Что значит цветение воды
Почему цветет вода и как этого избежать
Для любого садовода конечная цель, на реализацию которой бросаются все силы и ресурсы, вкладываемые в дачу, — это создание собственного эдема. А какие же райские кущи без водоема? Но после того как первый восторг от созерцания собственного дачного пруда пройдет, вы обязательно столкнетесь с необходимостью регулярного обслуживания последнего, чтобы тот не превратился в лужу с мутно-зеленой водой. Какие же проблемы могут ожидать владельца пруда? Одни из основных — помутнение воды и неприятный запах. Разберемся, почему цветет вода и как этого избежать.
Почему цветет вода?
Почему цветет вода
Вода в водоеме может потерять свою прозрачность по разным причинам. Но в нашем случае имеется в виду изменение цвета воды в связи с развитием фитопланктона. Явление это нельзя назвать экстраординарным. Обусловлено оно естественными сезонными процессами — в воде происходит быстрое развитие популяции микроводорослей и фотосинтезирующих бактерий.
Цветение воды
Чаще всего это разновидности одноклеточных сине-зеленых водорослей, которые на самом деле — бактерии, способные к фотосинтезу: цианобактерии. Кстати, именно они и создали кислород в атмосфере нашей планеты около 2,4 млрд лет назад. Помимо цианобактерий, в «деле цветения» замешаны также другие виды простейших, например динофлагелляты.
Так называемое цветение воды — термин условный, в ботаническом смысле ничто там не цветет. Наступление благоприятных условий — тепло и обилие питательных веществ, особенно фосфора — провоцирует бурное размножение микроорганизмов. Размножаются они просто: делением, поэтому скорость — приличная. Вода приобретает зеленый цвет благодаря огромному (оно может достигать более 50 мг/л) скоплению микроскопических организмов.
Наблюдаемое цветение воды — просто огромная колония цианобактерий
Вода цветет не только в прудах, озерах и реках. Бактерии активно размножаются и в морях-океанах, создавая сюрреалистические картины, видимые из космоса. Хотя явление это и имеет естественное происхождение, но в последние десятилетия экологи, гидрологи и специалисты по водной флоре и фауне волнуются: потепление климата и антропогенное загрязнение водоемов ведет к повышенной активности бактерий.
Цветение океана видно из космоса. Фото с сайта meteovesti.ru
В северных регионах встречаются преимущественно сине-зеленые водоросли, окрашивающие воду в оттенки зеленого. Но цветение может выглядеть и иначе: в зависимости от разновидностей микроорганизмов вода может стать бурой, красной или розовой. Например, жители Калифорнии или Флориды имеют возможность наблюдать красный прилив — мегапопуляцию динофлагеллятов. Ученые считают, что первая из Десяти казней египетских — это как раз и есть красный прилив: «…и вся вода в реке превратилась в кровь, и рыба в реке вымерла, и река воссмердела. » (Исх. 7:20,21).
Красный прилив
Миллиарды и миллиарды бактерий во время активного цветения быстро живут (их жизненный цикл всего половина суток), умирают и опускаются на дно. Гниение такой массы органики вызывает усиленное поглощение кислорода, что приводит к замору рыбы. Кроме того, продукты жизнедеятельности бактерий содержат токсичные вещества для водных жителей. Токсины накапливаются в рыбе и моллюсках и могут привести к заболеванию гаффской болезнью людей, употребляющих рыбу и морепродукты.
Как этого избежать
Конечно, для дачника гаффская болезнь не слишком опасна. А вот неэстетичный вид пруда или зелень в бассейне радости не добавят. Как же бороться с цветением воды или не допустить его?
К слову, многие владельцы водоемов со стажем не борются никак, считая это таким же природным явлением, как летняя гроза или лед на пруду зимой: в здоровом водоеме активизация бактерий длится неделю-полторы, а потом вода вновь становится прозрачной.
Зелень в бассейне радости не добавляет
1. Гармоничный водный мир
Первый способ избежать цветения воды — создать устойчивый биоценоз. Цианобактерии — первая ступень в пищевой цепочке. Если есть кому их поглощать, то размножившиеся в благодатных условиях микроорганизмы никому не повредят, а только добавят питания обитателям пруда.
Создайте в своем водоеме гармоничный мир
2. Не дать им шанса
Садовый водоем требует регулярного ухода
3. Нет застойным явлениям
Как известно, чаще и быстрее всего зацветает стоячая вода. Если нет возможности сделать проточный водоем (с очисткой или заменой воды), дополните свой пруд водопадом, фонтаном или просто установите аэратор. Текущая вода устранит застойные явления и дополнительно внесет кислород. Это поможет остальным обитателям пруда чувствовать себя лучше и активнее поедать фитопланктон.
Установите в пруду аэратор воды
4. Следите за уровнем pH
Средства против цветения воды
Если ваш пруд или бассейн зацвел, то стоит внимательно присмотреться к его устройству: все ли изложенные выше рекомендации соблюдены?
Цветение воды
Цвете́ние во́ды в водоёмах – природное явление, вызываемое массовым размножением фитопланктона – свободно парящих в воде микроводорослей. Этот термин объединяет виды, входящие в 13 групп водорослей. Весной и осенью в водоёмах преобладают холоднолюбивые диатомовые водоросли, имеющие большие клетки с кремневым панцирем. Следует заметить, что при отмирании панцирь диатомовых опускается на дно и может сохраняться долгое время. На этом основан так называемый диатомовый анализ – метод реконструкции условий, которые были в данном водоёме многие годы назад (сотни и тысячи лет). Это позволяет оценить изменения экологических условий в водном объекте.
Большинство водорослей насыщает воду кислородом в процессе фотосинтеза, нейтрализует многие химические соединения, поглощает нитраты и углекислый газ при разложении органики, контролирует развитие бактерий. Многие одноклеточные виды служат пищей для мальков рыбы, рачков, коловраток и т.д.
Длительное время доминирующее развитие одного или нескольких видов фитопланктона в водоёмах в отдельные периоды интересовало лишь узкий круг специалистов-гидробиологов. Однако с середины ХХ в. цветение воды природных водоёмов стало принимать характер серьезной глобальной экологической проблемы. В летний период негативные последствия массового развития группы сине-зелёных водорослей стали принимать угрожающие масштабы. По особенностям строения клетки эта группа водорослей близки к бактериям, поэтому их иначе называют цианобактериями. Среди тысяч описанных видов цианобактерий имеются формы одноклеточные, колониальные и нитчатые. Высокая приспособляемость сине-зелёных водорослей к условиям окружающей среды обусловила их широкое распространение в природе. В неблагоприятных условиях сине-зелёные водоросли формируют покоящиеся клетки – споры, или акинеты. Осенью при снижении температуры эти споры опускаются на дно, перезимовывают, сохраняя жизнеспособность популяции, а весной прорастают и вплывают на поверхность воды к свету.
При возникновении благоприятных условий клетки сине-зелёных водорослей размножаются с огромной скоростью простым делением. Удвоение их массы происходит в считанные часы и концентрация в воде достигает миллионов клеток в миллилитре. Цветение воды классифицируют по биомассе водорослей: слабое – до 1 мг/л, умеренное – 1–10 мг/л, интенсивное – 10–50 мг/л, гиперцветение – более 50 мг/л. В водоёмах средней полосы России среди сине-зелёных доминируют виды родов Microcystis, Anabaena и Aphanizomenon. Мониторинг цветения осуществляется путём анализа видового состава с измерением биомассы водорослей. Широко применяется оценка биомассы через измерение концентрации хлорофилла. Этот пигмент синтезируется в клетках фитопланткона и обеспечивает оптимальное функционально-активное состояние растительной клетки. Процессы образования и разрушения хлорофилла связаны с общим метаболизмом растительного организма. Поэтому по хлорофиллу оценивают степень развития водорослей, их биомассу и первичную продукцию, судят об уровне трофии и нагрузке биогенными элементами водоёма в целом. Спектрометические методы определения хлорофилла позволяют проводить мониторинг этого пигмента из космоса, отслеживая крупные пятна цветения внутренних водоёмов и морей.
В интенсивно цветущих водоёмах концентрация этого пигмента может достигать 300 мкг/л.
Во время массового развития сине-зелёных водорослей наблюдаются характерные «пятна цветения» (в англоязычной литературе для их обозначения используется термин «bloom») вызванные ветровым переносом лёгких, концентрирующихся у поверхности клеток водорослей. Наиболее высоких концентраций водоросли достигают в заливах, где в результате нагона образуются плотные слои сине-зелёного цвета.
При оседании водорослей на дно происходит окисление органического вещества. В летний и зимний периоды при стратификации водной толщи не происходит обогащения кислородом нижних слоёв воды верхними, возникает аноксия, т.е. бескислородный режим. Химическое состояние в придонных слоях и донных осадках сдвигается от окислительных к восстановительным условиям, благоприятствующим выделению из донных осадков токсикантов, например тяжёлых металлов.
Резкий скачок потребления кислорода разлагающейся органической массой в это время приводит к возникновению кислородных дефицитов и рыбных заморов. Цветение воды наносит существенный ущерб рыбному хозяйству и создаёт серьезные проблемы для муниципального водоснабжения. Известны случаи забивания фильтров водопроводных станций сгустками цианобактерий. Наконец, существенным отрицательным следствием развития сине-зелёных следует считать явление биокоррозии – обрастания трубопроводов, оборудования электростанций, плотин биопленками цианобактерий. Таким образом, проблема цветения водоёмов сине-зелёными водорослями должна волновать не только гидробиологов и гидроэкологов, но и государственные органы, ответственные за охрану здоровья и защиту окружающей среды.
Причиной возрастающих масштабов цветения водоёмов сине-зелёными водорослями считается избыточная нагрузка на водоёмы биогенных веществ, прежде всего фосфора. Это явление, называемое антропогенным эвтрофированием, приобрело глобальный характер и в настоящее время является предметом активных исследований. При этом массовое развитие сине-зелёных водорослей наблюдается не только в водоёмах замедленного водообмена, но и в реках. Обычно массовое развитие цианобактерий связывают с высокими концентрациями минерального фосфора в воде водоёма, низким отношением содержания в воде азота к фосфору, низкой концентрацией в воде дафний, способных потреблять некоторые виды сине-зелёных, благоприятным температурным режимом для теплолюбивых видов фитопланктона. Важное значение для быстрого развития цианобактерий и образования пятен цветения имеет сравнительно слабый пресс более высоких трофических уровней, поскольку крупные колонии сине-зелёных водорослей непригодны в качестве пищи для зоопланктона, предпочитающего другие группы. К сожалению, если физиология и экология цианобактерий в значительной мере изучена, то полного понимания механизмов цветения пока наукой не достигнуто. В настоящее время не существует не только универсальных, но даже и для отдельных водоёмов теоретически обоснованных методик прогнозирования развития фитопланктона. Причина этого – чрезвычайная сложность и многофакторность этого явления; при этом определяющие цветение факторы действуют одновременно и с разной интенсивностью.
Серьёзные негативные последствия цветения обусловили активную разработку их научного исследования и поиск мер, направленных на сдерживание развития токсичных цианобактерий. Помимо специальных водоохранных программ по снижению внешней нагрузки на водоёмы биогенных веществ разрабатываются мероприятия для подавления цветения в самом водоёме. Эти мероприятия включают как прямые методы подавления цветения, например применение альгицидов, так и косвенные, направленные на усиление лимитирующих факторов цветения и понижения способности экосистемы к фотосинтезу. Определённую роль может играть культивирование и ежегодное скашивание конкурентов фитопланктона – макрофитов. Среди попыток направленного воздействия на экосистемы особое место занимают биологические методы, называемые биоманипуляцией. Известным биологическим способом подавления массового развития цианобактерий является вселение в водоём растительноядной рыбы – белого толстолобика, хотя этот метод далеко не всегда оказывается успешным. В любом случае для реализации методов биоманипуляции необходимы широкие полевые испытания биохимических методов и разработка научных способов внесения биологических субстанций в водоёмы. Очевидно, что перспектива борьбы с цианобактериальным цветением водоёмов связана с применением комплексных экотехнологий, сочетающих различные методы подавления цветения.
Цветение воды в водоемах
Многим приходилось наблюдать, как в колодце, пруду, даже в аквариуме, вода зеленела, начинала неприятно пахнуть. Причина изменения свойств жидкости — цветение воды.
Какое явление называют цветением воды
Природное явление, при котором происходит многократное увеличение концентрации сине-зеленых водорослей в водоеме, называется цветением воды. При этом вода чаще всего приобретает зеленый цвет, но может пожелтеть, покраснеть, и даже стать коричневой. Причина ее окрашивания заключается в высокой концентрации пигмента в клетках водорослей. Явление встречается как в пресной, так и в морской воде.
Чаще всего картина наблюдается в стоячих неглубоких водоемах, таких как пруды, озера, заводи рек, бассейны.
Под воздействием солнечных лучей и жаркой погоды усиленно развиваются одноклеточные особи и отдельные водоросли (фитопланктон). Из-за этого вода меняет не только цвет, но и свойства. Таким образом, причиной мутной воды в теплую погоду являются не паводки и наносы, а цветение.
Процесс зацветания водоемов в большинстве случаев начинается в конце июля или в первой декаде августа. Его продолжительность составляет 10-14 дней.
Причины и последствия явления
В связи с тем, что основными причинами цветения воды в водоемах являются водоросли и мусор, в большинстве случаев вода зацветает в водоемах, где нет течения или оно слабое.
Процесс развивается следующим образом:
По строению клетки сине-зеленых водорослей схожи с клетками бактерий, поэтому они получили название цианобактерий.
Благоприятные условия: жаркая погода, отсутствие дождей способствуют моментальному размножению водорослей делением клеток. Их масса удваивается за несколько часов, скопление насчитывает миллионы клеток в миллилитре воды.
Каждый водоем цветет по-особенному. Бывают такие, где даже в самую жару нет зацветания воды, и такие, где вся водная поверхность зеленая.
Процесс цветения водоемов негативно сказывается на их экологическом состоянии и качестве воды:
Меры борьбы
Ученые исследуют природу цветения воды, разрабатывают методику сдерживания роста цианобактерий. Созданы отдельные водоохранные программы, подавляющие зацветание в водоеме, как прямым воздействием, например, альгицидами (средства, уничтожающие водные растения), так и косвенным, нацеленным на устранение факторов зацветания.
Подавляет развитие цианобактерий растительноядная рыба, например, белый толстолобик, амур. Но не всегда заселение толстолобика дает нужный результат.
Специальные организации пытаются бороться с этим губительным явлением:
К сожалению, перечисленные меры борьбы не дают нужного эффекта. Кроме того они очень материально и трудозатратны.
Водоемам и его обитателям нет никакой пользы от зацветания. Ученые пока не знают, как точно сбалансировать водный режим, чтобы урегулировать рост и развитие сине-зеленых водорослей. Они считают, что глобальная причина увеличения ядовитых цианобактерий — прирост населения на планете Земля. Вместе с этим усиленно развиваются промышленность и сельское хозяйство. Отсутствие экологической грамотности у руководителей предприятий и хозяйств усугубляет ситуацию.
Жители городов, деревень обязаны активно помогать в сохранности чистых водоемов, участвовать в их очистке. И в первую очередь — не засорять. Сохранить чистую воду на планете — значит сохранить жизнь.
Цветение воды: причины и последствия
Цветения воды – естественный процесс, причиной которого является активное размножение микроскопических водорослей (преимущественно сине-зеленых). В результате вмешательства человека это явление стало более частым и вызывает ряд проблем:
К борьбе с вредным цветением воды привлечены не только природоохранные организации. В частности, NASA постоянно осуществляет мониторинг цветения воды из космоса с помощью спектрального анализа. Эта миссия называется Coastal Ocean (HICO) и первоначально планировалась как однолетнее исследование, однако NASA продлило на 3 года, и ее мощности до сих пор используются для мониторинга состояния вод [1].
Цветение воды озера Эри, 2019
Эта система мониторинга показала, как экосистема озера Эри пострадала от цветения воды, что принесло значительный экономический ущерб для региона и затронуло сразу 2 страны – США и Канаду. Когда были приняты меры, ситуация значительно улучшилась.
Однако в Украине, из-за отсутствия контроля над факторами, которые вызывают цветение водоемов, мы наблюдаем цветение Днепра, его притоков, а также прибрежной акватории Черного моря несколько раз в год.
Об этой проблеме пишут в СМИ, ее активно освещают экологические и природоохранные организации, такие как Всеукраинская экологическая лига. Они подчеркивают необходимость профилактики и правильной борьбы с цветением водоемов в Украине [2].
На фото ниже – цветение Черного моря, зафиксированное в июне 2019 года. Подобное массовое явление впервые наблюдалось в 2010 году и охватывало 80% прибрежных вод. С тех пор оно происходит ежегодно и в 2020 году продолжалось рекордные 2 месяца [3].
Цветение Черного моря в 2019 году возле Одессы [4]
Какие водоросли вызывают цветение?
Вредное цветение воды чаще всего вызывают три типа водорослей:
Цианобактерии, или сине-зеленые водоросли, активно размножаются в пресноводных озерах, реках или лиманах. Они выделяют опасные для людей и животных токсины, которые при высокой концентрации могут не выводиться водоочистными сооружениями. Кроме того, водоросли блокируют доступ кислорода и солнечных лучей в толщу воды, что вызывает массовую гибель обитателей водоемов.
Диатомовые водоросли и динофлагелляты обычно вызывают “красные приливы” на побережье океана, морей или заливов. Они вырабатывают токсины, способные накапливаться в моллюсках и вызывать отравление людей, птиц и животных, которые их потребляют.
Почему цветение воды стало таким массовым именно в последнее десятилетие?
В природе массовое цветение фитопланктона является редким явлением, однако в результате глобализации экономики оно начало распространяться даже на нетипичные для него регионы.
Например, в 2016 году в Атлантическом океане было зафиксировано сине-зеленое цветение.
Сине-зеленое цветение акватории на севере Атлантического океана [5]
Основными причинами цветения воды по всему миру являются:
Для Украины наиболее массовым является сине-зеленое цветение воды, которое кроме изменения цвета воды создает еще и неприятный запах. Распространение цветения водоемов в нашей стране имеет антропогенную природу:
При достаточно высокой температуре воды все эти виды загрязнения вод становятся источником питания для сине-зеленых водорослей, которые быстро размножаются, превращаясь в экологическую катастрофу [2].
В последние 10 лет активное хозяйствование и отсутствие регуляции загрязнения сточных вод существенно повлияли на состояние украинских водоемов. Согласно данным Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, именно в последнее десятилетие в водоемы попало большое количество соединений азота и фосфора, которые являются катализаторами цветения воды. Выброс канализационных стоков, аварии на очистных станциях также вносят вклад в обогащение водоемов питательными веществами. Наконец, активное использование воды заводами и фермерскими хозяйствами приводит к обмелению рек, что создает оптимальные условия для роста водорослей.
Чем опасно цветения водоемов?
Как уже отмечалось, цветение водоемов вызывает массовую гибель рыбы, водных млекопитающих, а также растительности на дне. Некоторые виды водорослей выделяют токсины в процессе роста, другие разлагаются с образованием ядовитых веществ, и такая вода становится непригодной для питья и купания.
Значительный ущерб от цветения воды испытывают туристические регионы: запрет купаться и неприглядный вид туристических локаций снижают местные доходы.
Цветение водоемов рыбных хозяйств также имеет неблагоприятные последствия для людей, даже если рыба не погибает: продукция таких хозяйств может быть токсичной (особенно это касается моллюсков и раков). Массовое вымирание рыбы может привести к банкротству малого и среднего бизнеса [7].
Можно ли остановить цветение водоемов?
На сегодня уже существуют различные виды средств, которые сдерживают рост микроскопических водорослей, убивают их и осаждают вредные продукты их жизнедеятельности. К ним относятся:
Однако, использование этих средств на таких больших территориях, как Днепр, его притоки или побережье Черного моря, требует государственного регулирования: дотаций на очистку водоемов, более жесткого регулирования использования водных ресурсов, качества фильтрации стоковых и канализационных вод [10].
Укргидроэнерго на своей официальной странице также подчеркивает необходимость регуляции состава моющих средств (в большинстве стран ЕС уже введены ограничения по использованию фосфатов в их составе) и необходимость мер по оздоровлению водных экосистем [11].
Может ли обычный человек бороться с цветением воды?
Основным бытовым загрязнителем канализационных вод являются стиральные порошки, моющие средства на основе фосфатов и фосфонатов. Поэтому каждый может внести свою лепту, отказавшись от их использования. Существует большое количество экологичных средств бытовой химии: бесфосфатных стиральных порошков, гелей для стирки, средств для мытья посуды и т.д., которые можно легко приобрести на нашем сайте.
Органическое средство для мытья посуды, не содержит спиртов, парабенов, агрессивных ПАВ, силиконов, продуктов нефтепроизводства, фосфатов, ароматизаторов и красителей. С добавлением апельсинового масла. Упаковка 500 мл.
Профессиональное решение для деликатной экологичной стирки Proprete Baby Care. Средство бренда Proprete не содержит фосфаты, фосфонаты, хлор, ароматизаторы, оптические отбеливатели. Эффективный и безопасный для детских вещей, не вредит окружающей среде.
[product_refill link=»https://ecogrizzly.shop/ru/product/proprete-baby-care-bottling-ru/»]
Универсальный концентрований стиральный порошок бренда Proprete из экологичного сырья для автоматической и ручной стирки. Не содержит фосфатов, хлора, цеолитов; предназначен для деликатной и одновременно требовательной стирки. Компактная упаковка (1 кг).
Своевременное выявление цветения воды также зависит от людей. Если вы заметили массовый рост водорослей в водоеме, необходимо обратиться на горячую телефонную линию местного органа управления водными ресурсами. Например, для реки Днепр эту функцию выполняет Укргидроэнерго; однако существуют также локальные областные Управления Государственного агентства рыбного хозяйства, Государственная Экологическая Инспекция.
Выводы
Цветение воды – актуальная проблема не только для экономики, но и для медицины. Улучшение качества питьевой воды должно быть приоритетом не только для государства, но и для каждого сознательного человека. Своевременный мониторинг цветения водоемов, ответственное использование бытовых химикатов, распространение информации об этой проблеме – несложные действия, которые имеют большие последствия в первую очередь для нашего с вами благополучия.