СПОСОБ БОРЬБЫ С "ЦВЕТЕНИЕМ" ВОДОЕМОВ СИНЕЗЕЛЕНЫМИ ВОДОРОСЛЯМИ Российский патент 2005 года по МПК C12N1/12 C02F3/32 C12N1/12 C12R1/89 

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 млСуперфосфат, 10% раствор 0,3-0,5 млХлористое железо, 1% раствор 0,15мл (1)Азотнокислый кобальт, 0,1% раствор 0,1 млСернокислая медь, 0,1% раствор 0,1 млУглекислый 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)ИсходныйОпытКонтроль1. Chlorella vulearis1.Chlorella vulearis BIN1.Chlorella vulgaris BIN2. Navicula exigua2. Navicula exigua2. Navicula exigua3. Staurastum gracile3. Staurastrum gracile3. Staurastrum gracile4. Cystodinium Steinii4. Cystodinium Steinii 4. Cystodinium Steinii5. Ceratium hirundinella5. Oocvstys natans5. Oocvstvs natans6. Naviculapupula v.rostrata 6. Gigantochloris permaxima 6. Gigantochloris permaxima 7. Navicula dicephala7. Navicula dicephala7. Navicula dicephala8. Cymbella affinis8. Scenedesmus quadricauda8. Scenedesmus quadricauda9. Palmella hyaline9. Sc. acuminatus9. Sc. acuminatus10. Scenedesmus sp.10. Sc. quadricauda f. sctosus10. Sc. quadricauda f. sctosus11 Merismopedia tenuissima11. Lagerhimia genevensis 11.Lagerhimia genevensis 12. Oocvstis rupestris12. Melosira granulata12. Melosira granulata 13. Coelastrum sphaericum13. Coelastrum sphaericum 14. Coelastrum microporum14. Coelastrum microporum 15. Kirchneriella obesa 15. Ankistrodesmus falcatus  16. Kirchneriella lunaris16. Kirchneriella lunaris 17. Ptdiastrum tetras17.Ptdiastrum boryanum 18. Merismopedia tenuissima18. Merismopedia tenuissima 19. Phormidium sp.19. Closterium parvulum 20. Nitzschia sp.20. Synedra ulna 21. Dictyococcus varians21. Opephora Marlyi 22. Pteromonas aculcatus22. Oocvstvs pelagica 23. Oocvstys rupestris23. Palmella hyaline  24. Golenkinia radiata  25. Fragilaria virescens  26. Oocstis rupestrisПримечание: Chlorella vulgaris - Зеленые водоросли;
Navicula dicephala - Диатомовые водоросли;
Merismopedia tenuissima - Синезеленые водоросли

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.

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.