Часть IV биологические процессы в системах Глава XVIII. Биологические помехи в водоснабжении

На качество водопроводной воды влияют биологические процессы, происходящие как в источнике, так и в системе водоснабжения. Организмы, попадающие в водопровод извне и не способные к нормальной жизнедеятельности в водопроводной системе, называются аллохтонными. Автохтонные организмы также попадают в систему водоснабжения в основном с током воды, но в отличие от аллохтонных приживаются в водопроводной системе и способны в ней размножаться. Аллохтонные организмы создают помехи в основном в работе фильтров, автохтонные—во всей системе водоснабжения.

Помехи, вызываеалые аллохтонными организмами

К аллохтонным организмам относятся нитчатые бактерии, грибы, водоросли и различные планктонные животные. Среди нитчатых бактерий особенно часто причиной помех служит Sphaerotilus natans (гл. XII). Среди грибов особенно опасен Leptotnitus lacteus.

L. lacteus находится в водоемах круглый год, но массовое его развитие отмечалось только в зимний период. Непременное условие развития L. lacteus—присутствие в воде органических веществ. Ленинградский водопровод неоднократно испытывал значительные трудности, вызванные интенсивным развитием этого гриба в Неве. Основную массу загрязнения в Неву приносят ее левые притоки, и развитие гриба наблюдалось на дне реки и на поверхности подводных предметов только вдоль левого берега. Развитие L. lacteus совпадало с загрязнением воды мелкими хлопчатобумажными волокнами. Слизистые массы L. lacteus, иногда со значитетельной примесью Sph. natans, в течение 1,5—2 ч способны полностью забить и вывести из строя сетки, закрывающие вход в водоводный канал, ведущий к насосам первого подъема. Попадая на фильтры, волокна вместе со слизью грибка создавали плотную водонепроницаемую пленку, препятствующую фильтрации воды (Е. Е. Раскина, 1963).

Водоросли, создающие помехи в водоснабжении, относятся к различным типам. В северных районах страны, в Москве и Ленинграде работу водопроводных станций затрудняют большей частью диатомовые водоросли; в южных районах «цветение» водоемов чаще вызывают сине-зеленые и зеленые водоросли (гл. XIII).

Диатомовые водоросли имеют прочный кремневый скелет. При фильтрации воды они оседают на поверхности фильтров, образуя плотную пленку, препятствующую прохождению воды через фильтр, что значительно снижает производительность фильтров.

Диатомовая водоросль Melosira islandica обычно имеет два максимума развития: весной, после, вскрытия водоемов, и осенью (Е. Б. Раскина, 1957, 1963, Е. С. Вельмина, 1959). Как правило, весеннее «цветение» интенсивнее осеннего и продолжается дольше. Многолетние наблюдения на ленинградских водопроводных станциях позволили установить, что начало весеннего развития М. islandica наблюдалось в разные годы в период от начала марта до начала мая при температуре воды от 0,1—0,3 до 2—3 °С, но в некоторые годы начало «цветения» происходило при температуре 6—7 °С. Максимум развития мелозиры длится 2—4 недели и проходит при температуре воды от 2,4 до 11 °С (Е. Е. Раскина, 1963). Количество клеток в период максимума часто составляет 600—700 в 1 мл и даже 1000—2000. В летний период количество клеток мелозиры не превышает 20 экз. на 1 мл.

Осенний максимум развития мелозиры в Ленинграде в разные годы начинается от конца августа до конца октября при температуре воды от 14 до 4,5 °С. Продолжительность осеннего максимума—от двух недель до трех месяцев, интенсивность развития водорослей большей частью ниже, чем в период весеннего максимума. Зимой количество клеток мелозиры в Неве составляет несколько клеток в 1 мл.

Помимо мелозиры, помехи в работе ленинградского водопровода создает и другая диатомея—Asterionella formosa. Обычно она развивается после мелозиры, развитие ее идет более постепенно, и количество клеток обычно не превышает 100—200 в 1 мл. Осенний максимум у астерионеллы выражен слабо (рис. 66).

На московском водопроводе велись наблюдения за развитием диатомовых водорослей Melosira italica, Asterionella formosa и Synedra на Клязьминском и Учинском водохранилищах (Е. С. Вельмина, 1959). В период максимума количество клеток достигало 6000 в 1 мл. (1955 и 1956 гг.). Даже в период осеннего максимума количество клеток в Учинском водохранилище составляло 3000 в 1 мл (1957 г.).

Интенсивность развития диатомовых водорослей в значительной степени связана с содержанием в воде железа, окислительная способность которого выше при низких значениях рН и низкой температуре воды (К. А. Гусева, 1952).