Питательные вещества биогены

Рис. 6.4. Схема влияния внешних факторов на взаимодействующие системы фито- и зоопланктона, а также питательных веществ (биогенов) [124].

Однако при неграмотном использовании в качестве удобрений отходов животноводства и птицеводства происходит загрязнение почвы и сельскохозяйственных растений патогенными микроорганизмами и семенами сорных трав, перенасыщение питательными веществами пахотного слоя удобряемых угодий. С поверхностными стоками биогенные элементы и патогены поступают в водоемы, стимулируя развитие синезеленых водорослей, снижая содержание кислорода в воде, вызывая замор рыбы. [c.41]

Рассмотренные способы очистки сточных вод базируются на микрофлоре для активной переработки загрязнений. Для деятельности микроорганизмов кроме питательных веществ необходим кислород и в небольшом количестве биогенные вещества в виде азот- и фосфорсодержащих веществ. [c.220]

Задача обоснования производственной структуры оросительной системы (ОС) для условий неустойчивого естественного увлажнения решается с использованием математической модели, в которую включаются вероятностные характеристики осадков и речного стока. Ключевую роль в модели играют условия независимости от этих показателей площадей посевов сельскохозяйственных культур, так как они определяются во время сева и не меняются в течение периода вегетации. Сельскохозяйственное использование земель и орошение отдельных посевов изменяют физическое состояние почв, ход накопления и выноса питательных веществ и гумуса. Вносимые в почву минеральные и органические удобрения не только используются растениями, но и выносятся (в жидкой фазе) излишками поливной воды, а в твердой фазе — с почвенными фракциями. Уравнения (аналогичные введенным в предыдущем разделе) описывают использование минеральных удобрений. Они позволяют оценивать объем загрязнений и управлять процессами эрозии почв и выноса биогенных элементов (азот, фосфор и др.). Как и в случае детерминированной задачи, эти уравнения включаются в состав ограничений математической модели. [c.227]

Скорость потребления кислорода активным илом зависит от многих взаимосвязанных факторов величины биомассы, скорости роста и физиологической активности клеток вида и концентрации питательных веществ накопления токсических продуктов обмена количества и природы биогенных веществ содержания кислорода. во-де. Строго разграничить процессы питания и дыхания у микроорганизмов невозможно. Обычно относят реакции, идущие с выделением энергии (экзотермические), к процессам дыхания, а реакции, протекающие с поглощением энергии (эндотермические), к процессам питания. В общем виде эти два процесса упрощенно можно выразить следующими уравнениями [c.22]

Равновесие питательных веществ. В производственных сточных водах зачастую может наблюдаться дефицит азота и фосфора. В некоторых случаях следует добавлять биогенные элементы (питательные вещества) для восстановления соотношения [c.146]

Перемешивание сточной воды с активным илом, обеспечивающее поддержание ила во взвешенном состоянии, и турбулизация смеси увеличивают скорость биохимического окисления при перемешивании возрастает скорость лимитирующей стадии массообмена — доставки питательных веществ и кислорода к поверхности микробных клеток. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов при аэробной очистке необходимо достаточное количество биогенных элементов клеточного материала — азота и фосфора. Поэтому в сточные воды вводят биогенные добавки — сульфат и нитрат аммония, карбамид, суперфосфат. При совместной очистке промышленных и бытовых вод потребность в азоте и фосфоре частично или полностью покрывается за счет присутствия этих элементов в бытовых водах. [c.184]

Эвтрофикация — это обогашение экосистемы питательными веществами. В течение длительного периода, обычно нескольких тысяч лет, озера естественным образом изменяют свое состояние с олиготрофного (бедного биогенными элементами) до эвтрофного (богатого ими) или даже дистрофного, т. е. с высоким содержанием в воде не минеральных, а органических веществ (табл. 10.6). Однако в XX в. произошла ускоренная антропогенная эвтрофикация многих озер, внутренних морей (в ча- [c.424]

Зеленые растения получают энергию от солнца, двуокись углерода — из воздуха, а воду н биогенные элементы — из почвы. Растительноядные животные получают энергию н питательные вещества, поедая растения, а плотоядные животные — поедая растительноядных (нлн других плотоядных). [c.24]

Если лимитирующим фактором являются биогенные элементы, прежде всего азот и фосфор, то при стратификации ускоряется их исчерпание в самых верхних слоях при развитии водорослей. Из-за отсутствия конвективных потоков затрудняется перенос с глубинных придонных слоев питательных веществ и биогенных элементов, образовавшихся при разложении осевшей биомассы. В этом случае процесс, обратный температурной стратификации - дестратификация - благоприятно влияет на продуктивность водоема. [c.79]

Загрязнение водоемов биогенными элементами. Биогенные элементы и минеральные формы углерода - основные питательные вещества для организмов низших трофических уровней водоема бактерий, водорослей и др. В цепи питания углерод и азот могут поступать непосредственно из атмосферы водоросли и цианобактерии усваивают углерод из СО2 воздуха, а цианобактерии способны фиксировать и атмосферный азот. В природной воде сера и микроэлементы содержатся в количестве, достаточном для нормального функционирования водной биоты, поэтому в водных экосистемах развитие биоты часто лимитирует фосфор. При избытке его в воде лимитирующим компонентом является азот. [c.195]

Биогенные вещества способствуют интенсивному развитию фитопланктона ( цветению воды), стимулируют рост нежелательных водных организмов, вызывают прогрессирующую эвтрофикацию (содержание в воде питательных веществ и первичной продукции) водных объектов, приводят к нарушению процессов самоочищения. [c.251]

Фото синтетическое выделение кислорода происходит при поглощении диоксида углерода водной растительностью (прикрепленными, плавающими растениями и фитопланктоном). Процесс фотосинтеза протекает тем интенсивнее, чем выше температура воды, больше биогенных (питательных) веществ (соединений фосфора, азота и др.) в воде. Фотосинтез возможен только при наличии солнечного освещения, поскольку в нем наряду с химическими веществами участвуют фотоны света (фотосинтез происходит даже в несолнечную погоду и прекращается в ночное время). Производство и выделение кислорода происходит в поверхностном слое водоема, глубина которого зависит от прозрачности воды (для каждого водоема и сезона может быть различной - от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров). [c.47]

Биогенное вещество (сип. - питательное вещество) - вещество, элемент или комплекс, необходимое для роста и развития растений и животных. [c.75]

В общем случае ход и направление реакций диктуются не только физико-химическими условиями протекания цепи обратимых реакций (равновесными концентрациями), но и вмешательством в них биогенных продуктов обмена - и СО2. Эти продукты постоянно появляются в среде в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Поток этих продуктов, в свою очередь, зависит от наличия источников питательных веществ и иных факторов, влияющих на жизнедеятельность микрофлоры. В первую очередь этот поток связан с закономерностями роста и активности микроорганизмов, выделяющих отмеченные в схеме вещества, а не балансом растворимости карбонатов по общеизвестной схеме [c.13]

Для предотвращения интенсивного биологического обрастания должно быть ограничено содержание органических веществ и соединений биогенных элементов (азота, фосфора), являющихся питательной средой для микроорганизмов, вносимых в систему со свежей водой. [c.217]

Для адаптации сапрофитной микрофлоры обычно берется питательный раствор, содержащий глюкозу биогенные элементы. Затем в него вносят 1 мл/л сапрофитной микрофлоры 1 мл/л испытуемой сточной воды (или немного испытуемого вещества). [c.63]

Полузаводская установка биологической очистки сточных вод (была. предварительно подготовлена на питательно.м растворе, содержащем биогенные вещества — азот, фосфор и крахмал. Затем на установку подавали сточную воду производства дивинила, концентрация которой в очищаемой смеси была доведена до 50%. Концентрация активного ила, в процессе биологической очистки составляла 15—30% по объему (после 1 часа отстаивания). [c.39]

Биогенные элементы (вещества) - химические элементы, постоянно входящие в состав организмов (углерод, водород, кислород, азот, фосфор и др.) выделяются при разложении мертвых организмов, являются питательными веществами для автотрофпых организмов водорослей, бактерий, наземньк растений. [c.5]

Микрофлора биопленки также подвергалась подробному изучению. Рост и обилие биопленки определяется поступлением в ее толщу биогенных элементов и кислорода. Верхний слой биопленки достаточно снабжен кислородом и питательными веществами, а нижний получает неиспользованную поверхностным слоем часть кислорода и питательных веществ. [c.187]

Эвтрофикация — процесс роста биологической растительности водоемов, который происходит вследствие превышения баланса питательных веществ. При этом повышается температура воды, появляются привкусы и запахи, ухудшается цвет воды, чрезмерно развиваются водоросли, преобладают нежелательные виды планктона и нарушается жизнедеятельность рыб. К ускорению эвтрофикации приводят загрязнения биогенными элементами, которые попадают в водоемы со сточными и дождевыми водами, стоками с сельскохозяйственных полей, из донных отложений и т. д. Установлено, что массовое развитие водорослей в первую очередь происходит при наличии С, N и Р. Поскольку СОг поглощается водой из воздуха (причем этот процесс усиливается при высоких значениях pH, характерных для воды в цветущих водоемах), ограничить концентрацию углерода в воде сравнительно трудно. Наиболее целесооб- [c.221]

По данным Массарани [51], активный ил содержит значительно больше питательных веществ, чем первичный осадок 5-6% азота и 4- 7% В2О5 (по отношению к сухой массе). Содержание калия в осадках бытовых сточных вод ниже, чем фосфора и азота, и недостаточно для удобрения. Ил и осадки промышленных сточных вод, особенно пищевых производств, содержат больше биогенных элементов. [c.125]

Из сточных вод, подаваемых на биологическую очистху, должны быть удалены минеральные вещества и основная часть органических веществ, находящихся во взвещенном состоянии. Кроме того, эти воды должны содержать требуемое количество биогенных питательных веществ (азота, фосфора, калия) и не содержать смолистых и жировых веществ, а также удовлетворять следующим требованиям иметь pH, равную 7—8,5, и температуру в пределах 10—25° концентрации токсических веществ е должны превышать допустимые для микроорганизмов-минерализаторов биохимическая потребность кислорода не должна превышать допустимую для биологического окислителя. [c.227]

В процессе усвоения микроорганизмами веществ, содержащихся в сточных водах, в клеше миасро-ба одновременно протекают два процесса — синтез прото-пл,аз1мы и окисление органических веществ. В процессе окисления клетки потребляют кислород, растворенный в сточных водал. Скорость потребления кислорода активным илом зависит от многих взаимосвязанных факторов количества биомассы, скорости роста и физиологической активности клеток, вида и концентрации питательных веществ, накопления токсических продуктов обмена, количества и природы биогенных веществ, содержания кислорода в сточной воде. [c.34]

Создание благоприятных условий для роста культивируемых растений предполагает введение в почву дополнительного количества питательных веществ и воздуха, содержащего двуокись углерода. Плодородие почвы определяется степенью аэрации, количеством абсорбированной влаги, эрозиестойкостью, способностью задерживать на время ионы, содержащие биогенные элементы, и теплопередачей. Все эти параметры непосредственно зависят от пространственной структуры почвы, которая образуется преимущественно органическими веществами, возникающими как результат разложения растений или под действием почвенных микроорганизмов. Перегной (гумус) содержит огромное количество природных полимеров, лигнинов, протеинов и целлюлоз [22]. Эти вещества в большинстве своем имеют, однако, весьма малую стабильность и поэтому эффективность их в качестве структурообразовате-лей почвы сравнительно невысока. В связи с этим были опробованы некоторые синтетические полиэлектролиты, в частности, ацетат целлюлозы, метил- и карбоксиметилцеллюлоза. Одним из наиболее эффективных структурообразователей почвы оказалась натриевая соль полиакриловой кислоты [23]. Ее присутствие повышает стабильность структуры, когезию и степень аэрации почвы. Экспериментально установлено, что акриловые полиэлектролиты не оказывают токсического действия на бактерии и плесневые грибки и не влияют на процессы нитрификации, протекающие [c.288]

Циркуляция вод океана определяет поступление питательных веществ и соответственно развитие фитопланктона. Центральные области океанов в середине циклонических течений обеднены биотой и представляют олиготрофные зоны. Помимо горизонтальной циркуляции с поверхностными течениями для океана первостепенное значение имеет вертикальный перенос с глубинными течениями. Подъем глубинных вод - апвеллинг - обогащает продукционную фотическую зону биогенными элементами, в первую очередь нитратом. Поэтому биологическая продуктивность океана весьма неравномерна. Б ней существуют зоны повышенной продуктивности и бедные зоны. Они подробнее рассмотрены в Лекции 5. [c.27]

Оседающее органическое вещество в виде морского снега из довольно крупных агрегатов ВОВ с разнообразным сообществом бактерий на них выходит из продуктивной зоны и вместе с тем обогащает холодные глубокие воды биогенами. Считается, что 75-95% органического вещества разлагается в зоне 500-1000 м 5-10% органического веществ а достигают глубины 2000-3000 м. Основную часть осадка составляют минеральные скелеты планктона, хорошо прослеживаемые по характеру ила на дне. Таким образом, область регенерации находится сразу под фотической зоной и не простирается в глубину. Перенос вещества в сильнейшей степени зависит, как от горизонтальных течений, так и от скольжения масс воды по областям с разной плотностью. Экспорт питательных веществ из фотической зоны в глубокие воды определяется даунвеллингом холодных вод. Подъем холодных вод на поверхность происходит только в местах апвеллинга, и здесь создаются условия для развития фитопланктона за счет импорта биогенов из глубины океана. Области высокой продуктивности в прибрежной зоне имеют своим источником биогены терригенного материала. [c.197]

Продуктивность экосистем определяется главным образом лимитирующими факторами наличием воды, питательных веществ, интенсивностью солнечной радиации, способностью системы исг1ользовать вещества и др. Эти факторы в разных экосистемах неодинаковы в пустыне - это вода, в глубоководных зонах моря - освещенность и недостаток биогенных элементов. [c.31]

В водоемах со сбалансированным соотношением потока углерода и содержания биогенных элементов концентрация КН/-иона составляет 0,0-0,2 мг/л, NOs" - 0,0-0,3 мг/л, фосфора примерно 0,01-0,05 мг/л. При содержании азота и фосфора выше этих равновесных концентраций наступает интенсивный рост водорослей, достигающий максимума при содержании азота в воде более 0,3 мг/л (по нитратам), фосфора 0,2 мг/л и наличии других питательных веществ (Si02, Mg, Са, Na, К и НСОз"). При условиях окружающей среды, благоприятных для роста и размножения, начинается цветение водоема, в процессе которого количество клеток водорослей достигает 5000-50000 в 1 мл. При этом продуктивность рыб достигает максимума. Однако дальнейшее возрастание концентрации биогенных элементов ведет к неблагоприятным изменениям экосистемы водоема. [c.196]

Среди предложенных методов стабилизации условий минерального питания микроорганизмов интересен принцип сбалансированных сред. Под последними понимают такие растворы, которые по соотношению элементов копируют содержание минеральных компонентов в биомассе [Ket hum, 1954 Кузнецов, Семененко, 1966 Кузнецов, 1967]. При выраш ивании микроорганизмов на сбалансированных питательных средах с урожаем биомассы из раствора одновременно выносятся все минеральные элементы пропорционально урожаю, это существенно облегчает стабилизацию состава сред и делает их более экономичными. Для создания сбалансированной среды прежде всего необходима информация о потребностях культуры в биогенных элементах и характере влияния концентраций этих элементов в околоклеточной среде па скорость роста бактерий. Следует подчеркнуть, что для изучения зависимости между факторами внешней среды и физиологическими функциями микроорганизмов приемлем только проточный метод их культивирования, позволяющий неограниченно долго поддерживать состояние активного роста и размножения клеток при заданных параметрах процесса. Основной недостаток периодической культуры — застойность, несменяемость субстрата, при которых нарастание биомассы сопровождается потреблением питательных веществ, изменением pH среды и накоплением в ней продуктов обмена. [c.53]

Оценка трофического статуса водоема, как правило, базируется на количественных зависимостях показателей биологической продуктивности вод от содержания в них элементов минерального питания (азота и фосфора), обеспеченность которыми оказывает определяющее влияние на развитие и фотосинтез фитопланктона (Хатчинсон, 1969). Поступление в водоем биогенных соединений зависит от геохимических особенностей и освоенности водосборного бассейна (Хендерсон-Селлерс, Маркленд, 1990). Распределение питательных веществ в водоеме определяется физическими факторами, а также биологическими процессами потребления и рециклинга. Основные биогенные элементы относятся к лабильным (неконсервативным) быстро оборачивающимся субстратам (Harris, 1986). [c.101]

Как данные лабораторных работ, так и результаты натурных исследований свидетельствуют в пользу гипотезы, согласно которой в анаэробных условиях донные отложения могут выступать в качестве поставщиков питательных веществ [160, 172]. Натурные (полевые) работы выполнялись соответственно на озерах Могекан (41,2° с. ш., 73,9° 3. д.) и Уайт. Было обнаружено, что в анаэробных условиях этот источник может поставлять критические (по Фолленвайдеру) количества питательных веществ [160]. Отсюда следует, что даже в случае исчезающе малых внешних нагрузок по биогенным элементам озеро может сохранять статус эвтрофного. [c.218]

I Прежде всего, поскольку в процессе окисления потребляется кислород, осуществляется аэрация, т. е. подача воздуха в слой очищаемой воды, в которой взвещен активный ил. Хотя загрязняющие воду вещества являются питательной средой для микроорганизмов активного ила, однако увеличение их концентрации выше некоторого определенного предела может привести к умертвению микроорганизмов. Таким пределом (в мг/л) является, например для фенолов 1000, для спиртов 300—500, ионов металлов даже 1 —10. Для построения биомассы микроорганизмы расходуют биогенные материалы из разрушаемых ими веществ, однако недостающие для этого элементы, чаще всего азот, фосфор, кальций приходится добавлять в очищаемые стоки в виде солей или вводить с бытовыми 1 сточными водами. [c.151]

Внесение в почву предложенного мелиоранта приводит к заметному улучшению ее структуры и агрономических свойств (табл. 62). Так, pH почвы становится близким к нейтральному. Гуматы, привносимые в почву мелиорантом, находятся в устойчивой кальциевой форме в отличие от преимущественно натриевых гуматов, содержащихся в почвенной среде. Это способствует закреплению органического вещества в почве и улучшению тем самым почвенной структуры и пищевого режима. Улучшение водно-физических и агрохимических свойств почвы в значительной мере происходит й результате структурообразования коллоидной фракции глины ОБР в присутствии фюсфогипса-дигидрата, а также в результате насыщения почвенного поглощающего комплекса фосфогипсом и внесения с мелиорантом ценных питательных биогенных элементов — фосфора, калия и др. [c.301]

Стоки коксохимических заводов, хотя и содержат легко окисляющиеся вещества, но в них почти полностью отсутствуют соединения азота, фосфора и калия, являющиеся биогенными веществами, необходимыми для обеспечения нормальной жизнедеятельности микронаселения биологических окислителей. В этом случае приходится или искусственно вводить эти элементы, или добавлять к производственным стокам бытовые сточные воды, в которых находятся азот —около 8 г на одного жителя, обслуживаемого канализационной системой населенного пункта или бытового сектора промышленного предприятия фосфор—1,7 г (недостающие биогенные элементы вводятся в виде растворов аммиачной селитры, суперфосфата, азотнокислого калия или других соединений соответствующего состава комбинированными смесями являются диаммонийфосфат и фосфорно-кислый калий приготозле-ние и дозирование питательных растворов производится так же, как и при коагуляции, нейтрализации или дезинфейщии сточных вод). [c.143]

Производственные сточные воды могут быть подвергнуты биохимической очистке при следующих основных условиях 1) органические вещества, составляющие загрязнения сточных вод, должны обладать способностью биохимически окисляться, 2) наличие в сточных водах биогенных веществ (азота, фосфора, калия и др.), 3) отсутствие в сточных водах веществ, токсических для микроорганизмов, 4) pH сточных вод 7—8,5, 5) температура сточных вод от 6 до 30°. При отсутствии в производственных сточных водах биогенных веществ к ним добавляются бытовые сточные воды или вводятся искусственно приготовленные биогенные вещества из расчета содержания в сточных водах, поступающих на биологическую очистку, 15—25 мг1л аммонийного азота и 3—8 жг/л фосфора. Что же касается калия, магния, кальция и других необходимых питательных элементов, то они, как правило, присутствуют в сточных водах. [c.569]

Евтрофные озера характеризуются большим содержанием питательных биогенных веществ, из которых на первом месте стоят соединения азота и фосфора. Обычно это неглубокие, с хорошо развитой литоралью, прогреваемые летом водоемы. Условия для развития высшей растительности и фитопланктона благоприятны. Для них характерно расслоение водной массы, резкое уменьшение кислорода ко дну. Прозрачность небольшая, цвет от желтых до бурых оттенков. Иловые отложения богаты органическими остатками. Такие озера распространены среди плодородных почв. В СССР эти озера преобладают в средней полосе Европейской территории. [c.388]