CC BY
13
мелководные участки занимают большие пространства залитых огородов, которые, как указывает С. М. Драчев1, являются очагом зарастания. Массовое появление кладофора мы наблюдали в Московском водохранилище 2 на месте залитых огородов под Архангельским в 1934 г. (первый год существования водохранилища у Рублева).
В мае фитопланктон по всей толщине воды был распределен более или менее равномерно. Равномерность по глубине замечается и в распределении физико-химических свойств воды.
В планктоне в это время превалировали диатомеи и флагеллята. В течение всего лета и первой половины осени, особенно в период цветения водохранилища сине-зелеными водорослями, количество организмов с глубиной резко падает. В этот период сине-зеленые водоросли сосредоточены преимущественно в поверхностном слое толщиной 2— 3 м. Характерная для того времени «сине-зеленая водоросль АрЬагпготе-1ЮП Пов-аяиае в поверхностном, слое присутствовала в количестве 202 020 клеток в 1 см!3, на глубине 2 м—16 600, на глубине 5 м — всего лишь 750 клеток.
Летом температурная слоистость в Клязьминском водохранилище плохо выражена. Вследствие массового присутствия фитопланктона в поверхностных слоях воды летом биогенные вещества почти отсутствовали; была повышена биологическая потребляемость в кислороде: она доходила до 9,77 мг/л. В октябре продукция фитопланктона снизилась: в среднем поверхностном слое воды насчитывалось только 2 983 клеток в 1 см3. Большой разницы в распределении водорослей по глубинам не наблюдалось. Аналогичное явление имело место и в распределении физико-химических свойств воды. Благодаря осенней циркуляции почти вся толща воды имеет одинаковую температуру и рН и содержит почти одинаковое количество растворенного кислорода, азота и других химических ингредиентов.
К. А. ГУСЕВА (Москва)
Прохождение фитопланктона через скорые фильтры
Весной 1938 г., в период наиболее сильного цветения Учинского водохранилища, на питаемой им Сталинской водопроводной станции (Москва) было обнаружено в профильтрованной воде большое количество ОзсП1а1опа АдагсШп, вызвавшей цветение. Это обстоятельство заставило нас заняться выяснением вопроса, не связано ли данное явление с дефектами фильтров.
Обнаружение животных и растительных организмов в водопроводной воде наблюдалось уже давно, особенно при питании их из открытых водоемов, о чем свидетельствует как русская, так и иностранная литература.
Сталинская насосная станция эксплоатируется с лета 1937 г. В течение первых двух лет на ней не применялось предварительного хлорирования. Вода из водохранилища поступает по 30-километровому каналу,
1 С. М. Драчев, Изучение почвенного покрова участков затопления Учинского водохранилища. Материалы совещания в институте ВОДГЕО, 1934 г.
5 Г1. И. В е р т е б н а я. Влияние запр уды на фитопланктон Москва-реки в районе Рублева (рукопись).
частью открытому, частью закрытому, в ковш с двухсуточным отстоем, откуда он идет в отстойники, где коагулируется и отстаивается, после чего направляется на фильтры. Профильтрованная вода хлорируется и из сборного резервуара поступает в сеть. Первые ориентировочные пробы, взятые в сборном резервуаре, дали возможность установить, что скорые фильтры пропускают довольно крупные организмы. Большинство их не теряло жизнеспособности (хорошо реагировали на плазмолиз, подвижные формы сохраняли способность к движению), что породило подозрение о неправильной загрузке фильтров. Произведенная проверка показала, что в некоторых из них слой песка (фракции от 1 до 0,3 мм) был меньше нормальной толщины, следующие фракции оказались нарушенными, у многих фильтров наблюдалось отставание их тел от стенок. Последнее явление — довольно обычное.
Чтобы решить, насколько именно эти недочеты фильтров способствовали прохождению через них организмов, мы взяли под наблюдение 2 фильтра, более или менее одинаковые по своим* показателям; первый из них подвергся перегрузке, второй оставлен в прежнем состоянии.
До перегрузки первого фильтра слои фракций от 0,3 до 4 мм предварительно были исследованы для установления, какие из них задерживают больше организмов и каких именно. Оказалось, что во всех фракциях есть живые организмы, приблизительно одни и те же, в количественном же отношении наблюдалось некоторое различие. В фракции с 1—0,3 мм задерживалось больше крупных организмов, но организмы, обладающие активным движением (например, нематоды), встречались независимо от их величины в одинаковом примерно количестве во всех фракциях. Это же относится к тонким, но длинным формам, как Бупе-¿га асиэ, Аз1епопе11а £гасП1ппа, ОвсПЫопа А£агсПш и др. Никаких новых форм, чуждых водохранилищу и водопроводному каналу, а также никаких нарушений количественных соотношений между организмами в сторону увеличения не наблюдалось.
После перегрузки первого фильтра брались пробы фильтрата на обоих фильтрах от одной промывки до другой. Скорость фильтрации на взятых фильтрах была одна и та же. Но, как оказалось, задерживающая способность фильтра после перегрузки не улучшилась; кроме того, в течение всего периода работы она была довольно постоянна в обоих фильтрах. Лишь в первый момент после промывки количество организмов несколько снижалось. Это, конечно, не связано с улучшением работы фильтров в данный момент; по всей вероятности, объяснение надо искать в том, что при начале работы после промывки происходит частичное разбавление фильтрата чистой водой.
Следующий вопрос, который нам нужно было выяснить, это — влияет ли скорость фильтрации на задерживающую способность фильтров. Первый ориентировочный опыт был проведен с двум® фильтрами: один был взят со скоростью фильтрации 4,38 м/час, другой—10,13 м/час. При скорости 4,38 м/час прошло несколько меньше организмов, чем при скорости 10,13 М|/час. Второй, более детальный, опыт проводился с пятью фильтрами, работавшими примерно с одинаковыми периодами промывок. Скорости фильтрации были взяты следующие: первый фильтр — 3 м/час, второй—5, третий—7, четвертый 8 и пятый 10 м/час. Пробы брались 3 раза в сутки: в 10, 22 и 12 часов, одновременно со всех фильтров.
При скорости 3 м/час прохождение планктона наименьшее, а при 10 м/час—наибольшее, но задерживающая способность в первом! случае только вдвое больше, чем во втором. Поэтому снижение скорости фильтрации как средство для повышения задерживающей способности фильтров практического значения не имеет. Это, повидимому, связано с изменением количественных взаимоотношений между группами организмов в течение года. Лучше всего через фильтры проходят организмы с
меньшим диаметром, а также обладающие активным движением. Если взять процентное отношение организмов основных альгологических групп к общему количеству их в Учинской воде за те месяцы, в которые обследовались фильтры, то мы получим такие показатели: в августе группа Flagellatae, состоящая исключительно из подвижных форм, составляла 15% общего количества фитопланктона, а в октябре— только 5%. Chlorophyceae, представленные преимущественно мелкими одноклеточными протококковыми (которые, как отметил П. А. Герасимов в 1937 г., плохо коагулируются и хорошо проходят даже через английские фильтры) и в небольшом количестве подвижными вольвоксовыми, составляли в августе 46%, в октябре — только 2%. Группа Cyanophy-сеае была самой многочисленной летом и осенью, но доминирующие организмы ее менялись. Так, в августе преобладали Anabaena и Aphani-zomenon, колонии которых при некоторых неблагоприятных условиях могут частично распадаться на отдельные нити и клетки, проходящие между порами фильтра, а в октябре им пришла на смену Microcystis aeruginosa, колонии которой легко слипаются между собой, образуя большие лепешки, застревающие на поверхности фильтра; этот организм почти не проходит через поры фильтра, вследствие чего количество Cyanophyceae в фильтрате в октябрю оказалось меньшим, чем в августе.
В 1939 г. процент прошедших через фильтр организмов снизился по сравнению с 1938 г., т. е. задерживающая способность фильтров как бы увеличилась. Это объясняется тем, что в 1939 г. на Сталинской станции ввели предварительное хлорирование, и на фильтр стали поступать только мертвые организмы. Кроме того, в 1939 г. в планктоне в течение всего вегетационного периода было много Microcystis, о чем! уже говорилось выше. Указанные причины уменьшили количество прошедших через фильтр организмов.
Способностью некоторых организмов проходить через фильтр отчасти объясняется и массовый их вынос из фильтров в период цветения водоема, питающего данный водопровод. Такой случай зафиксирован на Сталинской станции в 1938 г., т. е. когда наблюдалось цветение водохранилища, вызванное организмом^ Oscillatoria Agardhii, который плохо коагулируется, плохо отстаивается и поэтому лишь в ничтожном количестве по сравнению с исходным приходит на фильтры, но данная форма, напоминающая узкие нити, способствовала его прохождению. Кроме того, перечисленные выше дефекты самих фильтров также содействовали усиленному выносу.
В заключение проследим кратко, как убывает количество организмов на остальных стадиях очистки воды. При коагуляции и отстаивании задерживается около 20% организмов. Но мы уже отмечали, что не все организмы одинаково коагулируются. Так, Microcystis aeruginosa коагулируется раз в десять лучше Oscillatoria Agardhii.
Хлорирование и отстой в сборном резервуаре или совершенно не снижает количество планктона, или снижает его очень незначительно — не более чем в 1,5 раза.
По водоводу планктон осаждается довольно плохо.
Сравнивая задерживающую способность скорых фильтров Сталинской станции с Черепковской, мы убедились, что последние задерживают меньшее количество организмов — всего лишь 48,2%. Это объясняется, вероятно, тем>, что на Черепковской станции нет предварительного хлорирования, коагулирование же ведется малыми дозами.
Задерживающую способность английских фильтров мы не проверяли, но и они, судя по литературным данным, не задерживают всего количества поступающих на них организмов.
Присутствие в питьевой воде небольшого количества растительных организмов не снижает ее качества в отношении цветности и прозрачности. При больших же выносах фитопланктона качество воды может
зг
снизиться. Поэтому надо бороться с массовыми выносами как путем усиления надзора за состоянием самих фильтров, так и проведением мероприятий, снижающих количество организмов в воде, поступающей на фильтры (коагуляция, предварительное хлорирование, вертикальное регулирование пусков воды из водоема). Что касается животных организмов, то они (особенно видимые невооруженным глазом) недопустимы и в малых количествах: во-первых, мы не убеждены в их безвредности для человека и животных; во-вторых, нахождение в питьевой воде плавающих циклонов, нематод и т. п. вызывает чувство брезгливости.
Нематоды могут развиваться в магистрали и сети водопровода в заметных количествах, как это было в Донбассе (Герасимов, 1938 г.). Хлор на них действует только в больших дозах. Поэтому основная борьба с нематодами — уничтожение очагов их развития (скопление осадков, растительные и животные обрастания). Так, на водопроводах Донбасса нематоды развивались главным образом среди губок, которые явились очагами распространения и ряда других животных организмов На фильтры Сталинской водопроводной станции нематоды попадали из канала, в воде же водохранилища мы их не находили.
Никаких источников обогащения планктонными и бентосными формами животных или растительных организмов по всей магистрали Сталинской станции нами не наблюдалось. Только летом 1938 г. были обнаружены в небольшом количестве на стенках фильтров белые, как плазмодий слизистых грибов, налеты мшанок, да в неработающих фильтрах попадались небольшие скопления печеночного мха Marchantía и кустики лиственного Mtxa. После введения предварительного хлорирования они исчезли.
Из сказанного видно, что количество организмов в очищенной воде зависит от характера и количества организмов в воде, поступающей для обработки, а также от ухода за магистралью и водоводами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Арнштейн A. M., Водоснабжение, № 6, 1936.—2. Bailey J. W., Proc. Zool. Soc., p. 470, 1863.—3. H. und E. В e g e r, Biologie der Trink- und Brauchwas-seranlagen, Jena, 1928.— 4 Buk er G. C. und Nolte, Journ. New England Waterworks Ass., v. XXXVII, 1923,—5. Dubrin W. H., Enginarg. Record, v. LXVII. 1890. — 6. De-Vries H., Pflanzen und Thiere Rotterdamer Wasserleitung, Jena, 1890.—7. Dienert and G i z о 1 m e, Compte-rendu.—8. Г анике A., Труды О-ва испытат. природы, С.-Петербург, протоколы заседаний, т. XXXI, 1900,— 9. Герасимов П. А., Гигиена и санитария, № 2, 1938; Микробиология, № 1, 1937.—'10. Гринберг Р., Опыт изучения флоры и фауны Московского водопровода, М., 1913. —11. Исаченко Б. Л., Труды О-ва естествоиспытателей, СПБ, т. XXXI, 1911.—12. Istvanffi G., Bot. Zbl. Nr. 1, 1895.— 13. К i r k p a t-rick R., The Biologie o.f Waterworks, London, 1924.— 14. Kraepelin K., Abh. Gebiete d. Naturw., Hamburg, Bd. XI, 1886.—15. Lemmermann, Abh. d. naturw. Vereins zu Bremen, Bd. 13, 1895. — 16. Locard A., Mem. Acad. Sc., Lyon, Serii t. 2, 1893.— 17. Parker W. N., Proc. Zool. Soc., London, 1913, —18. Раушенбах P. A., Работы волжской биолог, станции, т. VI, 1921. —19. Peterson H., Verband!, der Vereins f. natw. Unterhaltung, Hamburg, Bd. 11, 1876.—20. Rut-t n e r F., Archiv d. Naturwiss. Landes, Forsch, von Böhmen, Bd. XIII, 1906. — 21. S с h г о e d е г, Vierteljährischer f. ges. Med. u. offentl. Sanitätswesen, Bd. 48, F. 3, 1914.— 22. Strohmeyer, Die Algenflora des Hamburger Wasserwerkes, Leipzig, 1897—23. Whipple G. C., Microscopy of Drinking Water, 1914.
