CC BY
17
А. И. Изъюрова
Влияние нефтепродуктов на развитие низших водных растений
Из Института общей и коммунальной гигиены АМН СССР
При работах, проводимых в аквариумах, было замечено, что присутствие нефтепродуктов в воде способствует развитию низших водных растений. Впоследствии для выяснения этого вопроса было поставлено несколько специальных опытов. Первый опыт был проведен в 1946 г. по-очень простой схеме. Взяты были две стеклянные колбы: в одну из них -насыпали 200 г сухого прибрежного песка и налили 800 мл воды; в другой колбе к песку был примешан нефтепродукт—машинное масло в количестве 1 г.
Опыт ставился с водой Клязьминского водохранилища канала имени Москвы без специального заражения, так как в летний период в ней
•всегда содержится довольно^ большое количество водорослей. Известно, что вола этого водоема бедна биогенными веществами, поэтому в каждую колбу было введено по 10 мг' азота и по 2,5 мг фосфора в виде азотно- и фосфорнокислого калия.
Рис. 1. Влияние нефтяных масел на развитие водорослей
а — контрольный сосуд; б — сосуд с машинным маслом
Рис. 2. Влияние нефти на развитие планктона и водорослей
а — контроль; б — с машинным маслом
Горлышко колб сверху закрывали марлей и колбы ставили на окно,, которое для предохранения сосудов от непосредственного действия лучей солнца закрывали пергаментной бумагой.
Продолжительность опыта 24 дня (с 26.VIII по 19.IX).
Дневник наблюдений показывает следующее.
5.1Х в обеих колбах на песке появились зеленые пятна водорослей,, но разница между ними стала ясной лишь 9.IX. В контроле зеленые пятна водорослей имелись только на дне, вода же оставалась светлой и прозрачной, а в сосуде с машинным маслом зеленая водоросль была и на дне сосуда, и в самой воде.
11.IX в контроле на песке появились отдельные зеленые очаги водорослей, вода прозрачна, а во втором сосуде дно сплошь покрыто зеленью и вода сильно позеленела от водорослей.
19.1Х в контроле — на дне колбы хлопья зеленой водоросли, на стенках — отдельные редкие зеленые точки, вода чуть зеленая. В сосуде с машинным маслом вода интенсивно зеленая (см. рис. 1 и 2).
В составе низших водных растений, по данным гидробиолога П. И. Вертебной, преобладали протококковые водоросли.
Вода в сосудах была подвергнута химическому анализу, данные которого приведены в табл. 1.
Таблица 1. Изменение химического состава воды в зависимости от разви тия водорослей в присутствии нефтепродуктов
Ог в мг/л в- Азот
Цвет ность Прозрачность Запах рН Щелс ность №1, шг N03 сумма Р
Контроль Колба с машин-. ным маслом 50 15 17.5 7,0 Травянистый Машинного масла 8,05 8,45 11,85 19,32 1.8 2,6 0,06 г 0,05 0 0 6,4 0 6,46 0,05 1,404 0,702
По всем показателям — прозрачности, цветности, активной реакции и кислороду — видно, что в сосуде с машинным маслом изменения химического состава воды выражены значительно сильнее, чем в контроле, вследствие более интенсивного развития водорослей в присутствии нефтепродуктов.
То же самое подтверждают данные содержания азотистых веществ и фосфора. В сосуде с машинным маслом расход их оказался значительно большим, чем в контроле, так как потребность в биогенных веществах в этом сосуде была выражена сильнее.
Таким образом, опыт, проведенный в течение 24 дней, показал, что присутствие в воде нефтепродуктов способствует развитию низших водных растений.
Следующий опыт был поставлен с целью выяснения вопроса, какие дозы нефти, а также какой способ внесения ее — поверхностное или придонное— более способствует развитию низших водных растений.
Опыт этот проводился по следующей схеме:
1. Песок + вода Клязьминского водохранилища
2. -(-нефть поверхностно 1 капля
3. + » » 5 капель
4. + » » 15 капель
5. -1- » придонно 1 капля
6. » » 5 капель
7. + » » 15 капель
В 1 г нефти содержится 50 капель, следовательно, каждая капля равняется 0,02 г.
Песок брали в количестве 250 г, воду в количестве 2,5 л.
Опыт проводился в стеклянных банках объемом в 2,5 л. Продолжительность опыта 2 месяца (с 1.УН по 28.У111).
В продолжение опыта нефть в дозах, указанных в схеме, добавлялась еще раз. Придонно нефть вносилась с песком, который брали- в количестве 30 г.
Внесение водорослей производилось через неделю после постановки опыта. Для этого воду Клязьминского водохранилища в количестве 100 л пропускали через планктонную сетку и разбавляли водой до объема 500 мл. Полученную смесь тщательно перемешивали и прибавляли в каждую банку в количестве 10 мл.
Интенсивность развития водорослей, кроме непосредственного наблюдения и визуальной отметки, определялась количеством кислорода, выделяемого зелеными организмами в процессе фотосинтеза.
Определение кислорода велось в склянках объемом 75 см3. Убыль воды (взятие для анализа, а также испарение) компенсировалась прибавлением свежей воды из водохранилища. Изменение содержания кислорода в связи с развитием низших водных растений на протяжении опыта показано в табл. 2.
Таблица 2. Влияние нефти на развитие фитопланктона и водорослей.
(Кислород в »/с насыщения)
Дата Температура воды Контроль Нефть (I поверхностно каплях) придонно Примечание
1 5 15 1 5 15
1ЛШ 20,2° 79
8ЛШ 23° 84 43 19 0 70 59 55 Прибавление
планктона
16ЛШ 27,7° 100 63 68 97 64 104 135
24.УИ 19° 93 79 93 165 93 114 154
29.VII 15,2° 71 86 127 167 127 130 114 В банке № 7 во-
доросль погибает
6.УШ 28° 114 133 198 217 160 252 99
13.УШ 24° 101 190 178 158 145 162 85
19.УШ 18,8° 108 231 142 176 150 136 82
28.VIII 13,5° 84 68 40 57 96 62 68 Водоросль еще
зеленая, но на-
чинает гибнуть
Из приведенной табл. 2 видно, что в контрольном сосуде происходят незначительные изменения содержания кислорода — в пределах от 79 до 114%, что вызвано, повидимому, изменением температуры воды, так как данные эти довольно хорошо согласуются между собой — повышение температуры влечет за собой повышение насыщения воды кислородом. В сосудах же с нефтью изменение содержания кислорода очень значительно. В начале опыта, до прибавления планктона, нефть даже снижала содержание кислорода в воде. Как обычно, начинался процесс бактериального окисления нефти, который проходит с расходом кислорода. При больших количествах нефти содержание кислорода падало даже до нуля, но это только при поверхностном внесении, при придонном эта же доза нефти снижала содержание кислорода незначительно. После прибавления фитопланктона картина насыщения воды кислородом резко изменяется — содержание его начинает возрастать во всех банках с нефтью, но темпы увеличения неодинаковы. В банках с большим количеством нефти (15 капель) содержание кислорода увеличивается быстрее, чем в банках с меньшим ее количеством. Темпы развития низшей растительности здесь быстро нарастают и доходят в течение полумесяца до своего максимума—154%; банка сплошь заполняется нитчатыми водорослями, а после этого начинается гибель их и вследствие этого понижение содержания кислорода. Это при придонном внесении нефти.
При меньшей дозе нефти (5 капель) развитие водорослей проходит более замедленными темпами, но в максимуме развития насыщение кислородом выражается значительно большими величинами — 252%. Однако, дойдя до своего максимума, водоросли также начинают гибнуть и содержание кислорода постепенно снижается.
При самой малой дозе нефти (1 капля), судя по содержанию кислорода, развитие водорослей идет медленно, но постепенно насыщение кислородом возрастает и доходит до своего максимума — 160%; дальше процесс приостанавливается и идет на убыль.
То же самое наблюдается при поверхностном внесении нефти. Большие дозы нефти дают более пышное развитие водорослей, но темпы развития здесь несколько замедленны по сравнению с придонным внесением. Однако в максимуме развития водорослей процент насыщения воды кислородом здесь даже выше, чем при придонном внесении. Но во всех банках развитие водорослей, дойдя до своего максимума, когда вся банка густо ими зарастает, приостанавливается и затем начинается
гцбель водорослей, в связи с чем содержание кислорода сильно снижается и доходит даже до 40—60% от полного насыщения.
Таким образом, данные насыщения воды кислородом ясно показывают, что увеличение доз нефти способствует большему развитию водорослей в воде и ведет к ускорению процесса их развития.
На основании этих же данных можно сказать, что поверхностное внесение нефти способствует более интенсивному развитию водной растительности, чем придонное, хотя при последнем способе внесения нефти развитие водорослей начинается быстрее.
В составе организмов, растущих в банках, по данным гидробиолога П. И. Вертебной, преобладали протококковые и нитчатые водоросли.
Дальнейшие опыты подтвердили первые наблюдения и позволили •установить следующее.
Присутствие нефтепродуктов в воде способствует развитию низших водных растений, причем большие дозы нефти дают более пышное их развитие. Дозы нефти, взятые в количестве до 1 г на литр воды, не оказывали угнетающего действия на рост организмов.
Поверхностное внесение нефтепродуктов дает более пышный рост водорослей, хотя более быстрое развитие их начинается при придонном внесении.
Добавление в воду биогенных элементов способствует более интенсивному развитию низших водных растений, так как биологическое потребление указанных веществ идет здесь в двух направлениях—на бактериальный процесс разложения нефти и на развитие водорослей.
В литературе имеется довольно много работ, указывающих на то, что некоторые низшие водные растения для своего роста используют не только углерод минеральных соединений (СОг и СаСОз), но в случае присутствия в воде готовых органических соединений довольно охотно используют и последние.
Более интенсивное развитие водорослей в воде, где присутствуют нефтепродукты, указывает на то, что низшие водные организмы способны использовать эти вещества в качестве питательного материала. Однако здесь может быть и другое предположение. Бактериями нефть разлагается до углекислоты и воды и водная среда, где происходит этот процесс, обогащается углекислотой, которая используется растениями, как обычно. На вопрос, в каком виде используется углерод нефти растениями — в виде ли углерода органических соединений, или в виде углерода, минерализированного до углекислоты, или в том и в другом виде—• наши опыты ответа не дают. Для выяснения этого вопроса нужно расчленить два одновременно протекающих процесса, что требует специальных работ со стороны биологов и физиологов.
■й -й -й
Н. И. Амелин
Эффективность мероприятий по снижению пыления при дозировке и смешивании сыпучих материалов
Из Запорожской областной промышлекно-санитарной станции
В производстве электродов значительное место занимают процессы, связанные с транспортировкой и перегрузкой пылящих угольных материалов. Наиболее интенсивное пылеобразование происходит во время пересыпания сухих материалов при дозировке шихты и загрузке ею смесильных машин. Эти процессы выполняются в дозировочном и смесильном отделениях, которые обычно находятся в одном помещении и разделяются только по высоте металлической площадкой.
