Способ биологической реабилитации городских водоемов

Изобретение относится к области экологии и аквакультуры и может быть использовано для восстановления нарушенных биоценозов и зарыбления естественных водоемов, в том числе в черте города, с целью их очистки. Способ включает подбор объектов, подготовку и вселение гидробионтов, при этом подбор гидробионтов ведут с учетом физиологических особенностей вида и совместимости, а подготовку - ежедневным, в течение 10-30 дней выдерживанием в растворе биологически активного препарата с концентрацией 0,1-10,0 мл/л при длительности экспозиции 30-60 мин и кормлением кормом с добавлением биологически активного препарата из расчета 1-50 мл/кг. В качестве биологически активного препарата берут минеральную воду с общей минерализацией 2-4 г/дм³ и с содержанием катионов кальция 30-150 мг/дм³, магния 390-450 мг/дм³, калия 50-70 мг/дм³, натрия 10200-5320 мг/дм³, железа 11-57 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 1-3 мг/дм³, анион-сульфатов <50 мг/дм³. Обеспечивается восстановление фауны и флоры водоема за счет формирования устойчивого сообщества, повышения выживаемости гидробионтов и улучшения экологии городского ландшафта. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области экологии и аквакультуры и может быть использовано для восстановления нарушенных биоценозов и зарыбления естественных водоемов, в том числе в черте города, с целью их очистки.

Известен способ очистки воды естественных водоемов, позволяющий частично восстановить фауну без заселения гидробионтов. Способ длителен в реализации и трудоемок, поскольку требуются дополнительные мероприятия для отвода загрязненной воды в каналы, переброски русла (патент РФ 2126624, А 01 К 63/04, 1999 г.). Кроме того, данный способ не решает проблему по биологической реабилитации городских водоемов.

Технической задачей заявленного способа является восстановление фауны и флоры водоема за счет формирования устойчивого сообщества, повышения выживаемости гидробионтов и улучшения экологии городского ландшафта.

Поставленная задача решается при использовании способа биологической реабилитации городских водоемов путем подбора объектов, подготовки и вселения гидробионтов, при этом подбор гидробионтов ведут с учетом физиологических особенностей вида и совместимости организмов, а подготовку - ежедневным, в течение 10-30 дней выдерживанием в растворе биологически активного препарата с концентрацией 0,1-10,0 мл/л при длительности экспозиции 30-60 мин и кормлением рыб кормом с добавлением биологически активного препарата из расчета 1-50 мл/кг корма, а в качестве биологически активного препарата берут минеральную воду с общей минерализацией 2-4 г/дм³ и содержанием катионов кальция 30-150 мг/дм³, магния 390-450 мг/дм³, калия 50-70 мг/дм³, натрия 10 200-5 320 мг/дм³, железа 11-57 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 1-3 мг/дм³, анион-сульфатов <50 мг/дм³.

В качестве гидробионтов берут:

- растительноядных рыб, например белого толстолобика или белого амура, при плотности посадки при выдерживании в растворе биологически активного препарата 25 кг/м³;

- плотоядных рыб, например окуня или щуку, при плотности посадки при выдерживании в растворе биологически активного препарата 25 кг/м³;

- высшие растения, моллюсков, личинок насекомых и низших ракообразных, раков и земноводных при плотности посадки при выдерживании в растворе биологически активного препарата соответственно 50, 100, 25, 50 и 5 кг/м³.

Улучшение экологического состояния городских водоемов, их биологическая реабилитация с возможностью рекреационного использования - крайне актуальная задача в городах с высокой техногенной нагрузкой. В ее решении важную роль играют биологические методы восстановления и сохранения водоемов путем заселения их гидробионтами, устойчивыми к неблагоприятным условиям: низкое содержание кислорода, перепад температур, загрязнение воды с проезжих дорог и атмосферными осадками.

Подбор объектов для вселения в водоемы ведут с учетом гидрологических и гидрохимических условий водоема, структуры доминирующих комплексов в разных группах водных организмов и их сукцессионных изменений.

Подготовка гидробионтов - необходимое условие для решения поставленной задачи, поскольку в водоемах они испытывают губительное влияние городской среды (жилищный комплекс, атмосферные выбросы предприятий, автотранспорт, сточные и ливневые воды и другие антропогенные воздействия).

Продолжительность обработки в течение 10-30 дней обусловлена видовыми и таксономическими особенностями вселяемых организмов. Так, например, беспозвоночных следует выдерживать в течение 10-15 дней, растительноядных рыб - 15-30 дней, плотоядных - 20-30 дней. Также дифференцированно следует подходить к выбору концентрации (0,1-10 мл/л) и продолжительности воздействия (30-60 мин). Биологически активный препарат, используемый для этих целей, выбран с позиции содержания в нем достаточного количества необходимых микро- и макроэлементов. Минеральную воду с общей минерализацией 2-4 г/ дм³ и содержанием катионов кальция 30-150 мг/дм³, магния 390-450 мг/дм³, калия 50-70 мг/дм³, натрия 10200-5320 мг/дм³, железа 11-57 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 1-3 мг/дм³, анион-сульфатов <50 мг/дм³ получают путем контакта воды с минералами, например цеолитом, шунгитом, бишофитом, готовой морской солью.

Внесение минеральной воды создает возможность корректировки ионного состава воды бассейна, где содержат гидробионтов перед посадкой в естественные водоемы, и регуляции обмена веществ с учетом их потребности в минеральных компонентах. Внесение в корм рыбам также способствует нормализации обмена веществ в организме рыб, ускорению их роста, а также повышению выживаемости в неблагоприятных условиях обитания. Дозировку и длительность внесения минеральной воды в течение 10-30 дней определяли экспериментальным путем по результатам многочисленных исследований. Отмечено положительное влияние минеральных компонентов на рыб и других гидробионтов, что выражалось в повышении устойчивости к экстремальным факторам водной среды. Эффективные концентрации микро- и макроэлементов, влияющие на метаболические процессы в организме гидробионтов, содержали катионы кальция 30-150 мг/дм³, магния 390-450 мг/дм³, калия 50-70 мг/дм³, натрия 10 200-5 320 мг/дм³, железа 11-57 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 1-3 мг/дм³, анион-сульфаты <50 мг/дм³. Способ осуществляется следующим образом.

После проведения химического и гидробиологического мониторинга водоемов в городе было установлено, что 3 водоема пригодны для вселения растительноядных рыб, а 2 водоема для совместной посадки растительноядных и хищных рыб. В эти же водоемы вселяют высшие растения, двустворчатых и брюхоногих моллюсков - живородку, большого прудовика, беззубку, катушку, перловицу и др., личинок насекомых (стрекозы, жуки, водомерки), высших и низших ракообразных - речного рака, дафний и циклопов и др., земноводных - лягушек.

Подготовку выбранных объектов вселения проводят ежедневно в течение 10-30 дней при выдерживании их в растворе биологически активного препарата с концентрацией 0,1-10,0 мл/л, длительности экспозиции 30-60 мин, плотности посадки водных растений, растительноядных и плотоядных рыб, моллюсков, низших ракообразных и личинок насекомых, раков и земноводных соответственно 50, 25, 100, 25, 50 и 5 кг/м³ и добавлении в корм рыбам биологически активного препарата из расчета 1-50 мл/кг корма; в качестве биологически активного препарата берут минеральную воду с общей минерализацией 2-4 г/дм³ и содержанием катионов кальция 30-150 мг/дм³, магния 390-450 мг/дм³, калия 50-70 мг/дм³, натрия 10 200-5 320 мг/дм³, железа 11-57 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 1-3 мг/дм³, анион-сульфатов <50 мг/дм³.

Подготовленные и отобранные гидробионты были выпущены в городские водоемы. За этими водоемами установлено гидробиологическое и ихтиологическое наблюдение.

Пример 1. После проведения комплексного обследования водоемов в черте города были выявлены 3 водоема, которые оказались пригодны для посадки высшей водной растительности, вселения растительноядных рыб - белого толстолобика и белого амура, моллюсков - катушки, беззубки, живородки, большого прудовика, личинок насекомых (стрекозы, жуки, водомерки), высших и низших ракообразных - речного рака, дафний и циклопов и др., земноводных - лягушек.

Подготовку выбранных объектов проводили ежедневно, в течение 10 дней, выдерживая их в растворе биологически активного препарата с концентрацией 0,1 мл/л для беспозвоночных и 10,0 мл/л для рыб, при длительности экспозиции 30 мин, плотности посадки водных растений, рыб, моллюсков, низших ракообразных и личинок насекомых, раков и земноводных соответственно 50, 25, 100, 25, 50 и 5 кг/м³. Кормление рыб кормом с добавлением биологически активного препарата осуществляли в том же бассейне из расчета 30 мл /кг. В качестве биологически активного препарата брали минеральную воду с общей минерализацией 2 г/дм³ и содержанием катионов кальция 150 мг/дм³, магния 390 мг/дм³, калия 50 мг/дм³, натрия 10200 мг/дм³, железа 11 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 3 мг/дм³, анион-сульфатов <50 мг/дм³.

Подготовленные и отобранные гидробионты были выпущены в городской водоем.

Пример 2. После проведения комплексного мониторинга водоемов в городе было решено осуществить посадку в 2 водоема высших водных растений, вселение травоядных и плотоядных рыб - белого толстолобика, белого амура, молодь окуня и щуки, двустворчатых и брюхоногих моллюсков - живородку, большого прудовика, беззубку, катушку, перловицу и др., личинок насекомых (стрекозы, жуки, водомерки), высших и низших ракообразных - речного рака, дафний и циклопов и др., земноводных - лягушек.

Подготовку выбранных объектов проводили ежедневно, в течение 30 дней, выдерживая их в растворе биологически активного препарата с концентрацией 0,1 мл/л для беспозвоночных и 8,0 мл/л для рыб, при длительности экспозиции 60 мин, плотности посадки при выдерживании в растворе биологически активного препарата водных растений, растительноядных и плотоядных рыб, моллюсков, низших ракообразных и личинок насекомых, раков и земноводных соответственно 50, 25, 100, 25, 50 и 5 кг/м³. Кормление рыб кормом с добавлением биологически активного препарата осуществляли в том же бассейне из расчета 1 мл/кг. В качестве биологически активного препарата берут минеральную воду с общей минерализацией 4 г/дм³ и с содержанием катионов кальция 30мг/дм, магния 450 мг/дм³, калия 70 мг/дм³, натрия 5 320 мг/дм³, железа 57 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 1 мг/дм³, анионов-сульфаты <50 мг/дм³.

Подготовленные и отобранные гидробионты были выпущены в городской водоем. За этими водоемом установлено гидробиологическое и ихтиологическое наблюдение.

1. Способ биологической реабилитации городских водоемов путем подбора объектов, подготовки и вселения гидробионтов, при этом подбор гидробионтов ведут с учетом физиологических особенностей вида и совместимости, а подготовку - ежедневным, в течение 10-30 дней выдерживанием в растворе биологически активного препарата с концентрацией 0,1-10,0 мл/л при длительности экспозиции 30-60 мин и кормлением кормом с добавлением биологически активного препарата из расчета 1-50 мл /кг, в качестве биологически активного препарата берут минеральную воду с общей минерализацией 2-4 г/дм³ и с содержанием катионов кальция 30-150 мг/дм³, магния 390-450 мг/дм³, калия 50-70 мг/дм³, натрия 10 200-5 320 мг/дм³, железо 11-57 мг/дм³, селена <1 мг/дм³, меди 1-3 мг/дм³, анионов-сульфаты <50 мг/дм³.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидробионтов берут пресноводных растительноядных рыб, например белого толстолобика или белого амура, при плотности посадки при выдерживании в растворе биологически активного препарата 25 кг/м³.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидробионтов берут пресноводных плотоядных рыб, например молодь окуня или щуки, при плотности посадки при выдерживании в растворе биологически активного препарата 25 кг/м³.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидробионтов берут высшие растения, моллюсков, личинок насекомых и низших ракообразных, раков и земноводных при плотности посадки при выдерживании в растворе биологически активного препарата соответственно 50, 100, 25, 50 и 5 кг/м³.