Растения и чистота природной среды

В 1973 г. в пос. Купавна под Москвой был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт по сельскохозяйственному использованию сточных вод. Исследования, проведенные в этом институте, позволили установить, что на поля можно направлять стоки от предприятий пищевой промышленности (сахарных, пивоваренных, дрожжевых заводов), а также некоторых текстильных фабрик. Токсикологические анализы на лабораторных животных показали, что на поле, орошаемом сточными водами тонкосуконной фабрики, вырастают вполне доброкачественные корма. Необходимо лишь соблюдать определенные санитарно-гигиенические требования (например, косить траву не раньше, чем через две недели после прекращения полива). Из скошенных трав можно готовить витаминизированную травяную муку.

В связи со строительством крупных животноводческих комплексов остро встал вопрос, куда девать так называемые «навозсодержащие стоки», образующиеся в громадных количествах. Для их хранения созданы специальные резервуары, возведены дамбы. Однако это едва ли лучший способ их употребления. Дело в том, что в случае разрушения дамб «навозсодержащие стоки» оказываются в водоемах, вызывая сильное загрязнение окружающей среды, массовую гибель рыбы и других водных организмов. Между тем «навозсодержащие стоки» содержат ценные вещества, необходимые для роста растений. В Белгородской области стоки от животноводческих комплексов стали использовать для полива земледельческих полей орошения. На орошаемых полях кормовые травы, свекла и кукуруза дают урожай в 2–3 раза больший, чем на богарных землях. Кроме того, сократился расход на орошение чистой воды, а также минеральных удобрений.

На отведенных для полей фильтрации и орошения участках создается оросительная сеть каналов, по которым подаются сточные воды. Очистка от загрязнений происходит в процессе фильтрации вод через почву. Слой почвы в 80 см обеспечивает достаточно надежную очистку.

В Польше, ГДР и ФРГ бытовые сточные воды используются для орошения полей, лугов и лесов.

Кроме полей орошения для очистки сточных вод в естественных условиях используют биологические пруды. Они представляют собой неглубокие земляные резервуары, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоемов. Обычно биологические пруды располагаются сериями на разных уровнях, благодаря чему вода из верхнего пруда самотеком направляется в нижерасположенные.

В процессе самоочищения водоемов большое значение придается одноклеточным водорослям, которые обладают антибактериальными свойствами и способны к детоксикации вредных органических и неорганических веществ. В связи с этим внесение в пруды определенных водорослей интенсифицирует процесс очистки воды от органических загрязнителей, улучшает их кислородный режим, уменьшает численность сапрофитных микроорганизмов.

Биологическая очистка сточных вод в искусственных условиях проводится в специальных сооружениях — биофильтрах или аэротенках. Биофильтрами называются сооружения, в которых биологическая очистка сточных вод осуществляется путем их фильтрации через слой крупнозернистого материала. Поверхность зерен покрывается биологической пленкой, заселенной аэробными микроорганизмами. В биофильтрах процесс очистки сточных вод протекает значительно интенсивнее, чем на полях орошения или полях фильтрации.

Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары, через которые медленно протекают подвергающиеся интенсивной аэрации сточные воды, смешанные с активным илом, заселенным аэробными микроорганизмами. Интенсивность очистки воды в аэротенках в сотни раз выше, чем в природе при самоочищении.

В очистке вод важное значение имеют не только микроорганизмы, но и обитающие в водоемах высшие растения. Они поглощают растворенные в воде соли, ассимилируют накапливающийся в результате разложения органики углекислый газ и, что не менее важно, продуцируют кислород, необходимый для дыхания растений, животных и микроорганизмов.

Из нескольких видов водного гиацинта наиболее известным является Eichhornia crassipes, родина которого — Бразилия. Благодаря своим привлекательным цветкам, это растение при помощи человека в конце прошлого века распространилось в водах Флориды, Техаса, Луизианы, Миссисипи и других штатов США. В дальнейшем водный гиацинт появился в Мексике, Бирме, Австралии, Индонезии, Индии, Шри-Ланке. Завоевал он позиции и в водоемах Африки. Это растение представляет собой пучок курчавых ярко-зеленых листьев, собранных в круглую розетку. У каждого листа имеется пузыревидный черешок, удерживающий лист на поверхности воды. Цветет эйхорния великолепными цветками с голубыми или бледно-фиолетовыми лепестками. Несмотря на это эйхорния пользуется очень плохой славой, так как, поселившись в водоеме, она быстро размножается и забивает каналы, мелиоративные сооружения и речные русла, мешая судоходству и рыболовству. Иначе говоря, это злостный сорняк водоемов.