Школьница из Тараза придумала способ спасения водоемов от зловонных водорослей
Девочка предложила действенную установку для очистки и комплекс мер по восстановлению качества воды в городских озерах и каналах. О своем проекте она рассказала корреспонденту агентства Kazinform.
Заросшие водорослями городские пруды — это привычная картина для жителей Тараза. Коммунальные службы регулярно выходят на войну с природой, но проигрывают в этой неравной битве.
Чтобы помочь им ученица 10 класса Назарбаев интеллектуальной школы физико-математического направления города Тараза Дана Мұхамедшәріп вместе с педагогом разработала комплекс восстановительных мероприятий и установку для очистки водоемов.
— Несколько лет летом я хожу на языковые курсы мимо озера Зербулак и каналов Ушбулак. Невольно наблюдая, как сотрудники коммунальных служб ежедневно очищают поверхность водоемов от скопления разросшихся водорослей, прошлым летом я решила заняться исследованием причины их буйного роста и поиском эффективного способа очистки от них. Вернувшись в школу, мы с учителем приступили к изучению вопроса, и занимаемся им уже много месяцев, — рассказывает девочка.
Изучив ситуацию, школьница и ее учитель постановили, что поверхность водоемов зарастает харой зловонной. Это уже само по себе является плохим знаком, так как это растение считается индикатором загрязнения воды. Ее массовое развитие обычно свидетельствует о нарушении водного баланса и ухудшении экологических условий. А слово «зловонная» в названии, как вы догадываетесь, взялось неспроста. Растение выделяет неприятный запах, что делает водоем непригодным для использования людьми.
Химический анализ воды позволил установить превышение предельно допустимой концентрации хлоридов ионов (вода солонее нормы, что плохо сказывается на биоразнообразии, то есть часть водных организмов может погибнуть или снизить свою численность) и защелачивание воды (тоже вредно для водной флоры и фауны, может вызывать гибель определенных видов рыб и нарушать экосистему), превышение нормативов показателей запаха, цветности и мутности во всех водоемах.
Проблему предлагают решать с помощью целого ряда мер: в воду будут добавлять специальную суспензию с хлореллой (это такие полезные водоросли), чтобы остановить разрастание вредных сине-зеленых водорослей. Также планируют очищать водоем от водорослей с помощью специального оборудования и строго следить за тем, чтобы в воду больше не сбрасывали сточные воды из домов и предприятий.
— Помимо химического воздействия на источник проблем, мы создали экономичную, эргономичную и эффективную установку по очистке водоемов от водорослей, собрать которую стоит всего 22 тысячи тенге. Руководство коммунального предприятия «ТОО Жасыл-Ел Тараз», изучив наше предложение, вручило мне благодарственное письмо, высоко оценив результаты моего исследования, и заявило, что готово использовать мою установку для очистки озера Зербулак и каналов Ушбулак, — говорит Дана.
Любимое горожанами озеро, которое подкинуло эту задачку, существует уже больше 50 лет. Его вырыли еще в 70-е годы, когда в западной части города активно строили микрорайоны. В 80-е его закрыли для купания, так как окрестности облюбовали криминальные группировки, а само озеро стало опасным источником инфекции.
Снова искупаться в озере таразцы смогли только в 2006 году, когда там провели реконструкцию и благоустройство. Для того чтобы вода не застаивалась, пробурили 9 скважин, откуда в озеро попадала чистая вода, а старя, сбрасывалась по каналам вниз. В том же году озеро было переименовано, и на смену историческому «Комсомольское» пришло название «Зербулак», что в переводе означает — чистый родник.
— На каналах Ушбулак 1 и 2, куда вода попадает из озера Зербулак, оборудованы городские набережные, которые регулярно облагораживаются и очищаются. Однако состояние каналов ниже Ушбулак 3 и выше озера Зербулак вызывает опасения. Последние два года в городе Таразе наблюдалось очень засушливое лето, что повлияло на усиление процесса эвтрофикации (что приводит к чрезмерному росту водорослей и других водных растений). Процесс усугубляется поступлением в канал Карасу «биогенных элементов» — азота и фосфора за счет коммунально-бытовых стоков, стоков с животноводческих частных ферм и смыва избыточного внесенных удобрений с полей, — продолжает Д. Мұхамедшәріп.
Рассказывая о способах решения проблемы, девушка подчеркнула, что в мире известны несколько способов очистки водоемов от водорослей: механическая, аэрация воздуха и применение биопрепаратов для очистки.
— Недостатком механического способа является кратковременное решение проблемы. Второй способ — аэрация воздуха, является энергозатратным и малоэффективным из-за трудности в контроле над всеми биологическими процессами в водоеме. Третий способ имеет высокую опасность, так как внесение несвойственных экосистеме озера микроорганизмов может нарушить экологический баланс и вызвать биологическую зараженность.
В Казахстане имеется пример регуляции роста сине-зеленых водорослей с помощью внесения в водоемы (реки Есиль и Акбулак в городе Астане) суспензии хлореллы в рамках проекта «Биологическая ремедиация (реабилитация) рек Есиль и Акбулак». Изучив положительный опыт, было принято решение, что в Таразе необходимо разработать комплексные методы по восстановлению экосистемы озера Зербулак. Для этого потребовались детальное изучение причин эвтрофикации, а также биолого-экологическая оценка состояния экосистемы озера Зербулак и каналов Ушбулак.
— Подавление роста цианобактерий в условиях города Тараза возможно с помощью добавления в воду суспензии водоросли хлореллы, на примере столичных водоемов. Полное избавление от харовых водорослей погубит экосистему, так как харовые водоросли влияют на гидрологический режим водоемов и устойчивость экосистемы. На талломах харовых водорослей обитают эпифиты — бактерии и микроскопические водоросли, служащие кормом для беспозвоночных животных. В зарослях этих водорослей укрываются мальки рыб и мелкие животные. Харовые водоросли выделяют антибиотики, поэтому в этих водоемах низкое содержание личинок комаров. Кроме того, харовые водоросли являются источником пищи для водоплавающих перелетных птиц в осенний период. Также их можно использовать в качестве удобрений за счет высокого содержания в них извести, — объяснила девушка.
То есть, в сложившейся ситуации невозможно решить проблему радикальными способами, не навредив при этом экологической ситуации.
— С учетом биологической роли харовых водорослей в устойчивости экосистемы озера Зербулак и каналов Ушбулак, полное уничтожение харовых водорослей приведет к гибели водной экосистемы. Поэтому, эффективным способом борьбы с разрастающимися водорослями в летний период является их санитарная очистка, — отмечает Дана.
Исследование поверхности водоемов озера Зербулак и каналов Ушбулак позволили установить, что скопления харовых водорослей находятся у поверхности воды на глубине около 50 см. Сотрудники «ТОО Жасыл-Ел Тараз» в летний период ежедневно убирают водоросли с поверхности воды с помощью вил и граблей, передвигаясь по воде на катамаранах. Именно их было решено выбрать в качестве основы при разработке прототипа очистительного плавсредства.
После разработки прототипа был собран первый рабочий образец.
— Во время эксперимента было собрано 10 кг харовых водорослей за 1 час. Короткая сетка-ловушка быстро наполнялась водорослями и требовалось время для ее очистки на берегу. После тестирования, было принято решение изменения сетки-ловушки, оставив только одно кольцо на входе и удлинив сетку, для сбора большего объема водорослей. Так как под весом водорослей в сетке, заднее кольцо во время эксперимента оторвалось, конец ловушки было решено сделать конусообразным и свободноплавающим в воде.
Также, было принято решение создать для сравнения эффективности второй вариант установки — «Водные грабли». Грабли крепятся к прямоугольной стойке, которая устанавливается горизонтально на катамаране. Если сетки-ловушки девушка крепила по бокам катамарана, то установка грабель сзади позволяла тянуть больший вес. При тестировании установки водные грабли собрали 62 кг водорослей за час.
— На следующем этапе, мы решили соединить первый и второй вариант установки для повышения коэффициента полезного действия. Прототип состоял из водяных грабель и сеток-ловушек и был назван «Ловграб» (сокращенно от «ловушка» и «грабли»). При тестировании установки «Ловграб» мы смогли заметно повысить коэффициент полезного действия этой модели, так за час мы смогли собрать около 89 кг водорослей, — продолжает Дана.
Таким образом, после долгих часов разработки проекта конструкции и тестов в полевых условиях была создана лучшая модель, которую и одобрили местные коммунальные службы.
— Модель съемная, что позволяет легко извлекать собранные водоросли из воды. Сетки-ловушки собирают в воде не только харовые водоросли, но и плавучий органический мусор на поверхности воды (ветки, опавшие листья, бытовой мусор), что значительно сокращает естественные процессы гниения, приводящие к эвтрофикации водоемов.
Синоптики прогнозируют теплое лето в Жамбылской области, а значит, дикой природой снова будет объявлена война коммунальным службам. Смышленая девочка Дана Мұхамедшәріп сделала все что могла, чтобы помочь родному городу стать этим летом чуточку лучше. Теперь дело за коммунальными службами, вооруженными новой специальной техникой.
Ранее мы рассказывали о проекте таразской школьницы, который останавливает ОРВИ с помощью растений.
В Жамбылской области запустили новую экологическую инициативу.
На реконструкцию реки Кошкарата планируют выделить более миллиарда тенге в Шымкенте.
