Источники веществ биологического происхождения в водотоках Пензенской области

Хозяйственно-питьевая вода должна иметь высокие органолептические показатели. Но, если процесс осветления воды широко применяется на практике, то дезодорация воды по настоящее время остается слабым звеном в технологической схеме очистки воды. Помимо ухудшения вкусовых качеств воды почти на всех стадиях ее обработки, ухудшение ее органолептических показателей в водоемах наблюдается в силу особенностей органического и минерального состава.

В водоемах замедленного стока распространены запахи и привкусы биологической природы. Это наблюдается в городах, которые используют поверхностные источники водоснабжения, в частности, в городе Пенза.

Характер, длительность и интенсивность запахов и привкусов воды различны. От нескольких дней до месяца в воде присутство- вали землистый, гераниевый, рыбный, огуречный, затхлый привкусы.

Запахи и привкусы биологической природы возникают в результате массового развития некоторых водорослей [1] при «цветении» воды, а также отмирания и жизнедеятельности водных высших растений, плесневых грибов, актиномицетов, некоторых бактерий. Отдают в воду пахнущие вещества макрофиты, кувшинки, рдест, тростник в период своего роста и отмирания.

Проведенные в лаборатории химии воды и микробиологии Пензенского университета архитектуры и строительства исследования макрофитов реки Сура и полученные их пахнущие вещества в виде водяных отгонов показали различную частоту характера запахов при изменении его интенсивности (табл. 1).

Таблица 1.

Сила запахов, продуцируемых макрофитами, зависит от стадии вегетации и отмирания. Для реки Сура минимальное влияние наблюдалось в мае, максимальное – в сентябре. Макрофиты, отмирая, опускаются на дно, где являются главным источником органических веществ донных отложений для развития плесеней, грибов, актиномицетов.

Актиномицеты широко распространены во всех географических зонах, включая зоны Пензенской области, встречаясь в почве, воде, на гниющих остатках растений и животных. Роль актиномицетов в появлении запахов воды широко освещена в многочисленных работах [2]. Синтез пахнущих веществ связан со спорообразованием. Эти вещества, вымываясь из почвы в воду, ухудшают ее органолептические показатели. Их концентрация в воде зависит от характера почв. Глинистые грунты, в отличие от песчаных и оподзоленных, адсорбируют пахнущие вещества значительно сильнее. Выпадение дождей и таяние снега уменьшают адсорбцию почвы, что сопровождается вымывание пахнущих веществ в водоемы. Важную роль в появлении запахов играют актиномицеты самих водоемов, покрывающих мицелием водные растения. Исследование воды и ила реки Сура в весенний и осенний периоды показало преобладание ак-тиномицетов в иле (табл. 2).

Таблица 2. Количество микроорганизмов в воде и иле реки Сура (на 1 мл и 1 г сухого ила)

Количество актиномицетов в донных отложения велико, и достигает несколько миллионов на 1 г сухого ила. Рост числа микроорганизмов в осенний период вызван скоплением отмершего планктона и бентоса, а также опавших листьев.

Подавляющее большинство штаммов акти-номицетов давали запахи мышей, затхлый, рыбный, землистый, и находились главным образом в донных отложениях. И только 10% давали приятные запахи эссенций, сухих цветов, и находились в воде.

Важную роль в развитии актиномицетов играют загрязнения водотоков. Актиномице-ты, в больших количествах усваивающие фенолы, продуцируют значительное количество пахнущих веществ.

Запахи и привкусы в реках с большой скоростью течения и не представляющие собой удобное место для развития актиномицетов, объясняются перемешиванием воды паводками, дождями, ветрами, что приводит к распространению их по всей толще воды, а также выносу их в другие водоемы. Мощным источником актиномицетов вод быстротекущих рек являются их придаточные системы.

Исследования морфологии и жизнедеятельности водных актиномицетов [3] показали, что их активное развитие происходит при температуре выше 7°, и требует наличия уг- лерода, кислорода, некоторых форм азота. При исследовании пищевого обмена актино-мицетов применялась твердая среда. В качестве питательных веществ исследовались хлориды калия, натрия, магния, железа и кальция. В дальнейших опытах были исследованы карбонаты, сульфаты, нитриты и нитраты этих металлов.

Добавление к субстрату калия стимулировало рост актиномицетов. Нитрат-анионы усваивались наиболее быстро. Необходимыми для роста оказались и ортофосфаты, количество которых зависит от вида актиномицетов. Карбонаты, сульфаты и хлориды существенного влияния не оказывают. За счет агар-агара пополнялась потребность в углероде. Аналогичное влияние в жидкой фазе показали ингредиенты, стимулирующие рост актино-мицетов на агар-агаре.

Повышенное выделение пахнущих веществ было вызвано усилением роста актиномице-тов. Как показали исследования, остающиеся в среде вещества не обладают запахом. Выделенные пахнущие вещества были разделены на нейтральные, основные и кислые. Однако химическая природа этих соединений не определена ввиду их легкой окисляемости и наличию большого количества функциональных групп.

Таким образом, в данной работе определе-    Сура в результате жизнедеятельности и отми- ны причины появления привкусов и запахов   рания макрофитов и ряда актиномицетов.

биологического происхождения воды в реке