Введение к работе
Актуальность проблемы. Рыбоводные пруды с микробиологической точки зрения менее изучены по сравнении с озерами и водохранилищами. Между тем они являются специфическими, водоемами, специально построенными для целей рыбоводства, функционируют, как правило, только часть года, а их высокая трофность создается преимущественно за счет аллохтонного органического вещества. Для рыбоводных прудов имеются в основном данные по динамике численности, продукции и биомассе бактериопланктона, влиянию на микроорганизмы удобрений, вица и плотности посадки рыб (Антипчук, 1983; Новожилова и др., 1987). Донные отложения прудов изучены значительно хуже, чем водная толща. Известны лишь отдельные исследования, касающиеся численности и биомассы бактериобентоса, показателей интенсивности некоторых микробиологических процессов (Акимов, 1967; Сокольский, 1977; Антипчук, 1983; Ляхнович и др., 1985; Новожилова и цр., 1987; AbdelmoneJjn et el., 1986). В рыбоводных прудах остались практически не изученными процессы анаэробного распада органического вещества,' сульфат- и сероредукция, метано- и ацетогенез. Недостаточно изученными остаются скорости анаэробного разложения в илах белка и целлюлозы, ценитрификация. Отсутствует также количественная оценка участия микроорганизмов в самоочищении рыбоводных прудов, в связи с чем возникает необходимость проведения исследований в этом направлении.
Практическую значимость имеют микробиологические исследования в прудах при высокоинтенсивном рыбоводстве, масштабы которого возрастают в последние годы. Изучение рыбоводных прудов приобретает особый научный интерес как пример экстремально евтрофи-рованных- водоемов.со. сложными трофическими связями.
Нелъ и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось определение роли аэробных и анаэробных процессов деструкции ор-
ганического вещества в иловых отлокеннях прудов с высоким уровнем рыбопродукции для оценки их способности к самоочищению. Для этого необходимо было решить следующие основные задачи:
-
Изучить физико-химические условия и особенности развития в прудах отдельных физиологических групп бактерий и тотального бактериопланктона и бактериобентоса.
-
Исследовать цеструкционные процессы в водной толще и иловых отлокениях рыбоводных прудов, оценить роль ценитрификации, сульфат- и серорецукции, метано- и ацегогенеза, процессов раз-логения белка и целлюлозы, определить количественные характеристики этих процессов.
-
Изучить соотношение процессов деструкции органического вещества в донных осадках и определить вклад аэробных и анаэробных микробиологических процессов в сагаочищеяие рыбоводных прудов.
Научная новизна работы. Деструкция органического вещества рассмотрена как сложный динамический процесс, происходящий в искусственных высокоевтрофных водоемах, который зависит от ряда направленных технологических воздействии и создающихся биотических и абиотических условий. В ходе выполненных исследований впервые получена подробная микробиологическая характеристика донных отложений, воды, сестона высокоевтрофных прудов с рыбопродукцией 5-7 т/га в условиях средней полосы СССР. Изучены интенсивность и направление деструкционных процессов в воде и донных отложениях. Установлено преобладание в илах рыбоводных прудов анаэробной деструкции органического вещества. С использованием радиоактивных изотопов исследованы, особенности протекания анаэробных деструкционных процессов в илах высокоинтенсивных прудов, впервые получены количественные характеристики сульфат- и сероредукции, метане и ацетогенеза для рыбоводных прудов. Изучено соотношение отдельных анаэробных деструкционных процессов в донных осадках и уста-
новлена высокая скорость их протекания по сравнению с евтрофяыми озерами и водохранилищами. Впервые оценен вклад отдельных микробиологических процессов в общую деструкцию органического вещества в высокоинтенсивных рыбоводных прудах и тем самым детализирован механизм самоочищения среды за счет деятельности микроорганизмов.
Практическая ценность исследования. Количественные характеристики интенсивности микробиологических процессов позволяют оценить их вклад в самоочищающую способность высокоевтрофяых рыбоводных прудов и разработать оптимальный режим их эксплуатации. Результаты настоящей работы использованы при составлении "Технологии выращивания рыбы в прудах при оборотном водоисполь-зовании с выходом рыбопродукции 5-7 т/га", М., 1969.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на У съезде ВГБО (Тольятти, 1986 г.), на трех конференциях молодых ученых: Ленинград, 1987 г., Борок, 1987 г., Киев, 1989 г., а также на Всесоюзном совещании "Современное состояние и перспективы развития.прудового рыбоводства" (Москва, 1987).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано .13; научных
работ. -... -
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 196 страницах и состоит из введения, 6 глав, заключения и выводов, включает 51 таблицу и 24 рисунка. Список литературы содержит 192 отечественных и 139 иностранных наименований работ.