Структура и пространственно-временная динамика населения биоценоза активного ила : в условиях биологической очистки стоков малого города

• Автор: Шарапова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 224 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.,

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ БИОЦЕНОЗА АКТИВНОГО ИЛА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

1.1. Сущность биологической очистки сточных вод

1.2. Аэротенк как модель естественного водоема

1.3. Особенности трофических взаимоотношений в экосистеме активного ила

1.4. Подходы к оценке степени загрязнения по индикаторным организмам..

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МЕСТА РАБОТЫ

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ГЛАВА 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАСЕЛЕНИЯ БИОЦЕНОЗА АКТИВНОГО

ИЛА ИЗ АЭРОТЕНКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Г.БОРИСОГ ЛЕБСК А
4.1.СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА БИОТЫ АКТИВНОГО ИЛА ГОРОДСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
4.1.1. Весенний аспект биоценоза активного ила очистных сооружений г.Борисоглебска
4.1.2. Летний аспект биоценоза активного ила очистных сооружений г.Борисоглебска
4.1.3. Осенний аспект биоценоза активного ила очистных сооружений г.Борисоглебска
4.1.4. Зимний аспект биоценоза активного ила очистных сооружений г.Борисоглебска
4.2. Трофический аспект
ГЛАВА 5. ФОНОВЫЕ ИНДИКАТОРНЫЕ ВИДЫ БИОЦЕНОЗА АКТИВНОГО ИЛА
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ Г. БОРИСОГЛЕБСКА
ГЛАВА 6. КОМПЛЕКСЫ ИНДИКАТОРНЫХ ВИДОВ, ИХ СЕЗОННАЯ
«ПРОФИЛЬНОСТЬ», СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Загрязнение пресных водоемов становится особо опасным на фоне общей нехватки пресной воды, которая уже является большой проблемой не только в ряде развивающихся стран, но и достаточно высокоразвитых. По современным данным ежегодно на земном шаре расходуется около 150 км3 воды, а возможный водоразбор из рек и подземных источников составляет порядка 600 км3 [113]. В реки и другие водоемы ежегодно сбрасывается около 450 км3 сточных вод, притом лишь половина этого количества подвергается искусственной очистке, да и то не всегда в достаточной степени.
В такой ситуации проблемы эффективной очистки сточных вод от бытовых и промышленных загрязнений стоят особенно остро. Решение этих проблем делает возможным использование оборотной очищенной воды для дальнейшего водопользования.
Из существующих индустриальных способов очистки воды, наиболее предпочтительной по экономичности, скорости процесса и эффективности признана биологическая, происходящая в аэротенках с помощью организмов активного ила и по тем же принципам биологического самоочищения, что и в природных водоемах.
Наиболее ощутимый вклад в плане биологической очистки принадлежит одноклеточным организмам - протистам, самой многочисленной и разнообразной группе беспозвоночных организмов активного ила аэротенков. В силу различной чувствительности к степени и характеру загрязнения вод простейшие организмы широко используются как индикаторы, позволяющие судить о качестве работы сооружений биологической очистки. Кроме протистов, и другие организмы активного ила также способны оперативно сигнализировать об изменениях, происходящих в режиме очистки, что дает возможность проводить мероприятия по совершенствованию процесса очистки сточных вод еще до того, как ухудшение качества сточных вод станет заметным по химическим
показателям. Биоиндикационная значимость, состав различных организмов изучались многими исследователями, среди которых И. Лэки, X. Либман, К.А.Калабина, Ц.И.Роговская, Е.С.Липеровская, Н.Н.Банина, К.М.Суханова, В.Сладечек, Филь, Т.В.Хлебович, В.П.Ладыгина, P.A. Шахматова и другие. Однако недостаточно изучена функциональная роль отдельных видов гидробионтов в процессе очистки, сезонные изменения сообществ организмов активного ила, многолетняя динамика.
Все это инициировало проведение исследования населения активного ила в условиях биологической очистки сточных вод малого города (Борисоглебска).
Цель работы - изучить индикаторные комплексы населения активного ила, их смену во времени в связи с контаминирующей средой (на примере очистных сооружений малого города).
Задачи исследования:
1. Выявить таксономический состав населения (преимущественно, Protozoa) активного ила в разные периоды сезона и во временном срезе (2004-2009) гг.;
2. Выяснить структуру таксономического состава организмов (преимущественно, Protozoa) в среде резервуаров разного назначения очистных сооружений;
3. Выявить комплексы организмов населения активного ила, их функционально- индикаторную роль в связи с сезонностью и химическим фоном;
4. На основе полученных результатов определить качество работы очистных сооружений малого города.
Научная новизна. В активном иле очистных сооружений малого города (Борисоглебска) выявлены виды - индикаторы, их динамика по сезонам и годам в связи с химическим фоном, что выполнено впервые. Обнаружены в качестве важного компонента переработки ила и показателя степени биологической очистки сточных вод впервые для названных

конкуренции за нее между видами. Причем, сезонные и технологические абиотические факторы значительно осложняют сукцессии организмов активного ила.
Изменение условий питания микроорганизмов в процессе очистки сопровождается сменой их доминирующих популяций [14;30;27]. В ходе развития активного ила, как уже отмечалось ранее, выделяют несколько фаз.
Лаг-фаза с высоким БГЖ5 в среде характеризуется уменьшением общей численности микроорганизмов, внесенных с затравкой (рис. 1.3.2) [14;30].
Рис. 1.3.2. Изменение общего числа микроорганизмов в активном иле по кривой циклов роста в тыс/мл (по Беляевой М.А., 1972): по вертикали - численность микроорганизмов, по горизонтали -время, часы.
Биоценоз активного ила в стадии логарифмического роста_(300 мг БПК на 1 г ила) в основном представлен гетеротрофными бактериями, зооглейными скоплениями, нитями водных грибов и сапрозойными бесцветными Маэ^орБога. Поскольку способ восприятия пищи у бактерий и бесцветных МаБ^орЬога одинаков, но скорости метаболизма у бактерий выше, чем у жгутиковых, то скоро бактерии обгоняют их в росте и создают вместе с водными грибами основную массу биоценоза активного ила в логарифмической стадии его развития (рис. 1.3.3, А). При этом происходит нарастание общей массы активного ила и соответственно уменьшение растворенного субстрата в окружающей среде. В лаг-фазе происходит