Санитары по природе, кто они?
Они являются санитарами водоемов и подтверждением того, что вода обладает хорошим составом, не содержит вредных выбросов и не вредна для живых существ.
Если в вашем дворе есть натуральный водоем, то он периодически нуждается в очистке. Вы можете обратиться к услугами профессионалов, например, к специалистам, которые делают уборку коттеджей СПб. Но есть вариант и увлекательнее – поселить в своем пруду раков.
Для начала, давайте рассмотрим, что из себя представляют эти животные, где и как они живут, чем питаются и какие функции выполняют.
В России распространены широкопалые речные раки. Они вырастают до 25 см в длину, состоят из двух отделов, получили неброский буро-зеленый или коричневый с синим отливом цвет тела.
Они живут только в пресных водах. В речках, озерах, ручейках и прудиках, в том числе и искусственных. Этот вид членистоногих очень чувствителен к загрязненным водам, поэтому хорошо обживается только в экологически чистых водоемах, наполненных кислородом.
Этой особенности раков нашлось применение на водоочистных сооружениях. Нет, членистоногих не используют для очистки воды. Они служат дополнением к приборам контроля качества воды и применяются в лабораториях в качестве живых биоиндикаторов. На панцирях раков закрепляют специальные датчики, считывающие их сердечный ритм, по этому показателю определяется реакция животных на воду. Если ее состав не соответствует норме, работники станции принимают дополнительные меры по очистке.
Практически весь рацион раков составляет растительная пища: различные водоросли, ряска, хвощ, водяная чума, рдест, опавшие осенью листья. В общем, практически все, что может подпортить внешний вид и чистоту воды в пруду.
Облачаясь в хищников, раки уничтожают различных моллюсков, насекомых вместе с их потомством, головастиков. Причем любят раки не только свежее мясо, но и падаль лягушек, рыб и других животных. Они охотно объедают органические остатки, благодаря чему защищают водоем от загрязнения и распространения неприятных запахов. Кстати, душок от падали раки чуют за десятки метров, быстро находя зловонный объект для пиршества.
Делаем пруд чистым с помощью раков
Вам следует завести раков, если вы мечтаете, чтобы ваш пруд всегда был наполнен прозрачной водой и не источал неприятных запахов. Это требует совсем небольших затрат и не занимает много времени.
Каким должен быть пруд?
На один квадратный метр водоема достаточно 5-7 особей раков. Если почвы на вашем участке не содержат известняка, то можете удобрять пруд. Это пойдет на пользу ракам, укрепит их панцири. Также у раков должны быть выходы к суше. Пусть это будет обычная ветка, по которой животные смогут выбираться наружу. Если вам кажется, что членистоногим не хватает источников питания, подкармливайте их вареной картошкой и морковкой, мясными продуктами, комбикормом или червями.
Вот такими интересными способностями обладают речные раки. Как видите, развести их в своем пруду для очистки воды не так уж сложно. Достаточно просто учесть некоторые нюансы жизни и поведения членистоногих, чтобы ваше «сотрудничество» было бесхлопотным и продуктивным.
Источник
Невский рак
Раки «работают» в Водоканале с декабря 2005 года.
Системы биомониторинга качества воды есть на всех водопроводных станциях города и ближайших пригородов. Их главная задача – следить за уровнем токсичности источника питьевого водоснабжения Санкт-Петербурга – невской воды. Представители аборигенных узкопалых раков, обитающих в Неве и Невской губе, живут в аквариумах на каждом водозаборе Петербургского Водоканала.
Зачем нужны раки
Вода из Невы, прежде чем попасть на очистные сооружения и стать водопроводной, контролируется помимо лабораторий такими «сотрудниками». Технологам необходимо знать, не поступает ли на очистные сооружения вода, загрязненная токсическими веществами и в концентрациях, которые не могут быть удалены из воды с помощью имеющихся технологий и оборудования. Существующие физико-химические методы анализа требуют времени, а технологам важно получить сигнал о поступлении на водозабор подобной воды как можно раньше. Оперативно, в реальном времени «сообщить» об опасности могут живые водные организмы, в частности, раки, которые очень чувствительны к загрязнениям среды их обитания.
Как они работают
К панцирю рака, сидящего в аквариуме, приклеивается волоконно-оптический датчик, который позволяет незаметно для животного в течение длительного времени регистрировать его сердцебиение. На экран компьютера диспетчера смены непрерывно выводятся уже обработанные результаты показателей сердечного ритма и стресс-индекса раков в виде системы «светофор»: красный, желтый или зеленый световые сигналы. Нормальный сердечный ритм ничем не обеспокоенного рака (соответствующий зеленому сигналу), колеблется в зависимости от температуры воды от 30 до 60 ударов в минуту, а стресс-индекс обычно близок к нулю. В случае опасности частота сердечных сокращений резко повышается не менее чем на 50%, а стресс-индекс возрастает до нескольких тысяч. При попадании в воду токсичных веществ раки реагируют в течение 1,5-2 минут (это время с учетом обработки данных). Их кардиоритм учащается – приборы дают сигнал тревоги (красный сигнал на мониторе диспетчера смены), по которому автоматически отбираются пробы воды для последующего подробного лабораторного анализа воды химическими и биологическими методами, и оповещаются все службы водопроводной станции. К счастью, за все время работы раков в Водоканале нештатных ситуаций не возникало, а столь «высокие стрессовые показатели» специалисты Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН, разработавшие этот метод биомониторинга качества воды, фиксируют только при еженедельных профилактических тест-обследованиях раков.
Особые требования
Кроме станции биомониторинга, на Главной водопроводной станции есть еще и ферма, основная задача которой – разведение своих, адаптированных к производственному шуму и людям раков. Так животные с рождения привыкают к общению с людьми, природным колебаниям качества невской воды, шуму насосов станции. Раки реагируют и на раздражители, не связанные с загрязнением воды, – например, на шум включаемого оборудования. Чтобы отсечь ложные срабатывания системы (ложные с точки зрения токсикологической опасности воды), ученые создали специальную аналитическую станцию, которая измеряет ряд характеристик воды – щелочность, температуру, мутность, а также снабжена датчиками шума и вибрации. Если аппаратура зарегистрирует вибрацию, то сигнал опасности в диспетчерскую не поступит, потому что датчики фиксируют момент, когда учащение сердцебиения рака совпадает с шумовым эффектом, и отсекают его как не связанного с токсикологической опасностью. На службу в Водоканал принимают самых обычных раков. Это достаточно хорошо изученные животные с точки зрения физиологии и токсикологии. Однако для того, чтобы попасть на службу в Водоканал, раки проходят тщательное биохимическое и физиологическое обследование здоровья. Работают только самцы в возрасте 3-5 лет, три дня через шесть. Срок их службы составляет примерно год. Дело в том, что по своей физиологии раки должны зимовать, впадая в этот холодный период в состояние «спячки», а лишение их того, что придумано природой, естественно, ослабляет животное. А к дежурству допускаются только здоровые особи в хорошем функциональном состоянии.
В конце 2010 года система биомониторинга с использованием раков была усовершенствована. Если раньше на рабочую смену «выходили» по два рака, то с 2011 года их стало шесть. В 2018 году была проведена еще одна модернизация. С момента запуска биомониторинга у ученых из Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН появились новые разработки.
Сейчас на каждой станции биомониторинга работает по восемь раков. Животные разбиты на две группы, изолированные друг от друга и от внешних раздражителей, со сдвигом начала «светлого» периода на 12 часов при искусственном освещении. То есть когда у одной группы из четырех раков день, у другой группы из четырех раков ночь. В результате исключается возможность ложного срабатывания системы из-за особенностей активности животных в разные периоды суток.
Дополнительный контроль
Для получения более точной реакции на изменения качества воды наряду с раками работают рыбки. Видеокамера постоянно фиксирует их движение. Если в воде обнаружится токсическое загрязнение, то это сразу отразится на поведении рыбок – они перестанут двигаться, всплывут вверх брюшком или опустятся на дно. А если в это время забеспокоятся и раки, то специалисты начнут предпринимать необходимые действия. Такое дублирование только на пользу человеку. Ученые говорят, что неплохо бы доукомплектовать существующие станции биомониторинга системой «маслс-монитор» (от английского mussel – двустворчатый морской моллюск мидия). Речные двустворчатые моллюски – очень хорошие индикаторы качества воды, в которой они живут. В неблагоприятных условиях кроме увеличения кардиоритма они захлопывают створки своих раковин.
Источник
Раки как эксперты качества водопроводной воды. Как раки контролируют качество воды
В Санкт-Петербурге уже не первый год контролируют чистоту воды раки. Контролируют как невские так и австралийские раки, но есть еще необычные сотрудники — это улитки. Их называют животными-биоиндикаторами.
Данную систему биомониторинга воды разработали ученые из Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН .
Работать на водоканале раки стали с 2005 года, зимой работают речные раки, а летом австралийские. Они контролируют состояние воды в реке Нева и качество воды перед сбросом в водный объект.
Шестеро гениев на борьбе с загрязнением воды
На водоканале работают всего 6 раков. Зимой работают невские раки, так как подходящая температура для них не выше 22 градусов, а летом работают австралийские раки, они любят тепло. Работать допускаются только самцы в возрасте от 3 до 6 лет, прошедшие тщательное биохимическое и физиологическое исследование. Работают раки всего 1 год с выходными, их график работы три дня через 6. Такой график работы обусловлен их физиологией, если нарушить их ритм, то у раков начнет ослабляться здоровье, как и у любого живого существа и они начнут выдавать не правильную информацию.
Для чего нужны раки на водоканале?
Методы анализ воды, которые существуют на водоканале могут определить только часть загрязняющих веществ воде и на это надо время, а информации о загрязнении должна поступить как можно быстрее, для этого и существуют раки, только они могут быстрее сообщить об опасности, так как очень чувствительны к загрязнениям среды.
Как работают раки?
Они сидят в аквариуме, через которые непрерывным потом проходит сточная очищенная вода, а к панцирю раков прикреплен датчик, который регистрирует их сердцебиение, затем показатели сердечного ритма рака и показания стресс-индикатора выводятся на экран компьютера, затем в виде сигналов похожих на светофор компьютер показывает спокоен рак или находится в стрессовой ситуации.
Нормальный ритм сердцебиения рака от 30 до 60 ударов в минуту, если в аквариумы начинает поступать загрязненная вода, то сердцебиение раков учащается минимум на 50%, тогда по датчикам поступает сигнал и загорается красный сигнал, обычно на это уходит 1,5 минуты. В таком случае автоматически берутся пробы воды и проводится лабораторный подробный анализ. Но работает это в том случае, если сердцебиение повысилось у всех шести раков, а если же у одного, то возможно он просто заболело или что-то его забеспокоило.
Вместе с раками еще работают рыбки. Если они чувствуют загрязнение воды, то всплывают брюшком к верху или наоборот идут ко дну. В этот момент раки уже почувствуют опасность и забеспокоятся, тогда на экранах загорится красный сигнал.
Естественно, что раки это не единственный метод проверки воды на водоканале. Качеством воды полноценно занимается лаборатория. Но они быстро реагируют на ситуацию загрязнения воды, к тому же раки обладают стрессоустойчивостью и неприхотливостью.
Источник
«Водоканал» сменил раков, наблюдающих за чистотой воды
На Юго-западных очистных сооружениях (ЮЗОС) ГУП «Водоканал» состоялась «пересменка» животных, которые помогают наблюдать за качеством очистки стоков. Так как температура воды падает, то теплолюбивых австралийских краснопалых раков (Cherax quadricarinatus), которые «дежурят» летом, сменили представители северного вида, для которого, напротив, некомфортной является высокая температура.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
Напомним, что в Петербурге ежесуточно образуется более 2 миллионов кубометров сточных вод – и от хозяйственно-бытовой деятельности, и от промышленной, а также благодаря деятельности ливневой канализации. Для их очистки перед сбросом в городе работают 13 комплексов очистных сооружений, самые крупные из которых – Северная станция аэрации (ССА) в посёлке Лахта, Центральная станция аэрации (ЦСА) на острове Белый, и ЮЗОС.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
«ЮЗОС были введены в эксплуатацию в 2005 году: это был международный экологический проект, в котором воплотились все новейшие технологические решения и оборудование. На сегодняшний день они обеспечивают самое лучшее качество очистки, отвечающее не только российским, но и международным нормативам. Ведь Петербург, как известно, находится на Балтийском море, поэтому мы должны выполнять и требования Хельсинкской конвенции, к которой Россия присоединилась в 1998 году. На каждых очистных сооружениях вода проходит ступени механической и биологической очистки. Качество обработанной воды проверяется объектовой лабораторией, а также независимым центром контроля качества воды. Помимо лабораторного контроля, мы используем также систему биомониторинга – это разработка Российской академии наук», — пояснила директор департамента технологического развития и охраны окружающей среды ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» Ольга Рублевская.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
Корреспондент «Диалога» вспомнил, что весной 2006 года изучал работу этой системы на Главной водопроводной станции: тогда речные раки уже использовались для наблюдения за химическим составом, только речь шла о питьевой воде. Точно так же теперь (уже шесть лет) членистоногих применяют для контроля качества очищенной воды, сбрасываемой с ЮЗОС: животные находятся в аквариумах, куда подаётся вода, которая прошла все положенные стадии очистки. Дело в том, что лабораторные исследования требуют времени, датчики реагируют на конкретные химические вещества, тогда как рак сразу чувствует любое неудобное для него изменение химического состава. Оно отражается на его сердечном ритме, который контролируется при помощи закреплённого на панцире животного датчика.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
«Они дают нам, пожалуй, самую чёткую оценку того, насколько хорошо мы подобрали технологические параметры процесса, и насколько эффективно обеспечили очистку. Чем ещё хорош биомониторинг? У нас контролируются не все параметры: мы отслеживаем 31 физико-химический показатель, микробиологию, но возможно, есть некоторые пункты – маленькие концентрации некоторых веществ, например – которые мы не видим. А живой организм реагирует на всё – и это может дать нам повод внести корректировки в рабочий процесс», — добавила Рублевская.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
Каждый из шести десятиногих «индикаторов» находится в отдельном аквариуме, на «привязи» в виде тонкого оптоволоконного кабеля, соединяющего датчик с фотоплетизмографом. Проходя через аналого-цифровые преобразователи, сигнал поступает на компьютер, на мониторе которого показаны шесть графиков. Биомаркером здесь является частота сердечных сокращений (ЧСС): если она увеличивается – значит, животное чем-то обеспокоено.
«Основной параметр качества воды, который мы отслеживаем – это токсичность. Если ядовитые вещества попадают в воду, где находятся раки, мы, как правило, получаем тревожную реакцию: эти вещества действуют на сенсорную систему или на жабры, и опосредованно отражаются на работе сердца. В таких случаях мы, как правило, наблюдаем резкое повышение частоты сердечных сокращений, и цветовой индикатор меняется. Но поскольку рак – это живое существо, ЧСС у него может поменяться по каким-то индивидуальным причинам; поэтому в системе одновременно наблюдают за шестью животными, чтобы повысить достоверность получаемых данных», — рассказала ведущий научный сотрудник Центра экологической безопасности РАН Светлана Сладкова.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
Раков для ведения таких исследований, пояснила она, выбрали не случайно: их нельзя назвать самыми чувствительными к загрязнениям водными организмами, но с практической точки зрения они наиболее полезны. Двустворчатые моллюски, например, в случае раздражения захлопывают раковины, и становятся невосприимчивыми к внешним раздражениям. Дафнии – как животные, имеющие более быстрый метаболизм – также более чувствительны, но из-за их мелких размеров сделать систему для наблюдения за ними было бы значительно сложнее. Кроме того, датчик для рака просто приклеивают ему на панцирь, поэтому калечить подопытное существо не приходится.
фото: Илья Снопченко / ИА «Диалог»
Теперь «австралийцы» отправятся в лабораторию, где смогут отдохнуть (и перелинять), а учёные будут за ними при этом наблюдать. Если к следующему году они покажут нормальные показатели активности, то вернутся на очистные сооружения весной, когда вода прогреется. Дело в том, что хотя сточные воды теплее природных, австралийские раки не любят, когда среда их обитания холоднее 18-20 градусов: для них это стрессовая ситуация, поэтому «наблюдать» за состоянием воды они окажутся неспособны. Подобным же образом наши обычные узкопалые речные раки (Astacus leptodactylus), которые заступают на «дежурство», не годятся для работы при высокой температуре воды (свыше 23 градусов).
Илья Снопченко / ИА «Диалог»
Источник
