An der Wasseraufbereitung beteiligte Organismen - Organisms involved in water purification

Eine blühende wasserreinigende Pflanze ( Iris pseudacorus )

Die meisten an der Wasserreinigung beteiligten Organismen stammen aus dem Abfall, Abwasser oder Wasserstrom selbst oder kommen als ruhende Sporen irgendeiner Form aus der Atmosphäre an. In sehr wenigen Fällen, die hauptsächlich mit bebauten Feuchtgebieten verbunden sind , werden bestimmte Organismen gepflanzt, um die Effizienz des Prozesses zu maximieren.

Rolle der Biota

Biota ist ein wesentlicher Bestandteil der meisten Abwasserbehandlungsprozesse und vieler Wasseraufbereitungssysteme . Die meisten beteiligten Organismen stammen aus dem Abfall, Abwasser oder Wasserstrom selbst oder aus der Atmosphäre oder dem Bodenwasser. Einige Verfahren, insbesondere solche, die an der Entfernung sehr geringer Konzentrationen von Verunreinigungen beteiligt sind, können jedoch technische Ökosysteme verwenden, die durch die Einführung bestimmter Pflanzen und manchmal Tiere geschaffen wurden. Einige Kläranlagen in Originalgröße nutzen auch bebaute Feuchtgebiete zur Behandlung

Schadstoffe im Abwasser

Krankheitserreger

Parasiten , Bakterien und Viren können die Gesundheit von Menschen oder Tieren, die das verschmutzte Wasser aufnehmen , schädigen . Diese Krankheitserreger können aus Abwasser oder aus Kot von Haus- oder Wildvögeln oder Säugetieren stammen . Krankheitserreger können durch Aufnahme durch größere Organismen, Oxidation, Infektion durch Phagen oder Bestrahlung mit ultraviolettem Sonnenlicht abgetötet werden, es sei denn, dieses Sonnenlicht wird durch Pflanzen oder suspendierte Feststoffe blockiert.

Schwebstoffe

Bodenpartikel oder organische Stoffe können im Wasser suspendiert sein. Solche Materialien können dem Wasser ein trübes oder trübes Aussehen verleihen . Die anoxische Zersetzung einiger organischer Materialien kann zu unangenehmen oder unangenehmen Gerüchen führen, wenn schwefelhaltige Verbindungen freigesetzt werden.

Nährstoffe

Verbindungen, die Stickstoff , Kalium oder Phosphor enthalten, können das Wachstum von Wasserpflanzen fördern und somit die verfügbare Energie im lokalen Nahrungsnetz erhöhen. Dies kann zu erhöhten Konzentrationen an suspendiertem organischem Material führen. In einigen Fällen können bestimmte Mikronährstoffe erforderlich sein, damit die verfügbaren Nährstoffe von lebenden Organismen vollständig genutzt werden können. In anderen Fällen kann das Vorhandensein bestimmter chemischer Spezies toxische Wirkungen hervorrufen, die das Wachstum und die Häufigkeit lebender Stoffe einschränken.

Metalle

Viele gelöste oder suspendierte Metallsalze üben manchmal in sehr geringen Konzentrationen schädliche Auswirkungen auf die Umwelt aus. Einige Wasserpflanzen sind in der Lage, sehr niedrige Metallkonzentrationen zu entfernen, wobei die Metalle an Ton oder andere Mineralpartikel gebunden werden.

Organismen

Saprophytische Bakterien und Pilze können organische Stoffe in lebende Zellmasse, Kohlendioxid, Wasser und eine Reihe von Stoffwechselnebenprodukten umwandeln. Diese saprophytischen Organismen können dann von Protozoen , Rotiferen und in saubereren Gewässern von Bryozoen befallen sein , die suspendierte organische Partikel einschließlich Viren und pathogener Bakterien verbrauchen. Die Klarheit des Wassers kann sich verbessern, wenn die Protozoen anschließend von Rotiferen und Cladocera verzehrt werden . Reinigungsbakterien, Protozoen und Rotifere müssen entweder im gesamten Wasser gemischt werden oder das Wasser muss an ihnen vorbei zirkulieren, um wirksam zu sein. Kläranlagen mischen diese Organismen als Belebtschlamm oder zirkulieren Wasser an Organismen vorbei, die auf Tropfkörpern oder rotierenden biologischen Kontaktoren leben .

Die aquatische Vegetation kann einen ähnlichen Oberflächenlebensraum für die Reinigung von Bakterien, Protozoen und Rotiferen in einem Teich oder Sumpf bieten. obwohl die Wasserzirkulation oft weniger effektiv ist. Pflanzen und Algen haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie Nährstoffe aus dem Wasser entfernen. Einige dieser Nährstoffe werden jedoch nach dem Absterben der Pflanzen wieder ins Wasser zurückgeführt, sofern die Pflanzen nicht aus dem Wasser entfernt werden. Aufgrund der komplexen Chemie von Phosphor liegt ein Großteil dieses Elements in einer nicht verfügbaren Form vor, es sei denn, die Zersetzung erzeugt anoxische Bedingungen, die den Phosphor zur Wiederaufnahme verfügbar machen. Pflanzen bieten auch Schatten , Zuflucht für Fische und Sauerstoff für aerobe Bakterien . Darüber hinaus können Fische Schädlinge wie Mücken begrenzen . Fisch- und Wasservogelkot führen Abfälle ins Wasser zurück, und ihre Fütterungsgewohnheiten können die Trübung erhöhen . Cyanobakterien haben die nachteilige Fähigkeit, dem zu reinigenden Wasser Nährstoffe aus der Luft zuzusetzen und in einigen Fällen Toxine zu erzeugen.

Die Wahl des Organismus hängt vom lokalen Klima verschiedener Arten und anderen Faktoren ab. Indigene Arten sind in der Regel besser an die lokale Umgebung angepasst.

Makrophyten

Eine wasserreinigende Pflanze ( Iris pseudacorus ), die nach dem Winter wächst (Blätter sterben zu dieser Jahreszeit ab)

Die Auswahl von Pflanzen in bebauten Feuchtgebieten oder bewirtschafteten Lagunen hängt von den Reinigungsanforderungen des Systems ab. Dies kann Pflanzungen verschiedener Pflanzenarten in verschiedenen Tiefen umfassen, um das erforderliche Ziel zu erreichen.

Pflanzen reinigen Wasser, indem sie überschüssige Nährstoffe verbrauchen und Oberflächen bereitstellen, auf denen eine Vielzahl anderer Reinigungsorganismen leben können. Sie sind auch wirksame Oxygenatoren im Sonnenlicht. Sie haben auch die Fähigkeit, Chemikalien zwischen ihrem untergetauchten Laub und ihren Wurzelsystemen zu translozieren, und dies ist in künstlichen Feuchtgebieten von Bedeutung, die zur Entgiftung von Abwässern bestimmt sind. Pflanzen, die in gemäßigten Klimazonen verwendet wurden, umfassen Nymphea alba , Phragmites australis , Sparganium erectum , Iris pseudacorus , Schönoplectus lacustris und Carex acutiformis .

Wo Sauerstoffanreicherung eine kritische Anforderung ist, wurden Stratiotes aloides , Hydrocharis morsus-ranae , Acorus calamus , Myriophyllum- Arten und Elodea verwendet. Hydrocharis morsus-ranae und Nuphar lutea wurden dort eingesetzt, wo Schatten und Deckung erforderlich sind

Fisch

Fische sind häufig die Raubtiere der obersten Ebene in einem Ökosystem mit verwalteter Behandlung und können in einigen Fällen einfach eine Monokultur pflanzenfressender Arten sein. Die Bewirtschaftung der Fischerei mit mehreren Arten erfordert eine sorgfältige Bewirtschaftung und kann eine Reihe von Fischarten umfassen, einschließlich Bodenfresser und Raubtierarten, um das Bevölkerungswachstum der pflanzenfressenden Fische zu begrenzen

Rotifere

Rotifere sind mikroskopisch kleine komplexe Organismen und Filterförderer, die Feinstaub aus Wasser entfernen. Sie kommen auf natürliche Weise in aeroben Lagunen, Belebtschlammprozessen, in Tropfkörpern und in Endabsetzbecken vor und sind ein wesentlicher Faktor für die Entfernung suspendierter Bakterienzellen und Algen aus der Wassersäule.

Anneliden

Annelide Würmer sind für den effektiven Betrieb von Tropfkörpern unabdingbar, um überschüssige Biomasse zu entfernen und das natürliche Ablösen des Biofilms zu verbessern. Überzählige Würmer kommen sehr häufig in den Entwässerungsrinnen um Tropfkörper und im endgültigen Absetzschlamm vor. Anneliden spielen auch eine Schlüsselrolle in Lagunenbehandlungssystemen und in effektiven Arbeits- oder technischen Feuchtgebieten. In dieser Umgebung sind Würmer eine Hauptkraft beim Mischen in den oberen Zentimetern der Sedimentschicht, wodurch organisches Material sowohl oxidativen als auch anoxischen Umgebungen ausgesetzt wird, was den vollständigen Abbau der meisten organischen Stoffe unterstützt. Sie sind auch ein wichtiger Bestandteil der Nahrungskette, die Energie an Fische und Wasservögel nach oben überträgt.

Protozoen

Das Spektrum der gefundenen Protozoenarten ist sehr breit, kann jedoch Arten der folgenden Gattungen umfassen:

Insekten

Siehe auch

Quellen

  • Messe, Gordon Maskew, Geyer, John Charles & Okun, Daniel Alexander Wasser- und Abwassertechnik (Band 2) John Wiley & Sons (1968)
  • Hammer, Mark J. Wasser- und Abwassertechnologie John Wiley & Sons (1975) ISBN  0-471-34726-4
  • Abwassertechnik von Metcalf & Eddy McGraw-Hill (1972)

Anmerkungen