Микроорганизмы играют важную роль в продуктивности водоемов, особенно озер и водохранилищ, постоянно обогащающихся органическими веществами с суши. Разложение органических веществ осуществляется в первую очередь бактериями, число которых в рыбоводных прудах достигает 3-6 млн./мл, а биомасса -2-8 г/куб, м. Но при попадании со сточными водами в пруды органических удобрений (навоз, трава и др.) биомасса достигает 30 г/куб, м. Источником питания для бактерий, кроме органических веществ, попадающих извне, служат также органические вещества отмирающего фитопланктона (водоросли) и водных растений. Бактерии включаются в пищевую цепь: их поглощают дафнии, коловратки и другие беспозвоночные, которые в свою очередь служат пищей для рыб.
Следовательно, роль бактерий в продуктивности водоемов заключается в передаче энергии и питательных веществ по пищевой цепи. Также велика роль микроорганизмов в круговороте биогенных элементов в водоемах, который осуществляется по тому же принципу, что и в почвах.
|
|
В настоящее время водоемы - как пресные, так и морские нередко испытывают перегрузку в загрязнении промышленными и бытовыми сточными водами. Охрана водоемов от загрязнений становится одной из важнейших проблем экологии. Различают естественные загрязнения и загрязнения, связанные с деятельностью человека (отходы промышленности, радиоактивные вещества, нефтепродукты, пестициды и др.). В связи с этим важное значение приобретают вопросы изучения процессов биологического самоочищения водоемов. Под самоочищением понимают биологические и физико-химические процессы, приводящие к восстановлению качества воды. Физико-химическое самоочищение осуществляется путем осаждения взвешенных частиц и веществ и окисления растворенных соединений кислородом, содержащимся в воде.
Биологическое самоочищение водоемов является результатом жизнедеятельности комплекса микроорганизмов, которые живут в воде и выполняют функцию по обезвреживанию и окислению поступающих в водоем загрязняющих веществ. Начальные этапы процесса самоочищения осуществляют микроорганизмы: бактерии, грибы и ряд простейших, питающихся растворенными органическими веществами. Многие водные животные - низшие ракообразные, коловратки и др. поедают бактерий, простейших и др.
Очищение воды, в т. ч. сточных вод, от органических и неокисленных минеральных загрязнений с помощью микроорганизмов осуществляется в аэробных и анаэробных условиях. Клетчатка, фенолы, углеводороды нефти и т.д. в аэробных условиях окисляются до Н2О, С02, Н2, нитратов и сульфатов.
В анаэробных условиях процессы протекают замедленно и очистка затрудняется. Могут накапливаться токсичные вещества - H2S, меркаптаны, аммиак и пр. Биологическая очистка сточных вод производится на специальных участках - полях орошения и полях фильтрации. Но при избыточном загрязнении сточных вод такого способа не всегда бывает достаточно. Создаются специальные сооружения аэробной биологической очистки - биофильтры и аэрофильтры. При выпуске неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в водоемы условия жизни его естественного населения резко изменяются. Многие отмирают, на смену им развиваются другие.
|
|
Степень загрязнения водоема органическими веществами называется сапроб-ностью. В месте стока сточных вод развивается множество сапрофитов и активно протекают процессы гниения и брожения. Полисапробная зона - когда число бактерий достигает несколько млн. в 1 мл воды.
По мере минерализации органических веществ уменьшается количество сапрофитов до 105-104 в 1 мл. Мезосапробная зона. В такой воде начинают развиваться другие организмы - простейшие, коловратки, водоросли и другие.
В дальнейшем сапрофитные бактерии постепенно отмирают, вследствие потребления пищи, развития водорослей, поедания их коловратками, простейшими и т.д. В водоеме постепенно восстанавливается естественная фауна и флора. Олигосапробная зона.В ней количество сапрофитов составляет всего 102-101 клеток на 1 мл. Такой процесс очищения водоема от органических загрязнений и сапрофитов называется естественным очищением. Интенсивность его зависит от количества поступающих в водоем загрязнений, их состава, количества О2, температуры и других условий.