28. Применение микроорганизмов в очистке сточных вод, загрязнённых водоёмов.

Биологическая очистка воды происходит в аэротенках. Аэротенк представляет собой открытое железобетонное сооружение, через которое проходит сточная вода, содержащая органические загрязнения и активный ил. Суспензия ила в сточной воде на протяжении всего времени нахождения в аэротенке подвергается аэрации воздухом. Интенсивная аэрация суспензии активного ила кислородом приводит к восстановлению его способности сорбировать органические примеси.

В основе биологической очистки воды лежит деятельность активного ила (АИ) или биопленки, естественно возникшего биоценоза, формирующегося на каждом конкретном производстве в зависимости от состава сточных вод и выбранного режима очистки. Активный ил представляет собой темно-коричневые хлопья, размером до нескольких сотен микрометров. На 70% он состоит из живых организмов и на 30% - из твердых частиц неорганической природы. Живые организмы вместе с твердым носителем образуют зооглей - симбиоз популяций микроорганизмов, покрытый общей слизистой оболочкой. Микрооганизмы, выделенные из активного ила относятся к различным родам: Actynomyces, Azotobacter, Bacillus, Bacterium, Corynebacterium, Desulfomonas, Pseudomonas, Sarcina и др. Наиболее многочисленны бактерии рода Pseudomonas, о всеядности которых упоминалось ранее. В зависимости от внешней среды, которой в данном случае является сточная вода, та или иная группа бактерий может оказаться преобладающей, а остальные становятся спутниками основной группы.

Существенная роль в создании и функционировании активного ила принадлежит простейшим. Функции простейших достаточно многообразны; они сами не принимают непосредственного участия в потреблении органических веществ, но регулируют возрастной и видовой состав микроорганизмов в активном иле, поддерживая его на определенном уровне. Поглощая большое количество бактерий, простейшие способствуют выходу бактериальных экзоферментов, концентрирующихся в слизистой оболочке и тем самым принимать участие в деструкции загрязнений. В активных илах встречаются представители четырех классов простейших: саркодовые (Sarcodina), жгутиковые инфузории (Mastigophora), реснитчатые инфузории (Ciliata), сосущие инфузории (Suctoria).

Показателем качества активного ила является коэффициент протозойности, который отражает соотношение количества клеток простейших микроорганизмов к количеству бактериальных клеток. В высококачественном иле на 1 миллион бактериальных клеток должно приходиться 10-15 клеток простейших. При изменении состава сточной воды может увеличится численность одного из видов микроорганизмов, но другие культуры все равно остаются в составе биоценоза.

На формирование ценозов активного ила могут оказывать влияние и сезонные колебания температуры, обеспеченность кислородом, присутствие минеральных компонентов. Все это делает состав или сложным и практически невоспроизводимым. Эффективность работы очистных сооружений зависит также от концентрации микроорганизмов в сточных водах и возраста активного ила. В обычных аэротенках текущая концентрация активного ила не превышает 2-4 г/л.

Увеличение концентрации ила в сточной воде приводит к росту скорости очистки, но требует усиления аэрации, для поддержания концентрации кислорода на необходимом уровне. Таким образом, аэробная переработка стоков включает в себя следующие стадии: 1) адсорбция субстрата на клеточной поверхности; 2) расщепление адсорбированного субстрата внеклеточными ферментами; 3) поглощение растворенных веществ клетками; 4) рост и эндогенное дыхание; 5) высвобождение экскретируемых продуктов; 6) "выедание" первичной популяции организмов вторичными потребителями. В идеале это должно приводить к полной минерализации отходов до простых солей, газов и воды. На практике очищенная вода и активный ил из аэротенка подаются во вторичный отстойник, где происходит отделение активного ила от воды. Часть активного ила возвращается в систему очистки, а избыток активного ила, образовавшийся в результате роста микроорганизмов, поступает на иловые площадки, где обезвоживается и вывозится на поля. Избыток активного ила можно также перерабатывать анаэробным путем. Переработанный активный ил может служить и как удобрения, и как корм для рыб, скота.

29. Заболевания гидробионтов, вызываемые микроорганизмами и вирусами. Инфекционные болезни Краснуха карпов (эритродерматит, геморрагическая септицемия, инфекционная водянка, весенняя виремия). Опасное заболевание карпа, вызываемое как вирусами, так и микробами (аэромоноз). Острая, или асцитная, форма встречается весной, характеризуется водянкой, ерошением чешуи, пучеглазием. Вызывает высокую смертность рыб. Хроническая или язвенная форма наблюдается летом, сопровождается образованием характерных язв темно-красного цвета с голубоватым ободком. Отход рыб составляет не более 30-40%. Борьба с этой болезнью заключается в осуществлении инъекций антибиотиков: левомицетина, биомицина с экмолином, во введении их в кишечник зондом, а также в скармливании ряда антибиотиков и лечебных препаратов: фуразолидона, метиленового синего и других. В целях профилактики проводят карантинизацию хозяйств, летование прудов с дезинфекцией увлажненных участков, улучшение условий выращивания рыб, выращивание устойчивых к краснухе сазано-карповых гибридов. Воспаление плавательного пузыря у карпов (аэроцистит) – опасное заболевание рыб в хозяйствах главным образом северо-запада и центральной части России, проявляющееся в начале июля. Возбудитель болезни неизвестен. У сеголеток течение болезни хроническое, у двухлеток – чаще острое. Лечение заключается в скармливании рыбам метиленового синего с кормом, профилактика – в летовании прудов, строгом карантине. Бранхиомикоз (жаберная гниль). Опасное заболевание карпа и других рыб в прудах южной зоны страны, возникающее в самое жаркое время, быстро протекающее и вызывающее большую гибель рыб. Возбудитель болезни – грибок бранхиомицес сангвинис. Его развитию способствует повышение содержания растворенного в воде органического вещества. В неблагополучных по бранхиомикозу прудах летом следует регулярно проводить известкование по 150-200 кг на 1 га пруда. При возникновении опасности заболевания прекращают кормление рыб и увеличивают водообмен. Сапролегниоз (одна из его форм – болезнь Штаффа) – заболевание рыб и икры, вызванное развитием плесневых грибов из семейства сапролегниевых. Возникает оно как вторичное на травмированных участках тела и поврежденных икринках, во время зимовки могут поражаться обонятельные ямки. Лечение сапролегниоза икры проводят в ваннах в течение 15 мин. в растворе формалина (в разведении при соотношении 1:500 – 1:1000). В профилактических целях подаваемую в аппараты воду обеззараживают УФ-лучами.

Весенняя виремия карпов (ВВК).

Вызывается РНК — содержащими вирусами. Болеют карпы, белый и пестрый толстолобики, белый амур. Болезнь развивается ранней весной при температуре воды 10 — 14 °С, продолжается в течение 1 — 1,5 месяца, зачем при повышении температуры воды до 18 — 20 °С исчезает острая форма. Характеризуется отеком тела, орошением чешуи, одно- или двусторонним пучеглазием, наличием кровоизлияний возле грудных и брюшных плавников. Возможен отход рыбы. Надежного лечения не разработано. Однако замечено, что при соблюдении всех правил и норм зимовки, перевозки, а также антипаразитарных обработок болезнь исчезает даже в хозяйствах, до этого неблагоприятных, но весенней виремии карпов. Поэтому главный метод лечения и профилактики — соблюдение технологических норм выращивания. При появлении ВВК на хозяйство накладывают карантин. Для человека и животных больные рыбы не представляют опасности и могут употребляться в нишу.

Вирусный бранхионекроз.

Поражает карпа, реже серебряного карася и белого амура в возрасте сеголеток и двухлеток. Выражается в болезненных изменениях жабр, а также почек, селезенки, печени и сердца. Проявляется в весенне-летний период и продолжается 1,5 — 2 месяца. Лечение не разработано. Однако при оптимальных условиях выращивания болезнь не проявляется даже при наличии возбудителя. Для человека и плотоядных животных больные рыбы неопасны.