Как можно предотвратить цветение водоемов биология 7 класс кратко

Обновлено: 04.07.2024

Фото: iStock

Наиболее благоприятная среда для размножения сине-зеленых водорослей — неподвижная, теплая и богатая питательными веществами вода, как морская, так и пресная. Идея американских ученых заключается в том, чтобы ограничить количество попадающего на воду света. Для этого исследователи предложили использовать каменную муку, которая находится в воде во взвешенном состоянии и затеняет водоем.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые провели эксперимент. Они поместили 23 стекловолоконных резервуара в небольшой пруд на территории Канзасского университета — это было сделано для того, чтобы поддерживать стабильные температурные условия. Предварительно исследователи заполнили каждую емкость 10,8 тыс. л воды из пруда и 160 л воды из озера Милфорд, в котором фиксировались вспышки цветения водорослей. Затем в течение девяти дней они засыпали в шесть резервуаров каменную муку и наблюдали за тем, как меняется масса цианобактерий. В результате эксперимента ученые смогли подтвердить, что вещество действительно помогает сократить количество света, проникающего в толщу воды, и, как следствие, замедлить процесс размножения цианобактерий.

Ученые отмечают, что по мере роста мировой температуры, связанного с климатическими изменениями, цветение воды будет происходить все чаще, а последствия от этого процесса будут все более губительными. Так, в 2014 году вспышка цветения сине-зеленых водорослей произошла в озере Эри, которое входит в систему Великих озер и обеспечивает питьевой водой город Толедо в штате Огайо. В водопроводной воде повысилось содержание микроцистинов. Более 500 тыс. жителей Толедо получили предупреждение о том, что вода может быть опасной для питья и приготовления еды. В 2020 году из-за нейротоксинов погибли 330 слонов, которые пили воду из небольших водоемов в дельте реки Окаванго в Ботсване. Кроме того, по версии ученых из Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН, цианобактерии стали причиной загрязнения Авачинского залива на побережье Камчатки.

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

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.

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.

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:

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.
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.
Выделяется не только пигмент, а ядовитые вещества, которые губят все живое.
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:

Ядовитые вещества из-за разложения цианобактерий отравляют все живые организмы экосистемы: рыбу, водоплавающих птиц, млекопитающих.
Рыбе не хватает кислорода, поскольку его запасы поглощают сине-зеленые водоросли. Без кислорода жизни не существует.
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.
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.

Ни один земельный участок не может обойтись без воды. Дачники и огородники запасаются ею для полива, накапливая в больших емкостях, обустраивают пруды, но, рано или поздно сталкиваются с проблемой цветения. Вода становится зеленой, покрывается налетом и становится непригодной. Если рассмотреть каплю под микроскопом, можно увидеть водоросли. Как и все растения, они фотосинтезируют, поэтому их клетки зеленеют из-за выработки хлорофилла.

Процесс цветения воды в природе

В искусственных водоемах на дачных участках находятся одноклеточные сине-зеленые водоросли, представляющие собой цианобактерии. Почти 2,4 миллиардов лет назад эти микроорганизмы и образовали кислород в атмосфере Земли. Наряду с цианобактериями в прудах проживают простейшие, в том числе и динофлагелляты, участвующие в цветении.

Возможно, вас это удивит, но в воде на самом деле ничего не цветет. Этот термин – народный, а не научный. Дело в том, что активное размножение микроорганизмов методом деления провоцирует избыток тепла и питательных веществ. Из-за этого вода и приобретает зеленый оттенок. Происходит это не только в водоемах и в емкостях на дачных участках, но и в реках, озерах, морях и океанах. Выглядит это зрелище фантастично, и увидеть его можно даже из космоса. Экологи бьют тревогу, так как в последнее время это явление перестало быть сугубо естественным и стало причиной антропогенного загрязнения водных экосистем, к которому добавилось и глобальное потепление.

Как избежать цветения водоемов на дачном участке

Создайте гармоничный водный мир

Цианобактерии– это начало пищевой цепочки, ее первейшее звено. Чтобы предотвратить активацию бактерий, запустите в водоем тех, кто будет ими питаться. Даже в том случае, если микроорганизмы размножаются с высокой активностью, они не станут причиной цветения воды, так как будут съедены рыбами и другим населением.

Самыми продуктивными в плане уничтожения вредоносных микроорганизмов считаются раки и некоторые виды рыб, например, амур. Такое население естественным образом будет поддерживать чистоту вашего пруда.

Берегите пруд от жары

Сине-зеленые водоросли любят тепло. В сильную жару они размножаются особенно быстро. Повлиять на погоду человек не в силах, но понизить температуру воды можно. Предпринимать меры начинайте на этапе организации водоема. Размещайте его не под открытым солнцем, а в затенении, и позаботьтесь об углублении дна, так как в мелких водоемах вода нагревается быстро.

Хорошее решение – помешать фотосинтезу бактерий. Для этого разведите водные растения с крупными листьями. Больше всего подходят кувшинки и плавающий рдест. Желательно, чтобы листья покрывали порядка трети поверхности пруда. Если нет желания ухаживать за растениями, воспользуйтесь специальными красками для затенения воды. Их можно найти в продаже.

Сократите количество питательных веществ

Бактерии очень любят фосфор: контролируйте его содержание. Для этих целей своевременно убирайте из пруда опавшую листву, отмершие водные растения и остатки кормов для рыб. Уборку можно осуществлять ручным методом, а можно и установить специальные фильтры, которые будут убирать мусор за вас. Эти устройства продаются в специализированных магазинах и называются скиммерами. Недостатком этого оборудования считается то, что против ила он бессилен, поэтому здесь не обойтись без сопутствующих мероприятий. И еще один важный момент: четко соблюдайте дозировку удобрений для водных растений, если вы их вносите.

Большим спросом у дачников пользуются водные пылесосы. По принципу работы они не отличаются от бытовых устройств, которые есть в каждом доме. Водные варианты втягивают в себя жидкость, а потом ее фильтруют. Ил попадает в грязесборник, а чистая вода отправляется обратно в пруд.

Водный пылесос используется для очистки прудов, дно которых выполнено из бетона или покрыто пленкой. Если на дне галька, то это устройство неминуемо испортится.

Боритесь с застоем воды и контролируйте уровень рН

Стоячая вода зацветает моментально. Зная это, многие владельцы земельных участков обустраивают проточные водоемы. Но такая возможность есть не всегда и не у всех. Самое простое решение – установить фонтан. Во-первых, это предотвратит цветение, а, во-вторых, добавит привлекательности вашему участку. Альтернативу фонтану составит аэратор. Главная задача – бороться с застойными явлениями любыми доступными вам методами. Население водоема в этом случае будет чувствовать себя лучше и станет активнее питаться микроорганизмами.

Контролировать уровень рН не менее важно. Он должен быть либо нейтральным, либо слегка кислым.

Специальные средства против цветения

Если вы не соблюдали рекомендаций по предупреждению цветения водоема, то бороться с проблемой вам помогут специальные средства. В продаже можно найти альгициды, имеющие самый разный состав. Если в вашем водоеме есть культурные растения и рыбы, то выбирайте такие, которые безвредны для них.

Уничтожить цианобактерии можно и природными альгицидами, к которым относится солома ячменя – самый дешевый и недефицитный продукт. Просто погрузите пучок соломы в сетке на дно пруда или бассейна, можете также оставить на поверхности, но эффект в этом случае будет не таким сильным. Если соломы нет, замените ее тысячелистником. Действуйте по такому же принципу.

Разведите растения, отвечающие за очистку воды. В этом отношении хороша эйрохония, которую также называют водным гиацинтом. Со своей задачей растение справляется отлично, поэтому его применяют на очистных станциях. Эйрохония не только полезна, но и красива.

На помощь придут и ультрафиолетовые лампы, свет которых уничтожает микроорганизмы, причем, не только на суше, но и в воде. Сине-зеленые водоросли тоже боятся этого света, поэтому перестают размножаться и прекращают рост. Такие лампы не оказывают пагубного влияния на биологический состав воды и не препятствуют развитию микрофлоры. Если микроклимат в вашем пруду неблагоприятный, одного ультрафиолета недостаточно. В дополнение к нему используйте и другие рекомендуемые средства.

Если вы хотите, чтобы ваш водоем радовал, уделяйте ему как можно больше внимания. Большего эффекта можно добиться, если использовать перечисленные методы в комплексе.

Читайте также: