Водоросль улучшает качество воды

Водоросль алга – неожиданная помощница садовода

автор Вантенков В.В., фото Зиборов Т.Ю.

Водоросль эта попала в мой садовый бак вместе с редкими кувшинками, заказанными в Москве.
В баке водоросль быстро акклиматизировалась: появилось множество тончайших зелёных нитей. Они сначала опутали стенки бака, а затем и полностью заняли три кубометра воды.

Сначала я ругался на незваную гостью. Вилами вытаскивал размножившуюся массу водоросли-алги, сбрасывая за один раз под кусты по нескольку килограммов зелёной массы. Но потом водоросль опять быстро росла. И вскоре в ней уже плавали водяные жучки.

Водоросль улучшает качество воды

Тут я спохватился: как же так, в баке у меня запас воды из артезианской скважины, она сильно минерализована. Я держал эту воду как аварийный запас на случай лютой засухи. А если приходилось поливать этой водой, то на поверхности почвы сразу образовывался налёт солей.
И вдруг в баке с такой водой после появления водоросли завелись водяные букашки!

После очередной основательной очистки бака от размножившейся водоросли, я попробовал исполнить свою заветную мечту – запустить рыбок из домашнего аквариума. Раньше мне для этого не хватало имеющихся емкостей с пресной водой.
Перенесенные в просторный садовый бак аквариумные рыбки поплыли, как не в чем ни бывало. Они жили там всё лето и чувствовали себя прекрасно.

Дальше – больше.
И в свежем, и в сушеном виде эта водоросль продолжала приносить большую пользу в садоводстве и цветоводстве.

Использование водоросли для садоводства и цветоводства

Сушеная водоросль, закопанная в посадочные ямки, помогала удерживать влагу у корней саженцев.
Разлагаясь в земле, водоросль снабжала растения питательными веществами не хуже навоза.
На поверхности почвы измельчённая водоросль-алга служила прекрасной мульчой.

При составлении субстратов для комнатных цветов и выращивания рассады, измельчённая сушеная водоросль отлично заменяла мне торф.
А мокрая водоросль-алга прекрасно облегает горшочки любой формы и размера. Получаются прекрасные рассадные емкости, наподобие продающихся торфяных горшков. Но в отличие от готовых торфяных горшочков, водорослевые емкости лучше: сквозь их стенки прекрасно прорастают корни растений.

Так эта случайно попавшая ко мне водоросль в результате стала отличным подспорьем в моих садово-цветочных делах.

Еженедельный Бесплатный Дайджест Сайта Gardenia.ru

Каждую неделю, на протяжении 10 лет, для 100.000 наших подписчиков, прекрасная подборка актуальных материалов о цветах и саде, а так же другая полезная информация.

Водоросль улучшает качество воды

Требования к качеству воды хозяйственно-питьевого назначения.

При использовании воды в питьевых и хозяйственных целях должно быть исключено неблагоприятное ее действие на организм в виде заболеваний инфекционного и неинфекционного характера, поэтому требования к воде должны быть сведены к следующему:

1. Вода должна удовлетворять требованиям населения по своим органолептическим свойствам.

3. Не должна содержать возбудителей инфекционных, паразитарных заболеваний и глистных инвазий;

4. Содержание в воде минеральных веществ и микроэлементов должно соответствовать физиологическим потребностям организма.

Использование природных вод открытых водоемов, а иногда и подземных вод в целях хозяйственно-питьевого водоснабжения практически невозможно без предваритель­ного улучшения свойств воды и ее обеззараживания.

Для улучшения качества воды применяются следующие методы:

1) очистка — удаление взвешенных частиц;

2) обез­зараживание — уничтожение микроорганизмов;

3) специаль­ные методы улучшения органолептических свойств воды, умягчение, удаление некоторых химических веществ, фторирование и др.

Очистка воды. Очистка является важным этапом в общем комплексе методов улучшения качества воды, так как улучшает ее физические и органолептические свойства. При этом в процессе удаления из воды взвешенных частиц удаляется и значительная часть микроорганизмов. Очистка осуществляется механическим (отстаивание), физическим (фильтрование) и химическим (коагуляция) методами.

Отстаивание, при котором происходит осветление и частичное обесцвечивание воды, осуществляется в специаль­ных сооружениях — отстойниках. Процесс отстаивания в них продолжается в течение 2-8 ч. Однако мель­чайшие частицы, в том числе значительная часть микроорганизмов, не успевает осесть. Поэтому отстаивание нельзя рассматривать как основной метод очистки воды.

Фильтрация — процесс более полного освобождения воды от взвешенных частиц. Воду пропускают через фильтрующий мелкопористый материал, чаще всего через песок. Фильтруясь, вода оставляет на поверхности и в глубине фильтрующего материала взвешенные частицы. На водопро­водных станциях фильтрация применяется после коагуля­ции.

В настоящее время применяются кварцево-антрацитовые фильтры, значительно увеличивающие скорость фильтрации.

Коагуляция представляет собой химический метод очистки воды. Он позволяет освободить воду от загрязнений, находящихся в виде взвешенных частиц, удаление которых невозможно с помощью отстаивания и фильтрации. Сущность коагуляции заключается в добавлении к воде химического вещества — коагулянта, способного реагировать с находящи­мися в ней бикарбонатами. В результате этой реакции образуются крупные, довольно тяжелые хлопья. Оседая вследствие собственной тяжес­ти, они увлекают за собой находящиеся в воде во взвешенном состоянии частицы загрязнений. Это способствует довольно быстрой очистке воды. За счет этого процесса вода становится прозрачной, улучшает­ся показатель цветности.

В качестве коагулянта применяется сульфат алюминия, образующий с бикар­бонатами воды крупные хлопья гидрата окиси алюминия.

Обеззараживание.

Уничтожение микроорганизмов являет­ся последним, завершающим этапом обработки воды, обеспе­чивающим ее эпидемиологическую безопасность. Для обеззараживания воды применяются химические (реагентные) и физические (безреагентные) методы.

Химические (реагентные) методы обеззаражи­вания основаны на добавлении к воде различных химических веществ, вызывающих гибель находящихся в воде микро­организмов. Эти методы достаточно эффективны. В каче­стве реагентов могут быть использованы различные силь­ные окислители: хлор и его соединения, озон, йод, перманганат калия, некоторые соли тяжелых металлов, се­ребро.

В санитарной практике наиболее надежным и испытан­ным способом обеззараживания воды является хлорирование. На водопроводных станциях оно производится при помощи газообразного хлора и растворов хлорной извести.

Процесс хлорирования зависит от стойкости микроорга­низмов. Наиболее устойчивыми являются спорообразующие. Среди неспоровых отношение к хлору различное, например брюшнотифозная палочка менее устойчива, чем палочка паратифа и т. д. Важным является массивность микробного обсеменения: чем она выше, тем больше хлора нужно для обеззараживания воды. Эффективность обеззараживания зависит от активности используемых хлорсодержащих препаратов. Так, газообразный хлор более эффективен, чем хлорная известь.

Большое влияние на процесс хлорирования оказывает состав воды; процесс замедляется при наличии большого количества органических веществ, так как большее коли­чество хлора уходит на их окисление, и при низкой темпе­ратуре воды. Чем выше доза хлора и чем продолжительнее его контакт с водой, тем более высоким будет обеззараживающий эффект.

Для достижения полного бактерицидного эффекта определяется оптимальная доза хлора, которая складывается из количества активного хлора, которое необходимо для:

а) уничтожения микроорганизмов;

б) окисления органиче­ских веществ, а также количества хлора, которое должно остать­ся в воде после ее хлорирования для того, чтобы служить показателем надежности хлорирования.

Это количество называется активным остаточным хлором. Его норма 0,3-0,5 мг/л. При дозах выше 0,5 мг/л вода приобретает неприятный специфический запах хлора.

К химическим методам обеззараживания воды относится озонирование. Озон является нестойким соединением. В воде он разлагается с образованием молекулярного и атомарного кислорода, с чем связана сильная окислительная способность озона. В процессе его разложения образуются свободные радикалы ОН и НО₂, обладающие выраженными окислительными свойствами. Озон обладает высоким окислительно-восстановительным потенциалом, поэтому его реакция с органическими веществами, находящимися в воде, происходит более полно, чем у хлора. Механизм обеззараживающего действия озона аналогичен действию хлора: являясь сильным окислителем, озон повреждает жизненно важные ферменты микроорганизмов и вызывает их гибель.

Преимущество озонирования перед хлорированием за­ключается в том, что при этом способе обеззараживания улучшаются вкус и цвет воды, поэтому озон может быть использован одновременно для улучшения ее органолептических свойств. Озонирование не оказывает отрицатель­ного влияния на минеральный состав и рН воды. Избыток озона превращается в кислород, поэтому остаточный озон не опасен для организма и не влияет на органолептические свойства воды. Озо­нирование производится при помощи специальных аппара­тов — озонаторов.

При химических способах обеззарараживания воды используют также олигодинамические действия солей тяжелых металлов (серебра, меди, золота). Олигодинамическим действием тяжелых металлов называется их способ­ность оказывать бактерицидный эффект в течение длитель­ного срока при крайне малых концентрациях. Данный метод обычно применяется для обеззаражи­вания небольших количеств воды.

Перекись водорода давно известна как окислитель. Ее бактерицидное действие связано с выделением кисло­рода при разложении.

Химические, или реагентные, способы обеззараживания воды, имеют ряд недостатков, которые заключаются в том, что большинство этих веществ отрицательно влияет на со­став и органолептичеекие свойства воды. Кроме того, бактерицидное действие этих веществ проявляется после определенного периода контакта и не всегда распростра­няется на все формы микроорганизмов. Все это явилось причиной разработки физических методов обеззараживания воды, имеющих ряд преимуществ по сравнению с химиче­скими. Безреагентные методы не оказывают влияния на состав и свойства обеззараживаемой воды, не ухудшают ее органолептических свойств. Они действуют непосредст­венно на структуру микроорганизмов, вследствие чего обла­дают более широким диапазоном бактерицидного действия. Для обеззараживания необходим небольшой период времени.

Наиболее разработанным методом является облучение воды бактерицид­ными (ультрафиолетовыми) лампами. Наибольшим бактери­цидным свойством обладают УФ лучи с длиной волны 200-280 нм; максимум бактерицидного действия приходит­ся на длину волны 254-260 нм. Источником излучения слу­жат аргонно-ртутные лампы низкого давления и ртутно-кварцевые лампы. Обеззараживание воды наступает быстро, в течение 1-2 мин. При обеззараживании воды УФ-лучами погибают не только вегетативные формы микробов, но и споровые, а также вирусы, яйца гельминтов, устойчивые к воздейст­вию хлора. Применение бактерицидных ламп не всегда возможно, так как на эффект обеззараживания воды УФ-лучами влияют мутность, цветность воды, содержание в ней солей железа. Поэтому, прежде чем обеззараживать воду таким способом, ее необходимо тщательно очистить.

Из всех имеющихся физических методов обеззаражива­ния воды наиболее надежным является кипячение. В ре­зультате кипячения в течение 3-5 мин погибают все имеющиеся в ней микроорганизмы, а после 30 мин вода становится полностью стерильной. Несмотря на высокий бактерицидный эффект, этот метод не находит широкого применения для обеззараживания больших объемов воды. Недостатком кипячения является ухудшение вкуса воды, наступающего в результате улетучивания газов, и возможность более быстрого развития микроорганизмов в кипяченой воде.

К физическим методам обеззараживания воды относится использование импульсного электрического разряда, ультра­звука и ионизирующего излучения. В настоящее время эти методы широкого практического применения не находят.

Специальные способы улучшения качества воды.

Помимо основных методов очистки и обеззараживания воды, в не­которых случаях возникает необходимость производить спе­циальную ее обработку. В основном эта обработка направле­на на улучшение минерального состава воды и ее органолептических свойств.

Дезодорация — удаление посторонних запахов и привкусов. Необходимость проведения такой обработки обу­словливается наличием в воде запахов, связанных с жизне­деятельностью микроорганизмов, грибов, водорослей, продуктов распада и разложения органических веществ. С этой целью применяются такие методы, как озонирование, хлорирование, обработка воды перманганатом калия, переки­сью водорода, фторирование через сорбционные фильтры, аэрация.

Дегазация воды — удаление из нее растворенных дурно пахнущих газов. Для этого применяется аэрация, т. е. разбрызгивание воды на мелкие капли в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, в резуль­тате чего происходит выделение газов.

Умягчение воды — полное или частичное удаление из нее катионов кальция и магния. Умягчение проводится специальными реагентами или при помощи ионообменного и термического методов.

Опреснение (обессоливание) воды чаще производит­ся при подготовке ее к промышленному использованию.

Частичное опреснение воды осуществляется для снижения содержания в ней солей до тех величин, при которых воду можно использовать для питья (ниже 1000 мг/л). Опресне­ние достигается дистилляцией воды, которая производится в различных опреснителях (вакуумные, многоступенчатые, гелиотермические), ионитовых установках, а также электро­химическим способом и методом вымораживания.

Обезжелезивание — удаление из воды железа про­изводится аэрацией с последующим отстаиванием, коагулированием, известкованием, катионированием. В настоящее время разработан метод фильтрования воды через песча­ные фильтры. При этом закисное железо задерживается на поверхности зерен песка.

Обесфторивание — освобождение природных вод от избыточного количества фтора. С этой целью применяют метод осаждения, основанный на сорбции фтора осадком гидроокиси алюминия.

При недостатке в воде фтора ее фторируют.

В случае загрязнения воды радиоактивными веществами ее подвергают дезактивации, т. е. удалению радиоактивных веществ.

Водоросли

Наиболее перспективным объектом для оценки состояния водных экосистем являются водоросли — первичное и очень информативное звено трофических цепей. Кроме того, в отличие от других групп ги- дробионтов, водоросли встречаются везде, где есть вода.

Водоросли в качестве индикаторов загрязнения воды органическими веществами используются с начала XX в. Им принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эв- трофирования (заболачивания) водоёма. При эвтрофировании водного объекта и соответствующем ухудшении качества воды сукцессия видового состава особенно отчётливо проявляется в сообществе фитопланктона (Николаев, 1981; Коркин, 1986; Шарапова, 1986). Разработана специальная шкала, позволяющая по составу водорослей оценить степень органического загрязнения.

К сожалению, пока нет достаточных данных для индикации других видов загрязнения (нефть, многие ядохимикаты, моющие средства и др.). Поэтому мы рассмотрим индикационное значение водорослей на примере их реакции на органическое загрязнение (хозяйственнобытовые стоки, стоки животноводческих комплексов, мясо-молочной промышленности и т.п.).

Хорошим индикатором опасного загрязнения воды органическими соединениями является бурное развитие сине-зелёных водорослей, прибрежное обрастание, располагающиеся на поверхностных предметах у кромки воды. В чистых водоёмах эти обрастания ярко- зелёного цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязнённых водоёмов характерны белые хлопьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышения общей минерализации обрастания приобретают сине-зелёный цвет, так как состоят в основном из сине-зелёных водорослей.

При изменении содержания органических веществ в воде изменяется видовой состав водорослей и, как правило, их обилие. Те виды, которые определённо реагируют на изменения условий среды, являются видами-индикаторами. В континентальных водоёмах России обитают около 10 тысяч видов микроскопических водорослей. Индикаторными является сравнительно небольшое число видов, около 1000, но они самые распространённые и массовые (рис. 12-15). Практически нет биотопов, где бы не встречались водоросли. Поэтому оценка состояния водных экосистем, основанная на альгоиндика- ции, позволяет сравнивать водные объекты разного типа и расположенные в различных регионах.

В настоящее время сложилось три системы оценки качества вод, построенных на индикаторном значении таксонов. Наиболее оперативной и позволяющей охватить большую территорию сетью постоянно дающих информацию станций, является система, применяемая французскими коллегами (Лафон, 1988; Лафон и др., 1988), основанная на определении водорослей до крупных таксонов. Однако при этом оценки степени загрязнения слишком приблизительны. Классическим тест-объектом на загрязнители является одноклеточная зелёная водоросль хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer.). Её преимущества для экспресс-анализа загрязнения агроценоза заключаются в коротком жизненном цикле и возможности проводить оценку по таким показателям, как пигментное сскторированис, нарушение споруляции клеток и летальность.

Система Кольквица-Марсона получившая позднее имя Пантле- Бука (Pantle, Buck, 1955) и модифицированная В. Сладечеком (Сла- дечек, 1967; Макрушин, 1974, 1978; Sladecek, 1973, 1976, 1978, 1986), применяется широко в странах восточной и центральной

Рис. 12. Полисапробные водоросли:

1 — политома; 2 — хлорелла; 3 — эвглена зелёная. Альфа-мезосапробные: 4 — энтероморфа (кишечница); 5 — монорафидиум; 6 — стигеоклониум тонкий. Олигосапробные: 7 — микростериас; 8 — космариум; 9 — синура

Рис. 13. Альфа-мезосапробные водоросли:

1 — осциллатория короткая; 2 — осциллатория выдающаяся; 3 — нитцшпия игловидная; 4 — хламидомонас; 5 — нитцшия плёночная; 6 — циклотелла ме- негини; 7 — хламидомонас атактогамный; 8 — гониум пекторальный; 9 — кло- стериум игольчатый

Рис. 14. Бета-мезосапробные водоросли:

1 — микроцистис синевато-зелёный; 2 — педиастриум; 3 — микратиниум; 4 — актинеструм; 5а — кладофора (общий вид); 56 — кладофора — одна клетка; 6 — табеллария; 7 — спирогира

Рис. 15. Бета-мезо-олигосапробные водоросли:

1 — мелозира зернистая; 2 — мелозира итальянская; 3 — диатома обыкновенная; 4 — фрагилария; 5 — синедра игольчатая; 6 — астерионелла стройная; 7 — сценедесмус четырёххвостый

Европы, а в России метод Сладечека вошёл составной частью в систему сбора данных мониторинга Госкомгидромета. Метод основан на понятии сапробности — способности организмов выживать в загрязнённой органикой среде. Степень же загрязнения в месте отбора пробы водорослей определяется по набору видов-индикаторов, обитающих в исследуемом месте и обилию их в пробе.

Третий метод разработан в последние годы японскими коллегами под руководством Т. Ватанабе (Watanabe et al., 1986,1988). В основе его также анализ сообщества видов-индикаторов сапробности, имеющих свой индикаторный вес. Однако метод разработан только для диатомовых водорослей, хотя и являющихся наиболее распространённой группой, но не охватывающей всего разнообразия водных экосистем, что является существенным недостатком метода. Индекс органического загрязнения по сообществу диатомовых — DAIpo — изменяется от 0 до 100 и обнаруживает высокую степень корреляции со многими физико-химическими показателями вод. Особенно чётко прослеживается связь DAIpo с электропроводностью.

Объединение различных параметров качества воды, как физикохимических, так и биологических, включая биоиндикационные и соотнесение индексов Пантле-Бука и Ватанабе представляют собой оригинальную разработку. Сопоставление индексов Пантле-Бука и индексов Ватанабе к настоящему моменту представляется не только необходимым, но и весьма продуктивным. Метод Пантле-Бука, применяемый в течение многих лет, даёт большое количество информации по оценке органического загрязнения водоёмов и водотоков, причём в пространственно-временном виде. Хорошо отработанные в этой системе представления о самоочищении приложены к конкретным типам водных объектов. Кроме того, интервалы изменения индексов сапробности (5) соотнесены с различными характеристиками воды, как среды обитания гидробионтов через классы качества вод, причем список параметров соответствия физико-химических и продукционных показателей индексам сапробности может быть довольно большим.

Метод, основанный на оценке численности живых особей хлореллы и динамики её фитомассы, даёт, в конечном счёте, представление о влиянии токсикантов на продолжительность жизни и плодовитость тест- системы. Существует альгологическая оценка фитотоксичности гербицидов (метод «бумажных дисков»). Данный метод позволяет оценить интенсивность роста биоиндикатора Chlorella vulgaris в зависимости от концентраций токсиканта. За альгицидные принимают концентрации вещества полностью подавляющие рост водорослей на дисках.

Другой метод оценки химических веществ основан на эффекте замедленной флюоресценции (ЗФ). Этот эффект проявляется у растений при наличии сформированного фотосинтетического аппарата. Гербициды (ингибиторы фотосинтеза) способны изменять интенсивность ЗФ. Под действием очень низких концентраций гербицида резко ингибируется ЗФ, что регистрируется на специальной установке. Этим способом можно выявить наличие гербицидов ингибиторов реакций Хилла, однако в случае других пестицидов метод малоэффективен.

Многие методы биологического тестирования основаны, на визуальных оценках. Весьма пригодны для этой цели зелёные и диатомовые водоросли. Под действием токсикантов первоначально зелёная масса водоросли меняет цвет — становится густо-коричневой или наоборот, обесцвечивается. Некоторые токсиканты не вызывают заметных изменений окраски, однако водоросли теряют тургор и легко повреждаются. Существуют достаточно надёжные способы количественной регистрации воздействия загрязнителей, например, плазмолиз. Для определения количества погибших клеток пользуются методом витального окрашивания. Живые клетки сильно ограничивают проникновение в протоплазму органических веществ, и будучи помещёнными в раствор ряда красителей, практически не окрашиваются. В мёртвые клетки краска проникает свободно, благодаря чему наличие погибших клеток легко поддаётся учёту.

Система тестов, фиксирующих изменения каких-либо функций организма, основана на скорости движения протоплазмы, которая у многих клеток способна совершать круговые движения (циклозис). Реакция замедления или остановки протоплазмы лучше всего заметна на растениях с удлинёнными клетками, такими как харовые водоросли (Charophyta), дюнамилла (Dunamilla) и элодея (Elodea). Присутствие свинца в среде, например, влияет на скорость движения протоплазмы, начиная с концентрации 0,5мг/мл.

Для тестирования почвы, загрязнённой ТМ используют тест учёта биологического разнообразия водорослей на единицу площади. При малейшем загрязнении почвы, первыми из водорослевых сообществ «выбиваются» зелёные водоросли.

Желто-зеленые водоросли, особенно одноклеточные, являются показателями чистоты и здоровья почвы. Их исчезновение становится сигналом на загрязнение. Однако, почвенные водоросли, как индикаторы, имеют ограничения: зачастую обеднение структуры альгопедоценоза указывает на степень общего загрязнения, без диф- ференцировки отдельных контаминантов.

Следует отмстить, что водоросли нс могут быть индикаторами фекального и тяжёлого органического загрязнения, они обладают также слабой чувствительностью к тяжёлым металлам и пестицидам. В ряде случаев биоиндикация по водорослям затрудняется их недостаточной таксономической изученностью, а также сложностью различения живых и мёртвых клеток (Воденичаров, 1985; Водснича- ров, Киряков, 1986). В последнее время трудности обработки проб, обусловленные утомительностью подсчёта числа клеток, в известной мерс уменьшаются благодаря использованию методов автоматического подсчета общей численности (Руководство по гидробиологическому. 1992).

Водоросли — индикаторы качества воды

Водоросли — индикаторы качества воды

Что такое водоросли. Водоросли широко распространены и обнаружены на всех континентах и областях Земного шара. Водоросли живут в основном в водной среде — в лужах, ручьях, реках, озерах, морях и океанах, но встречаются они в почве и на ее поверхности, на скалах, на стволах деревьев, внутри известнякового субстрата, в воздухе, в горячих источниках, а так же во льдах.

Так что же такое водоросли? Само название «водоросли» указывает, что это растения, произрастающие в воде. Но такое определение является не совсем точным, ведь в воде обитают и другие растения — цветковые водные: камыш, тростник, а также водяные мхи, хвощ и папоротники. Если мы представим себе вышеперечисленные растения, то можем с уверенностью сказать, что все они имеют сложные органы — стебель, лист, корень и они относятся к группе высших растений. Тело водорослей лишено настоящих стеблей, листьев и корней, и представляет собой таллом или слоевище (иногда из одной клетки) и водоросли включены в обширную группу низших растений, к которым относятся также бактерии, грибы и лишайники. Но по своему строению водоросли отличаются от других представителей низших растений тем, что клетки водорослей содержат хлорофилл, благодаря которому водоросли обладают способностью фотосинтеза. Определение водорослей, используемое в учебниках объединяет все, что было сказано нами об этих растениях и звучит следующим образом: «Водоросли — это низшие, т. е. слоевцовые (лишенные расчленения на стебель и листья) споровые растения, содержащие в своих клетках хлорофилл и живущие преимущественно в воде».

Водоросли играют огромную, как положительную, так и отрицательную, роль в природе и жизни человека. Так, в водоемах как создатели органического вещества, эти низшие растения являются первым звеном пищевых цепей. Водоросли являются калорийной пищей для водных животных — червей, ручейников и моллюсков. Некоторые пресноводные водоросли являются съедобными и для людей. Во многих странах мира для пищевых и косметических целей культивируются водоросли хлорелла и спирулина.

В водной среде водоросли продуцируют свободный кислород и играют значительную роль в общем балансе кислорода на Земле.

Иногда водоросли играют и отрицательную роль в природе. Так называемое «цветение» воды — чрезмерное развитие планктонных водорослей в водоемах приводит к резкому ухудшению качества воды. Вода приобретает затхлый, землистый вкус и запах. Синезеленые водоросли продуцируют токсины, которые могут вызвать кишечные заболевания, судороги, конъюктивит, аллергию.

Всего выделяют десять отделов водорослей: синезеленые, зеленые, диатомовые, золотистые, желтозеленые, бурые, красные, эвгленовые, динофитовые, харовые.

Как увидеть пресноводные водоросли в природе. Так как большинство пресноводных водорослей имеют микроскопические размеры, то увидеть их невооруженным глазом в природе возможно лишь в случае их массового развития по изменению окраски среды обитания: воды, почвы или другого субстрата.

В стоячих водоемах при массовом развитии синезеленых водорослей вода приобретает голубовато-зеленый оттенок, а на поверхности ее появляются голубоватые пенистые скопления. Часто на поверхности стоячих водоемов плавает «тина» — это скопления нитчатых зеленых водорослей. Слизистые зеленые пленки на почве в пересыхающих лужах это тоже водоросли. Вытаскивая ветки, долгое время находящиеся в стоячей воде, на их поверхности можно заметить бесформенные бурые рыхлые скопления, зеленые слизистые шарики или даже небольшие зеленые разветвленные кустики, состоящие из тонких нитей: это тоже скопления водорослей.

В реке. Если обследуется проточный водоем: река или ручей, то нужно обращать внимание на камни в реке. Если они покрыты скользким бесцветным или слегка буроватым налетом, то это значит, что на камнях растут скопления диатомовых водорослей. Иногда на камнях имеются пленчатые слизистые дерновинки или легко снимающиеся корочки коричневого, зеленого или голубовато-зеленого цвета. Это — обрастания синезеленых водорослей. Также часто в очень чистых холодных ручьях можно увидеть прикрепленные к камням слизистые тяжи или косички коричнего цвета, иногда длиной до 1м: это золотистые водоросли.

Как собирать водоросли. Вытащив камень из воды, нужно соскоблить ножом слизь или пленку с камня и поместить ее в небольшой пузырек, затем нужно добавить немного формалина. Если, например, на ветке вы увидели зеленые шарики, кустики или нити, также поместите их в пробу.

Для того чтобы изучить водоросли планктона при интенсивном его развитии достаточно зачерпнуть воды из водоема в какую-либо посуду, а затем рассмотреть каплю воды под микроскопом. Можно сшить планктонную сеть, похожую на сетку, которой аквариумисты ловят беспозвоночных. Только нужно использовать для этого «мельничный газ».

Фиксирование пробы. Если вы хотите посмотреть водоросли живыми, увидеть их движение, естественный цвет, может быть даже процесс деления, то не фиксируйте пробу, но в этом случае вы должны смотреть материал сразу же, как только вернулись с экскурсии. Если хотите, чтобы водоросли дольше оставались живыми – поместите их в большой объем воды, в которой они обитали.

Если вы будете смотреть материал не сразу, или будете передавать его кому-то для определения, то нужно пробу зафиксировать с помощью фиксатора. Лучше всего использовать 4% раствор формалина.

Этикетирование пробы. Каждой пробе нужно сделать этикетку. Можно использовать для этого кусочек лейкопластыря, который вы наклеиваете на пузырек и подписываете шариковой ручкой. Нужно указать водоем, из которого собрана проба, субстрат, с которого собрали водоросли, дату сбора и фамилию сборщика.

Микроскопирование материала. Увидеть одноклеточные водоросли мельчайших размеров можно только с помощью микроскопа. Самые простые микроскопы — это микроскопы марок Биолам и МБС. Чтобы увидеть водоросли, вам необходимо работать с увеличениями от 100 до 400 раз.

Пипеткой берется капля пробы и помещается на предметное стекло, затем сверху накрывается покровным стеклом.

Определение материала. Самая трудная часть работы с водорослями — это их определение. Книг, в которых в популярной форме было бы рассказано об определении пресноводных водорослей, проиллюстрированных рисунками или фотографиями, практически не существует. Единственное доступное для широкого круга читателей издание – это третий том Жизни растений (Жизнь растений, 1977). Можно использовать недавно вышедшую книгу «Атлас водорослей – показателей сапробности (Российский Дальний Восток)» (Баринова, Медведева, 1996).

Использование водорослей для биологического анализа воды

Большая часть видов водорослей являются показателями качества воды. Некоторые виды водорослей могут существовать только в очень чистой воде (например, водоросль из отдела Золотистых – Hydrurus foetidus), другие виды могут существовать и в чистой, и в достаточно загрязненной воде (водоросль из отдела Диатомовых — Synedra ulna), а другие способны выдержать даже весьма значительную степень загрязнения (водоросль из отдела Зеленых — Gonium pectorale). Таким образом, зная, какие водоросли обитают в водоеме, даже не делая химического анализа воды можно сказать: чистый это водоем или загрязненный. Биологический метод анализа качества воды по индикаторным организмам (водорослям, беспозвоночным) широко используется при оценке состояния водоемов и контроля за качеством воды в них. Видовой состав, численность и биомасса организмов находятся в зависимости от качественного состава и концентрации веществ, растворенных в воде. Разработана система качества вод (или их сапробности), которая оценивает степень загрязнения водоема органическими веществами и продуктами их распада. Для количественной оценки степени загрязнения водоема разработаны численные индексы. Каждый показательный организм имеет свою степень сапробности, выражаемую индексом сапробности. На основании списка видов водорослей, обнаруженных на данном участке, и их количественных показателей вычисляется индекс сапробности водоема. Этот индекс рассчитывается по следующей формуле:

S = ,

S — степень сапробности водоема;

s – сапробное значение каждого показательного организма;

h – частота встречаемости показательного организма в пробе.

Существуют опубликованные списки водорослей – показателей сапробности (или индикаторов загрязнения), в которых для каждого показательного организма указывается уже известное сапробное значение – s (Водоросли. 1989; Баринова, Медведева, 1996). Частота встречаемости вида в пробе (h) учитывается по шестибалльной шкале:

единично (1) — 1-5 экз. в препарате

редко (2) — 10-15 экз. в препарате

нередко (3) — 25-30 экз. в препарате

часто (4) — по 1 экз. в каждом ряду покровного стекла при увеличении около 10 раз

очень часто (5) — несколько экз. при тех же условиях

масса (6) — несколько экз. в каждом поле зрения при тех же условиях.

В зависимости от качественного состава видов водорослей и степени их развития можно судить о степени загрязнения водоема и делать выводы о его санитарно-биологическом и экологическом состоянии в данный момент. Разработанная система оценки качества воды по биологическим показателям дает представление о степени загрязненности обследованного участка водотока и характеризует зону самоочищения водоема, соответствующую классу чистоты воды. В системе оценки качества воды по водорослям выделяется 5 основных зон и 5 классов чистоты воды (табл. 1).

Система оценки качества вод по сапробным показателям