Е. С. Фомина, Е. А. Трошина
ВЛИЯНИЕ ВЫСШЕЙ ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ДООЧИСТКУ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МАСЛОЖИРОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Первоисточник: Сборник статей III межвузовской конференции "Современные проблемы экологии", 16 - 17 марта, 2006 г, Житомир.
Роль высших водных растений в гидроэкосистемах многогранна и многофункциональна. В первую очередь они являются автотрофами и принимают непосредственное участие в процессах образования органических веществ. При этом утилизируется СО2 не только из атмосферы, но и из воды, и выделяется кислород, которым насыщается вода. Они связывают азот, фосфор, кальций, магний и другие элементы, играют важную роль как биофильтры при очистке вод от загрязнений, задерживают и аккумулируют взвешенные и органические частицы.
Следует также отметить способность зарослей высших водных растений интенсифицировать очистку воды от тяжелых металлов, пестицидов, фенолов, радиоактивных веществ, патогенной микрофлоры, что послужило основанием для их использования в качестве одного из основных составляющих инженерно-биологических сооружений для очистки загрязненных возвратных вод - закрытого биоплато гидропонного типа (рис. 1).
Рисунок 1 - Биоплато гидропонного типа
Процесс кондиционирования возвратных вод - восстановления их биологической полноценности - сопровождается существенным снижением загрязненности воды трудноокисляемыми органическими примесями, происходящим в результате жизнедеятельности биоценоза иммобилизированных на инертном субстрате засыпки дренажных систем (щебень, шлак) микроорганизмов-деструкторов этих загрязнений, так и поглощения корневой системой высших водных растений.
Эффективность этого процесса может быть интенсифицирована внесением в прикорневую зону высших водных растений специальных биопрепаратов с микроорганизмами-деструкторами.
Практическое использование биологических плато для решения большой проблемы современности - проблемы чистой воды в ее биологическом аспекте особенно актуально в техногенно перегруженных регионах, одним из которых является Донецкая область.
Примером использования одного из видов инженерно-биологического сооружения - двухъярусного биоплато гидропонного типа с высшими водными растениями (тростником и рогозом) и специальным биопрепаратом может служить биоплато очистных сооружений завода по переработке семян подсолнечника в Петровском р-не г. Донецка, который расположен в зоне подрабатываемых территорий, т.е. в техногенно перегруженном горнодобывающем регионе и сбрасывает возвратные воды в балку Осыкова (бассейн р. Днепр). Оценка роли биоплато на этом объекте приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Усредненные показатели эффективности работы биоплато с высшими водными растениями на заводе по переработке семян подсолнечника в г. Донецке (2000 - 2002 гг.)
| Показатели качества воды |
Вход на очистные сооружения |
Вход на биоплато |
Выход с биоплато |
Эффектив-ность очистки, % |
| Температура, оС |
32 |
24 |
23 |
- |
| pH |
5,2 |
7,4 |
7,6 |
- |
| Eh, мВ |
-315 |
70 |
64 |
9,1 |
| Взвешенные вещества, мг/дм3 |
143,5 |
60,5 |
15,5 |
67,0 |
| БПК5, мг О2/дм3 |
538,0 |
16,0 |
6,2 |
71,5 |
| ХПК, мг О2/дм3 |
914,9 |
96,0 |
30,0 |
70,0 |
Как свидетельствуют результаты исследований, в процессе прохождения возвратных вод через биоплато существенно снижается их загрязненность бактериями группы кишечных палочек, что свидетельствует о повышении степени санитарно-эпидемиологической безопасности возвратных вод и высокой барьерной роли биоплато в отношении распространения патогенных микроорганизмов.
Исследования по определению эффективности использования биоплато в восстановлении возвратных вод завода как биологически полноценной среды обитания гидробионтов, проведенные с использованием в качестве тест-объектов беспозвоночных ракообразных, показали, что восстановленные на биоплато возвратные воды не выявляют отрицательного влияния на жизнеспособность тест-организмов даже в хроническом эксперименте (на протяжении месяца наблюдений).
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что извлечение загрязняющих веществ из воды системой "биоплато" происходит путем прямого поглощения корнями высших водных растений растворенных в воде минеральных веществ, в том числе биогенных элементов. При этом в водоемы и подземные воды поступают стабильно восстановленные возвратные воды, что предотвращает загрязнение окружающей среды аварийными сбросами и существенно снижает риски возникновения чрезвычайных ситуаций от сброса недостаточно очищенных традиционными способами возвратных вод, так как на эффективность работы биоплато не влияют перебои в подаче электроэнергии. Кроме того, они обладают значительной буферностью и выдерживают значительные колебания концентраций примесей на входе без существенного ухудшения качества возвратных вод на выходе.
Зеленая масса высших водных растений с биоплато легко убирается и может быть использована как зеленый корм или при компостировании совместно с осадками сточных вод для получения компоста с высокими удобрительными свойствами.
Анализ приведенных результатов исследований свидетельствует о существенном вкладе высших водных растений биоплато системы очистных сооружений в снижение экологического риска от строительства промышленных предприятий в техногенно перегруженных регионах.