ГК Первая марка Новосибирск, Россия и страны СНГ

Производим и продаем: Комбикорма,
Пробиотики, Средства защиты растений
Умные удобрения

Новая технология биологической очистки слаботочных водоемов с использованием пробиотика БЕЛОЛИН-ЭКО

*Хмыров А.В.,  **Шайбель А.Я., ***Минх Ш., ****Грязнева Т.Н.

*Департамент агропромышленного комплекса Белгородской области

**ООО «БЕЛ-БИО-ПРО», Белгород

***MAGNATVITALUG, Tűbingen, Deutschland

****ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»

Пробиотик БЕЛОЛИН-ЭКО обладает антагонистической активностью в отношении широкого спектра патогенных и условно-патогенных бактерий и грибов, интенсивно разлагает органические загрязнители на нейтральные для окружающей среды продукты, способствует отмиранию сине-зеленых водорослей и является эффективным средством биологической реабилитации слабопроточных водоемов, используемых для разведения рыбы.

Ключевые слова: бациллы, слаботочные водоемы, антимикробная активность, сине-зеленые водоросли, биологическая реабилитация.

Водные объекты и созданный в стране водохозяйственный комплекс, представленный совокупностью водохозяйственных систем и сооружений, имеют большое значение для социально-экономического развития России. Наша страна располагает более 250000 квадратных километров озер, водохранилищ, водоемов комплексного назначения и рыбоводных прудов (1, 8).

Практически, все поверхностные и большая часть подземных водных объектов, особенно в европейской части страны и в районах размещения крупных промышленных и сельскохозяйственных комплексов, испытывают значительное антропогенное воздействие, что выразилось в загрязнении, истощении и деградации водных объектов и стало представлять угрозу безопасности населения (2, 3, 4, 5).

За последние десятилетия ускорилась деградация природных комплексов крупных  бассейнов рек европейской части России. Этому способствовало расширение процесса индустриализации и урбанизации, что, в конечном счете, вызывает огромную антропогенную нагрузку, которая стала причиной катастрофических изменений природной среды.

Особенно напряженная экологическая обстановка складывается в пределах Волжского и Донского бассейнов, где сосредоточено более 50 процентов промышленного и сельскохозяйственного производства России. Среднегодовая нагрузка загрязняющих веществ на экосистемы Волги, Дона и их притоков в 5 раз превосходит токсичную среднегодовую нагрузку на водные экосистемы других регионов России.

Водохранилища Волжского и Донского бассейнов представляют собой водохозяйственный комплекс многоцелевого назначения. За многолетний период эксплуатации в них отмечается процесс неуклонного возрастания интенсивности использования водных ресурсов различными водопользователями. Это является одной из причин, которая сдерживает развитие рыбного хозяйства. В результате антропогенного пресса усиливается степень зарастания прибрежной зоны высшей водной растительностью, возрастает эвтрофикация водохранилищ за счет поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий, и как следствие – массовое «цветение» воды сине-зелеными водорослями.

Неблагоприятные факторы ухудшают условия обитания гидробионтов, снижают качество воды, наносят ущерб рыбному хозяйству, что ведет к уменьшению воспроизводства рыбной продукции.

Действенных способов борьбы с этим явлением до настоящего времени не существовало, и ни один из предлагаемых физических, химических, механических и других методов не оказался достаточно эффективным (6, 7, 9, 10).

Метод биологической реабилитации водоёмов, применяемых для разведения рыбы, основан на использовании живых, антагонистически- и биохимически- активных микроорганизмов.

Пробиотик БЕЛОЛИН-ЭКО, созданный совместными усилиями ученых  оОО  «Бел-Био-Про» (Белгород), Liabilitylimitedcompany «MagnatVitalUG» (Германия) и ФГБОУ ВПО  «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина», предназначен для биологической очистки слабопроточных водоемов. Препарат содержит а своем составе 2 вида бацилл — Bacillus subtilis ВКПМ 10172 и Bacillus licheniformis ВКПМ 10135, обладающих высокой антагонистической и ферментативной активностью, избирательным действием в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, вредных химических и биологических веществ, а также токсинов.

Бациллы-компоненты пробиотика БЕЛОЛИН-ЭКО характеризуются рядом преимуществ перед другими микроорганизмами, входящими в состав препаратов, предлагаемых для биологической очистки водоемов.

Во-первых, Bacillus subtilis ВКПМ 10172 и Bacillus licheniformis ВКПМ 10135 являются безвредными для человека и животных, в т.ч. рыб; характеризуются высокой ферментативной активностью, что приводит к связыванию и быстрой биодеградации органических веществ, радионуклеидов, тяжелых металлов, микотоксинов, химических ядов; способствуют регулированию и стимулированию пищеварения у рыб и других экономически значимых гидробионтов; являются устойчивыми к действию неблагоприятных климатических факторов; ко многим антибиотикам; синтезируют различные бактериоцины, что обуславливает их антагонистическую активность в отношении широкого спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

Во-вторых, Bacillus subtilis ВКПМ 10172 и Bacillus licheniformis ВКПМ 10135 технологичны в производстве, в приготовлении биологически активных добавок, комбикормов, устойчивы к широкому диапазону температур, экологически безопасны, препараты на их основе отличаются длительным сроком хранения.

Основным источником энергии жизнедеятельности BacillussubtilisВКПМ 10172 и BacilluslicheniformisВКПМ 10135 являются органические вещества, характерные для донных отложений водоемов, такие как листва, фекалии рыб и водоплавающих птиц, отмершие водные растения, нанос, органические отходы, удобрения, и питательные элементы азота, фосфора, нитратов, фосфатов.

Поэтому бациллы-компоненты пробиотика БЕЛОЛИН-ЭКО могут являться частью активного ила водоема, активизируясь в случае загрязнения воды.

Целью работы явилось определение эффективности новой технологии биологической очистки слаботочных водоемов с использованием пробиотика БЕЛОЛИН-ЭКО.

Исследования проводили в Ериковском заказнике Белгородского района Белгородской области, где в Ериковском пруду в апреле 2013 г наблюдался замор рыбы, в результате ухудшения гидрохимических и микробиологических показателей воды, связанных с загрязнением  водоема органическими веществами, поступившими с навозосодержащими стоками. Низкое содержание растворенного в воде кислорода привело к развитию гипоксии у разных видов рыб.

При изучении фитопланктона было установлено, что основным его представителем являлись цианобактерии, концентрация которых в 1 мл исследуемой воды составила более 1 миллиона микробных клеток, что свидетельствует о бурном «цветении» воды (табл. 1).

Таблица 1. Показатели качества воды Ериковского пруда до обработки

пробиотиком БЕЛОЛИН-ЭКО

 

№ п/п Показатель Оптимальные границы и допустимые пределы, до Содержаниев пробах
карповыехозяйства форелевые хозяйства осетровыехозяйства
1 Запах, балл 2 2 2 4
2 Мутность по формазину ЕМФ не более 3,5 не более 3,5 не более 3,5 12,0
3 Цветность, град. 50 30 менее 30 95
4 рН (водородный показатель) 6,5-8,5 7,0-8,0 7,0-8,0 9,2
5 Кислород, мг/л не менее 5 не менее 9 не менее 6 1,7
6 Аммиак, мг/л 0,01 0,01 0,01 0,09
7 Сероводород, мг/л не допуск. не допуск. не допуск. 0,001
8 Окисляемость перманганатная, мг/л 15 10 5-15 24
9 Азот аммонийный, мг/л 1,0 0,5 0,5 1,5
10 Нитраты, мг/л 2,0 1,0 1,0 6,7
11 Нитриты, мг/л 0,02 0,02 0,1 0,3
12 Общее мик­робное число (ОМЧ), КОЕ/мл 100 100 100 2,5·106
13 Общее количество колиформных бактерий (ОКБ), КОЕ/мл 5 5 5 1,5·105
14 Фекальный стрептококк — Еnterococcus  faecalis не допуск. не допуск. не допуск. 1,7·102
15 Псевдомонады – P.aeruginosa не допуск. не допуск. не допуск. 2,2·102
16 Фитопланктон по хлорофиллу, мкг/л 100 10 10 3000
17 Сине-зеленые водоросли –Cyanobacteria, м.кл./мл 1000 100 100 106

 

Обработку водоема пробиотиком БЕЛОЛИН-ЭКО начали проводить в мае.

Расход БЕЛОЛИНА-ЭКО на очистку водоема составлял от 1,0 до 3,0 г препарата на 1 м2 водного зеркала.

БЕЛОЛИН-ЭКО наносили на поверхность воды в сухом виде, равномерно распыляя его над водным зеркалом, а также использовали препарат в жидком виде, растворяя его водой из пруда и разбрызгивая с помощью бытового пульвелизатора.

Для внесения препарата в воду использовали лодочный транспорт, равномерно распределяя препарат по всей глади пруда.

БЕЛОЛИН-ЭКО вносили в водоем трехкратно, отдельными дозами с двухнедельными интервалами по следующему графику:

— неделя 1 – 3,0 г препарата на 1 м2 водного зеркала;

— неделя 3 – 2,0 г препарата на 1 м2 водного зеркала;

— неделя 5 – 1,0 г препарата на 1 м2 водного зеркала.

В течение 24 часов после внесения БЕЛОЛИН-ЭКО в водоем происходило прорастание спор и  активизация бацилл во всем объеме воды и в донных отложениях. Бациллы активно размножались и потребляли питательные элементы и органические вещества из воды и донного ила.

Очищение воды в водоеме наступило через 3 недели после начала обработки водоема препаратом.

При этом на 99,9% сократилась концентрация сине-зеленых водорослей в 1 мл воды. Количество растворенного в воде кислорода увеличилось до 6 мг/л (табл. 2).

Таблица 2. Показатели качества воды Ериковского пруда через 3 недели после обработки пробиотиком БЕЛОЛИН-ЭКО

 

№ п/п Показатель Содержаниев пробах
1 Запах, балл 2
2 Мутность по формазину ЕМФ 4,0
3 Цветность, град. 40
4 рН (водородный показатель) 6,8
5 Кислород, мг/л 6,0
6 Аммиак, мг/л 0,01
7 Сероводород, мг/л 0,001
8 Окисляемость перманганатная, мг/л 12
9 Азот аммонийный, мг/л 0,7
10 Нитраты, мг/л 6,7
11 Нитриты, мг/л 0,02
12 Общее мик­робное число (ОМЧ), КОЕ/мл 99
13 Общее количество колиформных бактерий (ОКБ), КОЕ/мл 50
14 Фекальный стрептококк — Еnterococcus  faecalis 0
15 Псевдомонады – P.aeruginosa 0
16 Фитопланктон по хлорофиллу, мкг/л 10
17 Сине-зеленые водоросли –Cyanobacteria, м.кл./мл 10

В результате проведенных исследований было установлено, что БЕЛОЛИН-ЭКО  обладает следующими уникальными свойствами:

  • содержит 2 вида почвенных микроорганизмов в споровой форме;
  • разлагает органические загрязнители на нейтральные для окружающей среды продукты;
  • повышает микробиологическое самоочищение воды, ускоряет отмирание патогенных, условно-патогенных и гнилостных  микроорганизмов;
  • не содержит вредных или генетически измененных микроорганизмов;
  • не содержит токсичных веществ;
  • безвреден для человека, животных, рыб, насекомых, растений, зоопланктона;
  • не является загрязнителем воды, почвы, воздуха;
  • продукты метаболизма компонентов биопрепарата после их действия полностью биологически разлагаются.

Заключение. Применение пробиотика БЕЛОЛИН-ЭКО эффективно для закрытых и слабопроточных водоемов — прудов, озер, водохранилищ и рекомендовано для очистки воды и донных иловых отложений, восстановления биологического баланса и самоочищения интенсивно загрязненных (деградирующих, эвтрофных) и испытывающих техногенную и антропогенную нагрузку прудовых и озерных водоемов — преемников стоков с высоким уровнем донных осадков, высокой мутностью воды, образованием неприятных запахов, газов, засильем сине-зеленых водорослей, тины, ряски, периодическими заморами, ослабленным самоочищением, биологическим загрязнением.

Технологически БЕЛОЛИН-ЭКО может быть вмонтирован в специальный пористый фильтр, способствующий поселению там микроорганизмов, питающихся органикой, задерживаемой фильтром. Размер и количество фильтрующего вещества определяются в зависимости от размеров водоема и наличия в нем рыбы.

Внесение в загрязненный водоем предложенных доз БЕЛОЛИН-ЭКО создает в воде и донных отложениях устойчиво высокую концентрацию полезных микроорганизмов, существенно активизирующих биохимические процессы самоочищения, проявляющих антагонистическое действие в отношении патогенных, условно-патогенных и гнилостных микроорганизмов, а именно:

a) микробиологическое потребление органики донных отложений, превращение органических веществ в СО2 и Н2О;

б) биологическое удаление из воды органических веществ и питательных элементов азота, фосфора, нитратов, фосфатов;

в) понижение в воде значений БПК, ХПК, ВВ на 98%;

г) пробиотическое ускорение отмирания вредных и патогенных микроорганизмов в водоеме;

д) интенсификация самоочищения воды до 99%;

е) микробно-ферментное улучшение перманганатной окисляемости воды;

ж) лечебно-профилактическое действие препарата на организм рыб и других экономически значимых гидробионтов;

з) оздоровление рыбоводного хозяйства от бактериальных (аэромоноз, микобактериоз, псевдомоноз и др.), вирусных (оспа, папилломатоз и др.), грибных (бранхиомикоз, сапролегниоз, ихтиоспоридоз и др.) и паразитарных (диродактилез,дактилогироз, ихтиофтириоз,хилодонеллез и др.)  болезней рыб различных половозрастных групп и пород;

и) повышение продуктивности рыб;

к) нормализации пищеварения рыб и профилактики дисбактериоза;

л) экономия корма.

Благодаря очистке водоема от загрязнения восстанавливаются биологический баланс и интенсифицируются процессы микробиологического, биохимического, физического, и химического самоочищения. Водоем начинает функционировать как самоочищающаяся система.

Достигнутое очисткой биологическое равновесие и самоочищение водоема может сохраняться десятки лет при условии соблюдения санитарного режима водоема.

При достижении заданного уровня очистки водоема от загрязнения и восстановления процессов самоочищения среда водоема перестает быть питательной для сине-зеленых водорослей, тины, ряски и они исчезают из водоёма естественным образом, возвращаясь в естественное состояние биологического баланса. Успевшая образоваться к моменту очистки избыточная биомасса сине-зеленых водорослей отмирает естественным образом в течение двух-трех недель и опускается на дно, где ее остатки полностью уничтожаются бактериями БЕЛОЛИН-ЭКО.

Технология биологической очистки и восстановления биологического баланса и самоочищения слабопроточных водоемов с использованием пробиотика БЕЛОЛИН-ЭКО экологически безопасно снижает внутреннюю органическую и биогенную нагрузку на водоем за один вегетативный сезон, что создает условия для биологической реабилитации водоема.

Биологическая очистка водоема по технологии БЕЛОЛИН-ЭКО позволяет восстановить биологический баланс, самоочищение, и ценность водоема как источника питьевой воды и разнообразия биоресурсов.

Технология БЕЛОЛИН-ЭКО является альтернативой механическим методам удаления отложений донного ила из водоемов как средство дноуглубления, улучшения кислородного режима, предотвращения заморов рыбы и защиты от цветения

Метод является экологически безопасным, так как все процессы, которые он вызывает в водоёме, направлены на улучшение качества воды, увеличение в ней растворенного кислорода, уничтожение патогенных бактерий, лечение и профилактику инфекционных и паразитарных болезней рыб.

Применение описанной технологии позволяет за один теплый сезон очистить воду до требований СанПин 2.1.5.980-00 «Охрана поверхностных вод», понизить уровень донных отложений от 30% до 60% за счет потребления гниющей органической составляющей. В очищенном водоеме сине-зеленые водоросли лишаются источника питательных веществ и отмирают естественным образом, ряска прекращает дальнейшее распространение, постепенно сокращает популяцию и полностью исчезает за один теплый сезон.

 Метод применим для любого пресноводного водоёма, в т.ч. прудов, озер и водохранилищ.

Метод не имеет экономической альтернативы, так как затраты на его осуществление в десятки раз ниже любого другого способа борьбы с биологическим загрязнением водоёмов.

Литература

1. Водный кодекс Российской Федерации //Федеральное Собрание РФ № 86-ФЗ от 30.06.2003 г.

2. ГОСТ 22.6.02.-97 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мобильные средства очистки поверхностных вод. Общие технические требования».

3. Методические указания по применению правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами / МУ 2183-80.- М.: Минздрав России.- 1984.

4. Методические указания по определению биохимического потребления кислорода при санитарной оценке воды в рыбохозяйственных водоемах.- М.: МУ № 13-4-2/1750.- 2010.- 26 с.

5. Методические рекомендации по восстановлению биологического равновесия в водоемах с малой проточностью (пруды, озера, водохранилища) /Шайбель А.Я., Грязнева Т.Н., Штефан Минх.- Белгород: Изд-во LLC «MagnatVitalUG».- 2013.- 55 с.

6. ОСТ 15.372-87 «Вода для рыбных хозяйств. Общие требования и нормы».- Минрыбхоз СССР.- 1987.

7. ОСТ 15.282-83 «Вода для прудовых форелевых и карповых хозяйств. Термины и определения».- Минрыбхоз СССР.- 1983.

8. Приказ Росрыболовства от 18.01.2010 № 20 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» //Российская газета от 05.03.2010.

9. Рекомендации по внедрению ресурсосберегающей технологии выращивания прудовой товарной рыбы.- Минск: РУП «Институт рыбного хозяйства».- 2008.- 18 с.

10. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».- М.: Минздрав России.- 2000.

New technology of the biological cleaning of reservoirs with the weak flow of water  with the use of probiotik BELOLIN

Hmirov A.V., Shaybel A.Ya., Minh Sh., Gryazneva T.N.

Department of agroindustrial complex of the Belgorod region

The «BEL-BIO-PRO LTD», Belgorod

MAGNAT VITAL UG, Tibingen Deutschland

FGBOU VPO «Moscow state academy of veterinary medicine and biotechnology of the

name K.I. Skryabina»

Probiotik BELOLIN possesses antagonistic activity in regard to the wide spectrum of bacteria pathogenic and conditional-pathogenic and mushrooms, intensively decomposes organic contaminationon products neutral for an environment, is instrumental in dying of dark blue-green water-plants off and is the effective tool of biological rehabilitation of the reservoirs with the weak flow of water used for breeding of fish.

Keywords: bacilli, reservoirs with the weak flow of water, antimicrobial activity, dark blue-green water-plants, biological rehabilitation.