Индекс видового сходства инфузорий биоценозов разных аэротенков

Биоценозы	Коэффициент Серенсена
г. Хабаровск	г. Борисоглебск	г. Житомир	г. Свободный	г. Минск
г. Хабаровск	-	47%	43%	42%	49%
г. Борисоглебск	47%	-	30%	39%	26%
г. Житомир	30%	30%	-	44%	63%
г. Свободный	42%	39%	44%	-	32%
г. Минск	49%	26%	63%	32%	-

 

Наличие одинаковых видов инфузорий (Aspidisca costata, Coleps hirtus, Epistylis chrysemydis, E. plicatilis, Vorticella convallaria и др.) в активном иле очистных сооружений, расположенных в разных географических зонах, является одним из важных аргументов в пользу гипотезы о космополитном характере распространения инфузорий.

В то же время цилиофауны очистных сооружений, как видно из табл. 3, имеют значительные различия по видовому составу инфузорий. Различия видовых комплексов обусловлены режимом работы очистных сооружений, объемом и составом сточных вод.

Изучение видового сходства цилиофаун естественных (водоемы, почвы) и техногенных биоценозов (очистные сооружения) Хабаровского края выявило незначительное, в пределах 19–33%, сходство по видовому составу естественных и техногенных биоценозов, что объясняется различными условиями формирования и существования протистофаун. В качестве естественных биоценозов использовались данные по цилиофауне почвы Л. И. Никитиной (2011), а водоемов – М. М. Трибун (2011).

Особо различаются условия обитания почвенных и техногенных биоценозов, что также подтверждает наименьшее значение коэффициента Серенсена (табл. 4).

Таблица 4

Индекс видового сходства цилиофаун естественных (водоемы, почва)
и техногенных биоценозов Хабаровского края по Серенсену

Биоценозы   Биоценозы	Техногенный (аэротенк, первичный и вторичный отстойники)	Водоемы
Водоемы	30%	100%
Почва	19%	33%

 

Численность видов инфузорий подкласса Peritrichia в естественных биоценозах от 5 (почва) до 10 видов (водоёмы), в то время как в аэротенках было выявлено 20 видов (рис. 10).

 

Рис. 10. Количество видов инфузорий подкласса Peritrichia в разных биоценозах Хабаровского края

 

Количественный анализ прикрепленных форм инфузорий подкласса Peritrichiaв исследуемых трех биоценозах также подтверждает специфичность видового состава цилиофаун, что связано с различиями абиотических и биотических факторов среды.

Таким образом, длительное действие таких факторов, как нагрузка на активный ил, технологический режим работы очистных сооружений, химический состав сточных вод, режим аэрации иловой смеси и других приводят к созданию специфичного, характерного только для биоценоза активного ила конкретного очистного сооружения, видового и трофического разнообразия цилиофауны.

ВЫВОДЫ

1. Цилиофауна очистных сооружений города Хабаровска содержит 54 вида инфузорий, которые относятся к 7 классам, 15 отрядам, 25 семействам. Для фауны аэротенков очистных сооружений Дальнего Востока 23 вида являются новыми, один вид (Brachyosoma sp.) впервые отмечен в системах очистки сточных вод Российской Федерации. Наибольшее количество видов инфузорий в биоценозах активного ила аэротенков, первичных и вторичных отстойников г. Хабаровска приходится на прикрепленные инфузории из классов Oligohymenophorea De Puytorac et al., 1974 (20 видов) и Phyllopharyngea Puytorac et al., 1974 (9 видов). В процессе формирования цилиофауны биоценоза активного ила аэротенков доминируют инфузории подкласса Peritrichia (37%).

2. Для каждого этапа биологической очистки присущ свой набор видов инфузорий. В первичных отстойниках зарегистрировано 12 видов цилиат, в аэротенках и вторичных отстойниках по 46 видов инфузорий соответственно. Эврибионтными видами являются 5 видов: Aspidisca costata, Litonotus sp., Colpidium campylum, Uronema marinum, Carchesium polipinum. Специфичными видами для первичных отстойников были 6 видов, для аэротенков – 1 вид, для вторичных отстойников – 2 вида.

3. Условия обитания цилиофауны отражаются на жизненных формах и типах питания инфузорий. Установлено явное преобладание на всех этапах очистки сточных вод перифитонных форм цилиат. Инфузории-бактериофаги и инфузории со смешанным типом питания способствуют снижению мутности, обеззараживанию и осветлению сточных вод. Наличие большого количества хищных инфузорий свидетельствует о высоком качестве очистки сточных вод на последних этапах биологической очистки.

4. В сезонной динамике цилиофауны аэротенков отмечено увеличение числа видов инфузорий в летне-осенний период и снижение видового разнообразия в зимне-весенний период. Сравнительный анализ видовых составов и сезонной динамики цилиофаун активного ила очистных сооружений разных географических зон выявил различия, обусловленные режимом работы очистных сооружений, объемом и составом сточных вод.

5. Анализ фаун очистных сооружений разных географических зон выявил незначительное сходство по видовому составу инфузорий. Таким образом, цилиофауна биоценозов активного ила аэротенков очистных сооружений разных регионов в значительной мере специфична, что необходимо учитывать в ходе биоиндикации состояния очистки сточных вод. Однако ряд видов (Aspidisca costata, Coleps hirtus, Epistylis chrysemydis, E. plicatilis, Vorticella convallaria и др.) обитает во всех очистных сооружениях, что свидетельствует о космополитном характере распространения некоторых видов инфузорий.

6. К основным факторам, влияющим на динамику видового состава цилиат активного ила аэротенков очистных сооружений г. Хабаровска, относятся состав сточных вод, режим работы очистных сооружений, температура в аэротенках и сезоны года.

7. Установлено, что эколого-биологические изменения инфузорий отражают работу очистных сооружений, т. е. являются индикаторами режима очистки сточных вод г. Хабаровска. Цилиофауна биоценозов очистных сооружений реагирует на повышение концентрации загрязняющих веществ и нарушение режима работы очистных сооружений формированием адаптивного комплекса. Использование метода биоиндикации дает возможность корректировать процесс очистки сточных вод, предотвращая ухудшение качества сточных вод по химическим показателям.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Никитина Л.И., Жуков А.В., Трибун М.М. Индикационная роль цилиат активного ила // Естественные и технические науки. М.: Изд-во «Спутник+», 2011. № 4. С. 182-184.

2. Никитина Л.И., Жуков А.В., Трибун М.М. Видовой состав, сезонная динамика и морфоэкологические особенности цилиофауны аэротенков очистных сооружений // Вода: химия и экология. М.: Изд-во «Креативная экономика», 2011. № 12. С. 56-62.

3. Никитина Л.И., Жуков А.В., Трибун М.М. Динамика цилиофауны аэротенков очистных сооружений г. Хабаровска // Проблемы современной биологии. М.: Изд-во «Спутник+», 2011. С. 136-140.

4. Никитина Л.И., Жуков А.В., Трибун М.М. Экологические аспекты вторичной сукцессии цилиат малых рек окрестностей г. Хабаровска // Проблемы современной биологии. М.: Изд-во «Спутник+», 2011. С. 141-145.

Монография:

5. Никитина Л.И., Приходько А.В., Жуков А.В., Трибун М.М.. Цилиофауна природных и техногенных экосистем Среднего Приамурья. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2011. 160 с.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

6. Никитина Л.И., Жуков А.В. К вопросу о роли инфузорий в очистных сооружениях // Экология и безопасность водных ресурсов. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009. С. 127-130.

7. Жуков А.В. Экология инфузорий активного ила очистных сооружений г. Хабаровска // Сборник материалов XI Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Нерюнгри: Изд-во ЯГУ, 2010. С. 297-299.

8. Никитина Л.И., Жуков А.В., Трибун М.М. Сравнительная характеристика цилиофауны естественного и техногенного биоценозов окрестностей Хабаровска // Труды VII Международной научно-практической конференции «Trans-Mech-Art-Chem». М.: Изд-во МИИТ, 2010. С. 125-127.

9. Никитина Л.И., Жуков А.В. Жизненные формы инфузорий естественных и антропогенных биоценозов Хабаровского края // Сборник научных трудов. Записки Гродековского музея. Вып. 24. Природа Дальнего Востока. Хабаровск: Изд-во «Хабаровский краевой музей им. Гродекова Н.И.», 2010. С. 37-39.

10. Никитина Л.И., Жуков А.В. Биология и экология сосущих инфузорий подтипа Suctoria // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2010. Т. 2. С. 54-57.

11. Никитина Л.И., Жуков А.В. Хищные инфузории активного ила аэротенков п. Березовый // Труды всероссийской молодежной научно-практической конференции с международным участием. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2011.
С. 80-85.

12. Никитина Л.И., Жуков А.В. Цилиофауна аэротенков очистных сооружений г. Хабаровска и ее экологическое значение // IV Международный Симпозиум «Экология свободноживущих простейших наземных и водных экосистем». Тольятти: Изд-во «Кассандра», 2011. С. 51.

13. Никитина Л.И., Жуков А.В., Трибун М.М. Экологические особенности пресноводной цилиофауны природных и антропогенных биоценозов окрестностей г. Хабаровска // Материалы I Международной научно-практической конференции. Современные зоологические исследования в России и сопредельных странах. Чебоксары: Изд-во «Новое время», 2011.
С. 56-60.

14. Жуков А.В. Анализ цилиофауны очистных сооружений разных географических зон // Материалы I Дальневосточной междисциплинарной молодежной научной конференции. Современные методы научных исследований. Владивосток: Изд-во «Рея», 2011. С. 39.

15. Жуков А.В. Биология и экология инфузорий подкласса Рeritrichia аэротенков очистных сооружений г. Хабаровск // Конференция с международным участием «Регионы нового освоения: ресурсный потенциал и инновационные пути его использования». Хабаровск: Изд-во ИВЭП ДВО РАН, 2011. С. 142-145.

16. Жуков А.В. Влияние трофической деятельности цилиофауны на очистку сточных вод // Материалы XIII краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2011. Т. 2. С. 23-27.

 

Жуков Андрей Валерьевич