятно необходимо обрабатывать в течение минимального времени для достижения полной эффективности.

    Химический контроль

    Подразумевает обработку воды различными химическими добавками.Квасцы, лантан или любые другие продукты, которые осаждают или связывают ионизированные ортофосфаты. Водные гербициды, используемые для лечения водорослей, называются альгицидами. Часто они представляют собой соединения на основе меди (например, сульфат меди, хелатные соединения меди, химический эндоталл).

    Преимущества
    Эффективен при обработке всей поверхности.

    Недостатки
    Альгициды дороги и требуют частого дозирования. Их нужно использовать с осторожностью, так как они могут вызвать разрыв клеток водорослей.Это вызывает выброс токсинов в воду. Быстрое разложение вредного цветения водорослей может привести к загрязнению воды высокими концентрациями токсинов водорослей. Это опасно для рыб и растений. Альгициды могут оказывать значительное долгосрочное воздействие на экологический баланс озера. Они не подходят для больших водных поверхностей

    Аэрация

    Здоровый уровень растворенного кислорода в пруду имеет решающее значение. Кислород помогает расщеплять разлагающуюся растительность и другие питательные вещества в воде.Микроорганизмы помогают расщеплять ил на дне. Разложению способствуют как аэробные, так и анаэробные бактерии.

    Для аэробного разложения требуется постоянная подача кислорода. Он усиливается, когда концентрация растворенного кислорода приближается к уровню насыщения. Первичный результат разложения аэробных бактерий — углекислый газ. Анаэробное разложение происходит медленнее. Конечные продукты — это органические соединения, такие как спирты и дурно пахнущие органические кислоты.

    Преимущества
    Аэрация — это экологически чистый метод омоложения водоемов.Повышает уровень кислорода в воде. Системы аэрации могут помочь избежать использования химикатов и создать здоровую экосистему. Его можно использовать для больших водоемов.

    Недостатки
    Высокие затраты на обслуживание и труд, интенсивное потребление энергии. Аэрация не убивает водоросли напрямую, поэтому не всегда эффективна. Требует обработки всей водной поверхности.

    Смешивание

    Mixing обеспечивает циркуляцию воды для достижения дератификации в резервуарах.Процесс включает в себя смешивание воды для удаления слоистых слоев. Эпилимнион и металимнион обычно используются для борьбы с водорослями. Цель состоит в том, чтобы очистить поверхностную воду от железа, марганца и аноксических запахов, которые обычно возникают в слое гиполимниона. Это делает условия менее благоприятными для роста водорослей в определенных слоях.

    Преимущества
    Искусственная циркуляция наносит меньший ущерб окружающей среде, чем использование химикатов. Как правило, он более эффективен в глубоких резервуарах (средняя глубина> 15 м).

    Недостатки
    Циркуляционная вода требует серьезного обслуживания систем из-за износа. Такие системы приводят к колебаниям результатов цветения водорослей. Влияние на общий уровень цианобактерий неоднозначно. В озерах перемешивание часто затрагивает только поверхностные слои, близкие к дестратификаторам. В больших системах смешивание отложений может фактически увеличить количество доступных питательных веществ. Это в краткосрочной перспективе вызывает дальнейший рост водорослей. Однако в долгосрочной перспективе можно добиться снижения.

    Обнаружено цветение токсичных водорослей в водоемах возле парохода благодаря новому государственному протоколу

    С тех пор, как шесть лет назад официальные лица штата начали более целенаправленный мониторинг для выявления цветения токсичных водорослей в озерах и водохранилищах Колорадо, испытания трижды задокументировали опасные уровни таких токсинов на Западном склоне.

    Два из этих токсичных цветений произошли в водохранилищах округа Рутт — сначала на водохранилище Дилижанс в 2019 году, а затем на озере Стимбоут прошлым летом, когда руководители государственных парков впервые были обязаны регулярно проверять наличие токсичных водорослей.Результаты, показывающие, что количество бактерий, превышающих пороговые значения штата, вызвали запрет на двухнедельное плавание в популярном государственном парке.

    С 2014 года токсичные водоросли были обнаружены в девяти озерах или водохранилищах Переднего хребта, в то время как единственное другое цветение Западного склона было обнаружено в 2018 году на водохранилище Fruitgrowers в округе Дельта.

    Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить причины этого недавнего цветения. Но увеличение количества испытаний из-за более строгого протокола мониторинга токсичных водорослей в парках Колорадо и дикой природе (CPW), история разведения животных вокруг и на водохранилищах, а также изменение климата, вероятно, способствуют увеличению зарегистрированных токсичных цветений на Западном склоне.

    Менеджер парка штата

    Steamboat Lake Джули Арингтон сказала, что обновленные инструкции по мониторингу и тестированию CPW повлияли на открытие токсичного цветения прошлым летом. По словам официальных лиц CPW, новые правила, которые были обновлены в начале сезона, требуют, чтобы менеджеры парков регулярно проверяли на токсины с мая по сентябрь.

    «Возможно, это было раньше (в этом году), но мы этого просто не заметили. Мы не тестировали на это, — сказал Арингтон. Но в середине августа, когда температура воды была самой высокой, уровни токсинов оказались выше недавно установленных пороговых значений, и менеджеры парков закрыли озеро для купания на две недели, пока ветер и более низкие температуры не замедлили цветение.

    Сине-зеленые водоросли, населяющие озера, сами по себе не вредны и составляют основу прибрежной пищевой сети. Однако при определенных условиях водоросли быстро размножаются, образуют цветы и выделяют токсины.

    По словам Джилл Барон, эколога-исследователя и старшего научного сотрудника Геологической службы США, причиной цветения являются

    питательных веществ и потепление. «Период.»

    Токсичные водоросли питаются фосфором и азотом, питательными веществами, полученными из удобрений, выбросов транспортных средств, сточных вод, почвы, экскрементов животных и растительного материала.При попадании внутрь в количествах, превышающих государственные стандарты здравоохранения, токсины вызывают болезнь, поражение печени и головного мозга при проглатывании во время рекреационной деятельности в озере или при употреблении загрязненной воды.

    Строительство водохранилища «Дилижанс» происходит в 1988 году. Геологическая служба США собирает данные о составе водорослей в водохранилище «Дилижанс» и в бассейне реки Ямпа. Некоторые подозревают, что одним из факторов может быть история земледелия, в результате которой питательные вещества попали на то, что впоследствии станет дном водоема.Предоставлено: Фото Билла Фетчера.

    Поиск питательных веществ для пароходов и дилижансов

    Резервуары для пароходов и дилижансов расположены в бассейне Большой Ямпы к северу и югу от Стимбот-Спрингс соответственно. Озеро Стимбоут, вмещающее 23 064 акро-фута воды, расположено от ручья, впадающего в реку Элк, приток Ямпы. Дилижанс, вмещающий 36 439 акров воды, представляет собой перекрытый участок реки Ямпа.

    Питательные вещества, отложившиеся на дне обоих резервуаров в результате десятилетий разведения, вероятно, способствуют цветению сине-зеленых водорослей.К началу 1880-х поселенцы занимались скотоводством в долине Ямпа, в том числе на землях, которые впоследствии стали резервуарами для дилижансов и пароходов, сказала Кэти Адамс, куратор музея «Поступь пионеров».

    Здесь показано место будущего озера Стимбот-Лейк в 1949 году. Изображенный сарай принадлежал семье Уилеров, одной из нескольких семей, которые разводили землю до того, как ее купили братья Джон и Стэнтон Фетчер. Джон Фетчер предложил строительство озера Стимбот-Лейк, которое было построено в 1967 году и финансировалось операторами электростанции Хайден и Колорадским отделом парков и отдыха на открытом воздухе.Предоставлено Биллом Фетчером.

    Steamboat Lake было построено в 1967 году на средства операторов электростанции Hayden Station и Колорадского отдела парков и отдыха на открытом воздухе. В 1972 году он стал государственным парком.

    Бывшие земли ранчо, на которых сегодня стоит Дилижанс, были куплены в 1971 году корпорацией Woodmoor Corporation, которая планировала построить жилой и рекреационный комплекс с горнолыжными зонами и полями для гольфа, но в 1974 году компания обанкротилась. Позже участок был куплен и застроен Район водного хозяйства Верхней Ямпы и энергетические компании, профинансировавшие строительство водохранилища в 1988 году.Итак, в течение десятилетий, предшествовавших послевоенной эпохе, экскременты крупного рогатого скота обогащали земли водохранилищ азотом и фосфором — питательными веществами, которые способствовали росту сине-зеленых водорослей.

    Тем, кто участвовал в планировании и строительстве водохранилища «Дилижанс», сказали, что цветение водорослей было вероятным, сказал менеджер государственного парка «Дилижанс» Крейг Престон.

    «Даже когда они проходили (строительные) процессы, им сказали, что, вероятно, возникнут водоросли из-за питательных веществ в почве», — сказал Престон.

    Барон соглашается, что питательные вещества на дне обоих озер, вероятно, способствуют цветению.

    «Фактически они взяли луг и превратили его в озеро. Итак, вся эта растительность и органические вещества на дне луга медленно разлагаются и переносят свои питательные вещества в само озеро », — сказал Барон.

    Исследователи сосредоточили внимание на этом регионе, чтобы определить, какие именно источники азота и фосфора вызывают опасный рост водорослей. Геологическая служба США собирает данные о составе водорослей в водохранилище Дилижанс и в бассейне реки Ямпа и проанализирует возможные источники сине-зеленых водорослей в рамках отчета, сказал гидролог Геологической службы США Кори Уильямс.По словам Уильямса, результаты исследования будут опубликованы в феврале или марте.

    Летом прошлого года на озере Стимбот появилось цветение токсичных водорослей. Озеро закрылось на две недели после того, как в воде были обнаружены опасные уровни токсина, вырабатываемого сине-зелеными водорослями. По мере того, как изменение климата продолжается, ожидается, что токсичное цветение и закрытие озер летом станут более распространенными. Предоставлено: фото Джули Арингтон.

    Истоки и эволюция государственного протокола и мониторинга

    CPW приступила к разработке протокола по токсичным водорослям летом 2014 года, после того как местное агентство обнаружило микроцистин — токсин, который обычно вырабатывается сине-зелеными водорослями — в водохранилище Черри-Крик в Денвере, как сообщила координатор CPW по качеству воды Минди Мэй.

    «В то время мы не знали, что означают цифры. Итак, мы начали искать государственные или федеральные пороги, но их просто не было », — сказал Мэй.

    Тем же летом ядовитое цветение озера Эри привело к загрязнению питьевой воды 400 000 жителей, что вынудило власти Толедо, штат Огайо, отключить воду на три дня. После этих двух событий Мэй попросил сотрудников Министерства здравоохранения и окружающей среды штата Колорадо разработать пороговые значения токсичных водорослей для питьевой воды и отдыха, а в 2015 году посетил государственные парки, чтобы побудить сотрудников проверять и контролировать токсичные водоросли в летние месяцы.

    CDPHE разработал протокол и пороговые значения для токсичных водорослей в 2016 году на основе стандартов Агентства по охране окружающей среды, созданных в 2014 году. Пороговые значения определяют максимальное количество токсинов, которые могут содержаться в озерах, включая 8 микрограммов на литр для микроцистина и сакситоксина и 15 микрограммов на литр. для анатоксина и цилиндроспермопсина. Если озера пересекают этот порог, менеджеры государственных парков должны вывесить знаки опасности и закрыть озеро для действий, связанных с физическим контактом с водой, до тех пор, пока тесты не покажут, что токсины падают ниже опасного уровня, сказал Мэй.

    В 2018 году CDPHE разработал базу данных для сбора данных по мониторингу и тестированию в водохранилищах Колорадо и отслеживания появления цветения токсичных водорослей с 2014 года. Включены данные тестов менеджеров парков на токсины, а также данные, собранные должностными лицами CDPHE и другими местными и федеральные агентства, сказала Мэриэнн Нейсон, менеджер отдела коммуникаций и специальных проектов CDPHE.

    «Мы действительно многому научились в те первые годы, и теперь у нас есть намного больше ресурсов для мониторинга и тестирования на токсины», — сказал Мэй об усилиях CPW и CDPHE.

    Река Ямпа протекает по сенокосным лугам в долине Ямпа в 1987 году, до строительства плотины, образовавшей водохранилище Дилижанс. Предоставлено: Фото Билла Фетчера.

    Западные озера не имеют данных, но они почувствуют ожог изменения климата

    Данные

    CDPHE показывают увеличение количества токсичных цветений с 2014 по 2020 год и намекают, что эти цветы распространяются на запад. Прошлым летом было зарегистрировано семь токсичных цветений по сравнению с четырьмя в 2019 году и одним в 2018 году. Тем не менее, рост может быть также связан с усилением мониторинга и испытаний с годами, а также с новым протоколом 2020 года.Например, в 2014 году 52 озера прошли мониторинг на предмет токсичных водорослей по сравнению с 73 озерами прошлым летом.

    Требуется больше данных, чтобы определить, как изменение климата и питательные вещества будут взаимодействовать, чтобы вызвать токсичное цветение, и определить влияние, которое это окажет на питьевую воду и летний отдых в высокогорных озерах и озерах Западного склона.

    Вполне вероятно, что изменение климата вызовет на Западе больше ядовитых цветений. В исследовании 27 озер Скалистых гор, проведенном в 2017 году, исследователи прогнозируют, что изменение климата приведет к повышению средней годовой температуры поверхности озера на 41% к 2080 году, при этом вода станет значительно теплее летом и на 5%.С каждым десятилетием на 9 дней меньше льда.

    Более теплые озера создают расширенное окно для цветения токсичных водорослей. Отдельное национальное исследование, также проведенное в 2017 году, предсказывает, что повышение температуры воздуха и, как следствие, повышение температуры воды приведет к увеличению числа случаев токсического цветения с семи дней в году в водохранилищах США сейчас до 16-23 дней в 2050 году и 18-39 дней в 2090.

    Долгосрочные решения для текущего и будущего цветения включают установление ограничений на парниковые газы, а также выбросы азота и фосфора, сказал Барон.Краткосрочные решения включают ожидание, пока сине-зеленые водоросли перестанут вырабатывать токсины, и удержание посетителей от воды, пока они это сделают, сказал Мэй.

    Поскольку морозы сдерживают рост водорослей, менеджеры парков пароходов и дилижансов отдыхают от размышлений о токсинах, окрашенных в бирюзовый цвет. По словам Мэй, в мае они начнут второй сезон соблюдения нового протокола парков.

    Что касается ядовитого цветения прошлым летом, Арингтон из государственного парка Стимбот-Лейк сказал: «Я думаю, что это будет не последний год, когда мы увидим это.”

    Эта история была опубликована в Steamboat Pilot & Today 31 декабря.

    (PDF) Контроль цветения водорослей в водоемах с помощью занавеса: численный анализ

    T.Asaeda et al.

    /

    Экологическая инженерия

    14 (2001) 395–404

    404

    плотность восходящего потока и углубляет уровень слияния суб-

    богатого питательными веществами потока. В течение

    поздней весной и летом завесы вызывают погружение потока

    в резервуар.Эти

    вызывают диспергирование питательных веществ из зон эпилимниона потока

    ниже эвфотической зоны

    в нижних зонах водохранилища

    , что снижает цветение водорослей в этом регионе

    . Это не было очевидным до того, как были установлены завесы

    , и концентрации хлорофилла а-

    по длине резервуара не отличались существенно. Результаты, которые были получены без завесы

    , были аналогичны результатам

    , полученным Шладоу и Гамильтон (1997).

    Полевые наблюдения, проведенные Kennedy et al.

    (1982) предполагают, что хотя нагрузка питательными веществами на эпил-

    имния может быть значительно снижена в периоды

    межпотоков, смешивание речной и эпилимнетической воды

    действительно происходит. Они также предполагают, что в течение нестратифицированного периода

    речная вода смешивается вертикально

    и продвигается через водохранилище в виде пробкового потока

    . Когда пласт стратифицирован, притоки

    нагнетаются к точке погружения как поток хорошо перемешанной пробки

    , а затем ограничиваются зоной около термоклина

    .Перемешивание через турбулентную границу раздела

    между речным слоем и эпилимнионом или

    между мелкой верхней частью полимниона hy-

    и речным слоем обеспечивает механизм, с помощью которого питательные вещества могут перераспределяться

    по вертикали ( Кеннеди и Уокер, 1990).

    Метод завесы наиболее подходит для водоемов или озер, имеющих удлиненную морфологию,

    , что уменьшает требуемую длину завесы.

    Этот недорогой метод имеет более высокую степень надежности и простоты

    , чем другие существующие меры контроля

    .

    Благодарности

    Мы хотели бы поблагодарить за помощь

    многих ученых из Центра водных исследований,

    Университета Западной Австралии, а также

    за предоставление нам разрешения на использование гидродинамической модели

    , DYRESM. Мы также благодарим

    анонимных рецензентов за конструктивные замечания к рукописи, которые существенно улучшили

    качество статьи.

    Ссылки

    Asaeda, T., Nimal Priyantha, D.G., Saitoh, T., Gotoh, K.,

    1996. Новый метод контроля цветения водорослей с использованием

    вертикальных завес в зоне забора водоемов. Ecol.

    англ. 7, 95–104.

    Даррел, Г.Ф., Джон, В.Л., Брюс, Л., 1981. Оптимальный контроль качества разгрузки резервуара

    посредством выборочного отбора.

    Водные ресурсы. Res. 17, 1594–1604.

    Гамильтон, Д.П., Шладов, С.Г., 1997. Прогноз качества воды

    в озерах и водохранилищах: Часть I: описание модели.

    Эколог. Модель. 96, 91–100.

    Hocking, G.C., Patterson, J.C., 1991. Квазидвумерная имитационная модель коллектора

    . J. Environ. Англ. ASCE

    117 (5), 595–613.

    Hocking, G.C., Patterson, J.C., 1994. Моделирование рассеивания трассирующих индикаторов —

    sal и времени пребывания в резервуаре. Ecol. Моделирование 74,

    63–75.

    Имбергер, Дж., Patterson, J.C., 1981. Динамическая модель резервуара

    lation model — DYRESM 5. В: Fisher, H.B. (Ред.), Trans-

    Модели портов для внутренних и прибрежных вод. Academic

    Press, NY, стр. 310–316.

    Kennedy, R.H., Thornton, K.W., Gunkel, R.C., 1982. Установление

    градиентов качества воды в водохранилищах. Может.

    Вт. Res. 7, 71–87.

    Kennedy, R.H., Walker, W.W., 1990. Dy-

    namics. В: Торнтон, К.У., Киммел Б.Л., Пейн Ф.Э.

    (ред.), Лимнология коллектора: экологические перспективы. Wi-

    ley, New York, стр. 105–132.

    Нимал Приянта, Д.Г., Асаеда, Т., Сайто, С., Гото, К.,

    1996. Моделирование влияния завес на качество воды

    эвтрофного резервуара. Анну. J. Hydr. Eng., Jpn. Soc. Гражданский

    англ. 40, 7–12.

    Nimal Priyantha, D.G., Asaeda, T., Saitoh, S., Gotoh, K.,

    1997. Моделирование метода занавеса, новый метод для

    контроля цветения водорослей в зоне извлечения водоема —

    voirs.Ecol. Модель. 98, 89–104.

    Райли, М.Дж., Стефан, Х.Г., 1987. Динамическое качество воды в озере.

    Имитационная модель

    «MINLAKE». Отчет № 263, St. An-

    Thony Falls Hydr. Lab., University of Minnesota, 140.

    Schladow, S.G., Hamilton, D.P., 1997. Прогнозирование качества воды

    в озерах и водохранилищах: Часть II: Калибровка модели, анализ чувствительности

    и применение. Ecol.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *