Изучение эффективности гидрофитов, как биофильтраторов сточных вод
Результаты очистки воды было видно «невооруженным глазом»: вода стала прозрачной, специфический запах нечистот исчез. Причем эффективность очистки выше, чем при использовании обычных технологий.
Как видно из таблицы 1 наиболее эффективно эйхорния очищает воду от фосфатов, их содержание уменьшается в 5 раз; нитратов – в 25 раз; азота аммонийного – в 7 раз; поточных микроорганизмов – в 4 раза.
В меньшей степени эйхорния поглощает хлориды и сульфаты (степень очистки до 60%), а также соли жесткости (степень очистки до 37%).
Одновременно ХПК уменьшается на 80%, а БПК – на 53%.
При сравнении результатов испытаний эйхорнии на I этапе (летне-осеннее время) и на II этапе (весеннее время) видно, что во втором случае эффективность очистки заметно (на 10-20%) ниже, что можно объяснить снижением эффективности фотосинтеза и низкими температурами воздуха в весеннее время.
3.3. Исследования по содержанию и размножению эйхорнии на прудах очистных сооружений
Эксперимент начавшийся 2 августа 2002 года проходил в нормальных условиях, так как темпера воды и воздуха была оптимальной для роста и размножения эйхорнии.
В отстойниках, где вода была значительно чище и меньше ила, растения чувствовали себя хуже. Поэтому пришлось их пересадить в более загрязненный I отстойник. Следовательно, для нормальной вегетации эйхорнии необходим не только подходящий температурный режим, но и обильная питательная среда (активный ил и др.). Интересно, что эйхорния, в зависимости от степени загрязненности сточных вод, в которых она произрастает, различается по внешним морфологическим признакам. Так, эйхорния, растущая на прудах в относительно чисто воде, имеет более развитую корневую систему, с помощью которой она перерабатывает ил.
На основе визуальных наблюдений было видно, что растение успешно адаптировались к данным условиям, так как оно хорошо росло и размножалось.
Последующее похолодание вызвало необходимость часть растений перенести в камерные условия, а часть оставить в отстойниках и накрыть их пленкой (типа теплица плавающая).
Эйхорния, оставшаяся в камерных условиях развивалась достаточно хорошо. Как следует из результатов эксперимента, содержание эйхорнии в камерных условиях при температуре воды 20-30°С, воздуха 20-36°С, регулярной подкормке растений через каждые два дня активным илом, является оптимальным для успешной вегетации и размножения эйхорнии.
3.4. Использование зеленой массы эйхорнии после очистки сточных вод
Кроме сточной воды исследовали растения одно-, двух- и трехмесячного возраста с целью определения их качества в виде кормов травяных по ГОСТ 18691-88. Было установлено содержание сырого протеина от 30 до 40%, сырой клетчатки от 8,3 до 11,4%, что соответствует нормам 1-го класса. Растения при проверке на токсичность показали содержание ниже ПДК, что позволяет сделать вывод о возможности применения растений после сушки и соответствующей обработки в качестве добавки к кормам животным и птицам при разработке рациона их питания.
Таблица 2. Результаты анализов по определению качества эйхорнии.
Показатели качества | Результаты анализов | ||
№1 | №2 | №3 | |
Влажность, % | 26,0 | 26,9 | 22,0 |
Сырой протеин, % | 33,7 | 33,98 | 29,83 |
Фосфор, % | 1,31 | 1,38 | 1,11 |
Кальций, % | 1,53 | 1,69 | 1,61 |
Сырая зола, % | 20,11 | 23,10 | 20,76 |
Минеральная примесь, нерастворимая в НCl, % | 1,07 | 2,57 | 2,20 |
Каротин, мг/кг | 10,41 | 24,60 | 59,06 |
Сырая клетчатка, % | 8,31 | 11,24 | 11,39 |
Нитраты, мг/кг | 89,40 | 82,80 | 79,20 |
Сырой жир, % | 1,73 | 1,70 | 1,47 |
Исследования проводились на образцах, предварительно высушенных до сухого состояния – результаты анализов даны на сухое вещество.
Возраст растений в образцах №1 – 1 месяц; №2 – 2 месяца; №3 – 3 месяца.
3.5. Применение тростника обыкновенного и рогоза узколистного для очистки сточных вод
Крупные гидрофиты тростник и рогоз и др. способны извлекать из воды в больших количествах биогенные элементы – N, P, Ca, K, Na, S, Fe – и этим значительно снижать степень эвтрофикации водоемов. [1]
Густая зрелая заросль тростника может аккумулировать в урожае биомассы на 1 га до 6 т различных минеральных веществ, в том числе К – 859 кг, N – 167 кг, Р – 122 кг, Na – 451 кг, S – 277 кг и кремния – 3672 кг, что указывает на специфическую потребность тростника в этих элементах, придающих прочность стеблю и другим тканям.
Таблица 3. Химические элементы, аккумулируемые водными растениями (по Черникову В.А., 2000г.).
Растение | Орган растения | Химический элемент |
Тростник обыкновенный | листья |
N, K, Cl, Si, Ca, Mg, Mn |
Рогоз узколистный | листья |
N, Ca, Cl, K, P, Mg, Mn, Na |