Фікологія / Фикология / Phycology
Chlorella Beijerinck, Desmococcus Brand em. Vischer, Elliptochloris Tschermak-Woess, Mychonastes Simpson & van Valkenburg, Stichococcus Nägeli и Klebsormidium.
Исследования проводились при поддержке стипендии INTAS Ref.Nr. 05-109-4888.
Модель системы доочистки сточных вод
ГОРБУНОВА С.Ю., БОРОВКОВ А.Б.
Институт биологии Южных Морей НАН Украины, отдел биотехнологий и фиторесурсов пр. Нахимова, 2, г. Севастополь 99011, Крым, Украина
е-mail: svetlana_8423@mail.ru, spirit2000@ua.fm
Проблема использования и охраны воды стала одной из наиболее трудноразрешимых в наши дни. Из трёх характеристик воды – количество, режим и качество – последняя даёт наибольшие основания считаться глобальной проблемой (Використання …, 2002). Источники загрязнения воды чрезвычайно многообразны. Прежде всего, это стоки городов и промышленных предприятий, стоки животноводческих комплексов. Несмотря на дорогостоящие мероприятия, осуществляемые во многих странах мира, уровень загрязнения водной среды остаётся очень высоким (Материалы …, 1988-2000).
Всё это вызывает нарушения функционирования экосистем, приводит к вырождению ценных видов флоры и фауны, наносит прямой ущерб здоровью человека.
Даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов, превосходит установленные нормы предельно допустимой концентрации (ПДК) (Iнструкцiя …, 1994). Этого количества биогенов вполне достаточно для роста и развития водорослей.
В научной литературе широко обсуждается способность цианобактерий снижать уровень нитратного азота до заданного уровня и возможность использовать эту способность для доочистки сточных вод от нитратов. Использование филаментной цианобактерии Spirulina platensis экономически более выгодно за счет удешевления процесса отделения биомассы от сточных вод. Знание истинной потребности в азоте, количества сбрасываемых нитратов, ПДК азота в стоках достаточно для определения возможности использования S. platensis как объекта для доочистки сточных вод.
Разработана математическая модель системы доочистки сточных вод. Расчеты проведены на примере северных очистных сооружений г. Севастополя.
Составленные уравнения позволяют рассчитать количество биомассы спирулины при утилизации 100% азота, содержащегося в сточных водах. При этом концентрация на выходе из системы доочистки снизится до нуля. Если же необходимо снизить уровень биогена до
23
Фікологія / Фикология / Phycology
предельно допустимых концентраций (ПДК), то следует организовать такие условия, при которых из среды будет изыматься только часть биогена.
Для достижения заданной продуктивности культуры и, соответственно, для необходимого уровня очистки стоков, в бассейны, где будет проводиться доочистка, необходимо вносить недостающие элементы питания в соответствии со стандартной средой Заррук. Именно количество вносимых веществ, источников углерода, фосфора и железа будет определять уровень очистки сточных вод от нитратов до ПДК, до нуля или какоголибо промежуточного значения.
ЛИТЕРАТУРА
1.Використання бiологiчних ставкiв з вищими водяними рослинами в практицi очищення стiчних вод. Iнформ бюл. Держбуду. – № 4. – 2002.
2.Iнструкцiя про порядок розробки та затвердження гранично допустимих скидiв (ГДС) речовин у воднi об'єкти iз зворотними водами (Затв. Мiнприроди України 15 грудня
1994 р. №116. Зареєтр. вМiнюстi України22 грудня1994 р. за№313/523). – Харкiв, 1994. – 80 с.
3.Материалы к ежегодным данным о режиме и качестве вод. Реки и каналы. Крымский РЦГМ, 1988-2000 гг.
Нові знахідки харових макрофітних водоростей у водоймах Гірського Криму (Україна)
1ГРИНЬОВ В.В., 2БОРИСОВА О.В.
1Карадазький природний заповідник НАН України вул. Науки, 2, с. Курортне, 498188, АР Крим, Україна
2Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, відділ фікології вул. Терещенківська, 2, м. Київ, 01601, Україна
Відомості про харові водорості (Charales) Кримського п-ва представлені у роботі Г.М. Паламар-Мордвинцевої (1998) у вигляді анотованого списку, що включає 16 видів: 14 –
представники роду Chara L., і по одному – Lamprothamnium J. Groves (1) і Tolypella
(A. Braun) A. Braun. Для Гірського Криму наведено 10 видів Charales, місцезнаходження яких виявлені у 1957-1988 рр. За частотою трапляння найбільш поширеними у той час були Ch. vulgaris L. та Ch. gymnophylla A. Braun (по 8 знахідок кожного виду). Для решти видів
(Ch. arcuatofolia Vilh., Ch. fragilis Desv. in Loisel., Ch. fischeri Mig., Ch. neglecta Hollerb.,
Ch. shaffneri (A. Braun) Allen, L. papulosum (Wallroth) J. Groves та T. nidifica (O. Műll.)
A.Braun) вказані лише поодинокі місцезнаходження.
Улітній період 2004-2008 рр. проведено дослідження водойм Гірського Криму (АР Крим, Бахчисарайський, Сімферопольський, Судакський та Феодосійський р-ни). Харові водорості знайдено у 8 типових для району дослідження мілководних водоймах – струмках,
24
Фікологія / Фикология / Phycology
штучних ставках, каналах, калюжах тощо. Виявлено тільки широко поширений вид
Ch. vulgaris (1) та його різновидність – Ch. vulgaris var. longibracteata (Kütz.) J. Groves et Bull.-Webst. (7 місцезнаходжень), що, очевидно, обумовлено однотипністю досліджених біотопів та впливу антропогенного пресу. Так, здебільшого водорості траплялись на глибині 15-40 см на мулистому дні, при температурі води до 22°С. В той же час, домінування вищевказаної різновидності Ch. vulgaris, що має індикаторне значення як найбільш витривала до відносно високих концентрацій азоту та фосфору (Lambert-Servien et al., 2006), засвідчує значну евтрофікацію мілководних водойм Гірського Криму.
Наведені оригінальні дані стосуються результатів вивчення Charales нових територій в межах Гірського Криму, але раніше описані локалітети повторно ще не досліджувалися. Тому у порівняні з даними літератури ми можемо тільки відзначити, що видове різноманіття харових водоростей дослідженої території є дуже обмеженим. Проте вважаємо, що загалом видовий склад Charales Кримського п-ва залишається досить різноманітним. Прикладом є дуже цікава знахідка рідкісного для флори України Ch. galioides DC. на мілководді у заводі струмка в м. Керч (АР Крим, Керченський р-н, 14.06.2004, leg. В.В. Гриньов). Поширення цього виду обмежено солоноватоводними водоймами, розташованими на морських узбережжях. Він відомий з країн Європи (Іспанія, Італія, Литва, Німеччина, Франція) та Північної Африки (Єгипет, Марокко). Нове місцезнаходження Ch. galioides є третім для Кримського п-ва та України в цілому.
ЛІТЕРАТУРА
1.Паламарь-Мордвинцева Г.М. Charophyta Крымского полуострова (Украина) //
Альгология. – 1998. – 8, № 1. – С. 14-22.
2.Lambert-Servien E., Clemenceau G., Gabory O., Douillard E., Haury J. Stoneworts (Characeae) and associated macrophyte species as indicators of water quality and human activities in the Pays-de-la-Loire region, France // Hydrobiologia. – 2006. – 570. – P. 107-115.
Адаптация диатомовых микроводорослей к свету различного спектрального состава
1ЕФИМОВА Т.В., 2КОЖЕМЯКА А.Б.
Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины, отдел экологической физиологии водорослей пр. Нахимова, 2, г. Севастополь, 99011, Украина
1e-mail: tatyana-iefimova@yandex.ru
2е-mail: andreykozhemiaka@rambler.ru
Одним из важнейших биологических процессов, постоянно и в огромных масштабах совершающимся на нашей планете, является фотосинтез. В океане к фотоавтотрофным
25
Фікологія / Фикология / Phycology
организмам относятся водоросли и фотосинтезирующие бактерии, однако в количественном отношении важнейшими в океане являются водоросли (за исключением неритических районов) (Парсонс, 1982). Фитопланктон, обитающий в верхних слоях мирового океана, поглощает свет в диапазоне всего видимого спектра (от 400 до 700 нм). При увеличении глубины обитания происходит изменение спектра проникающей солнечной радиации за счёт поглощения и рассеяния света фитопланктоном, взвешенным и растворенным веществом. Эффективность поглощения света разного спектрального состава зависит от пигментного состава водорослей, что обусловлено их различной таксономической принадлежностью. Сравнение скорости фотосинтеза и роста на сине-фиолетовом, синем, зелёном, красном и белом свету у различных групп морских прокариотических и эукариотических водорослей
(Cyanobacteria, Prymnesiophyta, Chlorophyta и Bacillariophyta) показало, что качество света влияет на исследуемые параметры в зависимости от размера водорослей и содержания в них пигментов (Glover, Keller, Spinrad,1987; Rivkin, 1989).
Культуры морских диатомовых микроводорослей Phaeodactylum tricornutum и Pseudonitzschia delicatissima были адаптированы к свету с различным спектральным составом (белый, синий, красный). Скорость роста Phaeodactylum tricornutum на синем свету была в 3 раза выше, чем на красном и белом свету, у Pseudo-nitzschia delicatissima максимальная скорость роста была при белом освещении. Средний по спектру коэффициент αрh/chl варьировал незначительно, форма спектров в зависимости от спектрального состава света не изменялась. Однако, амплитуда синего пика у обоих видов на синем свету была выше, чем на белом. В то же время, при адаптации P. delicatissima к красному свету амплитуда синего пика была меньше на 13%, чем при белом свете. Форма спектров поглощения света пигментами в 90% ацетоновом экстракте и амплитуда пиков не изменились, то есть соотношение пигментов осталось постоянным. Для P. tricornutum, как и в случае поглощения света живой культурой, наблюдалось незначительное уменьшение амплитуды синего пика у водоросли, адаптированной к красному свету (данных по синему свету нет). Амплитуды синего пика в ацетоновом экстракте P. delicatissima остались без изменений. Изменения амплитуды синего пика в спектрах поглощения света живыми клетками, по-видимому, являются следствием действия эффекта упаковки. Отношение С : Хл а находится в линейной зависимости с количеством поглощённых квантов и не зависит от спектрального состава падающего света.
ЛИТЕРАТУРА
1.Парсонс Т. Р., Такахаши М., Харгрейв Б. Биологическая океанография: Пер. с англ.
–М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1982. – 432 с.
2.Glover H.E., Keller M.D., Spinrad R.W. The effects of light quality and intensity on photosynthesis and growth of marine eukaryotic and prokaryotic phytoplankton clones // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. – 1987. – 105. – P. 137-159.
3.Rivkin R.B. Influence of irradiance and spectral quality on the carbon metabolism of phytoplankton. I. Photosynthesis, chemical composition and growth // Mar. Ecol. Prog. Ser. – 1989.
–55. – P. 291-304.
26