книги из ГПНТБ / Микробиология и гидробиология природных и сточных вод учеб. пособие

рхэзнумам, эпнстплисам, офридмумам. Здесь возможны скоп­ ления парамэцпй, колпидий, сппростом, стенторов. Подобные скопления образуют также зеленые Еодоросдн хламидомонады, эвглены. Даже коловратки, именно сидячие формы их, могут образовывать обрастания. Бентос озер кишит малощетинковыми червями, нематодами,.моллюсками и массой личинок насе­ комых (хирономпд й эфемерид).

Во всех пресноводных водоемах наибольшее количество

.биомассы развивается в теплое время года, наименьшее — зи­ мой. После максимального развития летом к осени количество пресноводных организмов сильно сокращается. Сппе-зеленые водоросли цнстируются, частью образуют спорыЦисты и' споры опускаются до весны на дно. Осциллаторми способны зи­ мовать в вегетативной форме. Зеленые Еодорослп к осени пе­ реходят к половому размножению, образуют зиготы, кото­ рые тоже перезимовывают на дне. Некоторые из зеленых во­ дорослей, например сцеплянкп, переносят зиму нередко в ве­ гетативной форме. В вегетативной же форме перезимовывают и диатомоЕые водоросли даже в северных водоемахПри бла­

(май, июнь), усложняя очистку питьевой воды. Подобные не­ приятности южным водопроводам причиняют зеленые водо­ росли (спирогира), бентосная зеленая водоросль (кладофора)

и др., вызывая цветение водоемов уже в мае. Так, спирогира,, кладофора и энтоморфа в мае и в начале июня 1969 г- дали цветение Северско-Донецкого канала, из которого забирает воду Верхие-Кадьмиусская водопроводная станция, снабжа­ ющая водой города Донецк, Макеевку. Диатомовые водорос­

ясь от своих субстратов, а диатомовые водоросли всплыва'я- со дна в планктон, в массе идут в насосы водопроводов, в от­ стойники и быстро останавливают подачу воды, закупоривая фильтры плотными водонепроницаемыми массами. Из диато-

.мовых водорослей только астериоиелла перезимовывает пло­ хоОстальные (синедра, мелозира, фрагиллярия и проч.) со­ храняются неповрежденными-. Обычно лучше других перези­ мовывает мелозира. Она же первой наполняет толщу воды во­ дохранилищ. Вегетативные формы перезимовывающих подо

141

ствует марганец, вымываемый из грунтов, охваченных' полой водой.

вода «цветет». Если же в воде размножаются диатомовые во­ доросли, кремнеземкп. окрашенные днатомином в светло-бу­ рый (темно-желтый) цвет, под цвет песка, глины, то на глаз такое цветение незаметно, особенно весной, в половодье, когда воды бывают мутные. /

Подобные же явления бывают и при значительном коли­ честве в воде дпнофлагеллят (перидинеп, панцирных, напр. (Ceralliim ). так как и они имеют цвет своих панцирей — спетло-коричневый, приближающийся к бурому.

Наличие цветения воды в этих случаях устанавливается контрольным мпкроскопировапием воды особенно весной, в апреле, даже с конца марта. Такое цветение дает знать о се­ бе также частой закупоркой фильтров. При этом создаете?' настоящая бета. Засорившиеся фильтры, поры песка которых закупориваются еппелрамп, мелозпрамп пли трупгмн кремиеземкамп очного цветя с песком, не потдаются промывке об­ ратным током воды. Фильтрационный песок*с кремнеземками образует довольно плотнкге конгломераты, не разбиваемые обратным током водыПриходится прибегать к чистке верх­ них слоев фильтрационного песка лопатамиПри этом выбра­ сывается много песка. Посте каждой такой чистки -требу­ ется догрузка фильтров новым песком, запасы его быстро тают.

Видимо, заряженные положительным Электричеством, по добпо органическим коллоидам, живые кремнеземкп (синеку­ ры, мелозиры. астернонеллы) притягиваются 'отрицательно заряженными песчинками фильтров, вследствие чего и обра­ зуются песочные конгломераты, трудно разрушпвающнеся об­ ратным током промывных вод. ("ионы Si03 имеют отрица­ тельный заряд — SiO; r~ ) .

142

образуются в основном от наростов различных водорослей на стенках отстойников, резервуаров запасной воды, резервуа­ ров водонапорных башен и других резервуаров. Часть водо­

это запахи сырости, испорченного рыбьего жира, селедочный запах, гнилостный и дрИз сине-зеленых водорослей в образо­ вании перпфптопбв' водопроводных - резервуаров участвуют лингбпя, посток, осцпллаторпя, формпдпум и др. Из жгутико­ вых водорослей особенно отвратительный лапах воде придает

В образовании перифитонов могут также участвовать нит­ чатые колониальные микробы, как грибковые — беджиато- •вые (Beggiaton alba и др.). молочный j-рнбок лептомнтус (Leptomitus lactens), сферотилус ( •Sphnerotilnsl. железобак­ терии. Молочный грибок лептомнтус и сферотилус придают воде очень неприятные гнилостные запахи и привкусы-

За образованием перифптона на стенках водопроводных резервуаров необходимо следить и минимум два раза в год счищать его скребками, шпаделевкамп, плоскими лопатами и удалять смывом в канализацию-

Г л а в а V I I . Биоценоз полисапробных водоемов. Сапробностью воды водоемов называется степень загряз­

и 3) Олпгосапробные воды.

Вода, так называемых'полисапробных водоемов, или по­ лисапробных зон водоемов, -характеризуется крайне загряз­ ненным состоянием. В растворе таких вод масса органических веществ. Эти же органические вещества здесь находятся в

143

коллоидном и во взвешенном состоянии. Поскольку здесь мно­ го распадающихся белков, то в воде много аммиака, сероводо­ рода, сернистого железа, придающего темный цвет воде. Рас­ падение углеводов, жиров обусловливает здесь наличие мета­ наПри обильном количестве питательных органических ве­ ществ в планктоне таких вод находится масса живых орга­ низмов, почти исключительно анаробных микробов, создаю­ щих восстановительные биохимические процессы с продук­ тами гниения (метан, сероводород, аммиак). Аэробы в не­ больших количествах могут находиться только в верхних сло­ ях водоемов, куда проникает свет. Микробное число воды полпсапробных зон достигает сотен тысяч, миллионов, десятков миллионов, главным образом анаэробных микробов. Среди них масса шизомпцетов (дробящихся грибов Sphaefotilus natans. Be^giatoa alba).

Из сине-зеленых водорослей на дне водоема, живет артросппра Дженнера (Arthrospira Tenneri). В планктоне грязных вод массово размножается зеленая эвглена (Euglena vlrirlis), которая здесь очень часто совершенно бесцветна. Из зеленых водорослей в этих водах в массовом количестве распростране­ на протококковая политома увелла, которая также питается

труднен. Кислород в эти воды проникает только из атмосферы диффузно.

Жгутиковые водоросли (флагеллата)—в основном бесцвет-- ные—рода бодо населяют грязные полпсапробные воды в зна­ чительном, разнообразии и в значительных количествахЗдесь, кроме упомянутой зеленой эвглены, обитает длиннохвостая цер кободо, гнилостная бодо(СегсоЬос!о longicauda. Bodo putrimim),

кробов является большой кормовой базой для этих инфузо­

»

t

почвой, с воздухом постепенно обогащает нолпсаиробные во­ ды кислородом. Биоценоз их постепенно меняется. В нем по­ являются аэробные микроорганизмы, окислительные процессы усиливаются, нолпсаиробные вочы переходят в мезосаиробиую зону-

аэробных. Здесь белки продолжают разлагаться на аминокис­ лоты. Аминокислотами питаются анаэробные уробактерии и образуют аммиак. Однако понемногу начинаются в неболь­ ших еще количествах окислительные процессы. Все же'этп во­ ды легко загнивают, в результате чего образуются аммиак, метан, сероводород. По наряду с сернистым железом уже об­ наруживается закись железа lFe2 03 )-

/Микробное число мезосапробных вод «о» достигает сотен тысяч, причем отдельные виды продолжают сильно преобла­ дать при небольшомих разнообразииЗдесь большое количе­ ство ультрамикробов (вирусов), в том числе и бактериофагов. Б водах мезосапробной зоны «а» живут сине-зеленые водоросли (осциллаторми различных видов, формпдиум, артроспира Дженнера).

Жгутиковые частично возвращают в этих водах свою зе­ леную окраску. Эвглена зеленая становится действительно зе­ леной. IГз зеленых водорослей хламидомонада, хлорелла вуль­ гарная плавают в планктоне. Улотрикс и стпгеоклониум Hlothrix subtilis, Stlgeoclonium ) придерживаются больше бентосното образа жизни.

Большое количество жгутиковых разнообразных видов находят в мезосапробных водах «а» благоприятные для себя экологические условия. Здесь очень много разных видов бодо, экомонас. церкободо, астазна. перанема н других. Из дпатси мовых водорослей — несколько видов ннчшпй и некоторые другие (Nitzschia palea) . Здесь обитает масса инфузорий разнообразных видов: туфельки, амфилептус, главкомакол- ппдиум, колпода. сппростомум, трубач ( Stentor coeruleus), сувопки'-!' Vortlcella convallaria) и др. Коловратки также • чувствуют себя в мезосапробных водах альфа неплохо. Здесь размножаются коловраткпротпфер (Rotifer vulgaris), брахнонус ( Brachionus angularis ) и др. Появляются в этих во­ дах и ракообразные — Водяной ослик (Asellus aquatlcus).

145

В бентосе мезосапробных вод альфа масса червей туби* фекс—тубпфекс, энхптреус и др. Здесь же много личинок, психоды,.хирономуса (мотыль), итпхоптеры ( Tubifex — (ubife.x;. Enchlreus; Chironomus, Ptychoptera и др.). Из моллюсков в мезосапробных водах альфа появляется Сферпум корнеум (Sphaerium corneum). Пи рыбы, ни лягушки в водах мезоса­ пробной зоны «а» жить еще не могут-

робные, окислительные процессы. Угольная кислота быстро потребляется многочисленными водорослями. Поступление в воду сероводорода, метана, продуктов анаэробных микроор­ ганизмов прекращается, так как значительное поступление в

Наши реки, озера, водохранилища в период весенних па­ водков представляют собой как раз такие мезосапробные во­ ды и дают иногда микробные числа в такие периоды, превы­ шающие десятки тысяч микробов. Бурлящие воды в это вре­ мя несут уже значительное разнообразие и микробов, и водорос­ лей, и простейших животных и рыб. Биоценоз таких вод богат количественно и разнообразен. Ультрамикробов и бактерио­ фагов здесь меньше, по вирусы полномпэлптов, желтухи, Бот­ кина, эитеровирусы и различные бактериофаги сохраняют свою жизнеспособность и заразительность.

Потребителей готовых органических веществ (консументов) много по-прежнему, -так как пища для них имеется и в растворенном виде, и в коллоидах, и во" взвесях, i f в еще ог­ ромном количестве микробов. Вследствие этого и за счет этого живут п усиленно размножаются всякие инфузории, ко­ ловратки, ракообразные, а частичнЪ и некоторые водоросли.

Тем не менее проникновение кислорода и света в воду мезосапробных вод бета создает уже положительные эколо­ гические условия и для продуцентов. Такими в мезосапробных водах бета являются разные водоросли, начиная от сине-зеле­ ных. Из этих водорослей в мезосапробных водах «в» водятся

146

осцпллаторпп, афаннзоменоп. формпдпум и др. Из жгутико­ вых здесь находят себе хорошие условия жизни разнообраз­ ные эвглены, факус, трахеломонас. церацпум, бодо и. др.

Наличие в мезосапробных водах «в» значительного коли­ чества кислорода и проникновение в них света дает возмож­ ность жить здесь и размножаться многочисленным' видам зе- ^ леных водорослей. Из равножгутпковых зеленых водорослей "здесь много видов одноклеточных хламидомонад, а также пе­

В этих водах хорошо развиваются и многочисленные ви­ ды диатомовых водорослей, к числу которых относятся мело-

вает само название этих вод. они содержат мало (олигос — немногий) микробовМикробное число этих вод в пределах со­ тен (до тысячи). Минерализация органических веществ в.этих водах происходит в ограниченных количествах, так как эти вещества в олнгосапробных водах почти отсутствуют. Здесь протекают исключительно аэробные процессы, окислительные.' Воды не загнивают. Источником кислорода служит атмосфера и фотосинтез водорослей и водолюбивых растенийпроисходя­ щий в самой воде.

При малом количестве микробов в этих водах разнообра­ зие их очень велико. Если олнгосапробиые воды прошли есте­ ственную очистку (минерализацию) через мезосапробные сту­ пени, товместе с минерализацией органических веществ по­ степенно гибли пли уничтожались простейшими животными и бактериофагами и микробы, в том числе и-патогенные. Одна­

•сы. Только горные, потоки, родники и ключи, удаленные от человеческого жилья, можно^счптать свободными от патоген­ ных микробов и вирусов.

147

тов, служащих пищей для копсумеитов. Никаких других ресур­ сов питания, никакого первичного бульона в этих водах пет. Продуцентами в основном являются различные водоросли и водолюбивые растения.

Из сине-зеленых водорослей здесь мпкроцпста (М. flosaquae), лпнгбпя осцпллаторпп. формидип, апабеиы, ривулярпи н другие находятся в многих видах.

Многочисленны и разнообразны жгутиковые водоросли (эвгленовые, факусы), хризомонадные жгутиковые, панцир­ ные золотистые (хромулнны, малломанады, сннуры, дннобрпны). жгутиковые перпдиновые (церацпумы, нерпдиипумы и др-). Еще больше зеленых водорослей равножгутпковых, хла­ мидомонад, водяных сеточек, гонпумов, эвдорин, вольвоксов, педиастр, зеленых водорослей сцеплянок, клостердп, спирогир, зигнем, бентосноп зеленой водоросли улотрпкс, а также кон­ ферв, кладофор, хетафор. драпарналдпй и др. Наконец, в чи­ стых водах живет огромное количество разнообразных диато­ мовых водорослей — астерпонелл, дпатом. мелозир, павнкул, сурирелл, табелларпй, фрагнларпп, ни.чшпй, плевроспгм, сннедр и многих других.

Из водолюбивых высших растений в илистое дно укореня­ ются рдеснпкп (Potomogeton), .темпа, ранункулус. нимфа бе­ лая и др.

Все водоросли являются пищей простейших животных и рыб, как мальков, так и взрослых. В зависимости от богатстпа этого зеленого царства водорослей развиваются и такие живот­ ные, как инфузории, коловратки, амебы и др. Большое разно­ образие инфузорийресничных. Ракообразные также в боль­ шом разнообразии населяют планктон олигосапробпых водВеслоногие рачки циклопы и др. охотятся здесь за своей до­ бычей. Ветвистоусые рачки дафнии, босмины и многие другие беспрерывно процеживают сквозь свои «усы» олигосапробные воды и питаются задержанной живностью. Разнообразные гидры придерживаются стеблей растений и схватывают свои жертвы щупальцами. Из бентосных простейших животных в чистых водах существуют разнообразные амебы. Многочислен­ ны также моллюски, из которых дрейссеислгя полнморфа при­ чиняет водопроводам немало неприятностей, закупоривая от­ верстие храпков — всасывающих труб.

Черви населяют илистое дно, среди них маленькая илапария, а также вортекс, горднус, 'акватпкус и многие, другие. На дне обитает также большое количество разных личинок

148

разнообразных насекомых — поденок, веснянок. Наконед, здесь живут разнообразные рыбы и лягушки. В наиболее чи­ стых водах водятся пескарь и осетровые — севрюги, и осетры, а в чистейших горных реках водится и форель.

Г л а в а V I I I . Борьба с вредными гидробионтами

Открытые водоисточники — реки, озера, каналы, водохра­ нилища при их освещенности, прозрачности, легкой прогрева­ емости летом представляют собой места с исключительно бла­ гоприятными условиями для развития всяких водорослей и в первую очередь диатомовых, способных дать ранневесеннее цветение водоемов, так как они перезимовывают в вегетатив­ ной формеЗа ними цветение водоемов могут вызывать зеле­ ные водоросли. Поздним летом водоемы зацветают от сине-зе­ леных водорослей. Сине-зеленая водоросль осциллатория спо­ собна дать даже зимнее цветение водоемов.

Цветение водоемов, служащих источником централизо­ ванного водоснабжения, для фильтровальных станций насто­

доросли спирогиры пс могла дать достаточного количества во­ ды юродам Донецку п Макеевке. Кроме спирогиры затрудня­ ли работу фильтров также кладофора и эитоморфа.

Для борьбы с цветением воды в водоемах применяют, био­ логические, физические, механические и химические методы.

К биологическим методам борьбы с цветением водоемовотносится заселение водоемов, особенно каналов в головных частях их моллюсками такими, как очень выносливые дву­ створчатые унии, и не менее выносливые анодонты. Эти мол­ люски при размещении их около 70 штук на м2 дна водоема

.за сутки профильтровывают до^двух кубометров воды, направ­ ляя в кишечник и переваривая все содержащиеся в этом ко­ личестве воды водоросли. Правда, эта биологическая техноло­ гия борьбы с водорослями ограничивается только донными

149