К сожалению, канул в прошлое мощный промышленно-технологический потенциал нашего города. В Светловодске уже никогда не будет таких промышленных предприятий, как завод чистых металлов или радиозавод, где работали до 7 тысяч человек на каждом, не будет ни завода "Калькулятор" ни комбината твердых сплавов где работали от 3 до 4 тысяч наших жителей. Поэтому сегодня для депутатов, исполнительной власти создание рабочих мест, поддержка любого производства – первостепенная задача.

В зависимости от года и направления ветров до 30% летнего времени наше побережье может быть непригодно для полноценного отдыха. И самое плохое, что наши политики, начиная с 1997 года, кроме принятия национальной программы вплоть до 2012 года, принятия общегосударственной программы оздоровления бассейна Днепра не сделали ничего существенного. Теперь же мы видим, что назрел процесс децентрализации и нам необходимо опираться на собственные силы.

Для того, чтобы прояснить вопрос о наших возможностях в этом направлении, я обратился к жителю нашего города, доктору физико-математических наук, профессору, лауреату Государственной премии Украины – Елизарову Александру Ивановичу. Предлагаю вашему вниманию интервью со специалистом:

– Александр Иванович! Мы с Вами давно знаем друг друга по заводу чистых металлов, и зная Вашу научную скрупулезность, прошу рассказать нашим читателям о путях решения проблемы сине-зеленых водорослей и о сути Ваших опытов в Кременчугском Национальном университете.

Что такое сине-зеленые водоросли и в чем причина их появления?

– Сине-зеленые водоросли, по сути, являются не столько водорослями, сколько бактериями. А если быть более точным в определении, то цианобактериями.

Появление колоний сине-зеленых водорослей – "отличный" показатель глобального нарушения баланса экосистемы.

Наиболее часто к образованию цианобактерий приводят такие факторы, как повышение температуры воды, изобилие яркого света, промышленные, сельскохозяйственные и коммунальные стоки, содержащие фосфор и азот, остатки разлагающейся на дне органики.

В связи со строительством в 50-70-х годах прошлого века каскада гидроэлектростанций на Днепре радикально изменился водный режим реки и резко ухудшилось качество днепровской води. Две главные причини привели к этому: первая – затопление территорий населённых пунктов, обширних полей, животноводческих ферм и т.д., и вторая – существенное уменьшение скорости реки. Действительно, площадь водохранилищ днепровского каскада составляет ~7000 км2, а объём фактически законсервированной в них воды – ~43,65 км3. Речной сток Днепра ~50км3, значит, искусственно задержанный в водохранилищах объем воды соразмерен с речным стоком. В этих условиях в водохранилищах, особенно в самом большом по площади и объеме – Кременчугском – вода практически стала стоячей. А наш Днепр в своем среднем и нижнем русле превратился в каскад прудов большого размера.

Сам характер цикла зарождения – развития – деградации – отмирания цианобактерий последовательно включает механизми положительной обратной связи природних процессов, которые характеризуют их доминирующую роль в екосистеме современного Днепра.

Действительно, после шторма и перемешивания воды цианобактерии быстро всплывают на поверхность, перехватывают солнечный свет для своего развития и создают довольно плотный поверхностный слой.

Последствия заселения цианобактериями каскада водохранилищ Днепра являются исключительно негативными. В фазе своего разложения (обычно июль-сентябрь) они превращают воду зловонную и грязную жидкость, и даже наша водоочистка на водоводе "Днепр-Кировоград" не может ее достаточно эффективно очистить. Наш воздушный бассейн при этом наполнен такими запахами гниения, что приходиться закрывать форточки, вода обедняется кислородом, рыба задыхается, всплывает на поверхность и разлагается.

Обеднение кислородом воды во время разложения цианобактерий настолько существенно, что в приповерхностном слое возникают условия бескислородного гниения.

Как контрастирует современный Днепр – колыбель украинства – с тем Днепром, блестящее описание которого дал наш – безсмертный Николай Васильевич Гоголь! Мало верится, что современные читатели знакомы с этим гимном Днепру, поэтому привожу его полностью:



Я родился в с. Табурище в 1941 году, могу засвидетельствовать: Николай Васильевич абсолютно точно нарисовал нашу реку. И именно поэтому я начал искать варианты для решения проблемы восстановления вод нашего Днепра.

– Какова цель проводимых Вами опытов?

– Полувековое неблагополучие Днепра и отсутствие даже попыток изменить ситуацию к лучшему говорит не только о небрежности общества и власти к окружающей среде . Здесь мы имеем дело с действительно разносторонне (технически, энергетически, экономически) сложной проблемой. Цель работы – найти ответ на вопрос: восстановление вод Днепра имеет хоть какой-нибудь, пусть сначала гипотетический, шанс на положительное решение, или современное состояние Днепра – то есть данность, которую принципиально изменить невозможно?

Обратимся к анализу предыдущих исследований и прецедентам в нашей проблематике. Хорошо известный положительный опыт восстановления озерных вод Канады. Задача, которая была решена – существенное снижение евтрофности Великих озер (оз. Эри – 25,8 тыс. кв. км, 458 куб.км; оз. Онтарио – 190 тыс. кв. км, 1638 куб.км), которая возникла в 1960-70 годы в связи с ростом населения и вызванного этим загрязнения водоёмов веществами, питательными для развития нежелательной флоры, в частности цианобактерий. Здесь хотелось бы обратить внимание на два важных обстоятельства: огромные объемы восстановленной, хотя бы частично, до качества питьевой воды; объектом восстановления были трансформированы антропогенным загрязнением водоема природного происхождения, то есть водоемы, имеющие достаточно мощные механизмы самоочищения.

Сопоставление приведенных данных доказывает, что объект нашего исследования – каскад днепровских водохранилищ – существенно отличный как от озер Канады, так и от крупных искусственных станций очистки сточных вод, а следовательно, непосредственно мы не можем воспользоваться опытом восстановления качества воды, накопленного в этих проектах.

На самом деле, водохранилища не имеют мощных природных механизмов очистки, как озера Канады, их нельзя выстроить как последовательность резервуаров, в каждом из которых осуществлялся бы свой этап восстановления, как это делается на полигонах очистки сточных вод крупных городов. Однако, на наш взгляд, существует возможность (не стопроцентного), но всё же существенного восстановления качества воды Днепра.

Днепр всё же имеет мощный, хотя и специфический, механизм самоочищения. Действительно, насыщенность биогенными элементами водохранилищ, которая порождает примат цианобактерий в их среде , существенно снижается на период их вегетации. Ведь именно компоненты питательного для цианобактерий "бульёна " побуждают образование их биомассы. Иными словами, цианобактерии впитывают в себя биогены , выедают их подобно тому, как это делает активный ил в аэротенках. Правда , отмирая и разлагаясь, цианобактерии возвращают это все обратно в водоем,а не откладываются в виде пассивного ила и таким образом снова загрязняют водоем. Поскольку в общей массе цианобактерий одновременно присутствуют разные поколения этой культуры, то мы наблюдаем наложения процессов очистки и загрязнения водоема. И если во время развития цианобактерии выделяют кислород и, возможно, обогащают им поверхностный слой воды , то рядом с этим умершие особи, разлагаясь, обедняют водоем кислородом не только в приповерхностном слое, но и на глубине, куда они опускаются. Процесс обеднения кислородом является мощнее процесса насыщения и поэтому водоем в целом его теряет. Эти потери могут быть настолько существенными, что создают предпосылки для анаэробного разложения органического вещества. Действительно, среди составляющих воздуха над акваторией водохранилища во время цветения цианобактерий обнаружен метан.

Итак, изъятие из водоема биомассы цианобактерий является необходимым условием ее очистки.

Цианобактерии являются прекрасным сырьем для получения биогаза.

Об этом свидетельствуют результаты наших опытов, которые заключались в следующем. Тенк объемом 50 литров был залит насыщенной цианобактериями днепровской водой, и эта масса была подвергнута анаэробному брожению, во время которого зарегистрировано постоянное выделение газа. Вскоре после начала процесса газ начал гореть, причем хроматографический анализ показал, что его состав (85% метана ) близок к составу природного газа и не имеет компонентов, вредных при сгорании (не нуждается в очистке) .

Теплотворная способность этого биогаза составляет примерно 33 МДж / м3. Итак, экологическое мероприятие очистки водоема от цианобактерий может быть дополнено энергосберегающим.

Дополнительным полезным продуктом является масса, которая остается после брожения водорослей: результаты наших экспериментов показывают, что ее можно успешно использовать как сельскохозяйственное удобрение (тяжелые металлы в составе отсутствуют).

Приповерхностная локализация биомассы цианобактерий позволяет предложить эффективные способы их сбора.

Если даже взять акваторию всех водохранилищ и толщину слоя воды в 5 см для сбора цианобактерий с целью дальнейшей перегонки в биогаз, то объем собранной воды составит 7 • 109м2 ? 0,05м = 0,35км3, что является соразмерным (даже меньше), чем объем сточных вод мегаполиса. Так например, годовой объем стоков из Киева – 0,44км3 .

– Какие выводы можно сделать из Вашей работы?

– Выполненные лабораторные опыты подтвердили, что цианобактерии можно полностью утилизировать, выделив из них биогаз и использовав остаточную массу как удобрение. Теплотворная способность биогаза из цианобактерий сопоставима с теплотворной способностью бытового газа. Предложенные способы сбора цианобактерий не является инженерно сложными. Это позволяет приступить к разработке технически и экономически обоснованного крупномасштабного проекта очистки от них всего бассейна Днепра.

Следствием такого экологического оздоровления будет существенное улучшение качества днепровской воды, в свою очередь облегчит ее очистку в питьевую, улучшит условия обитания рыб и, соответственно, увеличит их популяцию и добычу, будет способствовать восстановлению берегов Днепра как привлекательной зоны туризма и здорового отдыха людей.

Даже если полученный из цианобактерий биогаз и удобрения не возместят полностью потраченных на проект средств, то экологические последствия проекта (опосредованная польза от улучшения качества воды) в значительной мере компенсируют и превысят их.

Юрий Лукинский,
депутат городского совета

P.S. В этом интервью мы с вами смогли ответить на вопрос, что делать с разрастающимися в воде Кременчугского водохранилища сине-зелеными водорослями. Второе интервью будет посвящено предложениям по локальному сбору в наших прибрежных водах скоплений цианобактерий.

Ждем от наших читателей комментариев, предложений, чтобы совместными усилиями сдвинуть эту проблему с мертвой точки.