Разработка методов очистки морской воды является актуальной задачей, поскольку объем сбросов (в том числе, хозяйственно-бытовых сточных вод) в моря и океаны неуклонно растет вследствие развития промышленного производства и увеличения степени урбанизации побережий. В настоящее время предлагаются различные варианты систем биологической очистки морской воды при помощи водорослей, культивируемых на поверхности искусственных рифов. Однако, сложности, связанные с организацией и техническим обслуживанием таким систем, а также с их зависимостью от изменений состава морской воды, не способствуют практическому внедрению. Автором представлена система биологической очистки воды для отдельных морских акваторий, наиболее подверженных антропогенному загрязнению — частично закрытых бухт, марин, портовых акваторий, участков пляжей. Система представляет собой установленный на мелководном участке акватории набор компактных активных элементов с высокой удельной поверхностью, которые являются носителями микроводорослей, поглощающих и утилизирующих растворенные загрязняющие вещества. Активные элементы собираются из отдельных пластин квадратной формы, которые закрепляются в кубическом каркасе на определенном расстоянии друг от друга, достаточном для обеспечения тока воды и предотвращения сплошного зарастания водорослями. Пластины изготавливаются из пористого композиционного материала на основе экологически безопасных полимеров (полиэтилена или полипропилена) и добавок малорастворимых неорганических биогенных веществ пролонгированного действия. Результаты лабораторных исследований показывают, что пористость материала в сочетании с дополнительными источниками биогенных веществ обеспечивает оптимальные условия развития микроводорослей, иммобилизированных на пластинах активных элементов. Благодаря концентрированию значительного количества микроводорослей в растущих биопленках система биологической очистки способна эффективно очищать морскую воду даже в тех случаях, когда концентрация загрязняющего вещества в несколько раз превышает нормативное значение. Положительные результаты исследования, а также экономические и технические преимущества (относительно невысокая стоимость, легкость транспортировки, монтажа и обслуживания) позволяют сделать вывод о возможности практического внедрения разработанных систем биологической очистки морской воды после исследования их эффективности в отношении наиболее широкого круга загрязняющих веществ, поступающих в морские акватории из антропогенных источников.
The development of seawater purification methods is an urgent task, since the volume of discharges (including household wastewater) into the seas and oceans is steadily growing due to the development of industrial production and the increasing degree of urbanization of coasts. Currently, various options are offered for biological treatment of sea water using algae cultivated on the surface of artificial reefs. However, the difficulties associated with the organization and maintenance of such systems, as well as their dependence on changes in the composition of sea water, do not contribute to practical implementation. The author presents a system of biological water purification for certain marine areas most prone to anthropogenic pollution — partially closed bays, marinas, port areas, beach areas. The system is a set of compact active elements with a high specific surface area installed in a shallow water area, which are carriers of microalgae that absorb and utilize dissolved pollutants. Active elements are assembled from separate square-shaped plates, which are fixed in a cubic frame at a certain distance from each other, sufficient to ensure the flow of water and prevent continuous overgrowth of algae. The plates are made of a porous composite material based on environmentally friendly polymers (polyethylene or polypropylene) and additives of low-soluble inorganic biogenic substances of prolonged action. The results of laboratory studies show that the porosity of the material in combination with additional sources of biogenic substances provides optimal conditions for the development of microalgae immobilized on the plates of active elements. Due to the concentration of a significant amount of microalgae in growing biofilms, the biological treatment system is able to effectively purify seawater even in cases where the concentration of the pollutant is several times higher than the standard value. The positive results of the study, as well as economic and technical advantages (relatively low cost, ease of transportation, installation and maintenance) allow us to conclude that it is possible to practically implement the developed seawater biological treatment systems after studying their effectiveness with respect to the widest range of pollutants entering marine water areas from anthropogenic sources.