какая водоросль вызывает цветение водоемов
Цветение воды
Во второй половине лета можно заметить, что вода в прудах, озерах, реках, морях меняет цвет, становится зеленой, желтой или даже коричневой. Это явление называется цветением воды, но никакого отношения к появлению на поверхности красивых бутонов оно не имеет.
Условия и причины цветения воды
Пруд, в котором еще неделю назад купались дети, а деревенские жительницы полоскали белье, вдруг затянулся зеленой ряской и стал непригоден для использования человеком. Цветение водоема вызывают микроорганизмы, количественный баланс которых в воде нарушается по разным причинам. Возбудителями процесса являются сине-зеленые водоросли трех видов, размножающиеся делением клеток:
Это полезные микроорганизмы, положительно влияющие на жизнь в водоемах, обогащающие воду кислородом. В сбалансированном количестве они не заметны глазу и определяются только в лабораторных условиях. Но когда бактерий становится слишком много, пигмент водорослей окрашивает воду.
Из красивого пруда водоем может превратиться в болото по разным причинам:
Главное условие, которое вызывает этот процесс – застой воды. Это оптимальная ситуация для скоротечного развития фитопланктона. Его концентрация составляет 1 миллион и более одноклеточных на 1 миллилитр воды. Но цветение может происходить и в реках с устойчивым течением, наблюдаться в пресных стоячих водоемах, в соленых заливах и лиманах морей. Не мешает явлению даже ледяной покров.
Последствия для водоемов
Критичная концентрация микроорганизмов приводит к непригодности воды для использования человеком. Ее нельзя пить, так как вредные микробы могут вызвать сильнейшее отравление. Не рекомендуется купаться. Попав в организм, бактерии вызывают серьезные инфекции, конъюнктивит, менингит, аллергически реакции.
Страдают и сами водоемы. Ядовитые вещества, выделяемые водорослями, губят все живое. Застой и засорение прудов приводит к снижению уровня кислорода, от чего страдают рыбы. Отравленную рыбу съедают водоплавающие птицы, млекопитающие, человек – последствия летальные, страдают все звенья длинной цепочки эко-системы.
Поскольку растения будет некому съедать, умирая, они оседают на дне водоема, провоцируя образование грибов, на которых поселяются гнилостные бактерии. Они в свою очередь самоуничтожаются, не справляясь с потреблением углекислого газа, который сами же и выделяют. Из красивого водоема с прозрачной водой пруд превращается в гнилостную зловонную яму.
Борьба с цветением воды
Для сдерживания роста численности цианобактерий применяется целый комплекс мер, но в крупных водоемах добиться их эффективности сложно. Используются:
Целесообразность вышеперечисленных способов вызывает сомнения. Внесение химикатов нарушает баланс минералов, очистить все реки, озера и пруды вручную невозможно, а рыбы не всегда справляются с поставленной задачей. Поэтому главный способ не допустить цветения – заботиться о сохранности эко-системы, не засорять водоемы, беречь природу.
Цветение воды: причины и последствия
Цветения воды – естественный процесс, причиной которого является активное размножение микроскопических водорослей (преимущественно сине-зеленых). В результате вмешательства человека это явление стало более частым и вызывает ряд проблем:
К борьбе с вредным цветением воды привлечены не только природоохранные организации. В частности, NASA постоянно осуществляет мониторинг цветения воды из космоса с помощью спектрального анализа. Эта миссия называется Coastal Ocean (HICO) и первоначально планировалась как однолетнее исследование, однако NASA продлило на 3 года, и ее мощности до сих пор используются для мониторинга состояния вод [1].
Цветение воды озера Эри, 2019
Эта система мониторинга показала, как экосистема озера Эри пострадала от цветения воды, что принесло значительный экономический ущерб для региона и затронуло сразу 2 страны – США и Канаду. Когда были приняты меры, ситуация значительно улучшилась.
Однако в Украине, из-за отсутствия контроля над факторами, которые вызывают цветение водоемов, мы наблюдаем цветение Днепра, его притоков, а также прибрежной акватории Черного моря несколько раз в год.
Об этой проблеме пишут в СМИ, ее активно освещают экологические и природоохранные организации, такие как Всеукраинская экологическая лига. Они подчеркивают необходимость профилактики и правильной борьбы с цветением водоемов в Украине [2].
На фото ниже – цветение Черного моря, зафиксированное в июне 2019 года. Подобное массовое явление впервые наблюдалось в 2010 году и охватывало 80% прибрежных вод. С тех пор оно происходит ежегодно и в 2020 году продолжалось рекордные 2 месяца [3].
Цветение Черного моря в 2019 году возле Одессы [4]
Какие водоросли вызывают цветение?
Вредное цветение воды чаще всего вызывают три типа водорослей:
Цианобактерии, или сине-зеленые водоросли, активно размножаются в пресноводных озерах, реках или лиманах. Они выделяют опасные для людей и животных токсины, которые при высокой концентрации могут не выводиться водоочистными сооружениями. Кроме того, водоросли блокируют доступ кислорода и солнечных лучей в толщу воды, что вызывает массовую гибель обитателей водоемов.
Диатомовые водоросли и динофлагелляты обычно вызывают “красные приливы” на побережье океана, морей или заливов. Они вырабатывают токсины, способные накапливаться в моллюсках и вызывать отравление людей, птиц и животных, которые их потребляют.
Почему цветение воды стало таким массовым именно в последнее десятилетие?
В природе массовое цветение фитопланктона является редким явлением, однако в результате глобализации экономики оно начало распространяться даже на нетипичные для него регионы.
Например, в 2016 году в Атлантическом океане было зафиксировано сине-зеленое цветение.
Сине-зеленое цветение акватории на севере Атлантического океана [5]
Основными причинами цветения воды по всему миру являются:
Для Украины наиболее массовым является сине-зеленое цветение воды, которое кроме изменения цвета воды создает еще и неприятный запах. Распространение цветения водоемов в нашей стране имеет антропогенную природу:
При достаточно высокой температуре воды все эти виды загрязнения вод становятся источником питания для сине-зеленых водорослей, которые быстро размножаются, превращаясь в экологическую катастрофу [2].
В последние 10 лет активное хозяйствование и отсутствие регуляции загрязнения сточных вод существенно повлияли на состояние украинских водоемов. Согласно данным Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, именно в последнее десятилетие в водоемы попало большое количество соединений азота и фосфора, которые являются катализаторами цветения воды. Выброс канализационных стоков, аварии на очистных станциях также вносят вклад в обогащение водоемов питательными веществами. Наконец, активное использование воды заводами и фермерскими хозяйствами приводит к обмелению рек, что создает оптимальные условия для роста водорослей.
Чем опасно цветения водоемов?
Как уже отмечалось, цветение водоемов вызывает массовую гибель рыбы, водных млекопитающих, а также растительности на дне. Некоторые виды водорослей выделяют токсины в процессе роста, другие разлагаются с образованием ядовитых веществ, и такая вода становится непригодной для питья и купания.
Значительный ущерб от цветения воды испытывают туристические регионы: запрет купаться и неприглядный вид туристических локаций снижают местные доходы.
Цветение водоемов рыбных хозяйств также имеет неблагоприятные последствия для людей, даже если рыба не погибает: продукция таких хозяйств может быть токсичной (особенно это касается моллюсков и раков). Массовое вымирание рыбы может привести к банкротству малого и среднего бизнеса [7].
Можно ли остановить цветение водоемов?
На сегодня уже существуют различные виды средств, которые сдерживают рост микроскопических водорослей, убивают их и осаждают вредные продукты их жизнедеятельности. К ним относятся:
Однако, использование этих средств на таких больших территориях, как Днепр, его притоки или побережье Черного моря, требует государственного регулирования: дотаций на очистку водоемов, более жесткого регулирования использования водных ресурсов, качества фильтрации стоковых и канализационных вод [10].
Укргидроэнерго на своей официальной странице также подчеркивает необходимость регуляции состава моющих средств (в большинстве стран ЕС уже введены ограничения по использованию фосфатов в их составе) и необходимость мер по оздоровлению водных экосистем [11].
Может ли обычный человек бороться с цветением воды?
Основным бытовым загрязнителем канализационных вод являются стиральные порошки, моющие средства на основе фосфатов и фосфонатов. Поэтому каждый может внести свою лепту, отказавшись от их использования. Существует большое количество экологичных средств бытовой химии: бесфосфатных стиральных порошков, гелей для стирки, средств для мытья посуды и т.д., которые можно легко приобрести на нашем сайте.
Органическое средство для мытья посуды, не содержит спиртов, парабенов, агрессивных ПАВ, силиконов, продуктов нефтепроизводства, фосфатов, ароматизаторов и красителей. С добавлением апельсинового масла. Упаковка 500 мл.
Профессиональное решение для деликатной экологичной стирки Proprete Baby Care. Средство бренда Proprete не содержит фосфаты, фосфонаты, хлор, ароматизаторы, оптические отбеливатели. Эффективный и безопасный для детских вещей, не вредит окружающей среде.
Универсальный концентрований стиральный порошок бренда Proprete из экологичного сырья для автоматической и ручной стирки. Не содержит фосфатов, хлора, цеолитов; предназначен для деликатной и одновременно требовательной стирки. Компактная упаковка (1 кг).
Своевременное выявление цветения воды также зависит от людей. Если вы заметили массовый рост водорослей в водоеме, необходимо обратиться на горячую телефонную линию местного органа управления водными ресурсами. Например, для реки Днепр эту функцию выполняет Укргидроэнерго; однако существуют также локальные областные Управления Государственного агентства рыбного хозяйства, Государственная Экологическая Инспекция.
Выводы
Цветение воды – актуальная проблема не только для экономики, но и для медицины. Улучшение качества питьевой воды должно быть приоритетом не только для государства, но и для каждого сознательного человека. Своевременный мониторинг цветения водоемов, ответственное использование бытовых химикатов, распространение информации об этой проблеме – несложные действия, которые имеют большие последствия в первую очередь для нашего с вами благополучия.
Цветение воды в водоемах
Многим приходилось наблюдать, как в колодце, пруду, даже в аквариуме, вода зеленела, начинала неприятно пахнуть. Причина изменения свойств жидкости — цветение воды.
Какое явление называют цветением воды
Природное явление, при котором происходит многократное увеличение концентрации сине-зеленых водорослей в водоеме, называется цветением воды. При этом вода чаще всего приобретает зеленый цвет, но может пожелтеть, покраснеть, и даже стать коричневой. Причина ее окрашивания заключается в высокой концентрации пигмента в клетках водорослей. Явление встречается как в пресной, так и в морской воде.
Чаще всего картина наблюдается в стоячих неглубоких водоемах, таких как пруды, озера, заводи рек, бассейны.
Под воздействием солнечных лучей и жаркой погоды усиленно развиваются одноклеточные особи и отдельные водоросли (фитопланктон). Из-за этого вода меняет не только цвет, но и свойства. Таким образом, причиной мутной воды в теплую погоду являются не паводки и наносы, а цветение.
Процесс зацветания водоемов в большинстве случаев начинается в конце июля или в первой декаде августа. Его продолжительность составляет 10-14 дней.
Причины и последствия явления
В связи с тем, что основными причинами цветения воды в водоемах являются водоросли и мусор, в большинстве случаев вода зацветает в водоемах, где нет течения или оно слабое.
Процесс развивается следующим образом:
По строению клетки сине-зеленых водорослей схожи с клетками бактерий, поэтому они получили название цианобактерий.
Благоприятные условия: жаркая погода, отсутствие дождей способствуют моментальному размножению водорослей делением клеток. Их масса удваивается за несколько часов, скопление насчитывает миллионы клеток в миллилитре воды.
Каждый водоем цветет по-особенному. Бывают такие, где даже в самую жару нет зацветания воды, и такие, где вся водная поверхность зеленая.
Процесс цветения водоемов негативно сказывается на их экологическом состоянии и качестве воды:
Меры борьбы
Ученые исследуют природу цветения воды, разрабатывают методику сдерживания роста цианобактерий. Созданы отдельные водоохранные программы, подавляющие зацветание в водоеме, как прямым воздействием, например, альгицидами (средства, уничтожающие водные растения), так и косвенным, нацеленным на устранение факторов зацветания.
Подавляет развитие цианобактерий растительноядная рыба, например, белый толстолобик, амур. Но не всегда заселение толстолобика дает нужный результат.
Специальные организации пытаются бороться с этим губительным явлением:
К сожалению, перечисленные меры борьбы не дают нужного эффекта. Кроме того они очень материально и трудозатратны.
Водоемам и его обитателям нет никакой пользы от зацветания. Ученые пока не знают, как точно сбалансировать водный режим, чтобы урегулировать рост и развитие сине-зеленых водорослей. Они считают, что глобальная причина увеличения ядовитых цианобактерий — прирост населения на планете Земля. Вместе с этим усиленно развиваются промышленность и сельское хозяйство. Отсутствие экологической грамотности у руководителей предприятий и хозяйств усугубляет ситуацию.
Жители городов, деревень обязаны активно помогать в сохранности чистых водоемов, участвовать в их очистке. И в первую очередь — не засорять. Сохранить чистую воду на планете — значит сохранить жизнь.
Цветение воды
Цвете́ние во́ды в водоёмах – природное явление, вызываемое массовым размножением фитопланктона – свободно парящих в воде микроводорослей. Этот термин объединяет виды, входящие в 13 групп водорослей. Весной и осенью в водоёмах преобладают холоднолюбивые диатомовые водоросли, имеющие большие клетки с кремневым панцирем. Следует заметить, что при отмирании панцирь диатомовых опускается на дно и может сохраняться долгое время. На этом основан так называемый диатомовый анализ – метод реконструкции условий, которые были в данном водоёме многие годы назад (сотни и тысячи лет). Это позволяет оценить изменения экологических условий в водном объекте.
Большинство водорослей насыщает воду кислородом в процессе фотосинтеза, нейтрализует многие химические соединения, поглощает нитраты и углекислый газ при разложении органики, контролирует развитие бактерий. Многие одноклеточные виды служат пищей для мальков рыбы, рачков, коловраток и т.д.
Длительное время доминирующее развитие одного или нескольких видов фитопланктона в водоёмах в отдельные периоды интересовало лишь узкий круг специалистов-гидробиологов. Однако с середины ХХ в. цветение воды природных водоёмов стало принимать характер серьезной глобальной экологической проблемы. В летний период негативные последствия массового развития группы сине-зелёных водорослей стали принимать угрожающие масштабы. По особенностям строения клетки эта группа водорослей близки к бактериям, поэтому их иначе называют цианобактериями. Среди тысяч описанных видов цианобактерий имеются формы одноклеточные, колониальные и нитчатые. Высокая приспособляемость сине-зелёных водорослей к условиям окружающей среды обусловила их широкое распространение в природе. В неблагоприятных условиях сине-зелёные водоросли формируют покоящиеся клетки – споры, или акинеты. Осенью при снижении температуры эти споры опускаются на дно, перезимовывают, сохраняя жизнеспособность популяции, а весной прорастают и вплывают на поверхность воды к свету.
При возникновении благоприятных условий клетки сине-зелёных водорослей размножаются с огромной скоростью простым делением. Удвоение их массы происходит в считанные часы и концентрация в воде достигает миллионов клеток в миллилитре. Цветение воды классифицируют по биомассе водорослей: слабое – до 1 мг/л, умеренное – 1–10 мг/л, интенсивное – 10–50 мг/л, гиперцветение – более 50 мг/л. В водоёмах средней полосы России среди сине-зелёных доминируют виды родов Microcystis, Anabaena и Aphanizomenon. Мониторинг цветения осуществляется путём анализа видового состава с измерением биомассы водорослей. Широко применяется оценка биомассы через измерение концентрации хлорофилла. Этот пигмент синтезируется в клетках фитопланткона и обеспечивает оптимальное функционально-активное состояние растительной клетки. Процессы образования и разрушения хлорофилла связаны с общим метаболизмом растительного организма. Поэтому по хлорофиллу оценивают степень развития водорослей, их биомассу и первичную продукцию, судят об уровне трофии и нагрузке биогенными элементами водоёма в целом. Спектрометические методы определения хлорофилла позволяют проводить мониторинг этого пигмента из космоса, отслеживая крупные пятна цветения внутренних водоёмов и морей.
В интенсивно цветущих водоёмах концентрация этого пигмента может достигать 300 мкг/л.
Во время массового развития сине-зелёных водорослей наблюдаются характерные «пятна цветения» (в англоязычной литературе для их обозначения используется термин «bloom») вызванные ветровым переносом лёгких, концентрирующихся у поверхности клеток водорослей. Наиболее высоких концентраций водоросли достигают в заливах, где в результате нагона образуются плотные слои сине-зелёного цвета.
При оседании водорослей на дно происходит окисление органического вещества. В летний и зимний периоды при стратификации водной толщи не происходит обогащения кислородом нижних слоёв воды верхними, возникает аноксия, т.е. бескислородный режим. Химическое состояние в придонных слоях и донных осадках сдвигается от окислительных к восстановительным условиям, благоприятствующим выделению из донных осадков токсикантов, например тяжёлых металлов.
Резкий скачок потребления кислорода разлагающейся органической массой в это время приводит к возникновению кислородных дефицитов и рыбных заморов. Цветение воды наносит существенный ущерб рыбному хозяйству и создаёт серьезные проблемы для муниципального водоснабжения. Известны случаи забивания фильтров водопроводных станций сгустками цианобактерий. Наконец, существенным отрицательным следствием развития сине-зелёных следует считать явление биокоррозии – обрастания трубопроводов, оборудования электростанций, плотин биопленками цианобактерий. Таким образом, проблема цветения водоёмов сине-зелёными водорослями должна волновать не только гидробиологов и гидроэкологов, но и государственные органы, ответственные за охрану здоровья и защиту окружающей среды.
Причиной возрастающих масштабов цветения водоёмов сине-зелёными водорослями считается избыточная нагрузка на водоёмы биогенных веществ, прежде всего фосфора. Это явление, называемое антропогенным эвтрофированием, приобрело глобальный характер и в настоящее время является предметом активных исследований. При этом массовое развитие сине-зелёных водорослей наблюдается не только в водоёмах замедленного водообмена, но и в реках. Обычно массовое развитие цианобактерий связывают с высокими концентрациями минерального фосфора в воде водоёма, низким отношением содержания в воде азота к фосфору, низкой концентрацией в воде дафний, способных потреблять некоторые виды сине-зелёных, благоприятным температурным режимом для теплолюбивых видов фитопланктона. Важное значение для быстрого развития цианобактерий и образования пятен цветения имеет сравнительно слабый пресс более высоких трофических уровней, поскольку крупные колонии сине-зелёных водорослей непригодны в качестве пищи для зоопланктона, предпочитающего другие группы. К сожалению, если физиология и экология цианобактерий в значительной мере изучена, то полного понимания механизмов цветения пока наукой не достигнуто. В настоящее время не существует не только универсальных, но даже и для отдельных водоёмов теоретически обоснованных методик прогнозирования развития фитопланктона. Причина этого – чрезвычайная сложность и многофакторность этого явления; при этом определяющие цветение факторы действуют одновременно и с разной интенсивностью.
Серьёзные негативные последствия цветения обусловили активную разработку их научного исследования и поиск мер, направленных на сдерживание развития токсичных цианобактерий. Помимо специальных водоохранных программ по снижению внешней нагрузки на водоёмы биогенных веществ разрабатываются мероприятия для подавления цветения в самом водоёме. Эти мероприятия включают как прямые методы подавления цветения, например применение альгицидов, так и косвенные, направленные на усиление лимитирующих факторов цветения и понижения способности экосистемы к фотосинтезу. Определённую роль может играть культивирование и ежегодное скашивание конкурентов фитопланктона – макрофитов. Среди попыток направленного воздействия на экосистемы особое место занимают биологические методы, называемые биоманипуляцией. Известным биологическим способом подавления массового развития цианобактерий является вселение в водоём растительноядной рыбы – белого толстолобика, хотя этот метод далеко не всегда оказывается успешным. В любом случае для реализации методов биоманипуляции необходимы широкие полевые испытания биохимических методов и разработка научных способов внесения биологических субстанций в водоёмы. Очевидно, что перспектива борьбы с цианобактериальным цветением водоёмов связана с применением комплексных экотехнологий, сочетающих различные методы подавления цветения.
Какая водоросль вызывает цветение водоемов
6.5. “Цветение” воды, обрастание судов и гидротехнических сооружений, коррозия наземных материалов и конструкций. Токсические водоросли (О. В. Коваленко)
В последние десятилетия во многих континентальных водоемах, а также в морях и океанах участились случаи “цветения” воды, возникающие вследствие массового развития одного или нескольких наиболее приспособленных к данным условиям видов водорослей.
Под “цветением” воды понимают интенсивное развитие водорослей в толще воды, в результате чего она приобретает различную окраску [171]. При этом цвет воды может варьировать от сине-зеленого, ярко-зеленого, серого до желто-зеленого, каштанового или ярко-красного, кирпично-красного и красно-бурого и коричневого (в зависимости от окраски организмов, вызывающих “цветение”, и их численности).
Массовому развитию водорослей вплоть до “цветения” воды способствует увеличение эвтрофирования водоемов, которое происходит как под влиянием природных факторов (за тысячи и десятки тысяч лет), так и в значительно большей степени под влиянием антропогенных факторов (за годы, десятки лет).
Из пресноводных водоемов, подверженных “цветению”, в первую очередь следует отметить большие равнинные реки и построенные на них водохранилища, а также пруды различного назначения (биологические, технические, рыбоводные, всевозможные отстойники), озера, водоемы-охладители.
Считают, что умеренная вегетация синезеленых водорослей, до 250 г/м 3 (в сырой массе) [237, 265], не сказывается отрицательно на экосистеме водоема и даже напротив влияет на нее положительно. При значительном увеличении биомассы водорослей (до 500 г/м 3 и выше), начинает проявляться биологическое загрязнение, вследствие чего значительно ухудшается качество воды. В частности, изменяется ее цветность, pH, вязкость, снижается прозрачность, меняется спектральный состав проникающей в водную толщу солнечной радиации в результате рассеивания и поглощения водорослями световых лучей. В воде появляются токсические соединения (продукты жизнедеятельности водорослей и сопутствующих им бактерий) и большое количество органических веществ, служащих питательной средой для бактерий, в том числе и патогенных. Вода приобретает неприятный запах (например, при обильном развитии Anabaena lemmermannii Р. Richt. вода приобретает затхлый запах). Возникает дефицит растворенного кислорода, который расходуется на дыхание водорослей и разложение отмершей органической массы. Недостаток кислорода приводит к летним заморам рыб и других гидробионтов, а также тормозит процессы самоочищения и минерализации органического вещества. Все это способствует накоплению в воде все большего количества различных вредных веществ, многие из которых небезопасны для человека (токсины, канцерогенные соединения, аллергены). При брожении и разложении водорослей в воде накапливается ацетон, масляная и уксусная кислоты, бутиловый спирт, фенолы, амины типа трупных ядов и др.
Кроме, того, из-за большого количества взвесей в “цветущей” воде ее фильтрование при очистке затрудняется, а повышенная концентрация солей приводит к образованию накипей и осадков в системе технического водоснабжения.
Борьба с “цветением” должна быть направлена прежде всего на предотвращение антропогенного эвтрофирования водоемов, а также на ликвидацию уже имеющихся отрицательных последствий “цветения” [290]. В то же время нельзя забывать о перспективах использования биомассы водорослей, изъятой из водоемов, в хозяйственных целях (см. раздел 6.1.2).
Для профилактики эвтрофирования искусственных водоемов рекомендуется строго выполнять комплекс водоохранных мероприятий, который включает уборку территории будущего ложа водохранилища, надежное захоронение торфяников, создание вокруг водоемов водоохранной зоны, т. е. насаждение наземной и водной растительности. Считают, что из водных растений очень хороши для этой цели тростник и камыш, которые поглощают из воды огромное количество химических элементов и детоксицируют разнообразные ядовитые соединения. Тростник, кроме того, подавляет развитие синезеленых водорослей.
Меры профилактики эвтрофирования разнообразных водоемов предусматривают также ограничение на территории водосбора водоема развития животноводческих комплексов, изменение агротехники сельскохозяйственных работ (использования гранулированных удобрений, увеличения глубины их запашки в почву, соблюдения сроков их внесения в почву) и осуществление мероприятий по защите почвы от эрозии. Заслуживают внимания такие водоохранные мероприятия, как прекращение сброса сточных вод или отвод их за пределы водных объектов; строительство буферных водоемов и предводохранилищ, не допускающих сточные воды в основной водоем; улучшение очистки сточных вод, связывание и осаждение фосфора в водоемах; использование искусственной аэрации водоемов с помощью воздуха или кислорода; сброс из озер и водохранилищ обогащенного питательными веществами придонного слоя воды; использование альгицидов для подавления развития водорослей и, наконец, удаление из водоемов избыточного органического вещества. При этом изъятая биомасса является ценным природным органическим веществом, которое может найти самое разнообразное применение в народном хозяйстве.
Отмечена положительная роль растительноядных рыб (в частности белого толстолобика) в очищении водоемов, подверженных “цветению”. При этом толстолобик не отравляется токсинами и не накапливает их в своем теле, если “цветение” воды не превышает определенных пределов; попадая же в массовые скопления синезеленых водорослей, особенно находящихся в стадии разложения, белый толстолобик, также как и другие рыбы, погибает. В некоторых странах для деэвтрофикации водохранилищ с успехом используют теплолюбивую тиляпию. В озере Чад (Африка) тиляпии выедают синезеленые водоросли, предпочитая их зеленым и диатомовым [156).
Организмы-обрастатели, существующие в воздушной среде, при определенных условиях могут повреждать промышленные и строительные материалы, памятники архитектуры, картины и т. п., если они не защищены ядовитыми прокрытиями. Эти организмы могут быть представлены водорослями, бактериями, грибами и лишайниками. При исследовании обрастаний промышленных и строительных материалов (стекла, стеклопластика, пенопласта, капрона, органического стекла, стекловолокна, сплавов алюминия и др.) в условиях влажных субтропиков СССР почти на всех материалах были обнаружены зеленые водоросли из родов Chlorhormidium Fott., Chlorella Beijer., Stichococcus Näg. Из всех обрастаемых материалов наиболее подверженными воздействию водорослей оказались образцы стеклопластика. На стенах древних соборов (Киево-Печерская Лавра и Выдубецкий монастырь в Киеве, Екатерининская церковь, Спасский и Борисоглебский соборы в Чернигове) в местах повреждения штукатурки были обнаружены представители зеленых водорослей из родов Desmococcus Brand, em. Visch., Chlorhormidium Fott., Stichococcus Näg., Trebouxia Puym., Chlorella Beijer. Diplosphaera и диатомовых водорослей из родов v Nitzschia Hass., Navicula Воry, а также один представитель из отдела сине-зеленых водорослей (Phormidium Kütz.)
В последние десятилетия токсические водоросли стали предметом интенсивных исследований. В природных условиях токсичность водорослей проявляется обычно при их обильном развитии, когда многократно суммируется токсический эффект отдельных микроскопических индивидов, не оказывающих заметного отрицательного действия при их обычном развитии. Токсические виды встречаются среди динофитовых, золотистых, синезеленых и зеленых водорослей [88]. Среди динофитовых водорослей, вызывающих “красные приливы” (см. выше) на огромных морских акваториях, к токсическим относятся представители родов Gonyaulax (G. acatenella, G. catenella (Lev.) Kof., G. monilata Howell., G. polyedra Stein., G. tamarensis Leb.), Gymnodinium (G. breve Ballantine, G. veneficum Danis), Noctiluca (N. sciutillan Lebour), Amphydinium (A. klebsii Kof. et Swezy, A. rhynhocephalum Anissim., A. carterae Huburt) [101].
Выделены и детально исследованы токсины только из нескольких видов динофитовых водорослей: Gonyaulax catenella, G. tamarensis, Gymnodinium breve. Сильное нервнопаралитическое действие выделенных из них токсинов сходно с действием растительного алкалоида кураре и тетродотоксина [101]. К токсическим динофитовым относится также пресноводная водоросль Peridinium polonicum Wotosz. (-Glenodinium gimnodinium Penard), обильно развивающаяся в озерах Японии и вызывающая массовую гибель рыбы.
Токсичные виды зеленых водорослей относятся к родам Scenedesmus Меyеn (S. quadricauda Breb. и S. obliquus Kütz.) и Coelastrum Näg. (C. microporum Näg.) из порядка Chlorococcales [88].
Наибольшее количество токсических видов выявлено среди синезеленых водорослей. Это Microcystis aeruginosa Kütz. em. Elenk., M. wesenbergii Komarek, M. (Aphanocapsa) farloviana Drouet et Daily, Coelosphaerium kuetzingianum Näg., Woronichinia naegeliana (Ung.) Elenk., Oscillatoria erythraea (Ehr.) Geitl., O. thiebautii (Gom.) Geitl., Lyngbya majuscula (Dillw.) Harv., Anabaena flos-aquae Breb., A. variabilis Kütz., A. lemmermannii P. Rich., A. oscillarioides Bory f. turkestanica (J. Kiss.) Elenk., Nodularia spumigena Mert., Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs, Gloeotrichia echinulata (J. Sm.) P. Rich., G. pisum (Ag.) Thur., Nostoc rivulare (Kütz.) Elenk., Hapalosiphon fontinalis (Ag.) Born. em. Elenk. f. tenuissima (Grun.) Cool, et Setch. [88, 89, 133, 148, 676].
Токсическое действие синезеленых водорослей проявляется в массовой гибели гидробионтов, водоплавающей птицы и домашних животных. У человека при отравлении токсинами этих водорослей развивается аллергия, конъюктивит, пищевая интоксикация. При длительном употреблении воды или рыбы из водоемов, подверженных интенсивному “цветению”, человек заболевает гаффской, или юксовско-сартланской, болезнью, в ходе которой поражаются почки, нервная и мышечная система, нарушаются двигательные функции и т. д. Болезнь нередко имеет летальный исход. Вообще по своему действию токсины синезеленых водорослей в несколько раз превосходят такие яды, как кураре и ботулин. Токсичность синезеленых водорослей зависит от их количества, особенностей обитания, видового состава и физиологического состояния.
Токсическое действие Microcystis aeruginosa обусловлено двумя токсинами: один (эндотоксин) образуется непосредственно в теле водоросли и представляет собой циклический полипептид, называемый фактором быстрой смерти (FDF), второй выделяется сопутствующими бактериями [492]. Aphanizomenon flos-aquae выделяет несколько токсинов, из которых изучен только сакситоксин [618]. Виды рода Anabaena продуцируют анатоксин, названный по скорости действия фактором очень быстрой смерти (VFDF), который представляет собой алкалоид. Из Lyngbya majuscula выделен и идентифицирован лингбиотоксин А, также алкалоид.
Технология очистки воды от токсических веществ очень сложна, поэтому предпочтение следует отдавать профилактике чистоты водоемов. Нельзя допускать скопления водорослей вблизи водозаборов и мест отдыха людей, водопоя животных, а также их накопления в системах водоочистки [171].