Способы очистки воды в природных условиях. Очистка воды для питья серебром

Воздействие на дыхательную систему Скандинавская ходьба укрепляет мышцы, действующие при дыхании, способствует увеличению объема легких до 30 %. Скорость утилизации кислорода возрастает, повышается способность мышц усваивать

Один из ключевых факторов сохранения здоровья – чистая питьевая вода. Для её очистки можно приобрести самый обычный фильтр «кувшин» или установить стационарный. А также вы можете воспользоваться простыми и доступными подручными средствами.

Как правильно приготовить талую воду

Для приготовления талой воды нужно взять ёмкость с плотно завинчивающейся крышкой, которая свободно помещается в вашей морозильной камере. Использовать для этой цели стеклянную банку нежелательно: замерзшая вода может буквально разорвать её. Если более подходящей ёмкости нет, хотя бы не наполняйте банку доверху, пусть между крышкой и поверхностью воды останется 4-5 см.

Замерзание льда в банке происходит неравномерно. Первые один-два миллиметра, которые образуют своеобразную капсулу внутри сосуда, называют «тяжёлой водой». Её обычно удаляют, осторожно перелив воду, не успевшую замёрзнуть, в другую банку. Или же вы можете удалить её потом, подставив ледяной кубик на несколько секунд под горячую воду.

Плотно завинтив крышкой ёмкость с водой, её снова отправляют в морозильную камеру – на этот раз на несколько часов. Если всё идёт правильно, через 6-8 часов у вас должен образоваться ледяной ком, внутри которого находится немного мутной жидкости. Её нужно слить через проделанное в толще льда маленькое отверстие. Или же вы можете воспользоваться той же струёй горячей воды, направленной в центр льдины, и получить чистый ледяной «бублик».

Оставшемуся чистому, лишённому примесей беловатому льду позвольте растаять естественным путём. В результате у вас получится очень вкусная и, безусловно, которую можно пить, готовить на ней травяной чай и другие напитки, а также использовать для умывания.

Отстаивание воды

Существует ещё один простой способ очистить воду от осадка и большинства посторонних примесей и при этом сохранить живительную силу. Это обычное отстаивание. В процессе отстаивания тяжёлые металлы оседают на дно сосуда, а летучие вещества, напротив, испаряются с поверхности. К сожалению, это один из наиболее продолжительных вариантов очистки воды.

Процедура отстаивания состоит из трёх этапов.

Кремний в качестве фильтра для воды

Кремниевая очистка воды применяется в промышленности и в быту – в виде кремниевых фильтров. Но далеко не каждый знает, что можно сделать импровизированный фильтр для очистки водопроводной воды из обычных камешков кремния.
Такой способ очистки занимает чуть больше времени, зато из жидкости будут удалены все посторонние примеси. Кремний для этих целей лучше покупать специализированный – его продают в магазинах экотоваров и в интернете.

Несколько камешков тщательно промывают под струёй проточной воды, после чего помещают на дно стеклянной или эмалированной посуды. Количество камней нужно выбирать исходя из объёма воды. Затем наливают воду, закрывают сверху марлей и ставят в тёмное помещение (к примеру, в кладовую). Через двое-трое суток можно осторожно перелить жидкость в другую посуду, оставив на дне не меньше трёх сантиметров. Использованные камешки можно применять снова, только необходимо тщательно отмыть их от осадка. Отфильтрованную кремнием воду хранят в плотно закрытой стеклянной посуде.

Очищение воды с помощью шунгита

Минерал шунгит – ещё один неплохой природный фильтр для воды. Способ очистки воды с его помощью также подходит тем, у кого в распоряжении есть несколько суток, чтобы спокойно дождаться окончания фильтрации.
Обычную воду из водопровода можно с его помощью сделать питьевой и полезной, просто положив по одному стограммовому камню на каждый литр воды. Заворачивать шунгит в ткань не обязательно, так как это не сыпучее вещество. Однако иногда он попадает покупателю в разбитом или раздробленном виде. В таком случае необходимо тщательно завернуть все кусочки в носовой платок.

Полная очистка наступит через три дня. Камни шунгита можно использовать повторно, просто тщательно вымыв их жёсткой губкой. Если камень во время очистки рассыпался на части, значит, он уже не пригоден к дальнейшему использованию, и его придётся заменить. Тем не менее, воду, очищенную с помощью такого камня, можно пить, только перед использованием лучше процедить её через сложенную вчетверо марлю: в жидкости могут оставаться мелкие кусочки шунгита.

Активированный уголь для очистки воды

Еще один аптечный препарат, который можно использовать для очистки воды, – это привычный с детства активированный уголь. Эти таблетки, которые обычно применяют при отравлении и расстройствах желудочно-кишечного тракта, можно использовать, чтобы избавить воду от неприятного запаха и очистить её от посторонних примесей.

Фильтрация активированным углем – один из наиболее эффективных способов очистки воды – производится в таком порядке:

• отсчитайте необходимое количество таблеток активированного угля из соотношения одна таблетка на один литр воды;
• плотно заверните таблетки в марлю или рыхлую хлопчатобумажную ткань;
• обвяжите свёрток длинной ниткой – так, чтобы он не развернулся;
• опустите свёрток на дно тщательно вымытой стеклянной банки, а нить оставьте снаружи, чтобы активированный уголь можно было после беспрепятственно извлечь;
• заполните банку по «плечики» водой и накройте крышкой;
• подождите восемь часов, пока активированный уголь не вберёт в себя все вредные примеси, растворённые в воде;
• по окончании фильтрации выньте сверток за нитку.

Отработанный уголь повторно не применяют: скорее всего, он успел рассыпаться на мелкие кусочки. Отфильтрованную воду желательно не переливать в другой сосуд, а только отливать понемногу по мере надобности.

Очистка воды для питья серебром

Серебро – это металл, который обладает отличными антибактериальными свойствами. «Серебряная» вода полезна для здоровья как для питья, так и для умывания.

Чтобы очистить воду с помощью серебра, достаточно поместить в неё серебряную ложку на десять часов, и жидкость очистится.

Перед использованием ложку хорошенько промывают, используя для этого соду. Если серебро потускнело, его необходимо натереть до блеска, так как пленка оксида на его поверхности препятствует нормальному контакту серебра с водой. По окончании фильтрации ложку прополаскивают и насухо вытирают.

Фильтрация рябиной

Это один из самых простых и безопасных народных методов фильтрации воды, который, впрочем, действует не хуже, чем активированный уголь. Заключается он в том, чтобы тщательно вымытую гроздь ягод рябины на пару часов поместить в сосуд с водой.

Ягоды быстро вберут в себе токсичные вещества и тяжёлые металлы. Повторно использовать или употреблять в пищу эти ягоды нельзя, а вот вода становится действительно целебной.

В наше время нет недостатка в фильтрах и системах очистки воды. Также пользуется стабильным спросом покупная бутилированная вода. Однако независимые эксперты то и дело обнаруживают, что в красивых бутылках «экономный» производитель продаёт обычную воду из-под крана. Фильтры в этом плане надёжнее, но важно не забывать менять картриджи, иначе система превратится из очищающей в загрязняющую, так как в фильтрах будут активно размножаться микробы.

По этим и другим причинам «бабушкины» способы очистки воды по-прежнему сохраняют актуальность. Они недорогие, полностью безопасные и экологичные. Попробуйте поэкспериментировать с ними и выберите, какой способ позволяет получить самую «вкусную» воду.

Пейте только «живую» воду и будьте здоровы!

Наступило лето. Для многих это пора туристических походов и отдыха на природе. Наша статья адресована тем, кто любит путешествовать вдали от цивилизации и не боится бытовых трудностей. Им чаще других приходится пользоваться для приготовления пищи и питья водой, содержащей не самые полезные для здоровья компоненты. Для них мы публикуем перечень способов очистки воды в походных условиях.

Источник: depositphotos.com

Кипячение

Это один из самых простых и распространенных способов очищения природной (речной, озерной и т. д.) воды от большинства патогенных микроорганизмов. Время кипячения должно составлять не менее 5 минут. Если вода взята в регионе, где наблюдаются частые вспышки инфекционных заболеваний, ее нужно кипятить от 30 минут до часа, причем процесс кипения должен быть непрерывным. При значительном уменьшении количества жидкости можно снизить интенсивность нагревания, но доливать сырую воду в емкость нельзя.

Источник: depositphotos.com

Применение горячих камней

Может случиться, что у туристов нет при себе термостойкой посуды, пригодной для кипячения в ней жидкости. В такой ситуации можно накалить в костре камни (нагревать в течение 40-60 минут) и поместить их в емкость с водой до остывания.

Прогревание на солнце

Использование шерстяной нити

Простейший фильтр для очистки воды можно сделать из шерстяной нити, сложенной несколько раз. Один конец такого «фитиля» опускают в емкость с водой, а другой – в пустую тару. Жидкость пропитывает нить, перетекая из одного сосуда в другой, и освобождается от части вредных примесей.

Отстаивание

На многодневной стоянке можно применить отстаивание. Воду заливают в большие емкости и выдерживают, не взбалтывая, в течение 10-12 часов, а затем осторожно сливают верхнюю часть, ставшую прозрачной. Так можно избавиться от значительной части загрязнений и подготовить воду для дальнейшей обработки.

Метод будет более эффективным, если в отстаивающуюся воду добавить немного крахмала или несколько измельченных сырых клубней картофеля.

Очистка йодом или марганцовкой

Аптечный раствор йода добавляют к природной воде для ее обеззараживания в количестве 3-5 капель на 1 л. Емкость с хорошо перемешанной жидкостью отстаивают не менее получаса.

Можно положить в воду несколько кристалликов перманганата калия (марганцовки), жидкость должна приобрести бледно-розовый цвет. Применение этого способа требует осторожности: прием внутрь концентрированного раствора марганцовки чреват развитием дисбактериоза или химическим ожогом слизистых оболочек.

Фильтрование через песок

Для изготовления такого фильтра нужно взять пустую консервную банку и пробить ее донышко в 3-4 местах. В качестве альтернативы подойдет пластиковый сосуд с продырявленным дном. Поверх отверстий надо положить слой чистой тонкой ткани и засыпать его предварительно промытым и прокаленным на костре песком. Следует поставить емкость на опору (треногу), под которой размешена пустая посуда, и небольшими порциями наливать воду в верхний сосуд. Жидкость будет медленно протекать через слои песка и ткани, очищаясь от механических примесей.

Соль

Поваренная соль обладает сильным бактерицидным эффектом. Добавив ее в воду (1-2 чайных ложки на 1 л) и отстояв раствор в течение получаса, можно получить жидкость, пригодную для приготовления пищи. Пить такую воду не слишком приятно, но можно уменьшить ее соленость, добавив к раствору горсть ягод боярышника.

Длительное время находясь в лесу, без жидкости и пищи, поддерживающей организм, не обойтись. Экстремальные условия заставляют человека бросаться на поиски не просто питьевой воды, но любой жидкости, особенно в летнее время. А иногда, во время подготовленного похода вдруг оказывается, что запасов воды, взятой с собой, слишком мало. Способов добычи воды в диких условиях немало, но не всегда она пригодна для питья, а порой даже опасна примесями содержащихся в ней веществ. Сколько способов очистки воды в природных условиях существует? Об этом можно узнать из информации ниже.

Источников чистой воды, которые нам предоставляет природа, и которая нуждается в минимальной фильтрации, несколько:

• Дождевая вода
• Вода, добытая путем конденсации
• Вода из снега и стаявшего льда.

Остальную жидкость, добытую в условиях дикой природы, требуется фильтровать и обеззараживать. Фильтрация необходимо проводить для того, чтобы, во-первых, очистить жидкость от примесей песка, земли, иных взвесей механическим способом. Во-вторых, ее необходимо очистить от тяжелых металлов и солей. Очистить воду от бактерий – значит обеззаразить ее.

Очистка воды от песка

Каждая из целей очистки имеет свои способы. Эти способы представляют собой три этапа комплексной очистки: отстаивание жидкости, очистка и обеззараживание. Второй этап помогает избавиться от оставшихся частиц песка и прочих примесей, после первого. Если пропустить первый этап, крупные частицы грязи помешают дальнейшей фильтрации. Кроме перечисленных, существует также способ очищения жидкости от радиоактивных веществ, а также опреснение, т.е. фильтрация воды от избытка минеральных веществ, которая делает ее пригодной для питья.

Как очистить воду от загрязнений?

Элементарный способ очищения воды от грязи состоит в том, чтобы сложить в несколько слоев бинт или марлю, затем пропустить через нее жидкость. Затем она должна немного постоять, чтобы оставшиеся частицы песка осели, и процедить еще раз до тех пор, пока она не станет светлее. Если с собой имеются таблетки активированного угля, во время второго процеживания можно пропустить воду через марлю с насыпанным на нее углем. Если активированного угля нет, его легко заменит уголь из костра. Потом воду нужно прокипятить, и она готова к употреблению. Если при фильтрации используется не марля, а ткань, она не должна быть окрашена, чтобы не передать цвет воде.

Второй способ: на некотором отдалении от естественного водоема необходимо вырыть небольшую ямку, в которой спустя небольшой промежуток времени начнет собираться вода, пропущенная через землю, а, следовательно, отфильтрованная. После этого нужно еще раз очистить ее через марлю.

Еще один способ, как очистить воду в лесу, самый простой: нужно поставить воду отстаиваться в какой-либо емкости на протяжении 10-12 часов.

Многоуровневый фильтр от грязи можно соорудить, если изготовить треногу из трех веток, на них натянуть ткань. На треноги нужно разместить различные материалы: песок, траву, уголь, землю, через них пропускать жидкость. Воду лить нужно небольшими порциями и повередине импровизированного фильтра. Если она слишком грязная, для эффективного очищения нужно чаще менять песок.

Перегонка – сложный, но эффективный процесс, основу которого составляет процесс конденсации на охлажденной поверхности. Суть перегонки: емкость с водой ставится на огонь, туда опускается один конец трубки, второй конец ее находится в другом сосуде, который закрыт и находится в холодной жидкости. Когда вода закипит, произойдет конденсация чистого пара в охлажденной емкости. Таким образом, можно получить чистую воду, не нуждающуюся в повторной фильтрации.

Для опреснения можно использовать два метода: дистилляцию и вымораживание. Первый метод описан выше, а второй заключается в замораживании воды, затем ее таянии. При этом лишние минеральные соли из нее выйдут.

Как очистить воду от тяжелых металлов?

Тяжелые металлы, минералы и соли могут принести вреда организму больше, чем земля или песок. Один из способов фильтрации от этих примесей состоит в том, что нужно растворить 1 столовую ложку в двух литрах воды, подождать примерно 20 минут. Все тяжелые примеси осядут на дно, но при этом вода будет пригодна скорее, для приготовления пищи, чем для питья из-за соленого привкуса.

Если во время похода с собой есть бананы, можно очистить воду с помощью его кожуры. Для этого ее нужно мелко порезать, и использовать аналогично угольному фильтру на марле.

Обеззараживание жидкости

Известно, что ионы серебра убивают бактерии. Этим методом можно воспользоваться в походе, если опустить на 2 часа в емкость с водой серебряное украшение. Существует еще несколько способов обеззараживания жидкости:

• Наполнить полиэтиленовый пакет водой и подвесить под прямые солнечные лучи. Ультрафиолет убивает бактерии.
• Понадобятся несколько листьев рябины, вещества, содержащиеся внутри них, обладают бактерицидным действием. Листья необходимо настаивать 2-3 часа в двух литрах воды.10-20 штук листьев будет достаточно. Этот способ эффективен также с применением молодой бересты бука, березы, вербы, дуба, ивовой коры: нужно взять 100-150 грамм коры на 10 литров воды, настаивать примерно 6 часов, или прокипятить полчаса. Для этого метода также годятся еловые, сосновые и можжевеловые ветки.
• Действенным средством обеззараживания воды являются таблетки гидроперита, пергидроля или пантоцида, если они есть с собой. 4-5 штук нужно развести на 10литров воды, настаивать 20-40 минут, затем прокипятить. После этого выпадет осадок, удалив который, можно без опасений пить чистую воду.
• Использование лекарственных растений – антисептиков: ромашки, чистотела, зверобоя. Они настаиваются около получаса, затем вода кипятится.
• Марганцовокислый калий: достаточно взять несколько кристалликов этого вещества из расчета на один литр воды, размешать до получения слабовато-розовой жидкости. Большее количество вещества может навредить кишечнику.
• Йод или йодные таблетки: достаточно три или четыре капли на один литр воды. Как показывает практика, более эффективным по сравнению с этим способом, является марганцовый раствор.
• Любой человек, подготовившийся к походу, а не случайно оказавшийся в экстремальных условиях, возьмет с собой фильтр для воды промышленного производства, используемые для фильтрации воды в домашних условиях. Существуют также специальные карманные фильтры, предназначенные для использования в полевых условиях.
• Бактерицидные свойства вода может приобрести после того, как поместить кремний или шунгит. Для этого нужно положить кремний в какую-нибудь емкость с водой из расчета 1-3 грамма камня на 1-5 литров воды (сырой или прокипяченной). Емкость помещается в прохладное место, лишенное попадания прямых солнечных лучей, и через 24 часа вода приобретает полезные свойства, ее можно не только пить, но и обрабатывать раны.

Самый элементарный способ обеззараживания – это кипячение. Для надежности, этот процесс должен длиться не менее 20 минут.

Самым эффективным методом является комплексная фильтрация с использованием различных способов: механического и химического, поэтапно.

Юрова Анастасия

В 6 классе на уроках биологии мы изучали бактерий. Мне захотелось изучить жизнь бактерий, чем они питаются, как размножаются и какова продолжительность их жизни. Так я решила доказать что бактерии играют как отрицательную так и положительную роль в жизни человека. Например, они очищают воду на очистных сооружениях, чтобы потом чистая вода шла в реки.

Проблема сохранения водных ресурсов нашей планеты с каждым годом становится все более острой. Развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, расширение площадей орошаемого земледелия – все это увеличивает потребность в чистой пресной воде.

Для выполнения этой задачи специалисту, занимающемуся вопросами очистки сточных вод, помимо владения техническими дисциплинами, необходимы знания в области экологии, микробиологии, гидробиологии, биохимии и других биологических дисциплин.

По величине своей бактерии крайне малы; измеряющиеся тысячными долями мм принадлежат уже к сравнительно крупным. Что касается до их внешних очертаний, то между ними различают три главнейших типа, или формы: круглые, шаровидные бактерии, или микрококки, палочковидные, или бациллы и, наконец, спирально согнутые, или спириллы. Это наиболее резкие типы, которые, в свою очередь, могут быть разделены на подтипы; так, между спириллами различают: собственно спириллы, вибрионы и спирохеты.

Микроскопическая техника и связанная с ней техника окрашивания, без которых точное изучение таких мелких организмов, как бактерии, едва ли было бы возможно, сделали в последние годы громадные успехи.

Биологическая очистка стоков – это устранение загрязнений с использованием живых организмов, способных его разлагать, использовать как питательное вещество или фильтровать бактерии: грибов (обычно одноклеточных), различных простейших, коловраток, а также водорослей и сосудистых растений (например, камыш, ивы) – все они принадлежат к организмам, используемым для биологической очистки воды.

Биологическая очистка сточных вод осуществляется в сооружениях, работающих в естественных или искусственно созданных условиях. К первым относятся биологические пруды, поля орошения и поля фильтрации, ко вторым – аэротенки и биофильтры. Каждое очистное сооружение представляет собой особую экологическую нишу со специфическими условиями существования, влияющими на формирование биоценоза.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Как отчищается вода

Исследовательская работа

Выполнена ученицей

11 класса СОШ № 16

Г. Бирюсинск

Юровой Анастасией

Научный руководитель-

Учитель географии СОШ № 16

Г. Бирюсинск

Ветрова Елена Владимировна

2011 г

I.Вводная часть

II.Теоретическая часть

1. Проблема сохранения водных ресурсов

2. Строение и физиология микроорганизмов

3. Исследование бактерий

III. Практическая часть

1. Мои исследования и результаты

IV. Заключение

V. Литература

VI. Приложения

Аннотация

В 6 классе на уроках биологии мы изучали бактерий.

Мне захотелось изучить жизнь бактерий, чем они питаются, как размножаются и какова продолжительность их жизни. Так я решила доказать что бактерии играют как отрицательную так и положительную роль в жизни человека. Например, они очищают воду на очистных сооружениях, чтобы потом чистая вода шла в реки.

Для выполнения этой задачи специалисту, занимающемуся вопросами очистки сточных вод, помимо владения техническими дисциплинами, необходимы знания в области экологии, микробиологии, гидробиологии, биохимии и других биологических дисциплин.

По величине своей бактерии крайне малы; измеряющиеся тысячными долями мм принадлежат уже к сравнительно крупным. Что касается до их внешних очертаний, то между ними различают три главнейших типа, или формы: круглые, шаровидные бактерии, или микрококки, палочковидные, или бациллы и, наконец, спирально согнутые, или спириллы. Это наиболее резкие типы, которые, в свою очередь, могут быть разделены на подтипы; так, между спириллами различают: собственно спириллы, вибрионы и спирохеты.

Микроскопическая техника и связанная с ней техника окрашивания, без которых точное изучение таких мелких организмов, как бактерии, едва ли было бы возможно, сделали в последние годы громадные успехи.

Биологическая очистка стоков – это устранение загрязнений с использованием живых организмов, способных его разлагать, использовать как питательное вещество или фильтровать бактерии: грибов (обычно одноклеточных), различных простейших, коловраток, а также водорослей и сосудистых растений (например, камыш, ивы) – все они принадлежат к организмам, используемым для биологической очистки воды.

Биологическая очистка сточных вод осуществляется в сооружениях, работающих в естественных или искусственно созданных условиях. К первым относятся биологические пруды, поля орошения и поля фильтрации, ко вторым – аэротенки и биофильтры. Каждое очистное сооружение представляет собой особую экологическую нишу со специфическими условиями существования, влияющими на формирование биоценоза.

I. Вводная часть.

В 6 классе на уроках биологии мы изучали бактерий. Рассматривали особенности строения прокариот на примере представителей подцарства Настоящие бактерии. Как прокариоты размножаются, какую роль играют в жизни человека. Так же мы говорили о том, как бактерии влияют на жизнь человека, растений, животных отрицательно. Еще мы изучали подцарство Архебактерии и подцарство Оксифотобактерии.

Мне сильно захотелось изучить жизнь бактерий, чем они питаются, как размножаются и какова продолжительность их жизни. Я решила доказать, что бактерии играют как отрицательную, так и положительную роль в жизни человека. Например, они очищают воду на очистных сооружениях, чтобы потом чистая вода шла в реки.

II.Теоретическая часть

1.Проблема сохранения водных ресурсов.

Проблема сохранения водных ресурсов нашей планеты с каждым годом становится все более острой. Развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, расширение площадей орошаемого земледелия – все это увеличивает потребность в чистой пресной воде.

Только 0,3% от общего объема гидросферы приходится на пресные воды. К тому же большая часть запасов пресной воды сосредоточена в ледниках, в глубоко залегающих подземных резервуарах и потому пока недоступна для использования. Дефицит пресной воды усугубляется еще и тем, что запасы на Земле распределены не равномерно. Уже сейчас многие промышленно развитые страны испытывают ее острый недостаток. Развитие предприятий в традиционно промышленных районах часто сдерживается из-за дефицита воды и, поэтому при определении месторасположения строящихся предприятий в первую очередь учитывают обеспеченность их водой. В ряде промышленных районов к настоящему времени создалось такое положение, что почти весь сток пресных вод забирается в нужду производства.

Проблема защиты водоемов от загрязнений и сохранения водных ресурсов планеты стала одной из самых важных проблем для любой страны мира. В отношении загрязнения рек и морей все страны взаимосвязаны. Одна и та же и река протекает по территории различных государств (например, Дунай), а загрязнения, спускаемые в реки, обнаруживаются в океане на огромных расстояниях от места выпуска. Проблема загрязнения окружающей среды может быть решена только совместными усилиями многих государств.

Главная задача и в настоящее время, и в перспективе – экономное и рациональное использование водных ресурсов, способное обеспечить наиболее полную сохранность и восстановление вод. Для предотвращения угрозы загрязнения окружающей среды планируется максимально перевод промышленности на сухую технологию, т. е. на оборотную систему водоснабжения, исключающую сброс загрязненных вод. В тех случаях, когда полностью избавится от сточных вод невозможно, предполагается их повторное использование, например в городском хозяйстве для полива территории.

Сокращение расхода сточных вод и повторное их использование не позволяет полностью решить задачу предотвращения загрязнения водоемов Как в системе оборотного водоснабжения, так и при прямоточном водоснабжении необходимое звено – очистка образующихся сточных вод либо перед возвращением их в технологический процесс, либо перед выпуском в водоем.

Для выполнения этой задачи специалисту, занимающемуся вопросами очистки сточных вод, помимо владения техническими дисциплинами, необходимы знания в области экологии, микробиологии, гидробиологии, биохимии и других биологических дисциплин. Для этого невозможно правильно устанавливать технологические параметры работы сооружений биологической очистки, невозможно грамотно подойти к решению вопроса о том, какие именно компоненты сточных вод и в какой концентрации могут оказать губительное воздействие на воем и, следовательно, какая степень очистки сточных вод необходима.

2. Строение и физиология микроорганизмов.

По величине своей бактерии крайне малы; измеряющиеся тысячными долями мм принадлежат уже к сравнительно крупным. Что касается до их внешних очертаний, то между ними различают три главнейших типа, или формы: круглые, шаровидные бактерии, или микрококки, палочковидные, или бациллы и, наконец, спирально согнутые, или спириллы. Это наиболее резкие типы, которые, в свою очередь, могут быть разделены на подтипы; так, между спириллами различают: собственно спириллы, вибрионы и спирохеты. Различия во внешней форме, однако, далеко не всегда являются достаточным критерием для установки естественноисторического вида; для этого главным образом приходится принимать во внимание историю развития и физиологические свойства данной бактерии.

Все тело бактерии состоит из одной единственной клетки. По устройству своему клетка эта похожа на все другие растительные клетки. Снаружи оболочка, внутри протоплазматическое содержимое, ядра, однако, с достоверностью до сих пор не найдено (в последнее время появились, впрочем, указания, что большая часть содержимого бакт. клетки, в сущности, ни что иное, как ядро, см. Бючли). Оболочка не всегда состоит из целлюлозы, иногда, как, напр., у гнилостных бактерий, она слагается из особенного белкового вещества, так наз. микропротеина. Многие палочки и спириллы обладают самостоятельным движением. Органами движения для них служат реснички, жгутики, всегда расположенные полярно. Наблюдаются они только у более крупных растительных низших организмов. У более же мелких, подвижных растительных организмов их наблюдать не удавалось. Только Koch"y с помощью окраски бактерии экстрактом кампешевого дерева и фотографирования их (так как фотографическая пластинка чувствительней сетчатки) удалось получить на фонограммах бактерии с ресничками. В самое последнее время проф. Löffler опубликовал способ окрашивания бактерии, с помощью которого можно сделать видимыми под микроскопом жгутики у всех подвижных форм бактерий. Микрококки вообще не обладают движением. Исключение из этого составляет Micrococcus agilis, описанный All Cochen"ом. Löffler с помощью самого способа окрашивания открыл в нем жгутики, в 4 - 5 раз превышающие диаметр своего микрококка. С этим вполне произвольным, составляющим жизненную функцию движением, не надо смешивать другой род движения, так назв. молекулярное, или броуновское движение; последнее могут обнаруживать не только мертвые экземпляры, по и неорганические частицы.

Бактерии могут встречаться или поодиночке, или же собираться в особого рода скопления, колонии; такие скопища особей одного и того же вида, имеющие студенистое или слизистое межклеточное вещество, называются зооглеями. Зооглеи могут оставаться внутри жидкости, содержащей бактерии или же располагаться на ее поверхности, образуя пленку. Если соединяются два кокка вместе, то говорят о диплококках, если собираются 4 или 8 и более кокков и располагаются по двум измерениям, наподобие:: или по всем трем, наподобие пакетиков или перевязанных в длину и ширину тюков, то говорят о меристах и сарацинах. Кокки, собирающиеся по одному направлению в виде цепочек, называются стрептококками, кучками в виде грозди винограда - стафилококками. Иные бациллы, прилегая, друг к другу концами, образуют целые нити; такие нити, составленные из отдельных члеников, называются ложными нитями.

Размножение бактерий совершается путем деления; каждая клетка получает поперечную перегородку и затем распадается на две новые особи. Подобный способ поперечного дробления крайне типичен. При благоприятных условиях одно деление следует за другим с поразительной быстротой и, не будь факторов, тормозящих развитие бактерий, одна бактерия была бы в состоянии заполнить своим потомством громаднейшие пространства. Описанный только что способ размножения продолжается до тех пор, пока в среде, обитаемой бактериями, находится достаточное количество питательного материала. Когда же пищевые вещества начинают истощаться, процесс деления наступает все реже и реже, многие особи погибают, другие болеют, вырождаются, принимают неправильные очертания, это так наз. инволюционные формы, уцелевшие же приступают к особого рода размножению, именно к образованию спор (спорообразование, или фруктификация). Образование спор встречается не у всех бактерий, по крайней мере оно известно не у всех. Сам процесс может происходить двояко. У одних бактерий спора образуется внутри клетки в виде круглого или овального тельца, сильно преломляющего свет, это - эндоспоровые бактерии, к ним принадлежит, между прочим, и палочка сибирской язвы.Другие бактерии образуют споры иначе; тело их распадается на отдельные членики, причем один из члеников берет на себя роль споры и служит исходным пунктом для дальнейшего развития; остальные членики погибают. Такой способ размножения описан Hueppe для спирилл азиатской холеры и называется артроспоровым. Каково бы ни было происхождение спор, цель их одна и та же - способствовать сохранению вида. Для этой функции споры приспособлены в высшей степени успешно. Их твердая плотная оболочка энергично противостоит холоду, жару и ядовитым химическим соединениям; там, где эти внешние деятели убивают все живое, споры бактерии остаются невредимыми. Лишь только условия для жизни бактерии сделаются благоприятными или, по крайней мере, сносными, споры немедленно прорастают и дают начало новому поколению бактерий.

Для развития и роста бактерии довольствуются весьма незначительным количеством питательного материала. С качественной стороны их пищевые потребности те же, что и у других растений: им нужна вода, некоторые минеральные соли, затем какие-нибудь источники углерода и азота. Не обладая хлорофиллом, они не в состоянии ассимилировать углерод из углекислоты воздуха, но принуждены (подобно грибам и всем животным) добывать этот элемент из углеродистых соединений, выработанных ранее другими организмами. Что же касается азота, то они заимствуют его из разных соединений, называемых амидами или аминами. Азот легче всего ассимилируется, если он находится в виде группы NН 2 . Главным условием для успешного развития бактерии является нейтральная или слабощелочная реакция питающей среды, присутствие кислот является для них неодолимым препятствием. Их жизненные функции находятся также в зависимости от температуры и от притока кислорода. В среднем температура между + 20° и + 37.°С для них представляется наиболее благоприятной, но и за этими границами способность к развитию не теряется, а лишь ослабляется. Что касается до потребности в кислороде, то в этом отношении бактерии представляют любопытные особенности. Одни из них нуждаются в кислороде и без него погибают, подобно всем другим живым существам, другие - в нем не только не нуждаются, но он действует на них как яд. Первые, по предложению Пастора, названы аэробами, вторые - анаэробами.

3. Исследование бактерий

Микроскопическая техника и связанная с ней техника окрашивания, без которых точное изучение таких мелких организмов, как бактерии, едва ли было бы возможно, сделали в последние годы громадные успехи. Сам микроскоп, как таковой, подвергся многочисленным улучшениям, в особенности благодаря введению масляно-погружных систем и осветительного аппарата. Системы с так называемой "гомогенной иммерсией" представляют двойную выгоду: с одной стороны, помещая между объектом и передней линзой (системы объектива) каплю кедрового масла, мы устраняем этим воздушный слой, обладающий иным показателем преломления, чем стекло, и вместо него вводим вещество (кедровое масло) с показателем преломления, близким к таковому же у стекла, с другой стороны, угловое отверстие у масляно-иммерсионной системы несравненно более, чем у других систем. Другой, важный для микроскопического исследования бактерий, прибор - осветительный аппарат, или конденсор. Он представляет такую комбинацию линз, при помощи которой отражающиеся от зеркала лучи света падают на исследуемый препарат в виде широкого светового конуса. Имея в руках только что описанные приспособления, удается достигнуть не только значительных увеличений, но также и вполне ясной картины в поле зрения микроскопа.

Прежде чем исследовать под микроскопом массы, содержащие бактерии, их нужно приготовить целесообразным способом. Смотря по тому, желательно ли наблюдать бактерий живыми или окрашенными, разнятся и сами способы приготовления препарата. Жизненные проявления бактерий, в особенности их движение, размножение и тому подобное легче всего наблюдать, когда бактерии взвешены (суспендированы) в питающей жидкости; каплю такой содержащей бактерии жидкости помещают между покровным и предметным стеклами, и препарат готов; однако, гораздо лучше наблюдать бактерии в висячей капле, для чего каплю жидкости с бактериями опускают на покровное стекло, стекло это осторожно переворачивают и помещают над ямкой, выдолбленной в предметном стекле; это наиболее простые способы наблюдения, но существует много других, более точных и более сложных. Употребляя узкие диафрагмы, удается легко проследить различные проявления жизни бактерий. Если только что описанным путем хорошо разглядеть бактерию не удается, то прибегают к окрашиванию. Прежде чем окрашивать препарат, его нужно приготовить к окраске. Если имеют дело с жидкостями, то их размазывают по покровному стеклышку, затем высушивают на воздухе и фиксируют (укрепляют) посредством троекратного проведения через пламя спиртовой лампы. Когда же препаровке подлежат части органов, то их сначала уплотняют в абсолютном алкоголе, а затем уже приготовляют из них тончайшие разрезы. Что касается до красок, то предпочтение отдают основным анилиновым краскам: метиленовой синьке, фуксину, метилфиолету и т. п. Сначала из них приготовляют концентрированные спиртные растворы, а эти уже разводят дистиллированной водой до желаемой концентрации (1% - 3%) или же прямо приготовляют водную краску желаемой концентрации. Анилиновые красящие растворы обладают особым свойством: они окрашивают крайне интенсивно бактерии и клеточные ядра, тогда как другие части ткани окрашиваются и диффузно, и слабей. Подогревание ускоряет и усиливает процесс окраски. Для еще более точного дифференцирования и отличения бактерий от тканевых элементов, употребляют так называемое двойное окрашивание, т. е. в два цвета: бактерии окрашиваются в один, части тканей - в другой цвет (этот способ особенно часто употребляется при исследовании болезнетворных бактерий).

В деле открытия бактерий в различных продуктах органического мира микроскоп и микроскопическая техника оказали неоцененные услуги, но они не в силах уяснить нам способ жизни бактерий, их характерные физиологические и биологические свойства. Неоднократно делались попытки искусственно воспитывать (культивировать) бактерий и делать над ними наблюдения. Результаты, достигнутые в этом направлении, в большинстве случаев не представлялись достаточно надежными, а потому и важными. Употреблявшиеся жидкие питательные среды были мало пригодны для культуры какого-нибудь одного определенного вида бактерий. При громадной распространенности в природе бактерий и их зародышей, сохранить изучаемый и культивируемый вид изолированным было делом крайне трудным. Под конец культуры питающая среда была населена целой смесью разных бактерий; какое изменение в субстрате нужно было приписать одной бактерии и какое другой - сказать было почти невозможно. Новая эпоха началась в бактериологии с тех пор, как Кох ввел в употребление твердые и притом прозрачные субстраты. Теперь явилась возможность отделить бактерии друг от друга; при застывании среды они фиксируются на одном месте, здесь размножаются и образуют колонии. Так как индивидуумы, составляющие колонию, суть потомки одной бактерии, то их принадлежность к одному виду, вне всякого сомнения. Колонии эти могут служить исходным пунктом для новой культуры, и таким образом можно воспитывать один и тот же вид сколько угодно времени (это так называемые чистые культуры). Необходимым условием для чистоты культуры является предварительное полнейшее уничтожение всего живого, как в самом субстрате, так и на поверхности всех инструментов, употребляемых в дело. Этот процесс обеспложивания среды и приборов носит название стерилизации. Надежное обеспложивание инструментов достигается путем прокаливания их в пламени; стеклянные сосуды стерилизуются в течение нескольких часов в воздушной бане при температуре 200°С; питательные вещества, выносящие без изменения температуру в 100°, стерилизуются в особом аппарата посредством текучего водяного пара в течение трех дней, каждый день по получасу, те же, которые этой температуры не выносят, обеспложиваются посредством повторного нагревания через известные промежутки времени до 57 - 61°С., Чтобы воспрепятствовать носящимся в воздухе микроорганизмам попасть в стерилизованную среду, стеклянные сосуды затыкаются обеспложенной пробкой из ваты. Из наиболее употребительных в настоящее время питательных субстратов нужно назвать: пластинки из картофеля и хлебная мезга (оба непрозрачны), кровяная сыворотка, мясопептонный агар-агар и желатин (все прозрачны). Оба последние субстрата состоят из говяжьего или бараньего бульона, к которому прибавляется 1% пептона, 0,5% поваренной соли и затем либо 1% агар-агара (вещество, добываемое из морских водорослей), либо 2,5 - 10% обыкновенной продажной желатины; вся масса точно нейтрализуется углекислым или фосфорно-кислым натрием, затем фильтруется и разливается в пробирки, где и застывает в твердую прозрачную массу желтоватого или буроватого цвета. Если желают сделать разводку бактерий прямо в такой пробирке, то посредством прокаленной платиновой проволоки переносят минимальное количество чистого бактериального материала в желатину. Если же имеют дело со смесью бактерий и нужно изолировать отдельные виды, тогда небольшое количество подлежащего исследованию материала вносится в разжиженную при 30.°С желатину, взбалтыванием стараются достичь равномерного распределения бактерий в субстрате так, чтобы бактерии были расположены в желатине по возможности поодиночке, и затем выливают желатину на стерилизованную стеклянную пластинку, где и оставляют застыть. Отдельно лежащие теперь бактерии размножаются и дают начало изолированным колониям, которые сперва видны при слабых увеличениях, а потом становятся заметны и для простого глаза. Таким образом, в том месте, куда попала одна бактерия вырастают тысячи подобных ей (колония), которые видны даже простому глазу в виде точки. Стоит такую колонию перенести в пробирку с питательной средой, и чистая культура готова. Культура, как на картофеле, так и желатинная должна сохраняться во влажном пространстве. Для культуры при температуре более возвышенной, чем обыкновенная комнатная, употребляют термостаты.

(приложение №1)

III. Практическая часть.

Превращение и разрушение гидробионтами загрязняющих веществ представляет собой очень сложный и многогранный процесс. В нем по большей или меньшей степени принимают участие все живые организмы, обитающие в водоеме, он неразрывно связан с питанием гидробионтов. Деструкция органических веществ сопровождается ростом и размножением живых организмов и, следовательно, увеличением биомассы. По этой причине самоочищение водоемов невозможно рассматривать в отрыве от круговорота веществ в нем – так называемого малого круговорота. Малый круговорот включает поступление веществ с водосборной площади, синтез органического вещества непосредственно в водоеме и деструкцию органических веществ.

Начнем с того, что биологическая очистка стоков – это устранение загрязнений с использованием живых организмов, способных его разлагать, использовать как питательное вещество или фильтровать бактерии: грибов (обычно одноклеточных), различных простейших, коловраток, а также водорослей и сосудистых растений (например, камыш, ивы) – все они принадлежат к организмам, используемым для биологической очистки воды.

В городе Бирюсинске есть очистные сооружения. И так как я решила пронаблюдать весь процесс очистки воды бактериями, то мне надо было сходить на очистные сооружения. Когда наша группа пришла на очистные нас очень хорошо встретили (см. прилож.№2). Младший сотрудник очст. сооружений приготовила нам раствор воды с бактериями, которые очищают воду на втором этапе обработке стоков (см. прилож.№3). Под микроскопом я рассмотрела (приложение № 7) амеб, коловраток и сосущих инфузорий (см. прилож.№4). За ними очень интересно наблюдать!!! Потом мы идем к емкостям, где очищается вода и заведующая очистными сооружениями поэтапно рассказывает нам о процессе очистки воды (см. прилож.№3).

Сооружения, предназначенные для извлечения из сточной жидкости загрязняющих веществ, имитируют процессы самоочищения воды (приложение № 5) в природных условиях, но интенсивность процессов в них гораздо выше. Полная схема очистки сточных вод включает, узел дезинфекции очищенной воды и узел обработки осадков.

Механическая очистка заключается в удалении из сточных вод крупных отбросов, песка и части взвешенных веществ. Механическая очистка обычно предшествует биологической. В процессе биологической очистки из сточной жидкости удаляются растворенные, коллоидные и оставшиеся после механической очистки взвешенные вещества. Узел дезинфекции предназначен для обеззараживания очищенной воды. В тех случаях, когда заведомо известно, что сточная жидкость не содержит патогенной микрофлоры, а также в случае локальной очистки, когда очищенная вода спускается в канализацию, узел дезинфекции может отсутствовать. В узлах механической и биологической очистки образуется значительное количество осадка, содержащего большой процент органических веществ. Этот осадок представляет опасность в санитарном и эпидемиологическом отношении, так как помимо органических веществ в нем содержатся яйца гельминтов и сохраняются патогенные микроорганизмы. По этой причине осадок сточных вод должен быть подвергнут обработке, в результате которой он утратит свои опасные свойства.

Биологические процессы играют основную роль в узле биологической очистки и весьма существенно – при обработке осадка. Очистка сточной жидкости осуществляется в аэробных условиях, а обработка осадка – большей частью в анаэробных. В биофильтрах, на полях орошения и фильтрации сточная жидкость очищается в процессе ее протекания через фильтрующий слой.

К сооружениям биологической очистки, работающим на принципе очистки воды в водоемах, относятся биологические пруды и аэротенки. В этих сооружениях основную роль в процессах очистки играют микроорганизмы, взвешенные в воде.

Стабильно работающие сооружения биологической очистки имеют все признаки экологической системы: ограниченный объем с достаточно однородными условиями существования (биотоп), сложившийся биоценоз, установившийся процесс превращения энергии. В биоценозах различных очистных сооружений всегда присутствуют бактерии и почти всегда простейшие. Кроме того, в зависимости от типа очистного сооружения, технологических и климатических условий в биоценоз могут входить водоросли, грибы, черви и различные членистоногие.

Условия существования в узле биологической очистки должны обеспечивать возможность нормальной жизнедеятельности живых организмов, и потому к жидкости, поступающей на сооружения биологической очистки, предъявляют определенные требования.

Не все сточные воды имеет смысл подвергать биологической очистке. Если в них отсутствуют органические вещества или их количество слишком мало, то биологическая чистка не требуется.

Биологическая очистка сточных вод осуществляется в сооружениях, работающих в естественных или искусственно созданных условиях. К первым относятся биологические пруды, поля орошения и поля фильтрации, ко вторым – аэротенки и биофильтры. Каждое очистное сооружение представляет собой особую экологическую нишу со специфическими условиями существования, влияющими на формирование биоценоза. При стабильной работе сооружения его биоценоз является устойчивой саморегулирующейся системой со сломившимися трофическими и другими связями. Характер биоценоза определяется типом очистного сооружения и режимом работы.

На этом наша экскурсия по очистным сооружениям заканчивалась.

Заключение

Стабильно работающие сооружения биологической очистки имеют все признаки экологической системы: ограниченный объем с достаточно однородными условиями существования (биотоп), сложившийся биоценоз, установившийся процесс превращения энергии.

Я уверена, что убедила вас в том, что бактерии могут оказывать на человека не только плохое влияние, но и хорошее. Без бактерий мы бы не могли очищать воду, тем самым истощились бы водные ресурсы планеты.

Литература:

1. Голубовская Э.К. «Биологические основы очистки воды» Издательство Москва «Высшая школа» 1980г.
2. Трайтак Д.И. «Биология. Справочные материалы» Издательство Москва «Просвещение» 1986г.
3. «Энциклопедический словарь юного биолога» Издательство Москва 1986г.
4. «Детская энциклопедия» том 6 Издательство Москва 1973г.
5. Медников Б.М. «Биология: формы и уровни жизни» Издательство Москва «Просвещение» 1995г.
6. Родзевич Н.Н., Пашкин К.В. «Охрана и преобразование природы» Издательство Москва «Просвещение» 1982г.
7. Криксунов Е.А. Пасечкин В.В. Сидоркин А.П. «Экология» Москва Издательский дом «Дрофа» 1997г.

Приложение1.

БАКТЕРИИ.

1. Бугорчатки. 2. Проказы. 3. Micrococcus tetragenus. 4. Воспаления (крупозного легких). 5. Холеры. 6. Тифа (брюшного). 7. Возвратной горячки. 8. Сибирской язвы. 9. Сапа. 10. Гной. 11. Рожи. 12. Сарцины.

Приложение№2

Экскурсия на очистные сооружения.

Приложение№3

Младший сотрудник очистных сооружений Горохова В.А.

Приложение№4

Микроорганизмы развивающиеся

при хорошей работе очистных сооружений г. Бирюсинска

Приложение № 5

Отстойники (имитация процессы самоочищения воды)

Приложение № 6

Механическая очистка воды.

Приложение № 7

Наблюдения за бактериями под микроскопом.