От чего зацветает вода

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:

1. Вода застаивается, засоряется. Водный режим становится неблагоприятным из-за минеральных удобрений, органических веществ, микробов, вызывающих цветение. Они попадают в водоем со сточными водами с полей, находящихся рядом.
2. Делением клеток развиваются множество водорослей. Их становится так много, что они захватывают всю площадь водоема (со дна доверху). На воде получается густая биомасса, которая не пропускает свет в толщу воды, из-за чего другие водоросли не развиваются. Позднее они загнивают, выделяют пигмент, из-за которого вода зеленеет и неприятно пахнет.
3. Выделяется не только пигмент, а ядовитые вещества, которые губят все живое.
4. В процессе разложения водоросли усиленно используют кислород, в воде его остается мало, из-за чего рыбам нечем дышать.

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:

1. Ядовитые вещества из-за разложения цианобактерий отравляют все живые организмы экосистемы: рыбу, водоплавающих птиц, млекопитающих.
2. Рыбе не хватает кислорода, поскольку его запасы поглощают сине-зеленые водоросли. Без кислорода жизни не существует.
3. Купаться человеку в такой воде опасно: есть риск возникновения кожных заболеваний. У домашнего скота после водопоя в такой воде заболевают органы пищеварения. Есть рыбу из водоема с обильным цветением опасно.
4. Водоснабжение населения нарушается. Пучки водорослей засоряют фильтры водопроводов. Трубопроводы, электростанции, оборудование, плотины обрастают водорослями (биокоррозия).

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:

• с помощью химии;
• механическим уничтожением водорослей (очистка водоемов);
• биологическими способами (подсаживание рыбы).

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.

Источник

Цветение воды

Во второй половине лета можно заметить, что вода в прудах, озерах, реках, морях меняет цвет, становится зеленой, желтой или даже коричневой. Это явление называется цветением воды, но никакого отношения к появлению на поверхности красивых бутонов оно не имеет.

Условия и причины цветения воды

Пруд, в котором еще неделю назад купались дети, а деревенские жительницы полоскали белье, вдруг затянулся зеленой ряской и стал непригоден для использования человеком. Цветение водоема вызывают микроорганизмы, количественный баланс которых в воде нарушается по разным причинам. Возбудителями процесса являются сине-зеленые водоросли трех видов, размножающиеся делением клеток:

• цепочкообразные анабены;
• микроцистису;
• цианобактерии афанизоменон.

Это полезные микроорганизмы, положительно влияющие на жизнь в водоемах, обогащающие воду кислородом. В сбалансированном количестве они не заметны глазу и определяются только в лабораторных условиях. Но когда бактерий становится слишком много, пигмент водорослей окрашивает воду.

Из красивого пруда водоем может превратиться в болото по разным причинам:

• слишком длинный жаркий период с температурой воздуха, превышающей норму, приводит к перегреву воды;
• изменения химического состава, в том числе ввиду человеческого воздействия, загрязнения, слива промышленных отходов, попадание химикатов;
• нарушения численности и появление иных видов живых микроорганизмов.

Главное условие, которое вызывает этот процесс – застой воды. Это оптимальная ситуация для скоротечного развития фитопланктона. Его концентрация составляет 1 миллион и более одноклеточных на 1 миллилитр воды. Но цветение может происходить и в реках с устойчивым течением, наблюдаться в пресных стоячих водоемах, в соленых заливах и лиманах морей. Не мешает явлению даже ледяной покров.

Последствия для водоемов

Критичная концентрация микроорганизмов приводит к непригодности воды для использования человеком. Ее нельзя пить, так как вредные микробы могут вызвать сильнейшее отравление. Не рекомендуется купаться. Попав в организм, бактерии вызывают серьезные инфекции, конъюнктивит, менингит, аллергически реакции.

Страдают и сами водоемы. Ядовитые вещества, выделяемые водорослями, губят все живое. Застой и засорение прудов приводит к снижению уровня кислорода, от чего страдают рыбы. Отравленную рыбу съедают водоплавающие птицы, млекопитающие, человек – последствия летальные, страдают все звенья длинной цепочки эко-системы.

Поскольку растения будет некому съедать, умирая, они оседают на дне водоема, провоцируя образование грибов, на которых поселяются гнилостные бактерии. Они в свою очередь самоуничтожаются, не справляясь с потреблением углекислого газа, который сами же и выделяют. Из красивого водоема с прозрачной водой пруд превращается в гнилостную зловонную яму.

Борьба с цветением воды

Для сдерживания роста численности цианобактерий применяется целый комплекс мер, но в крупных водоемах добиться их эффективности сложно. Используются:

• внесение химических средств, призванных уничтожать микроорганизмы, вызывающие цветение воды;
• очищение прудов, затонов, заливов вручную – трудозатратный и дорогостоящий способ;
• восстановление био-баланса путем заселения водоема растительноядными рыбами, рачками, моллюсками.

Целесообразность вышеперечисленных способов вызывает сомнения. Внесение химикатов нарушает баланс минералов, очистить все реки, озера и пруды вручную невозможно, а рыбы не всегда справляются с поставленной задачей. Поэтому главный способ не допустить цветения – заботиться о сохранности эко-системы, не засорять водоемы, беречь природу.

Источник

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:

• загрязнение питьевой воды токсинами, продуктами гниения;
• гибель рыбы, водных млекопитающих в реках, морях и рыбных хозяйствах;
• экономические убытки из-за снижения привлекательности туристических регионов.

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;
• динофлагелляты;
• диатомовые водоросли.

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:

• высокая концентрация питательных веществ в воде.К ним относятся соединения азота и фосфора. Эти вещества попадают в водоемы со стоковыми водами с полей, где использовались минеральные удобрения, а также с канализационными водами, которые получают фосфаты из стиральных порошков и других моющих средств. Этим процессам также способствуют вырубка лесов и эрозия почв;
• стабильная высокая температура.Когда весной вода прогревается до 20°C и солнечного света становится достаточно для фотосинтеза, масса водорослей поднимается к поверхности и начинает активно размножаться;
• стабильные условия.Засуха, добыча воды для орошения, потребления и запасания, регулирование рек водохранилищами и дамбами – все это способствует ослаблению потоков воды в речных системах. Вода движется медленнее или становится стоячей, что стимулирует рост водорослей [5].

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:

• замедление течения водыв реках, превращение их в каскады водохранилищ;
• увеличение антропогенной нагрузки: избыток сточных вод, поступающих из городов, промышленных и аграрных предприятий, содержащих соединения азота, фосфора, железа, кремния и органические вещества;
• применение в сельскохозяйственном производстве минеральных (фосфатных, азотных) и органических удобрений;
• домашнее использование определенных моющих средств(стиральные порошки, средства для мытья посуды, чистящие порошки), что способствует загрязнению фосфором.

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.

Исследование американских ученых в 2018 показало связь между ухудшением здоровья новорожденных, детей дошкольного возраста и цветением пресной воды [6]. В результате было обнаружено, что благодаря мерам очистки водозаборных водоемов были сэкономлены значительные средства, которые тратились на госпитализацию и лечение детей (в среднем $ 768 500 на каждую локальную общину).

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:

• органические и неорганические альгициды;
• микробиологические препараты, которые конкурируют с вредными водорослями за питательные вещества, но безопасны для экосистемы;
• специальные порошки, которые осаждают сине-зеленые водоросли, механически удаляя их биомассу из водоемов [8, 9].

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.

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.

Источник