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

*тированип. строительстве, реконструкции и эксплуатации предприятий и ко.ммупалыю-бытовых объектов предусматри­ вать и осуществлять меры по предупреждению загрязнения атмосферного воздуха, водоемов, подземных под и почвы н несут за невыполнение этих обязанностей ответственность, установленную Законодательством Союза ССР и союзных республик.

«Человек (и все живые организмы) неразрывно и непре­ рывно связан с окружающей его материально-энергетической средой, с бпогеохимпчеекпмн процессами биосферы, особенно

ве решений этого съезда утвердил основы Законодательств—

ны природы п рациональному использованию природных ре­

Загрязнения в водоемы могут попадать извне, но могут образовываться и в самом водоеме. Отмирание живых су-

160

ществ водоемов как животного, так и растительного харак­ тера, составляет внутреннее, собственное загрязнение водое­ мов. Наибольшую массу таких загрязнений дают водолюби­

робов, различных червей и личинок насекомых. На дне обра­

характера, водохранилищам и рекам со спокойным течением. Бентосные гидробионты питаются сапропелем и минерализу­ ют его, следовательно, очищают водоем от органических за­

черной массой с неприятным сероводородным запахош- .Мест­ ные жители около таких водоемов иногда используют таю-ю грязь для лечения ревматических заболеваний. Видимо, так произошли лечебные грязи в цепи озер по р. Маныч (приток Дона) и в различных грязевых лечебных лиманах.

Органические загрязнения, приносимые R водоемы извне естественным порядком (атмосферными осадками), содержат различные микробы, в том числе и патогенные, а также рас­ тения, насекомые, почвенные водоросли, простейшие (отмер­ шие и живые).

Почвы богаты оиие-зелеными, зелеными, диатомовыми и жгутиковыми водорослями, цистами инфузорий, яйцами насе­ комых, червей, спорами микробов. Количество различных водорослей в почве достигает трех миллионов на 1 смя почвы. Количество простейших (корненожек, ресничных вместе со жгутиковыми) достигает 500 тыс. на 1 гр культурных, поопашных почв (Бродский, i935). Конечно, часть этих живых существ, попав IB воду, гибнет, но некоторая часть, без сом­ нения, приспосабливается к водным условиям и продолжает жить в (водоеме.

Приносимые в водоемы органические загрязнения состо­ ят также из растворимых органических веществ, из вещестг коллоидального характера и взвесей различной крупностиЧасть этих загрязнений оседает на дно и 'присоединяется к имеющимся сапропелям, остальные остаются во взвешенном состоянии, присоединяясь к планктону водоема. Осевшие на дно загрязнения минерализуются, лроходя через кишечники

161

Сточные воды, содержащие взвеси, выпадающие со сто

более 0,2 мм в секунду. Не допускаются к спуску в водоемы сточные жидкости, могущие образовывать на поверхности воды пятна минеральных масел, плавающие пленки или скоп­ ления других примесей.

Запахи и привкусы не должны быть интенсивнее 2-х бал­ лов, при обнаружении их непосредственно до или после хло­ рированияСточные воды не должны сообщать мясу рыбы водоема никаких посторонних запахов и привкусов. Окраска

ся более чем на 3° сравнительно с максимальной летней тем­ пературой воды водоема.

Растворимого кислорода в воде водоема после спуска в него сточной жидкости не должно быть меньше 4 мг на литр воды в любой период года в пробе, отобранной после 12 час дня. Окисляемость воды водоема после смешения с ней сточ­

так как смешение жидкостей происходит медленно, иногда из протяжении многих километров.

Вне всякого сомнения, санитарные правила спуска сточ­ ных вод в водоемы будут уточняться, и требования к очистке и качеству спускаемых сточных вод все более повышаться.

163

Г л а в а I I . Роль гндробнонтов в самоочищении водоемов.

падающих в водоемы, пожирается пидробиоетами водоемов, превращается в минеральные вещества или используется на

для окисления органических веществ при их минерализации. При развитой донной растительности и наличии различных вопорослей в вопе водоемов эти фотоспнтезнрующне источники ктгслпрота дают воде значительно больше кислорода (в

1 м2, а фотосннтезирующие организмы дают его около 33.2 мг.

Ф а з ы м и н е р а л и з а ц и и о р г а н и ч е с к и х за ­ г р я з н е н и й . Вся технология биогенной минерализации ор­ ганических веществ в воде водоемов, а также в очистных со­ оружениях происходит в несколько фаз.

Первая фаза этой минерализации—'физико-химический

и простейших. В результате этой адсорбции и в результате регу­ лирования микроорганизмами внутри себя протоплазматического осмотического давления растворенные и коллоидные органические вещества вместе с растворяющей их водой вса­ сываются сквозь поры оболочек микроорганизмов внутрь те­ ла, в протоплазму-

Твердые взвеси органических веществ вследствие адсорб-

• цни также оседают на поверхности тел микроорганизмов

164

Здесь они растворяются зкзоферментами микроорганизмов, т. е. ферментами, выделяемыми микроорганизмами наружу, и в коллоидной форме поступают внутрь тела (микроорганиз­ мов.

Подфаза минерализации адсорбированных микроорга­ низмами твердых взвесей продолжается и во вторичных от-

,стойннках аэротенков и оканчивается с регенерацией актив­

микроорганизмы используют для восстановления своего т е л а , своих клеток. Остальные вещества они сжигают при помощи кислорода для получения энергетических ресурсов—тепла, нервной, электрической энергии, обеспечивающих им процес­ сы ассимиляции и диссимиляции, движение, размножение и прочее.

Ненужные микроорганизму остатки использованных про­ дуктов уже в виде минеральных веществ, воды, углекислого

165

ские взвеси (твердую фазу), от остатков этих'взвесей после всасывания растворимой части их, т. е. состоит в десорбции*) переработанных взвесей и в восстановлении способности кле­

В последней фазе самоочищения водоема завершается нитрофикация азотистой кислоты в азотную кислоту (в соли ее) при помощи микробов типа нитробактер. Эта последняя фаза самоочищения и будет четвертой фазой его-

3 условиях естественной аэрации водоема полное само­ очищение его завершается обычно в течение двух суток, по истечении которых происходит полная минерализация, т. е. полная ликвидация попавших в него загрязняющих органи­ ческих веществ. За это же время различные водоросли, а так­ же инфузории, коловратки и др. гидробионты уничтожают маосу попавших в водоем с загрязнениями «пришлых» мик­ роорганизмов, в том числе и патогенных. Патогенные микро­

Огромна роль кислорода в процессе минерализации ор­ ганических загрязнений. Именно наличие кислорода в водах водоемов и в сточных жидкостях на очистных сооружениях обеспечивает размножение самых активных, аэробных микро­ бов и фотосинтезирующих, автотрофных микроорганизмов.

Естественная аэрация воды на водопадах горных рек является мощным фактором обогащения воды кислородом и самоочищения ее. Поэтому в последнее время для более со­ вершенной и быстрой очистки сточных жидкостей прибегают

*) По Строганову С. Н. «в ферментативной десорбции».

166

к постройке очистных сооружений с искусственной богатой подачей атмосферного воздуха (кислорода) в очищаемые жидкости.

ские вещества, попавшие в водуРасход кислорода иа окисле­

По количеству кислорода, потребляемого живыми орга­ низмами на минерализацию органических веществ, можно судить о степени загрязнения воды. Опытным путем было выяснено, что полная 100°А>-ная стабильность, незагннваемость воды обычно наступает через 20 сут. По количеству ис­ пользованного за тот или иной отрезок времени аэробными организмами кислорода была выяснена возможность исчис­ ления относительного количества имеющихся в воде органи­ ческих загрязнений. Для этого были выведены специальные математические формулы. Так, если количество кислорода в исследуемой жидкости хватает -на жизнедеятельность аэроб­ ных организмов в течение трех суток, после чего наступает зашивание жидкости, то это соответствует 50°''° относитель­ ной стабильности жидкости-

1(17

обычно ограничивают пятью днями, обозначая это определе­ ние БШ\5-

пробкой, вытеснив ею излишек воды и воздух. Пробку выни­

Обычно обесцвечивание редко происходит после 10 дней. Эта проба дает возможность определить относительную ста­ бильность воды пли сточной жидкости в процентах по выше­ приведенным цифрам. Она применима для не мутных вод, так как муть, оседая, захватывает индикаторную синьку и иска­ жает действительное потребление кислорода. Проба загнива­ ет при полном расходовании кислорода, имевшегося в жидко­ сти, а также кислорода синьки, которая, теряя кислород, те­ ряет и синий свой цвет.

Более точные результаты биохимического потребления кислорода и количественного загрязнения жидкости органи­ ческими веществами определяются путем исследования раст­ воренного кислорода в пробе жидкости непосредственно в момент взятия пробы на исследование и повторного исследо­ вания через определенное количество суток инкубации, чаще всего через 5. Для таких исследований отбирают 1,5 л ис­ следуемой воды или сточной жидкости. В лаборатории эту

168

воду при помощи сифона переливают в колбу емкостью 600—700 мл,

В этой колбе налитую воду энергично взбалтывают а те­ чение одной минуты для насыщения кислородом. Затем раз­ ливают воду в две склянки емкостью по 250 мл с притерты­ ми, не выступающими за пределы горлышка пробками.

В одной из этих склянок определяют кислород непосред­

окрашивающий жидкость в соответствующий цвет. Эту жид­ кость -.переливают в колбу емкостью 300—500 мл и, добавив 1—2 мл 5а/° раствора крахмала, титруют выделившийся иод двуцентинормальным раствором тиосульфата натрия до

кислорода, может приблизительно дать представление и о ко­

16У