5.7. Вплив процесу іммобілізації біоценозу на ступінь екологічної безпеки стічної води

Під час експериментальних досліджень наведено гідробіологічну оцінку біоценозу насадки та аеротенку.

За результатами гідробіологічного аналізу можна оцінити режим роботи очисних споруд, навантаження по забруднюючим речовинам та фазу розвитку бактеріальної мікрофлори активного мулу. В процесі аналізу отриманих результатів гідробіологічного контролю встановлено суттєву різницю видового складу між іммобілізованим біоценозом та не іммобілізованим.

Іммобілізація біоценозу активного мулу з підвищеною кількістю гідробіонтів Herpobdella octoculata та Asellus aquaticus супроводжується покращенням його стану, а саме спостерігається:

– значне зниження кількості нитчастих бактерій Clodothrix та повна відсутність Thiothrix, Beggiotoae, що свідчить про попередження процесів спухання активного мулу, яке призводить до підвищення мулового індексу та виносу біомаси;

– знижена кількість прикріплених інфузорій Vorticella microstoma, Opercularia curvicola, які розвиваються у перевантажених мулах з недостатньою аерацією та характеризують зрілий вік активного мулу;

– зафіксовано повну відсутність плаваючих інфузорій Amphileptus, Peranema, які характерні для поганого стану активного мулу, зустрічаються при його розкладенні та залежуванні;

– відсутність червів Nematoda, які є небезпечними у епідеміологічному плані, оскільки є гельмінтами кишечнику людини;

– повна відсутність синьо-зелених та діатомових водоростей, які є індикаторами забруднення стічної води азотом та фосфатами.

Індекс сапробності розраховували по методу Пантлє і Бука [10] за формулою:

, (5.2)

де S — кількісне значення сапробності; H — частота зустрічання індикаторних організмів.

Для аеротенку без насадки індекс сапробності складає:

.

Оскільки, індекс сапробності лежить у межах 2,6—3,5, він відповідає альфа — мезосапробній зоні; якісний стан зворотних вод є значно забрудненим.

Для аеротенку з використанням насадки індекс сапробності складає:

Оскільки індекс сапробності лежить у межах 1,6—2,5, він відповідає бета — мезосапробній зоні; якісний стан зворотних вод є помірно забрудненим, а зворотні води можна віднести до поверхневих вод.

Порівняльна характеристика активного мулу аеротенків та іммобілізованого біоценозу на насадці відображена у вигляді сапробності в табл. 5.5.

Таблиця 5.5. Сапробність індикаторних організмів аеротенку

Індикаторні організми без іммобілізації	Доля одного виду	Сапробність, S	Частота зустрічання, H	SH
Clodothrix	12	Р – 4	5	20
Thiothrix	3	Р – 4	2	8
Beggiotoae	2	Р – 4	2	8
Flagellatae	16	І – 5	5	25
Vorticella microstoma	10	Р – 4	5	20
Spirilla	1	М – 5	1	5
Vorticella alba	2	Р – 4	2	8
Opercularia curvicola	3	Р – 4	2	8
Amphileptus	3	А – 3	2	6
Paramecium	1	Р – 4	1	4
Nematoda	5	Р – 4	3	12
Calidina	3	О – 1	2	2
Monostyla	5	О – 1	3	3
Notomata	2	О – 1	2	2
Phylodina	2	Х – 0	1	0
Zooglea	2	Р – 4	2	2
Carchesium	2	А – 3	2	6
Мікроводорості	5	В – 2	3	6
Epistilis	1	О – 1	1	1
Цисти	4	І – 5	3	15
Difflugia	4	О – 1	3	3

Таблиця 5.6. Сапробність іммобілізованого біоценозу на насадці

Індикаторні іммобілізовані організми	Доля одного виду	Сапробність, S	Частота зустрічання, Н	SH
Сlodothrix	2	Р – 4	2	8
Flagellatae	2	І – 5	2	10
Vorticella microstoma	2	Р – 4	2	8
Spirilla	1	М – 5	1	5
Opercularia curvicola	1	Р – 4	1	4
Arcella	4	B – 2	3	6
Aspidisca turida	5	B – 2	3	6
Aspidisca costata	1	A – 3	1	3
Calidina	4	O – 1	3	3
Monostyla	5	О – 1	3	3
Notomata	6	О – 1	5	5
Phylodina	2	Х – 0	2	0
Elosa woral	2	Х – 0	2	0
Carchesium	3	А – 3	2	6
Epistilis	2	О – 1	2	2
Difflugia	2	О – 1	2	2
Stenor	2	A – 3	2	6
Hybsibius	2	О – 1	2	2
Zooglea	3	Р – 4	2	8
Catipna luna	4	О – 1	3	3

Для бета — мезасапробної зони характерна відсутність процесів гниття та переваги окремих видів організмів. Вона відзначається значним різноманіттям живих організмів, які потребують велику кількість розчиненого кисню. Для альфа — мезосапробної зони характерні полуанаеробні умови з гниттям в системі з дуже вираженою перевагою окремих видів — червів, нитчастих бактерій та водоростей.

В табл. 5.6 надана характеристика зон сапробності [10].

Встановлено, що значне зниження нитчастих бактерій та водоростей пов’язано з іммобілізацією Asellus aquaticus, а знешкодження прикріплених та плаваючих інфузорій, червів визначено живильними потребами п’явки Herpobdella octoculata.

При іммобілізації гідробіонтів Herpobdella octoculata, Asellus aquaticus та активного мулу вдається підвищити його якісний склад з присутністю переважно позитивних індикаторних організмів, внаслідок чого буде відтворено екологічно безпечний стан зворотних вод.

Таблиця 5.7. Характеристика зон сапробності

Показники сапробності	Зони сапробності
	Альфа – мезосапробна	Бета – мезосапробна
Кисневі умови	полуанаеробні	аеробні
Сірководень	багато	майже відсутній
Процес гниття	відбувається загнивання	немає гниття
Перевага окремих видів	дуже значна	відсутня
Різноманітність видів	незначна	значна
Зміна угруповань	катастрофічна	помірна

Під час зниження кількості нитчастих бактерій вдається вирішити проблему виносу мулу, яка призводить до перевищення встановлених норм ГДК відносно завислих речовин у зворотних водах.

Порівнюючи сапробність аеротенку без іммобілізації біоценозу з іммобілізацією його на насадці, видно, що іммобілізація активного мулу у складі двох гідробіонтів підвищує якість очищення стічної води з доведенням до бета — мезосапробної зони.

Експериментами встановлено, що іммобілізація сприяє збільшенню біомаси біоценозу та попереджає винос його з очисних споруд. При зануренні експериментальної насадки в аеротенк, висота шару іммобілізованого мулу дорівнює 2 см, концентрація мулу складає 0,2 г/см³.