Животные анализируют мир

С каждым годом нарастает мощность промышленных предприятий, и хотим мы этого или нет, в водоемы, пока не созданы системы замкнутого водооборота, попадает все большее количество загрязняющих веществ. На первых порах, когда промышленность еще не развивалась так бурно, гидробиоценозы сами справлялись с поступающими в водоемы загрязнениями; происходило, как говорят ученые, самоочищение водоема. Но в наш век индустриализации самоочищение можно использовать только как подсобную силу. Основную биологическую очистку сточных вод ведут с помощью искусственного биоценоза, мощность которого в биоокислении продуктов отходов производства в сотни, а то и в тысячи раз выше самоочищающей способности естественных живых сообществ.

Одним из наиболее перспективных и не ограниченных природными условиями очистных сооружений является аэротенк. Это огромный бетонный резервуар, принимающий сточные воды на биологическую очистку с помощью активного ила. Сточная вода смешивается в аэротенке с активным илом и постоянно продувается снизу мощным потоком мельчайших пузырьков воздуха. Избыток кислорода и приток органических веществ со сточными водами позволяют бактериальному населению и микроскопическим животным бурно развиваться в активном иле. Бактерии склеиваются в хлопья или зооглеи, образующие огромную рабочую поверхность — около одной тысячи двухсот квадратных метров в одном кубическом метре ила, и выделяют ферменты, расщепляющие органические соединения до простых минеральных молекул. Происходит так называемая минерализация органики. Поглощая в избытке органические вещества, бактерии растут, делятся, и масса активного ила постоянно возрастает.

Благодаря тому что бактерии склеены в хлопья, активный ил быстро оседает и отделяется от очищенной им воды.

На поверхности бактериальных хлопьев и между ними обитает бесчисленное множество микроскопических животных: инфузорий, амеб, жгутиконосцев, коловраток, червей и клещей. Вот они-то и есть те «живые приборы», по которым технологи определяют, хорошо ли идет биологическая очистка воды. Правда, их роль не сводится только к роли организмов-индикаторов. Они еще несут и генетическую службу, питаются бактериями и уничтожают старые неработоспособные клетки и те бактерии, которые отрываются от хлопьев, а следовательно, при отстаивании активного ила от чистой воды не оседают и загрязняют ее. Но эти организмы уже выполняют роль датчиков экологического равновесия в аэротенке.

Прежде всего сам видовой состав может сказать многое о том, как чувствует себя активный ил. При хорошей очистке в активном иле в больших количествах встречаются брюхоресничные инфузории и прикрепленные формы — сувойки, напоминающие отдельные колокольчики, а иногда целые гроздья колокольчиков. В таком иле много коловраток и почти нет жгутиковых и амеб (рис. 16).

Рис. 16. Микроорганизмы активного ила:

А — при плохой работе аэротенка; Б, В — при хорошей работе аэротенка;

1 — эуглифа (раковинная амеба);

2 — арцелла (раковинная амеба);

3 — инфузория туфелька;

4 — бодо (жгутиковое);

5 — амеба протей;

6 — нитчатые бактерии;

7 — сосущая инфузория;

8 — политома (жгутиковое);

9 — коловратка нотоммата;

10 — хлопья активного ила;

11 — амеба дисковидная;

12 — зооглея «оленьи рога»;

13 — аспидиска (брюхоресничная инфузория);

14 — коловратка филодина;

15 — солнечник;

16 — эуплотес (брюхоресничная инфузория);

17 — аэлозома (малоресничный червь);

18 — опекулярия (колониальная инфузория);

19 — циклидиум (инфузория);

20 — сувойка;

21 — окситриха (брюхоресничная инфузория);

22 — коловратка моностила;

23 — стилонихия (инфузория);

24 — каршезиум (колонильная инфузория);

25 — коловратка катипна;

26 — эпистилис (колониальная инфузория);

27 — фабдоста (прикрепленная инфузория);

28 — амеба террикола

Интересен также и морфологический показатель — строение зооглеи. Бактерии объединяются в крупные хлопья с изрезанными краями, когда их рабочая поверхность максимальная.