CC BY
55
цсссах. При программной реализации были допущены некоторые упрощения и аппроксимации с целью ускорения вычислений.
В заключении нужно отметить, что область применения данного комплекса широка. Помимо оценки масштабов возможной или реальной аварии или прогнозирования количества вредных примесей в атмосфере, получаемые результаты можно использовать для идентификации источников выбросов для оценки ущерба, наносимого окружающей среде города и других целей.
СОВРЕМЕННАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ РЕЛИКТОВЫХ ВИДОВ ВЫСШЕЙ ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
В.П. Де1тярев , С. В. Дегтярев (Парусная Академия, г. Таганрог)
Summary. The water plant of eichornia is the basis of a fow-expenses biotechnology wastewater purification of drains and reservoirs. With the help of eichornia the majority of contaminants - elements and substances may be removed. The description of the process of purification and economic results used in Russia is given. The peculiarities of the work with an eichornia are indicated. The references to the researches of use of an eichornia against extra toxics and radionuclides are given.
The main idea of the report includes the necessity of intensive distribution of the given process technique.
В настоящее время для решения экологических проблем особое значение приобретают так называемые малозатратные биотехнологии, характеризующиеся максимальным использованием естественно-природных факторов, в том числе биологических свойств растений. Сложнейшие биохимические процессы, происходящие при росте растений, могут быть целенаправленно использованы для расщепления, ассимиляции или концентрации соединений-загрязнителей природной среды. В настоящем докладе рассматриваются свойства и итоги практического применения в экологических целях древнейших видов высшей водной растительности Eichornia crassipes или Eichornia speciosa (эйхорния) семейства Pontederiaceae.
Десятки миллионов лет назад эйхорния украшала своими цветами все пресноводные водоемы планеты и составляла пищу для травоядных ящеров. В настоящее время растение широко распространено в пресноводных водоемах в тропических и субтропических областях Америки и Азии. Это многолетнее травянистое плавающее растение, надводная часть которого состоит из укороченного стебля с розеткой овальных листьев. Корневая система эй-
85
хорнии полностью находится в воде, длинные реснитчатые корни притягивают к себе взвешенные частицы, удерживая и поглощая их. Растение интенсивно вегетирует при температуре воды 16-32 °С и обладает высокой био-продуктивностью - до 1500 тонн зеленой массы с 1 га водной поверхности. Семенное размножение растения возможно только при температуре воды выше 32 °С, благодаря чему обеспечивается невозможность бесконтрольного распространения эйхорнии на территории России. В наших климатических условиях нет условий для произрастания семян, а наличие морозного периода ( растение погибает при температуре ниже +4 °С) приводит к полному уничтожению эйхорнии в водоеме.
С помощью эйхорнии хорошо очищаются всевозможные грязные стоки хозбытового и животноводческого происхождения - из сточных вод растение извлекает большинство биогенных элементов, таких, как азот, фосфор, калий, кальций, магний, марганец, сера» а также такие ингредиенты, как фенол, сульфаты, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), фосфаты. Именно этот набор элементов и ингредиентов является основным загрязнителем наших рек и водоемов. При очистке стоков, в которых находится аммиак, фосфаты, щелочи, сульфиды, нефте-продукты, фенолы, растение окисляет и расщепляет их на простые элементы и усваивает как питание.
Технология очистки стоков и водоемов с помощью эйхорнии разработана российским изобретателем Борисом Рыженко и внедрена консорциумом «Социальная инновация» в разных местах России - от Ессентуков до Сыктывкара и Архангельска. Подробные описания технологии приведены в литературе [1]. Эта технология соответствует всем критериям экологии и ресурсосбережения - минимум механизации и потребления электроэнергии, отсутствие использования каких-либо химических веществ или физических полей. Однако, как и любая современная технология, требует подготовки персонала и серьезной интеллектуальной работы - необходимо проводить «индивидуальные» расчеты для каждого водоема: учитывать степень и характер загрязнения, продолжительность светового дня, температурные режимы воздуха и воды, плотность рассады.
При разработке и апробировании данной биотехнологии особое внимание было уделено соблюдению условий экологической безопасности - эй-хорния обладает чрезвычайной биоактивностью (поэтому она так долго и существует на Земле), не станет ли она врагом существующих биоценозов, не сумеет ли приспособиться настолько, что сможет пережить заморозки. В случае бесконтрольного распространения эйхорния способна полностью изменить существующую экосистему. Поэтому технология предусматривает меры по строгому ограничению распространения этого «биочистильщика». Рассаду эйхорнии высаживают в специальные сети, сплетенные из шпагата и оборудованные поплавками из пенопласта или пластиковых бутылок. Такие «камеры» не только ограничивают ее неконтролируемое распространение, но и помогают в уборке чрезмерно разросшихся растений. Полный экологи-
86
ческий контроль в данной технологии основан на жестких правилах выращивания рассады и утилизации зеленой массы, ограничениях срока использования этого метода на одном объекте, ограничениях по климатическим условиям ( метод нецелесообразно использовать при нижнем минимуме температуры выше минус'7°С).
Экономическая эффективность применения биотехнологии очистки с помощью эйхорнии наглядно видна на примере Киржачской птицефабрики (Владимирская область), ежесуточно сбрасывающей в местные водоемы более 180 куб. м нечистот. Затраты на работы с эйхорнией состав или около 105 тыс. руб. (за сезон), прибыль - свыше 500 тыс. рублей, в том числе 100 тыс. руб. экономии на «экологических» штрафах, 250 тыс. руб. - реализация зеленой массы эйхорнии на корм скоту и птице, 150 тыс. руб. - рассада эйхорнии для птицефабрики и других хозяйств на следующий сезон. Аналогичные показатели имеют птицеводческие и животноводческие хозяйства Московской, Курганской, Новосибирской областей.
Биотехнология с использованием эйхорнии хорошо зарекомендовала себя на очистных сооружениях г. Красноармейска (Московская область), перерабатывающих более 20 тыс.куб. м бытовых и производственных стоков в сутки. Экономия только электроэнергии составила 60 тыс.рублей, что превысило все расходы, связанные с освоением биотехнологии. Зеленая масса эйхорнии используется здесь для получения высокорентабельной продукции - биогумуса, реализуемого в питомники и садово-огородническим хозяйствам.
С 1998 г. начато внедрение биотехнологии с использованием эйхорнии для очистки стоков крупных промышленных производств - ЦБК г. Сыктывкара, завода «Нефтьоргсинтез» в г. Перми и других.
Исследование свойств эйхорнии в настоящее время продолжаются -получены положительные результаты по детоксикации эйхорнией стоков, содержащих супертоксиканты - компоненты ракетного топлива несимметричный диметил гидразин (НДМГ) и нитрозодиметиламин (НДМА) [2,3]. Индийскими авторами (НаГеп Ы,еи:. 1993) получены в лабораторных условиях положительные результаты по сорбции радионуклидов эйхорнией из низкоактивных жидких радиоактивных отходов. Эксперименты, проведенные специалистами московского НПО «Радон», показали возможность и практические способы очистки с помощью эйхорнии водных обьектов от радионуклидов цезия, стронция и др. [4].
В 2000 г. экологическая служба администрации г. Таганрога и общественная организация «Парусная Академия» выступили с инициативой использовать биотехнологию на основе эйхорнии для очистки загрязненных естественных водотоков, протекающих через город и впадающих в Азовское море недалеко от мест массового отдыха горожан и гостей города на воде.
С 2001 года намечено полномасштабное использование этой технологии в прибрежной зоне г. Таганрога.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дмитриев А.Г., Змиевец Ю.Ф.,Рыженко Б.Ф., Сокол К.Г. Загадки ровесни-
ка динозавра. Социальная работа. №1/12, 1999, с. 13.
2. Дмитриев А.Г. Проблема международного значения. Социальная работа. №2, 1999, с.ЗЗ.
3. Дмитриев А.Г., Кручина НА., Николаев Г.М. Сенсация: Супер-токсикоман,
пожирающий ракетное топливо. Социальная работа. № 2, 1999, с.32.
4. Кротопова В,, Карлина О. Эйхорния очищает водоемы Подмосковья от радионуклидов. Социальная работа . №2, 1999, с.ЗЗ.
СОСТОЯНИЕ ЭКОСИСТЕМЫ АЗОВСКОГО МОРЯ,
ПУТИ И МЕТОДЫ ЕЕ ОЗДОРОВЛЕНИЯ
В.В. Назаренко, Л.В. Алексеева (Парусная Академия, г. Таганрог)
The analysis of the reasons of disturbance of the Azov sea natural balance ecosystem is given in the report. The data about the character and the level of contaminations of the river Don and Taganrog gulf, economic consequences from waves destruction of shores are presented. The recommendations for the protection of the shores against fuzzying with the help of artificial biotops and introduction of a low-expense technology wastewater of biological neutralizing of contaminations of wastewater are adduced.
Азовское море - уникальный природный объект. За истекшие тысячелетия естественные факторы сделали его редкостным по продуктивности водоемом для воспроизводства рыбных богатств.
С древнейших времен Азовское море славилось не только большими уловами, но и обилием видового состава его обитателей. При этом большинство из имеющихся здесь видов по своим потребительским качествам превосходило их сородичей, распространенных в других водных бассейнах. Неизменным спросом пользовались такие азовские деликатесы как осетровые и их черная икра, керченская и донская сельдь, шемая, судак и лещ, а также рыбец и тарань, особенно в вяленом виде.
В противовес природным факторам рукотворная деятельность людей привела к подрыву экосистемы Азовского моря, нарушив естественный баланс в развитии популяции рыб и их кормовой базы - фитопланктона, зоопланктона, бентоса.
Вторая половина XX века стала началом широкомасштабного разрушения экосистемы Азовского моря. В бассейнах Дона, Кубани и других приазовских рек появилось множество искусственных водохранилищ. Эти обширные по площади испарители пресной воды используются для нужд орошаемого земледелия, охватывающего пространства в сотни тысяч гектаров. В 88
