Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Экологические проблемы в промышленном рыбоводстве

петрозаводский государственный университет

Агротехнический факультет

КУрсовая работа

по дисциплине:

«Экология»

по теме:

«Экологические проблемы в промышленном рыбоводстве»

студента 2-го курса

группы 41202

Марков П.А.

Проверил преподаватель

Онищенко Н.А.

Петрозаводск 2013 г.

Содержание

Введение.

Проблемы современного рыбоводства, связанные с низким качеством воды.
Экологические проблемы развития товарного рыбоводства в Карелии обсуждены в парламенте.
Предотвращение «цветения» водоемов сине-зелёными водорослями и улучшение качества воды путем её биологической реабилитации.

Литература.

Введение.

Сегодня трудно найти пригодное для жизни место на Земле, где человеческая цивилизация не поставила бы свой темный штамп. Рост потребления и безудержная погоня за прибылью заставляют производителей закрывать глаза на негативные экологические последствия, к которым неминуемо ведет их безответственное отношение к экосистеме. Загазованные города, загрязненные воды, исчезающие популяции животного мира, проблемы здоровья человека - это только малая часть того, что отразится на судьбах будущих поколений.

Истощаются и запасы природных ресурсов. За редким исключением, ничего не делается для их возобновления, а в ряде случаев это просто невозможно физически.

Медленно, но уверенно мы ставим капкан, который однажды захлопнется от нашего очередного неумелого шага.

Проблемы современного рыбоводства, связанные с низким качеством воды.

В естественной среде обитания на рыб воздействуют различные природные факторы, к которым они приспосабливались очень длительное время путём приобретения определённых качеств и свойств. Условия обитания для каждого вида рыб имеют свои особенности. Но даже в специализированных аквариумах, предназначенных для содержания рыб одного вида невозможно в точности копировать среду естественного водоёма, его гидрохимический и экологический режим. Одна из причин этого в том, что состав воды в наших источниках водоснабжения чаще всего не соответствует составу воды, в которой различные виды живут у себя на родине.

Кроме этого в нашем индустриальном мире среда постоянно отравляется огромным количеством гербицидов, детергентов, соединений цветных металлов и других вредных веществ. Эти вещества в малых количествах попадают как в природные водоёмы, так и в аквариумы и промышленные рыбоводные установки. Они вызывают хронические отравления организма рыб, при которых страдают, прежде всего, жабры, почки, печень, нервная и иммунная система. В результате у рыб могут возникать нарушения роста, развиваться бесплодие, вторичные инфекции и поражения паразитами (Бауэр, 2000).

Следует помнить, что и факультативно патогенные бактерии, которые постоянно присутствуют в воде, могут вызывать различные заболевания. - Нередко, при накоплении органики, они развиваются в чрезмерном количестве и поражают особей с ослабленным иммунитетом. Поэтому лучшей профилактикой заболеваний рыб является укрепление иммунитета путём создания в рыбоводной ёмкости наиболее благоприятного гидрохимического и санитарного режима.

В связи с этим весьма актуальна проблема качества воды. - Анализ отчётов бассейновых управлений Главрыбвода показал, что практически все, занимающиеся воспроизводством рыбных запасов, предприятия России испытывают трудности с обеспечением технологического процесса необходимым количеством воды, гидрохимические параметры которой соответствуют рыбохозяйственным нормативам. Это связано с тем, что в практике индустриального рыбоводства широко используются системы прямоточного или оборотного водоснабжения, требующие значительных затрат речной, озёрной или артезианской воды. - Грунтовые (подрусловые) и артезианские водозаборы со временем перестают обеспечивать проектный расход воды в результате заиливания. Для использования артезианских вод обычно необходимо проводить специальную очистку, так как они часто содержат повышенные количества солей железа, цветных металлов и других нежелательных примесей. Ещё большие трудности испытывают рыбоводные предприятия, использующие воду из водоёмов, которые постоянно или периодически загрязняются промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми стоками.

Например, вода из реки Волги, используемая для выращивания молоди и производителей на Волгоградском осетровом рыбоводном заводе, отнесена к категории «загрязнённой». Неблагоприятный гидрохимический режим и внезапная гибель ремонтной молоди осетровых рыб происходят в периоды прямоточного снабжения бассейнов из реки, загрязнённой в результате залповых сбросов промышленных стоков соединениями марганца, железа, а также фенолами, СПАВ и нефтепродуктами. Отмечается также значительное ухудшение условий содержания ремонтной молоди и в зимний период в условиях действия установки замкнутого водообеспечения (УЗВ). - В этот период нередко происходит повышение концентрации аммония и нитритов до 3-5 ПДК из-за неэффективной работы биофильтра, что создаёт условия для заболевания рыб.

В связи с этим рыбоводы-практики указывают на острую необходимость усовершенствования систем водоподготовки путём использования средств формирования воды рыбохозяйственного качества. При этом решение проблемы представляется возможным путём широкого использования УЗВ, которые позволяют резко снизить расход свежей природной воды. Кроме этого УЗВ снижают затраты на предварительную водоподготовку, а также расход энергии для обеспечения оптимальной температуры. (Подпитка воды в современных УЗВ составляет от 1 до 10% в сутки от их общего объёма).

Однако существующие промышленные УЗВ имеют некоторые принципиальные недостатки. - В них наибольшее применение получили физические (механические) и биологические (чаще всего аэробные) методы очистки воды. То есть оборотная вода очищается от взвешенной органики, после чего растворённая органика и аммоний подвергаются биохимическому окислению. Для этого в качестве загрузки фильтров прошлом обычно использовали минеральные субстраты - песок, гравий, керамзит, керамические и стеклянные элементы. А в настояшее время получили широкое применение биофильтры с объёмной, плёночной, сотовой и трубчатой загрузкой из полиэтилена или поливинилхлорида (Власов, Мустаев, 2001; Сандер, 2002).

Эти искусственные материалы не обладают свойствами сорбции и ионного обмена. Поэтому, по причинам, которые мы рассмотрим ниже, из процесса очистки воды выпадают важные физико-химические процессы, обеспечивающие природный баланс концентраций минеральных и органических веществ. В результате искажения гидрохимических и биологических процессов в рыбоводных установках накапливаются органические кислоты, минеральные соединения азота и фосфора, а также возникает дефицит микроэлементов, даже если свежая вода полностью соответствует рыбоводным нормативам. Для комплексного решения проблемы водоснабжения и водоподготовки необходимо оснащать существующие системы УЗВ не только средствами для очистки воды от посторонних примесей, но и эффективными средствами для формирования и стабилизации всех гидрохимических параметров среды на уровне рыбохозяйственных норм.

Экологические проблемы развития товарного рыбоводства в Карелии обсуждены в парламенте

Как одну из наиболее важных экологических проблем Карелии оценили вопрос об утилизации отходов товарного рыбоводства участники парламентского круглого стола по теме «Проблемы утилизация отходов форелеводства в Республике Карелия».

- В апреле прошлого года у нас уже была попытка определить пути решения этой проблемы, но она не увенчалась успехом, на мой взгляд, это произошло, потому что на рабочем совещании по вопросу «Эффективное и рациональное использование природных ресурсов при разведении форели» отсутствовали сами форелеводы - сказал, открывая заседание круглого стола, председатель парламентского Комитета по природным ресурсам и экологии Александр Люшин (руководитель фракции ЛДПР).

Отметив, что поводом для проведения круглого стола стали многочисленные обращения жителей районов республики, обеспокоенных загрязнением озер рыбоводческими хозяйствами, А. Люшин пояснил, что сегодня товарное рыбоводство - один из брендов нашей республики.

- 70 процентов форели, выращенной на территории России, сегодня производится в Карелии. Это - предмет гордости для республики. Но, вместе с тем, не стоит забывать о той экологической нагрузке, к которой приводит массовое товарное рыбоводство, - сказал Александр Люшин.

Пояснив, что круглый стол может стать генератором идей для внесения изменений в законы, которые с одной стороны помогут развитию форелеводческой отрасли, а с другой - будут содействовать охране и улучшении экологического состояния окружающей среды Карелии, А. Люшин передал слово приглашенным на заседание специалистам.

Как сообщил начальник управления рыбного хозяйства Министерства сельского, рыбного и охотничьего хозяйства РК Игорь Пепеляев, на территории Карелии действует 53 рыбоводных хозяйства, общая численность работников, занятых в сфере рыбоводства - 865 человек, их среднемесячная заработная плата - 18 000 рублей. По итогам прошлого года объем выращивания товарной рыбы и посадочного материала составил 17,5 тысяч тонн, что на 4,3 тысяч тонн больше, чем в 2011 году. Лидерами по количеству выращенной в садках рыбы стали Лахденпохский и Питкярантский районы и Костомукша. В республике появились рыбоводческие хозяйства, занимающиеся не только выращиванием товарной форели, но и выведением «посадочного материала» - мальков. Вместе с тем, с развитием рыбохозяйственной отрасли, все более остро встает проблема утилизации отходов рыбоводства и рыбопереработки. Ведь, из выращиваемой в республике рыбы, при ее переработке ежегодно получается несколько тысяч тонн отходов. Утилизации подлежит также рыба, которая погибает при выращивании.

В числе негативных последствий деятельности рыбоводческих хозяйств специалисты называют не только непосредственное загрязнение водоемов продуктами жизнедеятельности рыб и остатками кормов и образование отходов рыбопереработки, но и возможность паразитарного и микробиологического загрязнения водоемов. Личинки паразитических организмов и возбудители инфекций могут попадать в республику вместе с молодью рыб, закупаемой за пределами республики и страны.

В обсуждении доклада приняли участие вице-спикер ЗС Сергей Пирожников (фракция ЛДПР) и Александра Спиридонова (фракция «Яблоко»).

Следующий докладчик - профессор ПетрГУ, советник председателя Правительства РК по водным ресурсам и рыбному хозяйству Леонид Рыжков отметил, что, несмотря на имеющийся в республике ресурсный потенциал, позволяющий увеличение количества рыбоводческих хозяйств, необходимо соблюдать баланс при их расположении. Несколько садков, расположенных скученно, могут нанести сильный вред водоему (отметим, на подобное «скученное» расположение рыбоводческих садков часто жалуются жители окрестных населенных пунктов). Еще один показатель экологической нагрузки от рыбоводческих хозяйств - расход чистой воды при разделке рыбы и других технологических процессах. По расчетам ученых, суммарно он оборачивается годовым потреблением 12,6 миллионов кубометров чистой воды в год. Сбрасывается, естественно, загрязненная вода.

Как отметил заведующий лабораторией гидрохимии и гидрогеологии Института водных проблем Севера КарНЦ РАН Петр Лозовик, вредное влияние массового форелеводства на природу имеет особенность проявляться не сразу. Но накопление вредных веществ в водоемах происходит с течением времени и может привести к плачевным последствиям.

- Учитывая это, наш сосед, - Финляндия, где тоже развито товарное рыбоводство, практически отказалась от разведения форели во внутренних водоемах. Восемьдесят процентов рыбоводческих хозяйств там - морские, - сказал ученый.

В обсуждении выступления участвовали Александр Меркушев (фракция КПРФ) и Сергей Пирожников .

Директор АНО «Центр энергетической эффективности» Александра Бердино, пояснил, что в республике стартовал международный проект «Акварель» - использование водных ресурсов в энергетике», предполагающий переработку отходов производства рыбной продукции в энергию. Как отметил А. Бердино, для успешной реализации проекта необходимо изменить взгляд рыбоводов на отходы от своего бизнеса - их необходимо воспринимать не как ненужные отбросы, но как ценный продукт. Из отходов рыбоводства можно производить рыбий жир, рыбную муку - основу для удобрений. Также при помощи специального оборудования их можно перерабатывать в биогаз, с последующей генерацией электроэнергии.

Как пояснили участвующие в работе круглого стола представители рыбоводческих хозяйств, сегодня основную массу отходов предприятий приходится сдавать организациям, занимающимся утилизацией отходов. Самостоятельная утилизация (сжигание) их при помощи специального оборудования - крематоров практически невозможна из-за того, что на использование этого оборудования слишком сложно получить лицензию. «Сам крематор стоит дешевле, чем процедура оформления документов на его использование», - сетуют рыбоводы.

В обсуждении вопроса участвовали Валерий Колоушкин (фракция КПРФ) и Александр Люшин . Перед участниками заседания также выступили доцент ПетрГУ Наталья Сидорова и заместитель начальника отдела Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования Надежда Кузнецова. Они рассказали о проблеме заражения водоемов сапрофитными организмами и паразитарными личинками и о вопросах лицензирования оборудования для утилизации отходов и в целом - деятельности по их утилизации. Вопросы выступавшим задали А. Люшин и представители рыбоводческих хозяйств.

После обсуждения всех выступлений, участники круглого стола решили направить запросы в следующие органы власти и организации:

- в адрес Министерства сельского, рыбного и охотничьего хозяйства РК о предоставлении научно обоснованной схемы рационального и эффективного размещения объектов экономической деятельности на водоемах РК;

- в адрес Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) по Республике Карелия о предоставлении списка производителей оборудования для сжигания биологических отходов, которыми получены положительные заключения госэкспертизы;

- в адреса контролирующих органов о предоставлении информации об объемах отходов в разрезе форелевых хозяйств ежеквартально;

- в адреса Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) по Республике Карелия и Министерства сельского, рыбного и охотничьего хозяйства Республики Карелия о предоставлении информации (в пределах своей компетенции) по вопросу расхождения в законодательных актах РФ способов утилизации отходов;

- в адрес Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) по Республике Карелия о предоставлении информации о возможности проведения мониторинга окружающей среды форелевых хозяйств и контроля со стороны самого Росприроднадзора или других ведомств и организаций.

- Надеюсь, что сегодняшний разговор и обмен мнениями по поставленным вопросам позволят нам определить и взять под контроль все острые моменты развития форелеводства в республике и охраны природы от продуктов деятельности рыбоводческих хозяйств, - завершая заседание констатировал Александр Люшин.

В работе круглого стола также приняли участие депутаты Евгений Беседный (фракция ЛДПР), Татьяна Струкова, Александр Шарапов, Анатолий Васильев (фракция «Единая Россия»), Михаил Уханов , Ирина Семенова (фракция «Справедливая Россия»), Роман Силин, Светлана Логинова (фракция КПРФ).

Предотвращение «цветения» водоемов сине-зелёными водорослями и улучшение качества воды путем её биологической реабилитации.

Экологическое состояние водоёмов тесно связано с хозяйственной деятельностью человека. Это приводит к изменениям качества вод различных категорий водоёмов, выражающееся в эвтрофировании с последующим их загрязнением (Алимов, 1989).

Для предотвращения загрязнения водоёмов сделано очень много. Однако единого механизма способного эффективно защищать водоёмы как от экзо- так и эндогенного загрязнения, пока не разработано. Скорее всего, решение этой проблемы заключается в комплексном подходе к ней. Это заключается не только в очистке сточных вод, как это делалось в 60-х и 80-х годах, а в том, чтобы достигнуть биологической реабилитации, как сточных вод, так и загрязненных водоёмов.

Биологическая реабилитация загрязненных водоёмов происходит путем естественных процессов самоочищения «…за счет жизнедеятельности микроорганизмов, растений и животных, …» (Алимов, 1989), населяющих эти категории водоёмов. Однако этот процесс протекает достаточно долго и эффективность его низкая (Кузнецов, 1963).

Для ускорения процессов и повышения эффективности восстановления загрязненной воды используется способ биологической реабилитации за счет альголизации штаммом Chlorella vulgaris BIN (Богданов, 2002).

Биологическая реабилитация предусматривает заселение водорослями, подготавлЦветение водыиваемых к сбросу сточных вод или альголизацию загрязненного водоёма. В качестве альголизанта используется представитель зеленых водорослей штамм Ch. vulgaris BIN.

Для практического применения наибольший интерес представляет монокультура, поэтому с появлением штамма Ch. vulgaris BIN открылась новая возможность использовать не комплексы видов, а один штамм. Причем этот штамм легко культивируется и хорошо адаптируется к условиям водоемов, так как является планктонным (Богданов, 2007).

Штамм Ch. vulgaris BIN растёт на промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных водах, при этом происходит структурная перестройка фитопланктонного сообщества, населяющего сточные воды и загрязненные водоёмы. В результате альголизации в сточных водах естественный альгоценоз дополняется Ch. vulgaris BIN, а в загрязненных водоёмах наравне с Ch. vulgaris BIN, преобладание в развитии получают зеленые водоросли, наиболее благоприятные для экологического, санитарного и рыбохозяйственного состояния водоёма (Богданов, 2007).

Одной из важнейших задач биологической реабилитации водоёмов является предотвращение «цветения» воды синезелеными водорослями.

Несмотря на принимающиеся за последнее десятилетие меры по улучшению экологического состояния водоемов, проблема «цветения» воды для многих водоёмов остается актуальной.

«Цветение» воды в водоемах вызывают представители трёх родов синезеленых водорослей: Aphanizomenon, Anabaena, Microcystis. Остальные виды синезеленых водорослей, хотя и часто встречаются в планктоне, однако их массового развития не отмечается.

Проблеме «цветения» воды во второй половине ХХ века уделялось много внимания, однако ввиду чрезвычайной сложности, в полной мере она не решена. Разработанные методы механического изъятия и химического воздействия на места скопления водорослей «можно рассматривать как частичную меру улучшения санитарного состояния водоёмов» считает А.Д. Приймаченко (1981). Эти мерыПосле обработки... не могут повлиять на причины, вызывающие «цветение» воды. Более того, они не могут предохранить водоем от излишнего развития синезеленых водорослей.

Возможно, что основной причиной «цветения» воды синезелеными водорослями является антропогенное загрязнение водоёмов. Однако нельзя исключить, что накопление синезеленых водорослей может заключаться в слабом использовании их в водоёме. Приймаченко А.Д. (1981) считает, что эти виды представлены крупными колониальными формами, которые недоступны для потребления беспозвоночным. Растительноядные рыбы (белый и пёстрый толстолобики), хотя используют в пищу синезеленые водоросли, но они не могут справиться с огромной биомассой этих водорослей в период «цветения» воды. Поэтому использование этих рыб для мелиорации водоёмов чаще всего не приводят к ожидаемым результатам (Кудерский, 2000).Так, Цимлянское водохранилище не спасает от «цветения» синезелеными водорослями самое большое, по сравнению с другими водоёмами, стадо растительноядных рыб (Яковлев, 2004).

Для решения проблемы «цветения» водоёмов нами используется биологический подход, который заключается в структурной перестройке фитопланктонного сообщества с преобладанием зеленых водорослей. Последние предотвращают массовое развитие синезеленых, предохраняя водоём от «цветения». Для повышения роли зеленых в предотвращении «цветения» воды синезелеными предложено проведение альголизации водоёма штаммами Chlorella vulgaris BIN или ИФР № С-111 (Богданов, 1997; 2002). Эти штаммы обладают планктонными свойствами и проявляют выраженный антагонизм к синезеленым водорослям, вызывающим «цветение» воды.Биологическая реабилитация водоемов

Альголизация Пензенского водохранилища была проведена в 2001 году. Исследования водоёма показали, что «цветения» воды, в результате массового развития синезеленых водорослей не отмечается, в планктоне преобладают зеленые водоросли, которые не только сдерживают «цветение», но и в значительной мере улучшают потребительское качество и санитарное состояние воды.

В Волгоградской области, начиная с 2005 г. были альголизированы водохранилища Волго-Донского судоходного канала, которые до этого постоянно «цвели» синезелеными водорослями. В результате вселения планктонного штамма хлореллы, «цветение» воды было предотвращено.

В 2007 г. были альголизированы некоторые заливы Цимлянского и Волгоградского водохранилищ. Вселение штаммов хлореллы предотвратило «цветение» воды в этих заливах.

Альголизация водоемов с применением планктонных штаммов хлореллы создаёт предпосылки для нормализации гидробиологического режима и предохранения их от «цветения» синезелеными водорослями.

Использование штамма Chlorella vulgaris BIN с заложенными в нем принципиально новыми возможностями биологической реабилитации загрязненных водоемов и сточных вод позволяет изменить экологическую обстановку и создать надежную систему оздоровления окружающей среды.

Все эти вопросы изложены в книге, полный текст которой можно скачать здесь.

ЛИТЕРАТУРА

Алимов, А.Ф. Введение в продукционную гидробиологию / А.Ф. Алимов. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989. - 152 с.
Кузнецов, С.И. Определение интенсивности процесса самоочищения воды в водохранилищах / С.И. Кузнецов, Н.М. Казаровец, Г.Л. Марголина // Материалы по биологии и гидрологии Волжских водохранилищ: сборник. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963. - С. 3-6.
Богданов, Н.И. Штамм микроводоросли Chlorella vulgaris BIN для получения биомассы и очистки сточных вод: пат. Рос. Федерации № 2192459 / Н.И. Богданов. - Бюл. № 31. - 2002.
Богданов Н.И. Биологические основы предотвращения «цветения» Пензенского водохранилища синезелеными водорослями / Н.И. Богданов - 2-е издание, дополненное и исправленное. Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - 75 с.
Приймаченко, А.Д. Фитопланктон и первичная продукция Днепра и днепровских водохранилищ / А.Д. Приймаченко. - Киев: Наукова думка, 1981. - 278 с.
Кудерский, Л.А. Растительноядные рыбы как объект товарного выращивания в озерах и водохранилищах / Л.А. Кудерский // Проблемы воспроизводства растительноядных рыб, их роль в аквакультуре: материалы конф. - Адлер, 2000. - С. 91-93.
Яковлев С.В. Роль популяции белого толстолобика в формировании промыслового ихтиокомплекса Цимлянского водохранилища. - Экологические проблемы загрязнения водоёмов Волжского бассейна, современные методы и пути их решения. Мат. конф. Волгоград, 2004. - с.192-195.
http://www.chlorella-v.narod.ru/river.html
http://www.rybproekt.ru/index.php?menu=innovation&st=3&id=1
http://petrozavodsk.bezformata.ru/listnews/razvitiya-tovarnogo-ribovodstva-v-karelii/11025711/
http://www.socbi.ru/about/?_openstat=Z29vZ2xlO2dvb2dsZS1ncmFudHM70K3QutC+0LvQvtCz0LjRh9C10YHQutC40LUg0L/RgNC+0LHQu9C10LzRiztjb250ZXh0&gclid=CKTa_4e7j7sCFYZa3godJS8AaA