Рекультивация водной среды за счет водорослевых плантаций

Актуальность темы исследования заключается в том, что проблема загрязнения водной среды в настоящее время является одной из самых важных. Следовательно, возникает вопрос о рекультивации водной среды от различных вредных отходов, вредных веществ и других видов загрязнений. Особую популярность в этом деле получило растительное сырье, которое с успехом используется в технологии очистки водной среды. Ученые еще давно заметили способность растительного сырья накапливать определенные биологические вещества и таким образом очищать водную среду.

Поэтому основным драйвером промышленного и экологического развития должно стать, по нашему мнению, водорослевое сырье. Анализ и применение водорослей в очистке водной среды открывает большие перспективы развития для производства, экологии и экономики.

Целью выполненного исследования является изучение вопросов рекультивации водной среды за счет водорослевых плантаций.

Сфера применения водорослевых плантаций довольно широка: во-первых, они используются, как основное сырье для питания рыб, что также создает основу для очистки водной среды, во-вторых, они с успехом используются в производстве, повышая тем самым его эффективность, в-третьих, водорослевые плантации используются, как средство для рекультивации и очистки водных ресурсов. Рассмотрим данные направления более подробно [2, с. 19],

Следует отметить, что водорослевые плантации используются как органические удобрения для питания рыб, которые являются живым фильтром для водной экосистемы. Данные удобрения имеют широкий спрос, как на отечественном рынке, так и на зарубежном.

Кроме того, водорослевые используются также в качестве пищи для водных животных, которые в свою очередь являются пищей для рыб. Поэтому развитие животного планктона зависит также от использования водорослей в рыбном хозяйстве. Наряду с положительным влиянием водорослевых на рыбохозяйственную промышленность, они также могут оказывать и отрицательное воздействие. Например, огромный вред наносят так называемые планктонные водоросли, которые в момент цветения загрязняют водоемы, а это в свою очередь ведет к вытеснению планктонных животных, являющейся пищей для рыб.

Зарубежный опыт использования водорослевых в промышленности показывает эффективность их применения в целях рекультивации и использования в качестве драйвера экономического развития.

На рисунке 1 наглядно представлено использование водорослевых в качестве драйвера рыбохозяйственной промышленности.

Рис. 1. Водорослевые – перспективный драйвер рыбохозяйственной промышленности

Предполагаемый экономический эффект от реализации предложенных рекомендаций должен обеспечить прирост объема кормовой продукции из водорослей к концу 2023 году около 400 тыс. тонн. Производство удобрений должно увеличиться на 250 тыс. тонн. Доход от реализации прироста объема продукции оценивается примерно в 2,9 млрд. рублей.

Подводя итог можно сделать вывод, что рыбохозяйственная промышленность является перспективным направлением для развития экономики всей страны. Следовательно, увеличивая прирост продукции можно тем самым увеличить основные экономические показатели развития в перспективе. Важным направлением в достижении намеченного пути является использование водорослевых в качестве сырья для питания рыб, которые в свою очередь помогают очистить водную среду обитания. Благодаря им вода становится чистой, прозрачной и насыщенной кислородом.

Далее рассмотрим, как осуществляется рекультивация водной среды за счет использования водорослевых плантаций. Сам способ очистки водных ресурсов называется био-гидроботаническим (гидробиологическим) способом. Для создания зеленых водорослевых плантаций используются искусственно созданные болота, биопруды, площадки и т.д. Технология очистки на первый взгляд кажется довольно простой. Она заключается в том, что сточная вода попадает в искусственное бо- лото или пруд, далее она проходит систему очистки и направляется обратно в водную среду. Однако, при создании искусственных очистных площадок необходимо учитывать рельеф местности, ее наклон, строить в низменности [4, с. 17].

Очистка стоков вод происходит естественным путем за счет создания водорослевых плантаций. При этом необходимо учитывать некоторые особенности:

• 1)    оптимальный уклон направляемого потока воды;

• 2)    обеспечение циркуляции для питания корневой системы растений;

• 3)    обеспечение эффективной плотности посадки растительности;

• 4)    обеспечение постоянного контроля наблюдения за процессом рекультивации водной среды.

Следует отметить, что технология гидробиологической очистки с успехом применяется во многих зарубежных странах (США, Китае, Индии) и доказала свою эффективность. Так, с помощью водорослевых плантаций можно снизить уровень загрязнений на 70-90%, в том числе на 5060% избавиться от содержания фосфора, 80-90% тяжелых металлов и примерно на 95% от углеродных соединений [3, с. 77].

Особым видом загрязняющих веществ для водной среды являются отходы нефтеперерабатывающей промышленности. В таблице 1 наглядным образом представлены источники загрязнения вод нефтью и нефтепродуктами.

Таблица 1. Основные виды источников загрязнения вод нефтью и нефтепродуктами

В связи с этим в последнее время широкое распространение получила система очистки водной среды с помощью фукусовых водорослей, которые позволяют избавиться от продуктов нефтепереработки. Фукусовые водоросли, относящиеся к семейству бурых водорослей устойчивы к ультрафиолету, могут долгое время обходиться без воды, устойчивы к действию неблагоприятных факторов окружающей среды. Они являются отличными биофильтрами, блокирующими загрязнение и размножение вредных бактерий в водной среде. Принцип их действия заключается в том. Что после разлива продуктов нефтепереработки образуется масляное пятно, которое не растекается благодаря действию данных водорослей. Кроме того, с помощью бактерий начинается процесс очистки вод от данных загрязнений [1, с. 14].

Таким образом, различные технологии использования водорослевого сырья для рекультивации водного пространства способствует решению ряда задач в области экологии и безопасности среды обитания человека.

С целью повышения эффективности рекультивации водной среды за счет водорослевых плантаций в данном исследовании нами предлагается ряд практических рекомендаций:

• 1)    выведение лабораторных культур водорослевых, хорошо адаптируемых к водным условиям (освещение, температура и т.д.), что позволит снизить их цветение в воде, а, следовательно, избежать загрязнения самой воды;

• 2)    для непосредственной борьбы с цветением воды рекомендуется использовать в оптимальных дозировках медный купорос;

• 3)    в целях снижения мутности воды необходимо применять фильтры для ее очистки;

• 4)    использование оптимальной системы освещенности на промышленном производстве в целях подавления развития различных бактерий;

• 5)    использование современных технологий по переработке сырья с сохранением высокого качества получаемого продукта;

• 6)    стимулирование инвестиций в развитие и переработку водорослевого сырья.

Считаем, что разработанные рекомендации по повышению эффективности процесса рекультивации водной среды за счет водорослевых плантаций, по нашему мнению, позволят расшить масштабы промышленной деятельности и завоевать лидирующие позиции на рынке.

Заключение. Можно сделать вывод о том, что рекультивация водной среды за счет водорослевых плантаций является инновационным способом для ее восстановления. Такие плантации способны очистить большое водное пространство, создать условия для размножения рыбы, обогатить воду питательными веществами и насытить кислородом. Следовательно, разведение водорослевых плантаций является перспективным и выгодным делом, а также залогом обеспечения экологической чистоты и безопасности условия для обитания человека.