CC BY
49
УДК 634.0.2:634.04:633.2:635.7
Н. Е. Рылова Кафедра аквакультуры и водных биоресурсов
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ ОСНОВНЫХ ОБЪЕКТОВ АКВАКУЛЬТУРЫ НА ДООЧИЩЕННЫХ ВОДАХ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
Высокая плотность посадки, характерная для индустриального рыбоводства, возможна лишь при обеспечении гидробионтов водой соответствующего качества. Выращивание рыбы и водных беспозвоночных в замкнутых системах в последнее время широко распространено, так как это позволяет сократить до минимума потребление чистой воды и строить рыбоводные предприятия на водоисточниках малой мощности. В связи с этим необходимо было изучить возможность использования очищенной и доочищенной воды из емкости сезонного регулирования (ЕСР) в рециркуляционных системах (РЦС) для выращивания различных видов рыб.
По своей гидрологической структуре емкость ЕСР представляет собой совершенно самостоятельный тип водоема, не имеющий аналогов в природной среде. Это один из наиболее крупных искусственных водоемов, созданных на территории Астраханского газохимического комплекса (АГХК), предназначенный для круглогодичного приема запроектированного количества очищенных сточных вод, прошедших механическую, химическую и биологическую очистку на станции канализационноочистных сооружений. Сброс слабо подогретых вод происходит постоянно, вне зависимости от сезона года. Общий характер гидрохимических, гидробиологических и микробиологических процессов, происходящих в водных массах, более консервативен, чем в естественных водоемах.
Мониторинговые исследования свидетельствуют об отсутствии токсичности вод в ЕСР, что позволяет делать выводы о возможности повторного использования очищенных сточных вод АГХК.
При исследованиях была учтена современная тенденция экологии -актуальность повторного использования техногенных вод и улучшения качества очищенных сточных вод до нормативных показателей.
В ходе модельного эксперимента была исследована возможность доочистки техногенных вод с использованием трехступенчатой фитофильтрационной системы. Лабораторные опыты свидетельствуют о том, что макрофиты, растущие в регионе - камыш, рогоз и тростник, хорошо адаптируются к очищенным сточным водам из емкости сезонного регулирования, рост и развитие происходят так же, как и в естественных водоемах.
Трехступенчатая фитофильтрационная очистка сточных вод из ЕСР в моделях биопрудов показала достаточно высокую эффективность апробируемого способа. На поверхности растений формируются селективные микробиоценозы, способствующие активной деструкции нефтепродуктов.
Осуществляя минеральное питание, макрофиты ассимилируют биогенные вещества в биомассе (Кабанов, 1962), а в прикорневой зоне создаются условия, повышающие активность биохимических реакций. Биохимическое потребление кислорода с экспозицией 5 суток (БПК5 понижается на 8182 %, химическое потребление кислорода (ХПК) - на 35-51 % (рис. 1). Было также установлено, что происходит улучшение прозрачности воды за счет снижения количества взвешенных частиц в 18 раз.
Рис. 1. Диапазон изменения концентраций кислорода и ХПК в зависимости от степени доочистки сточных вод ЕСР
Макрофиты служат катализаторами процессов очистки, создают своеобразный механический барьер, изменяют газовый режим, смещают карбонатное равновесие в сторону образования труднорастворимых солей и выпадения их в осадок (Радзиллер, Зотов, 1973). Первый цикл очистки сопоставляли с контролем, исследуемую воду выдерживали в аквариуме без растений.
Лучшие показатели доочистки были получены после третьего цикла фитофильтрации. На этом этапе полностью разлагаются азотистые соединения (азот аммонийный не обнаружен). Значительно понижается уровень сульфатов, после II цикла очистки его величина приближается к ПДК для рыбохозяйственных водоемов, а после III цикла содержание сульфатов составило 80,2 мг/дм3, что значительно ниже ПДК.
Сложный состав сточных вод АГХК не позволяет контролировать все параметры водной среды.
Методом биотестирования на тест-объектах с различными тест-реакциями (Строганов, 1971) установлена возможность повторного использования доочищенных вод. Биотестирование на одноклеточных водорослях Scenedesmus quadricauda и ветвистоусых рачках Daphnia magna Straus свидетельствовало об отсутствии токсичности вод. Для более полного анализа пригодности использования доочищенных фитофильтрационным способом вод в аквакультуре был проведен тест и на аквариумных рыбах - гуппи. В результате было установлено, что в сточной воде из емкости накопления ЕСР рыбы были жизнеспособны двое суток. После доочистки сточных вод АГХК с помощью макрофитов гуппи сохраняли обычную жизнеспособность в течение всего опыта.
Личинки рыб, как карповых, так и осетровых, чувствительны к различным воздействиям водной среды, поэтому на этом этапе работ необходимо было изучить возможность использования очищенных и доочищен-ных техногенных сточных вод из ЕСР для выращивания ранней молоди.
Экспериментальное выращивание личинок русского осетра и бестера показало, что фитофильтрационная доочистка весьма эффективна. Лучшие показатели роста и выживаемости личинок русского осетра были получены в контроле, где использовалась отстоянная водопроводная вода, во втором варианте эти показатели были несколько ниже, чем в контроле -среднесуточный прирост русского осетра на - 14 %, бестера - на 6 %, а выживаемость - на 9 и 6 % соответственно.
В первые три дня эксперимента при выращивании личинок карпа наблюдали значительный отход выращиваемой молоди, который через 3 дня составил более 60 % величины смертности за 10 дней опытов. Максимальный прирост массы и оптимальную величину выживаемости отмечали в контроле. По среднесуточному приросту массы личинок из контрольной группы опережали личинки из первого и второго варианта -на 43 и 2 % соответственно.
Применение в РЦС воды из ЕСР после фитофильтрационной доочистки для подращивания личинок карпа в течение 10 дней по сравнению с традиционно используемой водой обеспечило близкий прирост массы при высокой выживаемости личинок.
Принимая во внимание, что с возрастом чувствительность рыб к параметрам водной среды снижается, необходимо было провести экспериментальное выращивание молоди осетровых рыб массой выше 3 г. При этом было отмечено, что рыбоводно-биологические показатели выращивания во 11-м варианте (на доочищенной воде) и в контроле достоверно не различались: среднесуточный прирост был лишь на 4 % ниже во втором варианте, чем в контроле, а выживаемость - на 2 %.
Эксперименты, продолжавшиеся 30 суток, подтвердили эффективность фитофильтрационной доочистки воды и возможность ее использования для выращивания молоди карпа (рис. 2).
Анализируя все полученные рыбоводно-биологические показатели выращивания личинок и молоди русского осетра, карпа и бестера, можно отметить, что неочищенная вода из емкости сезонного регулирования не отвечает требованиям, необходимым для выращивания объектов аквакультуры на ранних этапах онтогенеза. Применение фитофильтрационной доочистки этой воды в РЦС при выращивании личинок и молоди карпа, а также молоди осетровых рыб достаточно эффективно, так как оно не приводит к достоверному снижению прироста массы и выживаемости рыб.
%
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
ЕІ Русский осетр ^Карп
I вариант
вариант
контроль
б
Рис. 2. Показатели выращивания молоди русского осетра и карпа на воде различной степени доочистки: а - среднесуточный прирост; б - выживаемость
Изучение физиологических показателей состояния молоди осетровых и карповых рыб с использованием доочищенной воды не выявило достоверных различий.
Весьма важными показателями, характеризующими физиологическое состояние рыб, следует считать гематологические показатели, так как их величина в значительной мере определяется условиями выращивания рыб. Использование при выращивании рыб неочищенной воды из ЕСР привело к снижению уровня гемоглобина, количества эритроцитов и гематокритного числа как у русского осетра, так и у бестера. Снижение этих же показателей при выращивании молоди карпа было незначительным. Для получения более полной картины физиологического состояния рыб, используемых в опытах, изучены данные общего химического состава тела (Инструкция ..., 1994).
Так, в опытах с личинками карпа в первом варианте отмечали достоверное увеличение влаги и уменьшение уровня протеина и жира (при р < 0,05). У рыб второго варианта отмечали увеличение количества липидов и зольных элементов.
У молоди карпа, выращенной с использованием очищенной воды из ЕСР, наблюдали общее «истощение» организма. У рыб из I варианта отмечали более высокое содержание влаги в теле по сравнению с контролем. Количество жира и белка при этом достоверно снизилось.
У личинок русского осетра, выращенных в первом варианте, наблюдалось достоверное увеличение влаги в теле по сравнению с контролем и уменьшение уровня протеина и липидов. У рыб из второго варианта показатели общего химического состава тела достоверно не отличались от контроля. У молоди русского осетра была отмечена подобная тенденция.
Таким образом, анализ результатов выращивания и оценки физиологического состояния рыб позволяет считать, что использование фитофильтрационной доочистки воды из емкости сезонного регулирования с помощью биофильтров весьма эффективно. Использование этой воды не приводит к снижению темпа роста рыб, уменьшению выживаемости, ухудшению физиологического состояния, что позволяет далее применять эту воду для выращивания объектов аквакультуры.
Выводы
Искусственные биоценозы, включающие моллюсков-фильтраторов и макрофиты - тростник, рогоз и камыш, способствующие очищению сильно загрязненных вод, могут быть использованы для доочистки техногенных вод АГХК.
Использование воды из ЕСР после фитофильтрационной доочистки при выращивании молоди осетровых и карпа не приводит к снижению темпа роста и выживаемости. Рыбоводно-биологические показатели выращивания на доочищенной воде и в контроле достоверно не различались, среднесуточный прирост был ниже на 4 %, а выживаемость на 2 %. Анализ физиологического состояния выращенных рыб подтверждает возможность использования доочищенных вод в аквакультуре.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Инструкция по физиолого-биохимическим анализам рыбы / В. В. Лиманский, А. А. Яржомбек, Е. Н. Бекина, С. Б. Андронников. - М.; Пищ. пром-сть, 1994. - 60 с.
2. Кабанов Н. М. Высшие водные растения в связи с загрязнением континентальных водоемов // Тр. ВГБО. - 1962. - С. 12.
3. Родзилер И. Л., Зотов В. М. Роль высшей водной растительности в самоочищении водоемов // Очистка производственных сточных вод. - М.; Высш. шк., 1973. -С. 105-115.
4. Строганов Н. С. Методика определения токсичности водной среды // Методики биологических исследований по водной токсикологии. - М.; Наука 1971. -С. 14-60.
Получено 29.01.04
ESTIMATION OF BREEDING EFFECTIVENESS OF MAIN AGRICULTURAL OBJECTS IN TERTIARY TREATED WATERS OF ASTRAKHAN GASCHEMICAL COMPLEX
N. E. Rylova
Some work was carried out for the first time on the use of natural association for the waste waters cleansing including different links of trophic chains of natural water reservoirs capable for accumulation and waste recovery of wastewaters components. Effectiveness of plutofiltrational cleansing and tertiary treatment of wastewaters was studied. There was determinated an important role of the highest water plants in the biological regime of water reservoirs and in the processes of water quality formation. Perspectiveness of artificial biocenosis creation was shown including mollusks filtrators and macrophite-reed, cattail and rush. For the first time there was shown a possibility of using further cleansing waters from the reservoirs of seasonal regulation in recirculating systems for breeding of agriculture objects.
