Гидробиологический контроль сточных вод

1. Биоиндикаторы

 

     Хорошим биоиндикатором является водоросль  Ностак сливовидный. Наличие этого  вида говорит о чистой воде. Первый признак тревоги - измельчение и  нарушение правильной округлой формы  изумрудных "шаров" этой водоросли.

     Бурное  развитие других сине-зеленых водорослей, например, осциллятории - хороший индикатор опасного загрязнения воды органическими соединениями.

     Лучший  индикатор опасных загрязнений - прибрежное обрастание, располагающиеся  на поверхностных предметах у  кромки воды. В чистых водоемах эти  обрастания ярко-зеленого цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышения общей минерализации обрастания приобретают сине-зеленый цвет, так как состоят в основном из сине-зеленых водорослей. При плохой с избытками сернистых соединений могут сопровождаться хлопьевидными налетами нитчатых серобактерий - теотриксов.

     Хорошие результаты дает анализ бентосных (придонных) беспозвоночных. Оценка чистоты водоемов делается по преобладанию, либо отсутствию тех или иных таксонов [13].

2. Фитопланктон

     Животные  и растения, обитающие в водоемах, в результате обмена веществ оказывают  сильное влияние на состояние  водоема и свойств воды.

     Фитопланктон  наиболее распространенная и хорошо изученная из всех экологических групп водорослей. Состав фитопланктона имеет большую видовую насыщенность. Анализ видового состава, обилия и количественного развития видов фитопланктона входят во все программы экологического мониторинга водоемов.

     Изучение фитопланктона водоемов производится путем сбора проб на установленных станциях.

     Для определения видового состава фитопланктона  из пробы на предметное стекло наносится  капля материала, закрывается покровным  стеклом и анализируется под  микроскопом. Идентификация видов осуществляется с помощью определителя.

     Сине-зеленые  водоросли - прокариотические организмы, встречаются повсеместно и могут  обитать в таких экстремальных  биотопах, как горячие источники  и каменистые пустыни. Некоторые  виды сине-зеленых водорослей могут вызвать токсичное "цветение" в эвтрофированных метообитаниях, представляющие опасность для человека и домашнего скота.

     Диатомовые  водоросли - микроскопические организмы, встречаются во всех видах вод. Образуют основную массу состава продуцентов в водоеме, они являются началом пищевой цепи. Их поедают беспозвоночные животные, некоторые рыбы и молодь. Массовое развитие некоторых диатомовых водорослей может иметь и отрицательные последствия (влияют на качество воды, вызывают гибель личинок рыб, забивая им жабры). Многие диатомеи можно использовать как индикаторы качества воды водоема.

     Зеленые водоросли - один из самых обширных отделов водорослей, в котором  имеются все известные у водорослей структуры, кроме амебоидной и тканевой.

     Эвгленовые  водоросли - Распространены исключительно в пресных водоемах, богаты органическими веществами, в клетках содержит многочисленные кроваво-красные гранулы. Пи массовом развитии эти виды образуют на поверхности воды налет: красный - на солнечном свету, зеленый в тени или после захода солнца, некоторые виды вызывают "цветение" воды, окрашивая ее в коричневый цвет.

     Золотистые  водоросли - преимущественно пресноводные водоросли, чаще всего встречаются  в чистых водоемах. Обычно они развиваются  в холодное время года.

     Криптофитовые водоросли - наиболее обширные порядок  криптомонодальные включает водоросли, распространенные в пресных водах  и морях. Среди бесцветных криптомонадовых  наиболее известен часто встречающийся  в загнивающей воде род Хиломонас.

     Динофитовые водоросли - существуют в пресных водах и в морях. Среди них существуют паразиты которые уничтожают личинок устриц, есть виды вырабатывающие яд, смертельный для рыб. Кроме, того разлагаясь после своего массового развития, так называемых "красных приливов" , они могут отравлять воду на многие километры вредными продуктами распада, взывая замор рыбы и других водных животных.

     Желто-зеленые  водоросли - большинство видов пресноводные, широко распространены в различных  местообитаниях [14]. 
 

3. Зоопланктон

 

     Совокупность  животных, населяющих толщу морских и континентальных водоемов и не способных противостоять переносу течениями. Зоопланктонное сообщество, как и другое сообщество водной экосистемы, характеризуется относительным постоянством видового состава, динамической устойчивостью, определенной присущей ему организацией. Изменение условий существования организмов отражается на видовом составе, количественных показателях, соотношении отдельных токсономических групп. Таким образом, заапланктон может служить хорошим показателем условий среды и качества воды водоемов.

     Все разнообразие методов сбора зоопланктона сводится к двум вариантам:

• методы, представляющие комбинацию водозачерпывания и одновременного отделения планктона от воды в самом водоеме, что осуществляется с помощью планктонных сетей и планктоночерпателей;
• методы, представляющие комбинацию раздельного водозачерпывания и последующего отделения планктона от воды, что осуществляется или с помощью фильтрации, доставленной на поверхность воды через сетку, или посредством отстаивания [13].

 
 
 
 
 

     Глава 2. Гидробиологический анализ сточных вод 

     Гидробиологический  анализ сточных вод осуществляется в несколько этапов.

     Сначала проводят визуальное исследование ила  в стеклянном цилиндре.

     Необходимо  оценить общие свойства активного  ила - скорость оседания хлопка ила (оседает он быстро или медленно, общей массой или с разделением хлопка), нет ли вспухания. Нормальный цвет ила - буро-коричневый. Зеленый цвет ила указывает на развитие сине-зеленых водорослей при поступлении токсичных сточных вод. Голодающий ил приобретает белесовый цвет. Нормальный запах ила - болотный. В зависимости от состава сточных вод запах ила может быть нефтяным, фенольным и др. [8]. 

     2.1 Отбор проб и контроль фитопланктона 

     Посуду  для отбора проб тщательно моют синтетическим моющим средством, промывают водопроводной водой, обрабатывают хромовой смесью, далее промывают водопроводной водой, а затем 3-4 раза дистиллированной водой.

     Счетные камеры, предметные и покровные стекла перед употреблением необходимо обезжирить, для этого можно использовать следующий способ:

     Стекла  погружают в хромовую смесь на 2-3 суток, затем тщательно промывают  водопроводной водой, ополаскивают дистиллированной водой, сушат. Храят  в сухом виде или в этиловом спирте.

     Стекла  после иммерсионного масла на 3-5 суток погружают в концентрированный раствор кальцинированной соды, затем тщательно промывают водопроводной водой, ополаскивают дистиллированной водой и 96 % этиловым спиртом.

     Новые покровные стекла, перед использованием, обрабатывают смесью Никифорова - равные части этилового спирта и эфира, такой же смесью следует регулярно обрабатывать открытые оптические части микроскопа. Перед употреблением покровные и предметные стекла вытирают мягким полотенцем [12].

     Гидробиолог очистных сооружений производит микроскопирование ила не реже 1 раза в декаду. Во время поступления на очистку токсичных сточных вод, или при нарушениях технологического режима, требуется более регулярное и тщательное гидробиологическое наблюдение. В этом случае анализ проводится 2- 3 раза в декаду или ежедневно [10].

     Пробы для гидробиологического анализа  отбираются отдельно из каждого узла сооружении биологической очистки. Чтобы знать, как протекает процесс  очистки в целом, необходимо провести отбор проб в нужном месте. Из аэротенков-вытеснителей отбирать пробу надо в конце аэротенка на расстоянии 0,5-1,5 м, или в сборных каналах аэротенков перед поступлением на отстаивание во вторичные отстойники. Из аэротенков-смесителей пробы также отбираются в сборных каналах. Следует отбирать пробы в местах интенсивного перемешивания иловой смеси. При необходимости более подробного обследования анализируется каждый узел биологической части очистных сооружений. Возвратный ил для анализа отбирают в местах, где ил поступает в регенераторы (камеры, каналы) для смешивания. В регенераторе ил отбирается на расстоянии 0,5-1,5 м от конца регенератора [12].

     Отбор проб для гидробиологического  анализа активного  ила

     Иловую  смесь набирают в стеклянную бутыль объемом 3 литра. При отборе проб измеряют температуру анализируемой смеси. Отобранная проба снабжается этикеткой, на которой указывается дата, место отбора. Бутыль не закупоривают и немедленно доставляют в лабораторию. Анализы следует проводить после того, как температура ила сравняется с температурой помещения. Если невозможно провести анализ в указанный срок, пробы активного ила охлаждают до 4°С и хранят не более 24 часов после отбора при температуре 4°С. Консервация проб не допускается. Все гидрохимические и гидробиологические показатели определяются в одной пробе, содержимое бутыли тщательно перемешивается и разливается следующим образом:

     1 л - в литровый мерный цилиндр,  для определения дозы ила по  объему;

     1,5 л - в стеклянную посуду для  отстаивания и определения прозрачности надиловой воды;

     100 мл - в цилиндр объемом 100 мл для определения дозы ила по массе;

     100 мл - в стакан для гидробиологического  анализа [16].

     Техника микроскопирования

     При микроскопировании активного ила  определяют функциональное состояние  организмов, особенно индикаторных, подсчитывают организмы тем или иным методом количественного учета, классифицируют их по индикаторным группам, затем определяют тип биоценоза, его характерные особенности. Для исследования микроорганизмов активного ила с помощью микроскопирования, используется метод "живой" капли под покровным стеклом. При рассматривании внутреннего строения организмов можно их обездвижить с помощью этанола (1-2 капли у покровного стекла) или водного раствора формалина 4-10%. Для наркоза коловраток используют 1% водный раствор сульфата никеля, можно добавить каплю глицерина. При исследовании простейших можно использовать медицинский препарат тизерцин - 10% водный, он хорошо наркотизирует и не разрушает организмы [12]. 

     Первый  метод

     Определение относительной численности организмов по пятибалльной шкале. 

     Таблица 1. Условные баллы встречаемости  организмов

 

     Определение относительной численности организмов по девятибалльной шкале. 

     Таблица 2. Условные баллы встречаемости организмов