Биогенные элементы

К ним относят вещества, входящие в состав организмов и имеющие определенное биологическое значение, в том числе N, P, S, Si, Fe, K, Cu, Co и др. Наиболее важные - N, P, S, Fe – это макробиогенные элементы. N и Р Попадая в водоем в большом количестве они вызывают эвтрофикацию (накопление питательных веществ), при этом процессы саморегуляции в биоценозах нарушаются и начинают доминировать цианобактерии (сине-зеленые) и хлорококковые водоросли, наиболее приспособленные к изменившимся условиям, наблюдается цветение водоемов. В период цветения в водоемах повышается рН, снижается содержание растворенного О2, обнаруживаются ядовитые продукты жизнедеятельности цианобактерий, происходит замор рыб, затрудняется очистка (забиваются фильтры), ухудшается качество питьевой воды. В момент цветения цианобактерии продуцируют нейротоксины (вызывающие заболевания центральной нервной системы) и гепатоксины (вызывающие разрушения или рак печени). В период массовой гибели цианобактерий (в результате достижения предельной интенсивности) в водоемах возрастает содержание фенолов. Цианобактерии выделяют высокомолекулярные вещества (ДВ – молекулы – дьявольские нули), которые разрушают иммунную систему. Методы борьбы с цветением: насыщение О2, обработка альгицидными препаратами, извлечение водорослевой массы насосами, сбор нефтесборными механизмами. Попадание соломы в цветущий пруд вызвало подавление цианобактерий, видимо потому, что ресничные инфузории, бурно развивается на соломе, способности потреблять мелкие молодые шаровидные клетки микроцистиса. Аммонийный N токсичен для рыб, при взаимодействии с Сl2 образует хлорамины – токсичные и мутагенные соединения. Нитраты, попадая в желудочно-кишечный тракт с питьевой водой, восстанавливаются в нитриты, те всасываются в кровь, окисляют гемоглобин, нарушается снабжение тканей О2, развивается гипоксия у человека и рыб. Фосфаты малотоксичны (летальная концентрация для дафний 2 мг/л). Однако именно фосфатам принадлежит решающая роль в возникновении цветения. Все перечисленное обуславливает повышенные требования к обеспечению удаления биогенных элементов. Основные источники поступления биогенных элементов: 1 объекты сельского хозяйства; 2 неорганизованный сброс сточных вод c территорий промышленных предприятий; 3 неочищенные бытовые сточные воды Количество загрязняющих взвешенных веществ на одного жителя: - азот аммонийных солей 10,5 г/ чел• сут (было 8); - Р общий 2,5; - Р фосфатов 1,5 (было 3,3) Процессы бактериальной деструкции N – содержатся в условиях сооружений биологической очистки. В сточных водах N представлен в виде минеральной (NH4+, NO2-, NO3-) и органической (аминокислоты, белок органические соединения) составляющей. В бытовых сточных водах 80-90% всех азотсодержащих веществ присутствует в виде аммиака или мочевины (NO2- и NO3- не более 1 мг/л). В канализационной сети под действием гетеротрофных гнилостных бактерий происходит аммонификация белка, а также образуются Р и H2S. Если время нахождения сточной воды в сети мало, на КОС поступают сточные воды с высоким содержанием белка и аммонификация идет в анаэробных зонах сооружений. Этим объясняется постоянное присутствие аммонийного азота в очищенной сточной воде (1 – 2 мг/л, у нас ~ 1 мг/л), как бы хорошо ни протекал процесс нитрификации.