| Главная » Статьи » Наука и Образование » Научные исследования |
Ижевский пруд: после третьего звонка.
| Судьба созданного в 1760 году графом Шуваловым крупнейшего в Европе искусственного закрытого водоема расположенного в городе Ижевске республики Удмуртия изначально была вполне предсказуема. Огромный пруд, созданный для нужд Ижевских заводов, затем долгое время использовался как городской источник питьевой воды, пока, наконец, не состарился. Здесь сказалось все – и время, и техногенное и антропогенное воздействие. Человеку, оказалось, по плечу загрязнить даже такой огромный водоем. Нужно было только время. Как любит говорить один знакомый врач: “Болезнь мы зарабатываем годами, вылечиться же от нее хотим моментально”. Внезапно открывшееся интенсивное массовое размножение в воде и донных отложениях водохранилища сине-зеленых клеток-водорослей с резким противным запахом поставило город перед свершившимся фактом. Анализ способов спасения водохранилища, которые освещаются Удмуртскими СМИ без особых изменений в течение последних 5 лет, интересен для нас тем, что Ижевский пруд – наверное, самое миниатюрное и в то же время самое старое в России водохранилище. И хотя размеры других водохранилищ на многие порядки больше, и они не такие старые, как ижевское, но все равно, в них протекают те же самые процессы накапливания загрязнения, что и в Ижевском пруде, и рано или поздно они дадут о себе знать. Словосочетания “водоросль вида хлорелла”, “метод альголизации”, “популяция толстолобика”, а также дилемма “толстолобик VS тюлька”, стали давно привычными для слуха и сознания ижевцев. Горожане регулярно узнают из средств массовой информации о том, сколько тонн водоросли вида хлореллы в очередной раз залито в пруд – посадка хлореллы в пруд обозначается новоизобретенным термином “альголизация”. Или о том, как приживается в Ижевском пруду привезенный из другого города толстолобик - cогласно последним сообщениям, оказывается, рыба вовсе не должна была спасать водоем от сине-зеленых водорослей, как об этом сообщалось в самом начале, но очищать водоем от мешающей судоходству высшей растительности. А la guerre comme a la guerre – на войне как на войне. Биомасса ядовитых водорослей, вместо того, чтобы согласно обещаниям приглашенного из Пензы изобретателя Николая Богданова, именуемого в ижевской прессе не иначе как ученым, уступить место запущенной зимой под лед хлорелле, наоборот, после 5 лет непрерывной альголизации, разрослась так бурно, что сами чиновники стали поговаривать о том, чтобы поставить на Ижевском водохранилище как источнике питьевого водоснабжения крест. А толстолобик ? Та водная среда, в которую его подселили, cовершенно очевидно, не способствовала ни хорошему аппетиту ни хорошему пищеварению. А согласно замыслу рыба должна была непрерывно поедать стремительно размножающуюся делением в геометрической прогрессии клетку-водоросль. Когда же наверху все-таки разобрались, что же именно должен был поедать в Ижевском пруду толстолобик, в пруду уже не оставалось ни одной особи из выпущенной туда стаи. Причины для иронии даже более серьезны, чем просто неважное настроение испорченное питьевой водой со странным запахом в кранах домов Ижевска, или перспектива носить в дом питьевую воду в бутылках из ближайшего магазина. В таких ситуациях полезно задавать самому себе неудобные вопросы – по крайней мере будешь лучше представлять к чему нужно готовиться. Вопрос первый. Чего ждать от метода так называемой альголизации водоема штаммами хлореллы ? С чем же мы на самом деле имеем дело ? Чтобы не давить на читателя наукообразием, предлагаю немного порассуждать самостоятельно. Что же все таки должна дать умирающему водохранилищу замена одной микроводоросли (сине-зеленой) на другую микроводоросль (хлореллу) ? “Борется с сине-зелеными водорослями, потребляет вредные вещества, вырабатывает кислород.”, - так описывает действие хлореллы сам разработчик метода. Казалось бы, чего же более ? Однако, объективно, из этой триады cправедливым будет оставить только первый пункт. Потому что, и сине-зеленые водоросли, обладающие одним с хлореллой механизмом питания, тоже неплохо потребляют вредные для водоема вещества ( речь идет о нитратах, фосфатах и органике) и прекрасно вырабатывают кислород. Но, несмотря на это ни один “цветущий” пруд, коих летом по России можно встретить тысячи и десятки тысяч еще не очистился. А ведь, казалось бы, огромная масса сине-зеленых водорослей, интенсивно питаясь органикой и биогенными элементами, стремительно размножаясь, и при этом, насыщая воду кислородом, могла бы запросто вычистить любой водоем. Однако, этого не происходит. Иначе и ижевский пруд давно был бы уже очищен за годы интенсивного “цветения” самими сине-зелеными водорослями. В чем же причина ? Дело в том, что в самоочищении здорового водоема принимают участие не только микроводоросли, но десятки видов других живых микроорганизмов, способных активно перерабатывать органику донного ила, и вместе образующих способность водоема к саморегуляции. В здоровом водоеме сине-зеленые водоросли также играют отведенную им в природе роль, обусловленную уникальным механизмом их питания. Но если пруд в результате загрязнения теряет многообразие живого микромира, то одновременно лишается и механизма самоочистки и саморегуляции. В результате загрязнения весь многообразный состав полезной микрофлоры значительно обедняется, примитивизируется, и уже тогда свободное место в водоеме занимают именно сине-зеленые водоросли. По части механизма питания хлорелла является почти двойником сине-зеленой водоросли, поэтому даже если хлорелле удастся подавить в водоеме сине-зеленые водоросли, на их месте она будет делать, в принципе, ту же самую работу с той же самой эффективностью: потреблять нитраты, фосфаты, абсорбировать растворенную в воде органику, наращивать фотосинтетическим путем свою органическую массу, и вырабатывать кислород. Хорошо, таким образом, мы уберем с глаз долой cине-зеленый симптом неблагополучия пруда. Но тонны органического вещества в виде гниющего донного ила по-прежнему останутся на дне. Потом, органическая масса хлореллы из водоема никуда не денется. Она будет точно также расти, потребляя биогены и солнечную энергию, наращивать свою органическую массу, а потом отомрет… Остатки отмершей хлореллы будут аммонифицироваться гнилостными микроорганизмами, и на продуктах разложения обязана будет расти новая хлорелла. Органика не только остается в водоеме, более того, она специально преумножается. В лучшем случае, проблемы Ижевского пруда будут просто законсервированы для следующего поколения. Бороться надо не с симптомом, а с настоящей причиной нарушения пруда – донными отложениями, выделяющими в воду в избытке нитраты и фосфаты. А хлорелла, как и сине-зеленые водоросли не способна очистить водоем от органики донных отложений. Вот и получается, что отличается от сине-зеленых она только тем, что с ними борется. Рассказы о том, что хлореллой активно питается рыба и таким образом органическое вещество из водоема будет удаляться в виде гигантских уловов остаются не более чем схоластикой. Читая труды теоретиков хлореллы удивляешься - неужели рыба у них, пардон, не какает ? Если рыба лучше питается и размножается - следовательно, в водоем поступает больше отходов жизнедеятельности. Отходы рыб - мощный источник азота и фосфатов, которые снова будет обязана потребить хлорелла. Навески и уловы могут в первое время увеличиваться в тех водоемах, самоочищающие способности которых еще не до конца истощены, которые еще имеют запас прочности, определенный задел самоочищения. Но по сути альголизация будет добивать способность этих водоемов к самочищению. Ведь хлорелла не только не очищает водоем от органического вещества т.к. как фотосинтетику оно ей просто не нужно в сколько-нибудь значительных количествах, но наоборот увеличивает содержание в водоеме органики и биогенов в органической форме за счет фотосинтеза. Даже в рыбохозяйствах где 100% рыбы вылавливается, органика будет все равно скапливаться на дне. Далее, поскольку хлорелла – фотосинтетик, для жизни ей нужен солнечный свет. Следовательно, хлорелла ничего не делает для очистки чуть более глубоких мест пруда, куда свет не проникает. Сине-зеленые зимуют в виде спор прямо в донных отложениях. Там где нет или очень мало света. Так что ни о какой “победе над сине-зелеными” говорить нельзя. Cине-зеленые, обнаружив по весне в пруду недостаток ограничивающего их рост элемента, который потребила из воды предусмотрительно запущенная под лед хлорелла, попросту откладывают свое цветение. Но процессы гниения в донных отложениях идут непрерывно, в том числе с выделением нужных сине-зеленым водорослям фосфатов. Так что в самом лучшем случае наступление сине-зеленых просто откладывается до поры до времени. А в это время в пруду продолжает накапливаться органика - теперь уже благодаря хлорелле. Так ли безвредна хлорелла для человека ? Несмотря на то, что эта сторона альголизации представляет собой сплошное белое пятно, хлореллу запускают не куда-нибудь, а сразу в качестве эксперимента – прямо в питьевые водоемы. Видимо считая, что хуже, чем есть сделать уже сложно. Поэтому обратимся к медицинской информации относительно использования высушенной хлореллы для лечения. Вот что пишет медицинский справочник о побочных эффектах лечения высушенной хлореллой: “У некоторых пациентов наблюдаются острые аллергические реакции на хлореллу, связанные с затрудненным дыханием, сдавливанием или болью в груди, сыпью, раздражением и чесоткой кожи, распуханием лица, нарушениями в горле. В некоторых случаях эти реакции могут угрожать жизни и требуют немедленной медицинской помощи. Хлорелла увеличивает чувствительность кожи к солнцу, что может вызывать серьезные солнечные ожоги. Поскольку влияние хлореллы на развитие плода остается неизученным, в любом случае строго избегайте использовать хлореллу во время беременности и кормления. Если вы страдаете или страдали ранее йодистой недостаточностью, астмой, склерозом, ревматитом или другими автоиммунными заболеваниями, а также, если вы принимали ранее иммунодепрессанты, такие как циклоспорин, прием хлореллы небезопасен.” В качестве наиболее распространенных побочных эффектов от приема хлореллы врачи называют диарею, метеоризм, судороги, спазмы, тошноту, зеленый стул. Добавить к этому, что воронежскими учеными выявлено ассоциированное развитие в среде хлореллы таких паразитов человека, как лямблии (вызывают заболевание циститом) и трихомонады. Вместе с хлореллой развивается зоопланктон характерный для луж и грязных прудов. Это и неудивительно ведь родина хлореллы – лужи и грязные пруды. Наконец в самих хлореллах могут жить вирусы, известные как вирусы хлорелл. Механизм симбиоза вириофага и обитающего в хлорелле вируса, приводящего к увеличению продуктивности хлореллы, до конца не изучен, но описан австралийскими учеными. Остается добавить ко всему, что если размер сине-зеленых водорослей составляет до 150 x 1000 микрон, то размер клетки хлореллы составляет всего 3-5 микрон.Что по этому поводу скажут специалисты Ижводоканала ? Вопрос второй. Почему не оправдал себя метод очистки водоема с помощью толстолобика ? Каждое лето по России сине-зелеными “цветут” тысячи и десятки тысяч водоемов. Следуя идее государственных мужей предложивших очищать ижевский пруд с помощью толстолобика, который якобы способен съесть всю эту зелень, эти цветущие по просторам России пруды должны были бы уже давно кишеть этой рыбой. Однако есть одно “но”: в нарушенном водоеме, а мы уже выяснили, что сине-зеленые появляются в нарушенных водоемах, рыба чувствует себя плохо, медленно набирает вес, питается вяло. Это связано с тем, что гидрохимические характеристики воды, влияющие на самочувствие и здоровье рыб, в нарушенных водоемах значительно отличаются от водоемов здоровых в худшую сторону. Соответствует ли это состояние рыбы возложенной на нее глобальной задаче ежедневно пожирать тонны стремительно размножающейся клетки ? Способна ли она вообще угнаться за массовым ростом водорослей-клеток ? Вопрос третий. Что же делать ? Разве нет никаких простых способов совладать с ситуацией ? Есть, но только не все они годятся для ижевского пруда. Нежелательную растительность можно подавить как минимум тремя способами: обработкой пруда медным купоросом, обработкой (консервацией) донных отложений пруда известкой-пушенкой, механической выемкой донных отложений. Первые два метода для пруда-источника городского питьевого водоснабжения не слишком подходят. Да и на рыбу действуют они не положительно. Остается механическая выемка донных отложений. Для того чтобы водоем начал восстанавливаться вынимать нужно все 100% ила. И после этого пруд будет восстанавливаться еще около 10 лет. На ижевском пруду драга работает уже пять лет, истратив что-то около полутора миллиарда рублей. Существенного улучшения однако не наступило. Даже вроде как стало хуже – воду из пруда для подачи в водопровод теперь разбавляют водой из реки Кама. Если механическая очистка приемлема для малых и средних водоемов, то для гигантских водохранилищ затея может оказаться невыполнимой, если не обладать достаточными финансовыми и техническими возможностями, позволяющими в обозримые сроки выбрать до 100% скопившейся на дне грязи. При этом экосистема пруда полностью разрушается, зачищается “до нуля” и на ее восстановление потребуется еще около десятилетия. Вопрос четвертый. Что является причиной болезненного экологического состояния Ижевского пруда, а что следствием? Причина болезни – результат многолетнего загрязнения пруда в виде толщи донных отложений. За столетия пруд истощил свою способность к самовосстановлению. О человеке в такой ситуации сказали бы – он подорвал свое здоровье. При лечении, как известно, лечат не симптомы, не примочки от синевы под глазами ставят, а в первую очередь устраняют причину, а затем помогают организму восстановиться. Поэтому попытки удалить заполонившую пруд сине-зеленую водоросль, не поняв и не устранив причину ее массового роста, терпят поражение. А устранить причину, т.е. толстый слой ила на дне водохранилища площадью 2600 гектаров, который накапливался с момента его создания в течение 250 лет, быстро не получится. Лимитируют и технические возможности и финансирование. Все это достаточно простые вопросы, относящиеся к базовым научным знаниям, которые, конечно же, не могут претендовать на научный уровень данной статьи. Написание данной статьи оправдывается не постановкой научной задачи, а необходимостью в наших же собственных интересах преодолевать образовавшийся разрыв между наукой и практикой, чтобы не стать жертвами лженауки. Заключение. К сожалению, удалить из пруда хотя бы 90% донных отложений не удастся в силу высокой затратности работ и слишком медленного финансирования. Остановить циклическое размножение сине-зеленых без удаления из водоема всех донных отложений как источника загрязнения воды тоже не удастся. Посему возможно нас ожидает следующее: 1) В самое ближайшее время пруд будет признан негодным для питьевого водоснабжения. 2) Средства на выемку донных отложений при этом будут выделяться. Но как уже было сказано результата эти меры в обозримом будущем не принесут. 3) Читателям из Ижевска придется готовить новую статью в семейном бюджете - “Вода питьевая бутилированная”. Эта печальная перспектива уже вовсю обсуждается в прессе самими чиновниками. За пять лет на меры по восстановлению Ижевского пруда из бюджета истрачено 1.5 миллиарда рублей. С нулевым результатом. Из кранов в домах Ижевска уже 6-ой год продолжает литься вода с запахом “геосмина”, вещества синтезируемого сине-зелеными водорослями в процессе размножения, напоминающего запахом отраву “ДУСТ”. В городе в несколько раз выросло число сердечных заболеваний. Ижевский Водоканал проявляет чудеса изобретательности в очистке безо всякого преувеличения вонючей прудовой воды до питьевых норм. Санитарные службы рекомендуют по несколько раз кипятить воду из-под крана и воздерживаться от принятия ванны. На сегодняшний день чиновниками называются суммы в 10 раз большие необходимые для того чтобы продолжать работы над ижевским прудом. Неужели, cпросит читатель, нет проблеска света в конце тоннеля? Поиск методов спасения водоема продолжается. Справедливо говорят о необходимости разбавления застойных вод ижевского пруда водой из реки Камы. Однако сомнение вызывает соотношение уровня затрат на данное мероприятие (2.5 миллиарда рублей) к вероятности его успешного исхода. Не стоит забывать, что разбавление действенно на ранних стадиях, в самом начале процесса нарушения водоема. Случай с ижевским прудом – запущенный. Гниющей биомассы донных отложений хватит на то, чтобы отравить весь объем собственной воды не по одному разу. А если не один раз то сколько? Стоит об этом задуматься, прежде чем начинать серьезно прорабатывать этот проект. Говорят о применении в ближайшем времени растения “эйхорния”, которое отличается способностью к эффективной очистке воды. Из доступной информации видно, что корневая система этого растения висит в воде, подобно корневой системе всем известного растения “ряска”, которое в летний сезон полностью покрывает толстым слоем многие нарушенные и неизбежно при этом умирающие водоемы. К очистке донных отложений пруда эйхорния не сможет много добавить. А очищать только воду без очистки донного ила можно бесконечно. Федеральное агентство по науке и инновациям РФ и Министерство образования и науки РФ выпустили в 2009 году каталог российских инновационных разработок “Чистая вода”. В соответствии с тематикой в издание вошли инновационные методы (я не говорю о альголизации, ее в каталоге почему-то нет), разработанные и применяемые в России, имеющие прямое отношение к проблеме чистой воды и водоемов. Хорошо бы чиновникам просматривать то, что для них же и выпускается. Представляется, весьма неслучайным, что именно Ижевское водохранилище одним из первых стало не только моделью процессов, которые в скором времени могут постигнуть, и уже постигают, другие гигантские резервуары питьевой воды в России, но и примером весьма ограниченной технической готовности к внезапному наступлению этих неблагоприятных процессов. Sapienti sat. Вадим Основа. г.Ижевск, 2011 | |
| Категория: Научные исследования | Добавил: (19.06.2011) | |
| Просмотров: 2411 |
