Гидробиологический анализ активного ила очистных сооружений г. Бирска

Анализируя пробы активного ила аэротенков и регенераторов очистных сооружений г.Бирска, мы зарегистрировали следующий состав: Aspidisca, Litonotus, Vorticella campanula, Vorticella microstoma, Arcella, Colpidium, Rotaria, Coleps, Callidina, Amoeba, Nematoda, Rotaria, Opercularia, Notommata, Epistylis, Podophrya, Stentor, Philodina, Catlypna, Mastigophora, Oligochaeta, Sphaerotilus, Zoogloea. Данные представители были сфотографированы (прил. 1.). Анализ видового состава организмов активного ила в период 2009 года (табл. 2.), показал, что микроорганизмы находятся в относительном видовом и количественном постоянстве. Это позволяет сделать вывод, что биоценоз активного ила стабильный и зрелый. Присутствие достаточного количества коловраток и червей говорит о высокой степени развития активного ила.

III.2 Годовая динамика видового состава активного ила

При оценке биоценоза активного ила особое внимание уделяется многочисленным видам, процессам подавления или исчезновения того или иного вида. Выводы делаются по доминированию или исчезновению определяющих видов-индикаторов.

Результаты количественного счета организмов мы попытались проанализировать в динамике с учетом данных гидрохимического анализа этого же года (прил. 2.). Сравнивая значения допустимых концентраций со значениями различных показателей анализа сточных вод при входе выяснилось, что содержание большинства из последних, кроме хлорид-ионов и хрома, превышает нормы. Значения же водородного показателя (pH) варьирует в пределах предельных концентраций (6,5-8,5). Анализ количественного счета организмов активного ила (табл. 2.) показал что численность таких видов как Vorticella campanula, Vorticella microstoma, Colpidium, Coleps, Arcella в течении года варьирует.

Численность Vorticella campanula в течении года варьирует в пределах от 1 балла до 4 (рис. 2), что составляет в количественном соотношении 1-40 особей в 0,1см3 пробы. Максимальные численные значения наблюдаются в феврале и сентябре, тогда как минимальные приходятся на май-июль. В остальные месяцы года можно обнаружить промежуточные значения. Подобную динамику численности Vorticella campanula можно объяснить недогруженностью ила и низкими температурными значениями в холодные месяцы года. Корреляции с показателями гидрохимического анализа не обнаружено.

Рис. 2. Годовая динамика численности Vorticella campanula

Численность Vorticella microstoma в течении года варьирует в пределах от 1 до 3 баллов (рис. 3) что составляет в количественном соотношении 1-20 особей в 0,1 см3 пробы. Максимальные численные значения наблюдаются в феврале и сентябре. Минимальные численные значения - в апреле, июне и июле. Vorticella microstoma это вид индикатор, который развивается в перегруженном иле, проведя корреляцию с данным фактором зависимости не выявлено. Корреляции с показателями гидрохимического анализа, значениями pH и температуры не обнаружено. Природа динамики численности данного вида не ясна и требует дальнейшего изучения.

Рис. 3. Годовая динамика численности Vorticella microstoma

Численность рода Coleps в течение года варьирует в пределах от 0 до 3 баллов (рис. 4) что составляет в количественном соотношении 0-20 особей в 0,1см3 пробы. Максимальные численные значения наблюдаются в июне и сентябре, тогда как минимальные приходятся на апрель и июнь. Корреляции с показателями гидрохимического анализа, значениями pH и температуры не обнаружено. Можно предположить, что колебания численности связаны с возрастанием численности бактерий (в период паводка) т.к. Coleps является узкоспециализированным хищником.

Численность рода Colpidium в течение года варьирует в пределах от 0 до 2 баллов что составляет в количественном соотношении 0-10 особей в 0,1см3 пробы. Максимальные численные значения наблюдаются с мая по июль, тогда как минимальные приходятся на сентябрь. Корреляции с показателями гидрохимического анализа, значениями pH не обнаружено. Такую динамику численности можно объяснить тем, что данный род является стенобионтом по отношению к температурному режиму. На графике (рис. 5) видно как резко возрастает численность с повышением температуры в летние месяцы.

Рис. 4. Годовая динамика численности рода Coleps

Рис. 5. Годовая динамика численности рода Colpidium

Численность рода Arcella в течение года варьирует в пределах от 1 до 4 баллов (рис. 6) что составляет в количественном соотношении 1-100 особей в 0,1см3 пробы. Максимальные численные значения наблюдаются в августе и сентябре, тогда как минимальные приходятся на март и апрель. Корреляции с показателями гидрохимического анализа и температуры не обнаружено. Прослеживается скачкообразное колебание численности с периодом в два месяца. Сопоставив данные динамики численности и значений pH можно выявить зависимость. В период увеличения численности наблюдается снижение значения pH.

Рис. 6. Годовая динамика численности рода Arcella

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что на очистных сооружениях г. Бирска, на состояние очистки существенным образом влияет температура окружающей среды и активного ила. Значение pH колеблется в незначительной степени. Малая токсичность стоков обусловлена отсутствием тяжелой, химической и нефтяной промышленностью Токсичность стоков имеет малозначительное влияние на динамику численности микроорганизмов. Корреляция между гидробиологическим и гидрохимическим может обнаруживаться не сразу т.к. при нарушении процесса очистки сточных вод, после разрушения хлопьев и клеток микроорганизмов, еще некоторое время воздействуют ферменты. Гидробиологический анализ является более оперативным по сравнению с гидрохимическим.

III.3 Определение эффективности работы активного ила

Эффективность биологической очистки сточных вод может быть оценена только по состоянию работы активного ила, для чего проводится полный анализ характеристик исследуемых проб. За период 2009 года нами был проведен гидробиологический анализ и проанализированы данные проб активного ила по следующим показателям: доза ила по объему, доза ила по весу, иловый индекс, pH, температура, цвет осадка, видовое разнообразие, количественный учет численности микроорганизмов (табл.2). Гидробиологический анализ проб проводили 2-3 раза в месяц, точками отбора служили аэротенки и регенераторы двух секций (I, II).

Таблица 2.

Рабочий журнал гидробиологического анализа активного ила

Данные дозы ила по объему и весу необходимы для определения илового индекса, значение которого в течение года колеблется в широких пределах от 102 до 495 см3/г. Максимальное значение приходится на май, тогда как минимальное приходится на ноябрь. Прослеживается четкая тенденция снижения значения илового индекса с начала года до конца. Анализ динамики илового индекса в течение года показал, что данный показатель превышает оптимальные значения (90-130 см3/г), это говорит о его малой способности к седиментации, следовательно, разделение ила и очищенной воды нарушается и приводит к избыточному выносу взвешенных веществ из вторичных отстойников. Но для каждых очистных сооружений иловый индекс принимает свои значения, это зависит от технологических возможностей своевременной выгрузки осевшего ила из вторичных отстойников. В целом состояние ила по иловому индексу говорит об удовлетворительной оценке. Внешний вид осадка буро коричневый. Это говорит о хорошем перемешивании и достаточном насыщением кислородом иловой смеси. Что соответствует нормальной работе очистных сооружений. В противном случае наблюдался бы темный, землянистый ил с оттенком черноты, это признак залеживания и загнивания ила. Значения pH в течение года колеблются незначительно, в пределах от 7,06 до 7,54. Это говорит о стабильности биологической очистки. Видовой состав достаточно разнообразный, присутствуют представители фауны многоклеточных (коловратки, черви), это говорит о высокой степени развития биоценоза активного ила. Имеется несколько трофических уровней. Это означает что активный ил зрелый и достаточно развитый. Все описанные организмы активны и находятся в подвижном состоянии.

Опираясь на вышеперечисленные факты можно сделать общее заключение - состояние биологической очистки на очистных сооружениях г. Бирска оценивается как удовлетворительное.

ВЫВОДЫ

1. Анализ проб активного ила аэротенков и регенераторов очистных сооружений г. Бирска позволил зарегистрировать разнообразие представителей 6 таксономических групп микрофлоры и 9 - микрофауны, что говорит о высокой степени развития биоценоза.

2. Количественный анализ организмов активного ила показал, что численность основного состава биоценоза находится в относительном постоянстве, что позволяет оценить его в качестве стабильного и зрелого.

3. Выявлена годовая динамика численности видов - индикаторов Vorticella campanula, Vorticella microstoma, Arcella, Colpidium, Coleps в пределах от 1 до 4 баллов, которая коррелирует, в основномё с температурой окружающей среды и иловой смеси; корреляции с показателями гидрохимического анализа не обнаружено, сто обусловлено малой токсичностью сточных вод г. Бирска.

4. Установлены среднегодовые значения илового индекса - 257-310 см3/г, которые являются стабильными для очистных сооружений г. Бирска и зависят от технологических возможностей своевременной выгрузки осевшего ила из вторичных отстойников.

5. Результаты гидробиологического анализа по всем показателям позволяют сделать заключение об эффективной работе активного ила на очистных сооружениях г. Бирска и оценить состояние очистки сточных вод в качестве удовлетворительного.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Банина Н.Н., Суханова К.Л. Простейшие в процессах биологической очистки сточных вод // Актуальные вопросы гидробиологии. - Л.: Промрыбзавод, 1984. - С. 13-23.

2. Банина Н.Н. Ciliata в очистных сооружениях бытовых и смешанных сточных вод // Простейшие активного ила. - Л.: Наука, - 1983. - С.527.

3. Банников А.Г, Рустамов А.К, Вакулин А.А. Охрана природы. - М.:

Агропромиздат, 1987 - С. 10-13.

4. Беспамятнов Г. П., Кротов Ю. А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. - Ленинград: Химия 1987. - С. 30-35.

5. Гавич И.К. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения. - М.: Агропромиздат, 1985 - С. 88-90

6. Гельцер Ю.Г. Почвенные простейшие СССР. - Ташкент: ФАН, 1972. - С. 102-115.

7. Джимова Н.Д., Читао С.И. Эколого-фаунистическая характеристика отдельных представителей типа Protozoa, обитающих в активном иле очистных сооружений г. Майкопа, Шовгеновского и Гиагинского районов Республики Адыгея. - Майкоп, 1989 - С. 1-3.

8. Догель А.В. Зоология беспозвоночных. - М., 1981. - 605с.

9. Дуганов Г.В. Охрана окружающей природной Среды. - Киев: Выща школа, 1990 - С. 18-20.

10. Евилович А.З. Утилизация осадков сточных вод. - М: Стройиздат, 1989. - С. 13-21.

11. Жирнова Е.В. Фауна кругоресничных инфузорий и сезонная динамика их численности в водоемах южной лесостепи Омской области: методика сбора и обработки материала // Вестник Омского государственного педагогического университета. - 2006. -№8. - С. 13.

12. Жуков А.И. Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки

производственных сточных вод - М.: Стройиздат, 1990 - С. 22-28.

13. ИСО 6341-82 Качество воды. Определение угнетения подвижности Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea). - С. 13-22.

14. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Контроль качества воды. - М: Стройиздат, 1986. - С. 50-55

15. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология. - М: Стройиздат, 1983. - С. 74-81.

16. Кутикова Л.А Фауна аэротенков. - Ленинград, 1984. - С. 5-38.

17. Капинос П.И, Панесенко Н.А. Охрана природы. - Киев: Выща школа, 1991 - С. 15-23.

18. Канализация г.Бирска том-1, часть 1 пояснительная записка. - Бирск, 1983 - С. 105-119.

19. Лукиных Н.А., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. М. Строииздат, 1978.

20. Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. - М: Стройиздат, 1977. - С. 20-32.

21. Методическое руководство по гидробиологическому и бактериологическому контролю процесса биологической очистки на сооружениях с аэротенками. ПНД Ф СБ 14.1.77-96 - М.,1996. - С. 3-30.

22. Методическое руководство по гидробиологическому контролю нитчатых микроорганизмов активного ила. ПНД Ф СБ 14.1.92-96 - М., 1996. - С. 7-18.

23. Правила охраны поверхностных вод (Основные положения). - М., 1991. - С. 22-27.

24. Роев Г.А. Очистные сооружения. Охрана окружающей среды. - М: Недра, 1993. - С. 15-18.

25. Рабочий журнал гидробиологического анализа очистных сооружений г. Бирска. - 2009. - С. 1-91.

26. Соколова В.Н. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков - М.: Стройиздат, 1992. - С. 55-63

27. Сладечек В.В. Атлас сапробных организмов. Унифицированные методы исследования качества вод. - М., 1977. - С. 144-161.

28. Туровский И.С. "Обработка осадков сточных вод" - М.: Стройиздат, 1984. - С. 17-19.

29. Технологический регламент работы очистных сооружений канализации г.Бирска. Бирск, 1979 - С. 52-78.

30. Унифицированные методы исследования качества вод. Совещание руководителей водохозяйственных органов стран-членов СЭВ. Ч. IV. Микробиологические методы. - М., 1985. - С. 3-8.

31. Фаткуллин Р.А. Природные условия Республики Башкортостан и рациональное их использование. - Уфа: Китап, 1996. - 154с.

32. Черняев А.М. Защита водоемов от загрязнения малыми объектами. - Екатеринбург, 1994 - С. 17-25.

33. Шарова И. Х. Зоология беспозвоночных. - М., 2004 - 567с.

34. Юрьев Б.Т. Очистка сточных вод малых объектов. Рига: Авотс, 1983. - С. 18-28.

35. Юшманова О.А Комплексное использование и охрана водных ресурсов. - М.: Агропромиздат, 1985 - С. 53-60

36. www.admbirsk.ru

Приложение 1

Фотографии активного ила под микроскопом

Рис. 1. Zoogloea

Рис. 2. Тионовая бактерия

Продолжение приложения 1

Рис. 3. Сапрофитные грибы

Рис. 4. Хищные грибы с ловчими петлями

Рис. 5. Euglypha

Рис. 6. Paramecium aurelia

Рис. 7. Брюхоресничная инфузория

Рис. 8. Spirostomum ambiguum

Рис. 9. Колониальная форма инфузорий

Рис. 10. Инфузории в домике

Рис. 11. Сосущая инфузория

Рис. 12. Коловратка панцирная

Рис. 13. Разнообразие коловраток

Рис. 14. Nematoda

Рис. 15. Oligochaeta

Рис. 16. Яйца в сброшенной тихоходкой кутикуле

Размещено на Allbest.ru