Проекты

Краткое описание

Проблема сезонного «цветения» воды известна каждому жителю Санкт-Петербурга и Ленинградской области. «Цветение» вызывается интенсивным размножением токсичных цианобактерий (сине-зеленых водорослей) в условиях сильного загрязнения водоема органическими соединениями. Эта проблема актуальна как для прибрежных вод Финского залива, так и для многочисленных озер и прудов. Выделяемые цианобактериями токсины опасны как для водных обитателей, так и для человека. Токсические «цветения» приводят к деградации природных экосистем, представляют опасность для обитателей водоемов, наносят значительный экономический ущерб рыбным хозяйствам и аквафермам, а также представляют угрозу для жизни и здоровья человека.

Изучение способов борьбы с цианобактериями проводится учеными института Озероведения РАН уже более 10 лет. Были проанализированы все применяющиеся на практике методы борьбы с «цветением». Одни их них эффективны, но подавляют другие компоненты биологических сообществ, применение других не оказывает существенного влияния на цианобактерий. Эксперты поставили задачу найти биотехнологический метод, обладающий максимальной эффективностью, и в то же время безопасный для других водных обитателей. Такие методы зачастую основываются на так называемых конвергентных природоподобных технологиях, то есть технологиях, которые основаны на каких-либо природных механизмах. В природных условиях регуляторами водных экосистем выступают высшие водные растения (макрофиты), они выполняют важнейшую средообразующую функцию. Макрофиты активно выделяют в воду низкомолекулярные органические вещества и подавляют развитие фитопланктона (водорослей, цианобактерий). Подавление роста фитопланктона в природных условиях происходит без ущерба для других организмов экосистемы. Эксперты института выделили вещества, выделяемые макрофитами, и синтезировали искусственный препарат (альгицид) в лабораторных условиях. Препарат запатентован (патент номер 2709308) и уже протестирован на небольших искусственных водоемах. Эксперименты по подавлению роста цианобактерий дали хорошие результаты: вода становится более прозрачной, в пробах воды наблюдается большое количество мертвых клеток цианобактерий.

Для широкого применения альгицида необходимо сделать следующий шаг – протестировать его в природном водоеме небольшой площади.
Водоем будет разгорожен конструкцией из армированного полиэтилена на опытную и контрольную части. Опытная часть будет обработана альгицидом. Будет проведено не менее 10 периодических замеров параметров воды, отборов гидробиологических и гидрохимических проб.

В проекте также предполагается просветительская работа с населением. Для жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области, широкой общественности, будут созданы и распространены буклеты, публикации и видеоматериалы с информацией об опасности "цветения" водоемов, мерах предосторожности, которые следует соблюдать при "цветении" воды, а также информацией об альгициде, который может быть применен для любого водоема.

Цель

1. Внедрение в практическое использование инновационного препарата - альгицида для улучшения состояния водоемов

Задачи

1. Тестирование инновационного препарата - альгицида на небольшом природном водоеме с целью проверки его эффективности для подавления роста цианобактерий
2. Распространение информации среди населения об опасности цианобактерий, о необходимости соблюдения мер предосторожности при "цветении" воды, возможности применения альгицида на любых водоемах
3. Распространение информации об итогах проекта в научном и экспертном сообществе, среди представителей органов власти, природоохранных НКО

Обоснование социальной значимости

Проблема "цветения" воды касается очень широкого круга людей, можно даже сказать - любого пользователя воды: это посетилтели парков Санкт-Петербурга, отдыхающие на пляжах Финского залива, туристы, использующие воду из озер и рек, рыбаки, владельцы рыбных хозяйств и сельскохозяйственных производств, владельцы загородных бассейнов, администрации городских парков и открытых музеев с прудами и бассейнами, и т.д. "Цветущий" водоем имеет очень непривлекательный вид, представляет опасность для его обитателей, а также для жизни и здоровья людей.
Цианотоксины некоторых видов цианобактерий являются причиной гибели культивируемых водных животных и растений или накапливаются в продукте, что опасно для потребителя. Вторичные метаболиты цианобактерий могут придавать продукции аквакультуры нежелательный вкус и запах, ухудшая ее товарное качество. Метаболиты цианобактерий могут быть причиной гибели рыбы, отравлений диких и домашних животных, а также людей, вплоть до летальных исходов. Особенно эта проблема актуальна и остра для миллионов малых водоемов, широко используемых для различных целей: водоснабжение различных производств, в том числе сельскохозяйственных, питьевое и бытовое водоснабжение, рекреационные цели, включая проведение спортивных мероприятий.
Известно, что в процессе жизнедеятельности цианобактерии выделяют в окружающую среду большое количество разнообразных вторичных метаболитов, в том числе токсичных, например, гепатотоксины, нейротоксины и раздражающие токсины, которые относятся к алкалоидам, фенольным соединениям и пептидам, а также к веществам неизвестной природы. Некоторые их этих токсинов вызывают поражение кожи, глаз и верхних дыхательных путей у купающихся людей. Токсины, продуцируемые цианобактериями, относятся к ядам нервно-паралитического, протоплазматического и гемолитического действия.
Аллергические реакции у людей могут возникать даже без соприкосновения с водой, при нахождении в непосредственной близи от очагов "цветения".
Одоранты (геосимин), выделяемые при отмирании большой биомассы цианобактерий, придают воде неприятный гнилостный запах. Токсины цианобактерий могут проникать и в грунтовые воды, что несет дополнительные риски заражения источников питьевой воды. Вода, насыщенная продуктами метаболизма цианобактерий, аллергенна, токсична и непригодна для питья.
Информация, распространенная в ходе проекта для жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области, широкой общественности, убережет людей от неосторожных и необдуманных поступков, подскажет о необходимости следить за детьми и своими питомцами при взаимодействии с водой на "цветущих" водоемах, расскажет об опасности употребления рыбы, выловленной из "цветущего" водоема, использования сырой воды для питья на туристических маршрутах, из загородных колодцев, при нахождении на загородных базах отдыха. Распространение практики применения альгицида на различных водоемах уменьшит проблему "цветения" воды.

География проекта

Санкт-Петербург, Ленинградская область

Целевые группы

1. Жители Санкт-Петербурга и Лениградской области
2. Научное сообщество - экологи, лимнологи
3. экспертное сообщество в области водного хозяйства, рекультивации водных объектов
4. Широкая общественность
5. Органы власти, курирующие водные объекты Санкт-Петербурга и Лениградской области