Способ борьбы с "цветением" водоемов синезелеными водорослями
Владельцы патента RU 2263141:
Абрамов Борис Владиславович (RU)
Парамонов Валерий Константинович (RU)
Богданов Николай Иванович (RU)
Изобретение относится к биотехнологии, в частности предохраняет водоемы от "цветения". Способ предусматривает зарыбление растительноядными рыбами - белым и пестрым толстолобиками, введение в водоем суспензии микроводорослей (альголизацию). Используют суспензию хлореллы штамма Chlorella vulgaris BIN с плотностью клеток 50-60 млн/мл в количестве 20-40 литров. Суспензию вводят в двух-четырех точках верхней и средней частей водоема, для усиления эффекта альголизации водоем зарыбляют растительноядными рыбами - белым и пестрым толстолобиками в возрасте двухлетков в количестве 1-10 экз./га. Способ защиты водоема предотвращает "цветение" воды синезелеными водорослями и создает благоприятную экологическую ситуацию. 1 табл.
Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой новый способ борьбы с «цветением» водоемов синезелеными водорослями с помощью штамма одноклеточной водоросли Chlorella vulgaris BIN.
Известен способ борьбы с «цветением» водоемов синезелеными водорослями с помощью растительноядных рыб - белого и пестрого толстолобиков, предусматривающий зарыбление водоема посадочным материалом из расчета 2000-3200 экз./га (Руководство по биотехнике разведения и выращивания дальневосточных растительноядных рыб. М., 2000 г., с.181-188).
Недостаток способа заключается в неэффективности зарыбления растительноядными рыбами крупных водоемов, например водохранилищ, из-за невозможности зарыбить водоем требуемым количеством и навесками посадочного материала, а также в неспособности белого толстолобика использовать колонии синезеленых водорослей из-за их крупных размеров, например, Aphanizomenon flos-aquae, Anabaena constricta, Oscillatoria sancta, вызывающих «цветение» воды в водоемах.
Технический результат изобретения, в основе которого лежит альголизация водоема штаммом хлореллы, состоит в преимущественном развитии зеленых водорослей, сдерживающих «цветение» воды представителями сине-зеленых.
Этот технический результат достигается тем, что в предложенном способе борьбы с «цветением» водоема синезелеными водорослями предусматривается альголизация водоема с использованием штамма микроводоросли Chlorella vulgaris BIN (патент RU 2192459, 10.11.2002), который предварительно адаптируется к условиям водоема путем его культивирования на питательной среде с использованием воды из водоема и для усиления эффекта альголизации проводится зарыбление растительноядными рыбами.
Штамм Chlorella vulgaris BIN представитель одноклеточной зеленой водоросли способен расти в широком спектре температуры культивирования (20-40°С), не требователен к питательной среде. Штамм обладает планктонными свойствами, т.е. способностью свободного парения и равномерного распределения в культуральной среде.
Штамм проявляет хорошо выраженные антагонистические свойства к синезеленым водорослям, вызывающим «цветение» воды в водоемах - представителям родов Aphanizomenon, Anabaena, Microcystis.
Способ борьбы с «цветением» водоемов синезелеными водорослями на основе альголизации водоема суспензией хлореллы штамма Chlorella vulgaris BIN заключается в следующем.
Из водоема, предназначенного для альголизации хлореллой, отбирают 250-300 л воды и на ней культивируют штамм Chlorella vulgaris BIN. Культивирование ведется с использованием установки для выращивания хлореллы (заявка №2002117580/13), которая включает размещенную на каркасе емкость в виде ванны с опущенными в нее лампами искусственного освещения в стеклянных колпаках, закрепленных при помощи металлических хомутов на рамках, прикрепленных к каркасу с возможностью поворота из вертикального в горизонтальное положение. Установка снабжена таймером для попеременного включения и выключения ламп в течение всего срока культивирования микроводорослей. В горизонтальном положении лампы автоматически отключаются от электрической сети.
Для культивирования штамма готовят питательную среду следующего состава (на 1 л воды):
| Аммиачная селитра | 0,2-0,4 мл |
| Суперфосфат, 10% раствор | 0,3-0,5 мл |
| Хлористое железо, 1% раствор | 0,15мл (1) |
| Азотнокислый кобальт, 0,1% раствор | 0,1 мл |
| Сернокислая медь, 0,1% раствор | 0,1 мл |
| Углекислый газ, раствор (рН 5,5-6,2) | 4-20 мл |
После того, как в суспензии плотность клеток хлореллы достигнет 50-60 млн./мл, ее в количестве 20-40 литров в зимний период вводят под лед в двух-четырех точках верхней и средней частей водоема, тем самым создают одинаковые условия для всего видового состава фитопланктона, обитающего в водоеме.
С целью усиления эффекта альголизации проводится зарыбление водоема растительноядными рыбами.
Альголизации хлореллой в зимний период должно предшествовать зарыбление водоема двухлетками белого и пестрого толстолобика из расчета 1-10 экз./га.
Летом ежемесячно контролируют развитие и расселение штамма Chlorella vulgaris BIN в водохранилище для чего отбирают пробы воды в приплотинном участке водоема.
Воду микроскопируют и устанавливают исходный видовой состав фитопланктона. В одну из колб - опытную добавляют питательную среду (1). Через 6-12 дней вода в колбе «зацветает» и в ней путем микроскопирования определяют видовой состав фитопланктона и отмечают присутствие штамма Chlorella vulgaris BIN. Другая колба является контрольной, в ней также определяют видовой состав водорослей и оценивают соотношение зеленых и синезеленых водорослей.
Пример. Водоем осенью зарыбили двухлетками растительноядных рыб - белым и пестрым толстолобиками из расчета 3 экз./га.
Из водоема отобрали 250 литров воды, добавили питательную среду (1) и ввели штамм Chlorella vulgaris BIN. Для культивирования использовали установку КХ-60 (заявка №2002117580/13).
После достижения плотности клеток 50-60 млн./мл суспензию хлореллы разлили в 20-ти литровые бутыли. Альголизацию водоема провели зимой (февраль) под лед в 2-х точках средней части водохранилища.
Летом отобрали пробу воды в приплотинном участке водоема и в ней определили исходный видовой состав фитопланктона. Пробу воды разлили в две литровые колбы. В одну из колб - опытную добавили питательную среду (1). Другая колба являлась контрольной. Через 12 дней вода в опытной колбе «зацвела». В контрольной и опытной колбах определили видовой состав фитопланктона. Присутствие в исходной воде хлореллы свидетельствует, что она расселилась по акватории водоема. Способность расти и вызывать «цветение» воды в колбе на элективной питательной среде для штамма Chlorella vulgaris BIN подтверждает, что в водоеме растет альголизированный штамм.
В контрольной колбе определили соотношение зеленых и синезеленых водорослей.
В данном случае в опыте присутствуют два вида, в контроле один вид синезеленых водорослей, которые обычно «цветение» воды в водоемах не вызывают (табл.).
Визуально следили за состоянием водохранилища с целью обнаружить «цветение» воды в водохранилище синезелеными водорослями.
За трехлетний период с 2001 по 2003 гг. после проведения альголизации штаммом Chlorella vulgaris BIN «цветение» воды в водохранилище не отмечалось (см. Акт производственной проверки).
| Таблица Сравнительный анализ видового состава фитопланктона Пензенского водохранилища (Приплотинный участок) | ||
| Исходный | Опыт | Контроль |
| 1. Chlorella vulearis | 1.Chlorella vulearis BIN | 1.Chlorella vulgaris BIN |
| 2. Navicula exigua | 2. Navicula exigua | 2. Navicula exigua |
| 3. Staurastum gracile | 3. Staurastrum gracile | 3. Staurastrum gracile |
| 4. Cystodinium Steinii | 4. Cystodinium Steinii | 4. Cystodinium Steinii |
| 5. Ceratium hirundinella | 5. Oocvstys natans | 5. Oocvstvs natans |
| 6. Naviculapupula v.rostrata | 6. Gigantochloris permaxima | 6. Gigantochloris permaxima |
| 7. Navicula dicephala | 7. Navicula dicephala | 7. Navicula dicephala |
| 8. Cymbella affinis | 8. Scenedesmus quadricauda | 8. Scenedesmus quadricauda |
| 9. Palmella hyaline | 9. Sc. acuminatus | 9. Sc. acuminatus |
| 10. Scenedesmus sp. | 10. Sc. quadricauda f. sctosus | 10. Sc. quadricauda f. sctosus |
| 11 Merismopedia tenuissima | 11. Lagerhimia genevensis | 11.Lagerhimia genevensis |
| 12. Oocvstis rupestris | 12. Melosira granulata | 12. Melosira granulata |
| 13. Coelastrum sphaericum | 13. Coelastrum sphaericum | |
| 14. Coelastrum microporum | 14. Coelastrum microporum | |
| 15. Kirchneriella obesa | 15. Ankistrodesmus falcatus | |
| 16. Kirchneriella lunaris | 16. Kirchneriella lunaris | |
| 17. Ptdiastrum tetras | 17.Ptdiastrum boryanum | |
| 18. Merismopedia tenuissima | 18. Merismopedia tenuissima | |
| 19. Phormidium sp. | 19. Closterium parvulum | |
| 20. Nitzschia sp. | 20. Synedra ulna | |
| 21. Dictyococcus varians | 21. Opephora Marlyi | |
| 22. Pteromonas aculcatus | 22. Oocvstvs pelagica | |
| 23. Oocvstys rupestris | 23. Palmella hyaline | |
| 24. Golenkinia radiata | ||
| 25. Fragilaria virescens | ||
| 26. Oocstis rupestris | ||
| Примечание: Chlorella vulgaris - Зеленые водоросли; Navicula dicephala - Диатомовые водоросли; Merismopedia tenuissima - Синезеленые водоросли |
Способ борьбы с "цветением" водоемов синезелеными водорослями, предусматривающий зарыбление растительноядными рыбами - белым и пестрым толстолобиками, подготовку суспензии микроводорослей и введение ее в водоем (альголизацию), отличающийся тем, что альголизацию водоема проводят суспензией хлореллы штамма Chlorella vulgaris BIN с плотностью клеток 50-60 млн/мл в количестве 20-40 л в двух-четырех точках верхней и средней части водоема, а для усиления эффекта альголизации водоем зарыбляют растительноядными рыбами - белым и пестрым толстолобиками в возрасте двухлетков в количестве 1-10 экз./га.
