Maria Ichim Abstract

8/3/2019 Maria Ichim Abstract

1/32

ACADEMIA DE TIIN E A REPUBLICII MOLDOVA

INSTITUTUL DE ZOOLOGIE

Cu titlu de manuscrisC.Z.U. 574-635+628-335:5822/3

ICHIM MARIA

ROLUL ALGELOR SI UNOR PLANTE VASCULARE IN PROCESUL DE

EPURARE BIOLOGIC A APELOR REZIDUALE DE LA COMPLEXELE ZOOTEHNICE

03.00.18 Hidrobiologie, Ihtiologie

Autoreferatal tezei de doctor n biologie

CHI IN U 2007


2/32

Teza a fost elaborat n cadrul catedrei de Ecologie , Botanic i Silvicultur aUniversit ii de Stat din Moldova

Conduc tor tiin ific: ALARU Victor ,doctor habilitat n biologie, profesor universitar

Referen i oficiali: C R U Ioan doctor n biologie , profesor (C.p. I),Bac u, Romnia

COJOCARI Angela

doctor n biologie

Sus inerea va avea loc la 28 noiembrie 2007, ora 14, n edin a Consiliuluitiin ific specializat DH 06.03.00.18-05 din cadrul Institutului de Zoologie al A M, str.Academiei 1, or. Chi inu, MD - 2028, FAX.+00 (373 22) 739809, 739857, e-mail: [email protected]

Teza de doctor, lucr rile tiin ifice n baza c rora se sus ine teza i autoreferatul pot fi consultate la Biblioteca Academiei de tiin e a Moldovei (Chi inu str.Academiei 1, blocul biologic) i pe pagina WEB al C.N.A.A.http://www.cnaa.acad.md/ .

Autoreferatul a fost expediat la 27 octombrie 2007

Secretar tiin ific alConsiliului tiin ific specializat,doctor n biologie,conferen iar cercet tor ______________ UNGUREANU Lauren ia

Conduc tor tiin ific,doctor habilitat n biologie,

profesor universitar ______________ ALARU Victor

Autor ____ ________________ ICHIM Maria


3/32

ICHIM MARIA

ROLUL ALGELOR SI UNOR PLANTE VASCULARE IN PROCESUL DE

EPURARE BIOLOGIC A APELOR REZIDUALE DE LA COMPLEXELE ZOOTEHNICE

03.00.18 Hidrobiologie, Ihtiologie

Autoreferatal tezei de doctor n biologie

Centrul Editorial Poligrafic al USM.str.A.Mateevici, 60, Chi inu, MD2009.

Chi in u, 2007


4/32

3

Introducere. ACTUALITATEA TEMEI INVESTIGATE Creterea exagerat a efectivului numeric al populaiei globului este nsoit de rezolvarea

unuiir ntreg de probleme, printre care cele mai dificile sunt asigurarea cu ap potabil i produsealimentare, folosirea intens a resurselor naturale, n primul rnd a celor energeticei epuizarea lor,

poluarea mediului ambianti elaborarea metodelor de epurare a componentelor mediului( , , 1974; , 1966; , 1990; ., 1981).Problema proteciei mediului ambiant poate fi privit din trei puncte de vedere: poluarea mediului,

dereglarea echilibrului ecologici epuizarea resurselor naturale.Tot mai dificil devine problema asigur rii populaiei cu ap potabil. Ctre anul 2100

populaia globului va atinge cifra de 20 miliarde de locuitorii va fi nevoie de o cantitate de ap decirca 20.000 km3 pe an, adic vor fi epuizate practic toate resursele de ap dulce care pot fi folosite.

Problema se agraveaz mult din cauza faptului c 80 - 85% din apa utilizat i puternic poluat cu diferite substane chimice, n primul rnd organice, este deversat n bazinele acvatice

(ruri, lacuri, iazuri, bazine de acumulare etc.), polundu-le n aa msur , nct apa din ele nu mai poate fi folosit (Manea,alaru,alaru, 2004; Ropot, 1988; Ungureanu, 1975; , 1975).

O surs serioas de poluare a apelor de suprafa, ct i a celor freaticei subterane, suntcomplexele zootehnice. Acestea deverseaz reziduuri n unele ruri mici din apropierea lor ( , , 2004; , , 1981) astfel nct concentraia nitrailor din ap atinge 20 - 25 mg/l, iar oxigenul dizolvat n ap se reduce pn la 1 mg/li chiar mai puin.

Apele poluate cu diverse substane chimice au ptruns i n apele freaticei chiar n cele din bazinele subterane, fapt caracteristic att pentru apele Moldovei, cti pentru cele din Romnia.

Investigaiile colaboratorilor Centruluitiinific de Deservire Agrochimic al MinisteruluiAgriculturiii Alimentaiei din R. Moldova, efectuate n ultimii ani, demonstreaz c din cauza polurii solului i deversrii apelor menajerei reziduale, apa din majoritatea fntnilor dinMoldova, n genere, nu corespunde normelor igienico-sanitare, iar dup unii indicatori, ca deexemplu, dup coninutul nitrailor, nitriilor, a unor ioni ai metalelor grele, depesc aceste normede zeci i chiar de sute de ori (Grigeli, Burlacu, Stasiev, 1998; 2002; Grigeli, Stasiev, 2001Rezultatele investigaiilor acestor autorii ale multor altor specialiti n domeniu au servit drept baz pentru elaborarea Strategiei modernizrii i dezvoltrii sistemelor comunale de alimentare cuap i de canalizare a localitilor Republicii Moldova, aprobat de Guvernul Republicii Moldova

n anul 2005, n care se constat c aproximativ 2,5 milioane de oameni n Moldova se alimenteaz cu ap din surse subterane. Circa 50-60% din acest segment de populaie folosete apa freatic, ap care este afectat, n primul rnd, de apele poluate de la suprafa, n care valorile medii alenitrailor, nitriilor, sulfailor, clorurilor etc. depesc considerabil limitele admise de OrganizaiaMondial a Sntii.

Poluarea exagerat a apelor de suprafa impune folosirea intens a apelor freaticei a celor subterane, nivelul crora scade pe zi ce trece. Din aceast pricin, n raioanele din sudul Moldoveii n judeele sudice ale Romniei, multe dintre fntni deja au secat, iar n cele ce au mai r mas, asporit mult concentraia factorilor poluani i a celor patogeni, fapt care se observ evident n

perioadele de secet. Pentru prevenirea mbolnvirii populaiei n asemenea perioade, se propunelimitarea consumului apelor subterane.


5/32

4

n Romnia, 45% din populaie folosete apa din circa un milion de fntni cu adncimea de 5-20 m. Peste 75% dintre aceste fntni au ap poluat cu nitrai n concentraii care depesc multnormele sanitare (jud. Botoani, Bacu, Dolj, Mehedini . a.).

O surs important de poluare organizat a mediului nconjur tor o reprezint complexele

zootehnice, n care, pe un teren relativ restrns, este concentrat un numr mare de pasri, porcine, bovine, ovine, cabaline etc. n majoritatea acestor complexe, excrementele psrilor i animalelor sunt nlturate cu ajutorul apei. Este bine cunoscut faptul c un complex, de exemplu de 10-12 miide bovine, zilnic utilizeaz 500 - 1000 m3 de ap numai pentru nlturarea excrementelor, iar uncomplex de 54 mii capete porcine utilizeaz zilnic 1500 m3 de ap pentru aceeai operaie.

Toate complexele animaliere din Moldova, pn n anul 1990, produceau anual peste 40milioane tone de deeuri solidei pn la 20 milioane m3 de ape reziduale (Jigu .a., 2003)inatural c pe teritoriul Moldovei, n decursul a 40 de ani, s-a acumulat o cantitate enorm de apereziduale de la complexele animaliere, ceea ce reprezint o surs serioas de poluare a bazinelor acvatice. O asemenea situaie s-a creati n Romnia.

n legtur cu aceasta, apare necesitatea elabor rii tehnologiilor de epurare a apelor reziduale dela complexele animaliere. Fiecare complex, conform proiectului, dispune de o staie special de epurare,care prevede n primul rnd separarea fraciilor solide de cea lichid a deeurilor. n majoritateacazurilor, sistemele de epurare funcioneaz par ial sau nu funcioneaz defel.

Epurarea prin metode chimice este dificil, n primul rnd, din cauza lipsei unui utilajrespectivi, n al doilea rnd, din cauza costului exagerat al reagenilor chimicii a utilajuluinecesar. De aceea, n practica de epurare a apelor uzate, pe lng metodele mecanice (sedimentare,centrifugare, coagulare, adsorbie, ozonizare etc.) se aplic metodele biochimice cu utilizareanmolului activi biodermei. ns apele reziduale de la ntreprinderile mari industriale, cti celede la complexele zootehnice, necesit o prelucrare suplimentar cu ajutorul agenilor biologici(bacterii, alge microi macroscopice, plante vasculare acvatice), adic aplicarea metodelor biologice de epurare, care se efectueaz prin construcia aa numitelor iazuri biologice, biofiltre saucmpuri de filtraie, n care procesele biologice de autoepurare se petrec n rezultatul activitii bacteriilor saprofite, a algelor i a plantelor acvatice superioare.

Calitatea apei n aceste bazine depinde de activitatea tuturor organismelor componente ecosistemului dat, ns rolul principal aici apar ine bacteriilor saprofitei algelor, n primul rnd,

celor microscopice. Algele utilizeaz nu numai produsele biosintezei bacteriene cii o mare parte asubstanelor organicei minerale din apele poluate, ca aminoacizi, hidrocarburi, vitamine, diferitsruri de calciu, potasiu, sodiu, fosfai organici etc., prin care contribuie dublu la procesul deepurare biologic a apelor poluate. Dup cum relateaz Lenovai Stupina (1990), rolul indicator alalgelor depinde nu numai de apartenena taxonomic a speciei, dar i de efectivul numericirelaiile ei cu alte specii din ecosistemul dat.

Utilizarea algelor i plantelor vasculare acvatice n calitate de ageni biologici n procesul deepurare biologic a apelor reziduale are o nsemntate dubl. Pe de o parte algele asimileaz o mare partedin substanele poluante, iar pe de alt parte ele produc biomas cu un coninut biochimic favorabil. Un

deosebit interes n aceast privin prezint microalgele din ncrengturile Chlorophytai par ialCyanophyta (Chlorella , Scenedesmus , Oocystis , Micractinium , Chlamydomonos , Spirulina , Nostoc ,


6/32

5

Synechocystis etc.), ct i algele verzi macroscopice (Cladophora , Hydrodictyon , Rhizoclonium ,Chaetomorpha , Enteromorpha , Nitella etc.).

O larg aplicare n procesul de epurare biologic a apelor reziduale au unele specii de planteacvatice superioare ca: Lemna minor, L.trisulca, Spirodella polyrhyza, Elodea canadensis,Myriophyllum spicatum, Potasmogeton perfoliatus, Ceratophyllum demersum, Eichornia crasipes,

Zizania latifolia, Piscia stratiotes, Typha angustifolia, Phragmites australis etc. (Rudic, 1993;Mogildea, 1985; 1986;alaru, Mogildea, Obuh, 1985).

Majoritatea speciilor de algei plante superioare acvatice antrenate n procesul epur rii biologice a apelor poluate au o compoziie chimic valoroas i pot fi administrate n calitate desupliment n nutriia psrilor i animalelor, contribuind la rezolvarea asigur rii populaiei cu proteine comestibile.

Reieind din cele expuse mai sus,scopul investigaiilor noastre a constat n elaborareatehnologiei de cultivare a unor tulpini de microalgei a unor specii de macroalgei plantesuperioare acvatice cu utilizarea n calitate de mediu nutritiv a apelor reziduale de la complexzootehnice pentru obinerea biomasei vegetale valoroasei epur rii biologice a apelor poluate.

ntru realizarea acestui scop au fost propuse pentru soluionare urmtoareleobiective:- studierea compoziiei chimice a mustului gunoiului de grajd de la complexele avicole

bovinei porcine;- elaborarea tehnologiei de cultivare a trei tulpini de microalge (Scenedesmus quatricanda,

Chlorella vulgaris i Synechocystis salina ) n culturi purei policultur cu aplicarea n calitate demediu nutritiv a apelor reziduale;

- elaborarea tehnologiei de cultivare pe medii cu adaos de ape reziduale a dou specii demacroalge (Cladophora fracta i Rhizoclonium hieroglyphicum );

- antrenarea n procesul epur rii biologice de la complexele animalierei obinerii biomaseifurajere a trei specii de plante acvatice vasculare ( Lemna minor, L. trisulca i Myriophyllum spicatum );

- studierea capacitii de asimilare de ctre algei plantele acvatice superioare a elementelor biogene din apele reziduale, n primul rnd a azotuluii fosforului;

- studierea posibilitii aplicrii biomasei vegetale obinute n calitate de supliment n nutriia psrilor i animalelor;

- evaluarea rolului algelor i plantelor superioare acvatice n procesul de epurare biologic a

apelor poluate.Inovaia tiinific a rezultatelor obinute. Pentru prima dat au fost elaborate tehnologiide cultivare a trei specii de microalge, dou specii de macroalgei trei specii de plante acvaticesuperioare cu utilizarea n calitate de mediu nutritiv a apelor reziduale de la complexele zootehn(gini, bovine, suine). n premier au fost antrenate n experienele noastre speciile deCladophora

fracta i Rhizoclonium hieroglyphicum , Scenedesmus quadricauda i propuse ca obiecte biotehnologice de mare valoare. S-a constatat c toate speciile antrenate n experiene asimileaz activ elementele biogene din mediul nutritiv, contribuind activ la procesul epur rii biologice aapelor poluate. A fost propus o metod nou de epurare biologic a apelor uzate de la complexele

zootehnice naintat pentru brevetare. A fost determinat eficacitatea economic a administr rii biomasei algale n calitate de supliment n nutriia psrilor. Au fost stabilite concentraiile optimale


7/32

6

de ape reziduale n scopul obinerii unei cantiti mari de biomas algal. Pentru prima dat au fostutilizate n calitate de supliment nutritiv algeleScenedesmus quadricauda, C ladophora fracta i

Rhizoclonium hieroglyphicum crescute pe medii cu dejecii de la psri i animalei au demonstratefectul pozitiv asupra dezvoltrii animalelor.

Semnificaia teoretic i valoarea aplicativ a lucrrii. Rezultatele obinute vor contribui laelaborarea metodelor de selectarei cultivare a noi tulpini de algei plante superioare acvatice n scopulutilizrii lor n procesul epur rii biologice a apelor poluate nu numai de la complexele avicoleianimaliere cii a apelor rezidualei menajere de cea mai divers origine. Cultivarea algelor pe medii cudejecii de pasre i de animale contribuie la intensificarea proceselor de epurare biologic i n acelaitimp sporete posibilitatea obinerii biomasei cu sinecost redus care poate fi utilizat n cele mai diversescopuri, n primul rnd, n calitate de supliment n nutriia animalelor sau ca ngr minte n scopul spoririifertilitii solului.

Utilizarea biomasei algale crescut pe medii cu dejecii de la psri, bovinei suine n calitate desupliment nutritiv va contribui la sporirea productivitii n zootehnie.

Aprobarea rezultatelor. Rezultatele cercetrilor au fost prezentate la simpozioaneletiinifice ale Societii SOROPA Bucureti n anii 1996, 1998, 2000, 2002, la ConferinaInternaional de Ecologie, Arad, Romnia (1998), la simpozionul Progresetiinifice n industriaalimentar , Bucureti 2004, la Conferina Internaional , Ucraina (2005), Congresul al VIII-lea Mondial de Phycologie, Durban, Africa de S(2006), laedinele Laboratorului de Algologie a USM (2004, 2005, 2006).

Publicaii.n baza datelor incluse n tez au fost publicate 19 lucr ri tiinifice, inclusiv 4 articolen reviste de profil recenzate, 5 publicaii de unul singur, un brevet de invenie i 6 teze la simpozioanetiinifice naionalei internaionale.

Aportul personal.Ideea efecturii investigaiilor apar ine membrului corespondent al AM Vasilealaru, conductoruluitiinific prof. univ. Victor alarui subsemnatei. Experienele au fost efectuate nLaboratorul de Algologie al USMi, par ial, n laboratoarele BIOING din Bucureti. Analizele chimice aleapelor reziduale au fost efectuate n laboratoarele BIOINGi par ial n Centrul Naional de DeservireAgrochimic din Chiinu, sub supravegherea nemijlocit a doct. n biologie Gh. Grigheli, cruia i aducemmulumiri cordiale pentru bunvoina de a susine lucrarea noastr .

Volumul i structura tezei. Teza este expus pe 153 pagini de text dactilografiat,

conine 29 tabele, 22 diagrame, este structurat n modul urmtor: introducere, 5 capitole,generalizri i recomandri practice, concluzii, adnotri. Bibliografia conine 334 surse bibliografice.

Cuvinte cheie:alge micro-i macroscopice, hidrobioni, plante superioare acvatice, biomas algal, sisteme de epurare biologic, ape reziduale, complexe zootehnice, proces deasimilare, mediu nutritiv, bazin de acumulare.


8/32

7

CONINUTUL LUCR RIICapitolul I. REZUMAT AL LITERATURII

Se face o trecere n revist a celor mai importantei recente publicaii tiinifice de specialitate latema tezei de doctorat.

Capitolul II. OBIECTULI METODELE DE STUDIU2.1. Caracteristica obiectelor antrenate n experienen scopul evidenierii rolului algelor i a unor specii de plante acvatice superioare n

procesul de asimilare din apele poluate a substanelor nutritive, mai nti de toate a compuilor azotului i fosforului, n experienele noastre au fost antrenate n temei speciile de microalgeChlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda i Synechocystis salina , selectate n laboratorul deAlgologie al USMi care se ntlnesc n toate apele reziduale.

Alte dou specii (Cladophora fracta i Rhizoclonium hieroglyphicum ) au fost selectate din bazinele sistemei de epurare a oraului Chiinu i utilizate n a doua etap a purificrii.

Dintre plantele superioare au fost antrenate Lemna trisulca , L. minor i Myriophyllum spicatum , care au fost colectate n unul din iazurile gospodriei piscicole din apropierea or.Bucureti.

n afar de speciile nominalizate, n experienele noastre au mai fost utilizatei alte specii caScenedesmus obliquus, Micractinium pusillum, Spirulina platensis, Chlamydomonas reinhardii etc.

2.2. Metodele de studiuPentru estimarea rolului algelor i a plantelor acvatice superioare n procesul asimilrii

azotuluii fosforului din apele reziduale de la diferite complexe avicole, de bovinei porcine, attalgele cti plantele superioare au fost cultivate n laborator, n instalaii speciale menite pentruaceasta.

Au fost experimentate diferite concentraii de ape reziduale, reieind din coninutul azotuluii fosforului. Pentru toate plantele antrenate n experiene au fost aplicate aceleai concentraii deape reziduale. Experienele cu microalge au fost efectuate n vase de sticl cu volumul de 1 litru, iar cele cu algele macroscopicei plantele superioare n cilindri de sticl cu volumul de 5i 10 litri.

Apa rezidual s-a colectat direct din canalul de scurgere din grajd sau din bazinul de acumularn laborator se turna n vase de 5 litri, se punea n frigider pentru 4-5 zilei peste fiecare 3-4 ore seagita manual. Dup 4-5 zile lichidul de la suprafaa sedimentului se strecura prin 2-3 straturi de

tifon pentru nlturarea maximal posibil a particulelor solide. Pregtit n asemenea mod, lichidulobinut din apele reziduale de la complexele de bovine, porcinei avicole, era utilizat n experiene.Ginaul de porumbei a fost colectat n nc perile cresctoriei i amestecat cu ap n propor ie de1:1, agitati pregtit dup modul descris pentru apele de la complexele animaliere.

n toate experienele au fost folosite aceleai concentraii de ape reziduale indiferent deoriginea lor (1, 5, 10, 15i 20 %).

Analiza chimic a apei a fost efectuat dup modelele descrise n lucrarea Analiza chimic a apei potabilei de irigare (2006).

Particulele suspendate n ap, culoarea, mirosuli transparena au fost determinate dup

metodele lui.. (1960), , (1974). CCO s-a determinat dup metoda Tiurin(1975). Oxidabilitatea a fost determinat prin permanganat de caliui prin bicromat.


9/32

8

Oxigenul dizolvat n ap s-a determinat dup metoda Wincler.Determinarea azotului totali fosforului total n apele reziduale de la diferite complexe avicolei

animaliere s-a efectuat prin metoda fotometriei dup Kendal. Azotul amoniacal s-a determinat prinmetoda fotometric cu aplicarea reactivului Nesler. Azotul nitrailor a fost determinat prin reducere pn

la amoniac, iar fosforul mineral prin metoda fotometriei, micro-i macroelementele dup metodelestandard descrise n Analiza chimic a apei potabilei de irigare.

Efectivul numerici biomasa microalgelor s-au determinat dup metodele utilizate nalgologiei hidrobiologie.

Pentru determinarea biomasei absolut uscate a microalgelor, suspensia se supuncentrifugrii i sedimentul se usuc dup metoda descris de L.Sirenco. Biomasa algelor macroscopicei a plantelor acvatice superioare s-a determinat prin simpla cntrire.

2.3. Caracteristica apelor reziduale de la diferite complexe animalierei avicoleCompoziia fizico-chimic a apelor reziduale de la complexele animalierei avicole este

foarte variat i depinde de unir de factori, cum ar fi calitatea nutriiei, metoda nltur riideeurilor, calitatea apei utilizat la cur irea grajdului, nivelul dizolvrii reziduului, concentraia icaracterul particulelor solide etc. Consumul chimic al oxigenului (CCO) a apei la ieirea din grajdajunge la cota de 12000 mg O2/l, fapt care ne vorbete despre cantitatea nalt a substanelor organice. Cantitatea total a azotului la ieirea din grajd constituie 675,0 mg N/l, iar cea a fosforuluitotal 567,3 mg/l. Foarte nalt la aceast treapt a sistemei de epurare este concentraia azotuluiamoniacal 236,5 mg N/l. n acelai timp, concentraia azotului nitric nu depete 2,1 mg N/l.Concentraia ionilor potasiului (K) de asemenea este nalt 1229,5 mg K/l.

n bazinul unde apele se depoziteaz i se pstreaz, calitatea apei este mai favorabil pentrudezvoltarea primelor organisme fototrofe. n primul rnd, n acest bazin brusc scade concentria particulelor solide suspendate n ap, de la 12500 pn la 1255 mg/l. Concentraia azotului totali afosforului scade corespunztor de dou i de trei ori, concentraia potasiului se reduce de asemenea detrei ori. De zece ori se reduce consumul chimic al oxigenului (CCO), fapt ce demonstreaz c proceselede mineralizare a substanelor organice se petrec intens. Apele reziduale de la complexele de porcinconin azot total pn la 642 mg/l, amoniacal 450 mg N/l, nitric 133 mg N/l, fosfor 320 mg/l.

Concentraia potasiului n apele de la complexele de suine este mult mai redus ca n cele dela complexele de bovine.

Apele reziduale de la complexele avicole de asemenea se caracterizeaz printr-o cantitatei maisporit a azotului, fosforuluii potasiului. Coninutul chimic al oxigenului n toate apele este nalti ndependen de soiul animalelor variaz de la 1270 mg O2/l la complexele avicole pn la 1993 mg O2/lla cele de bovine.

Coninutul nalt al azotului, fosforului, potasiuluii al altor elemente nutritive n toate apelereziduale de la complexele animaliere permite aplicarea lor n calitate de mediu nutritiv pentruir de specii de algei plante superioare acvatice n scopul, pe de o parte, extragerii din ap aacestor elemente, iar pe de alt parte - obinerii biomasei cu caliti chimice valoroase, care ar puteafi aplicat n calitate de surs nutritiv pentru animalei psri.


10/32

9

Capitolul III. PARTICULARITATILE CULTIVARII ALGELOR PE MEDII CUADAOS DE APE REZIDUALE DE LA COMPLEXELE AVICOLE,DE BOVINE SI SUINE

3.1. Cultivarea microalgelor

n experienele noastre au fost antrenate 3 specii de microalge (Synechocystis salina,Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda ) si 2 specii de alge verzi macroscopice (Cladophora

fracta si Rhizoclonium hieroylyphicum ). Toate aceste specii se ntlnesc, n diferite cantiti, n bazinele de epurare a apelor reziduale de la complexele zootehnice. In acelai timp compoziiachimic a biomasei sintetizate de aceste alge este foarte valoroasa n calitate de supliment n nutria psrilor i animalelor.

In rezultatul cultivrii algelor pe medii cu ape reziduale se obin dou avantaje. Pe de o partealgele asimileaz din ap elementele poluante, iar pe de alt parte biomasa sintetizat poate fifolosit ca supliment n nutriia animalelor sau psrilor de la complexele care produc acestereziduuri.

Experienele noastre de cultivare a algelor pe ape reziduale, au fost efectuate in condiii delaborator.

3.1.1. Cultivarea microalgeiSynechocystis salina Numrul iniial de celule n toate variantele a constituit 2500 la 1 ml de mediu. In varianta n ca

s-a adugat 1% ape reziduale concentraia azotului total a constituit 13,7 mg/li 2,3 mh/l fosfor total. Peste2 zile de la inoculare efectivul numeric al algei s-a mrit de circa 12 orii a continuat s creasc pn la a15-a zi, cnd a atins cifra de 493.300 celule la 1ml. Dup a 15-a zi dezvoltarea algei a staionat.

In varianta cu 5% de ape reziduale de la complexul de gini, efectivul numeric al algei deasemenea a crescut, n comparaie cu varianta martor ns intensitatea dezvoltrii n primele 4 zile afost de 2 ori mai redus ca n prima variant. In aceast variant efectivul numeric al algei a crescut pn la a 8-a zi cnd a atins cifra de 393.800 cel/ml. Dup a 8-zi , intensitatea dezvoltrii algei anceput s scad i la cea de a 15-a zi nu depea 283.000 cel/ml. In variantele unde n mediulnutritiv s-a administrat 10, 15i 20% de ape reziduale, n care concentraia azotului varia ntre131,5i 274,0 mgN/l, iar cea a fosforului 23,0 - 46,0 mgP/l, alga se dezvolta slab. In mediul adaos de 15i 20% de ape reziduale la a 15-a zi numrul de celule la 1 ml a r mas acelai ca i lanceputul experienei. Deci, cea mai intens dezvoltare a algeiSynechocystis salina pe ape de la

complexul de gini se observ n mediul cu 1% de ape reziduale.i n mediul cu 5% de apereziduale alga se dezvolt, ins mai puin intens ca n prima variant. Sporirea concentraiei apelor reziduale influeneaz negativ asupra dezvoltrii algei Synechocystis salina. Pentru comparaie n paralel cu variantele n care s-a administrat ape reziduale de la complexul de gini, alga n aceleaicondiii de temperatur i iluminare a fost crescut pe mediul Jagujinskii care const din urmtoriiingredieni:

KNO3 - 0,5 gr/lMgSO4 7 H2O - 0,1 gr/l

N2HPO4 - 0,2 gr/lFeSO4 7 H2O - 2,0 mg/l

S-a observat, c pe mediul Jagujinskii intensitatea dezvoltrii algei Synechocystis salina

este de 10 -12 ori mai redus ca n variantele cu 1, 5 si 10% de ape reziduale de la complexul degini. Doar n variantele cu 15 si 20% de ape reziduale productivitatea algei a fost mai redus ca


11/32

10

n mediul Jagujinskii, fapt ce se observ foarte bine dac compar m dinamica creterii biomaseialgale pe diferite medii (fig.1). In a 15-a zi, biomasa algei n varianta cu 1% de ape a depit 500mg/l mas uscat. Aadar, pentru alga Synechocystis salina mediul nutritiv Jagujinskii, carecost scump, poate fi substituit cu un mediu n care se administreaz ape reziduale.

0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 15 zile

Biomasa, gr/l*0,1 1%

5%

10%

15%

20

MediulJagujinskii

Fig.1. Dinamica biomasei algeiSynechocystis salina cultivat pe medii cu diferite

concentraii de ape reziduale de la complexele de gini.Experienele efectuate de noi demonstreaz c administrarea unei cantiti mici de

biomas crescut pe ape reziduale n raia pasrilor sporete mult att cantitatea, cti calitatea

produciei.In apele reziduale de la complexele de bovine, concentraia azotului este mai redus ca n

apele de la complexele de gini, iar cea a fosforului practic este aceeai.Pe mediile cu dejecii de la complexele de suine microalga Synechocystis salina se dezvolt maiintens n concentraia de 5% n varianta unde cantitatea de azot total dizolvat n ap constituie32,0 mg/l si fosfor total 16,0 mg/l. In aceast variant la a 10-a zi de la inoculare, efectivulnumeric al algei a depit 639 milioane celule la 1 l de mediu cu biomasa de aproximativ 0,5gr/l.

Dup a 10-a zi dezvoltarea algei a ncetat, ba mai mult, chiar a nceput s scad i n ziua a15-a nu depea 363,3 mii celule la 1 ml cu biomasa de circa 0,37 gr/l (fig.2). In variantele cuconcentraii mai nalte de 5% de ape de la complexele de suine dezvoltarea algeiSynechocystis

salina evident se reine, n concentraiile de 15 si 20%, efectivul numeric al ei fiind mai redus ca nmediul nutritiv Jagujinskii.


12/32

11

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12 15 zile

Biomasa, gr/l*0,1 1%

5%

10%

15%

20

MediulJagujinskii

Fig.2. Dinamica biomasei algeiSynechocystis salina cultivat pe medii cu diferite

concentraii de ape reziduale de la complexele de suine.

3.1.2. Cultivarea microalgeiChlorella vulgaris Pe parcursul anilor 2005-2006 am efectuat o serie de experiene n scopul elabor rii

tehnologiilor de cultivare masiv a speciei Chlorella vulgaris pe diferite concentraii de apereziduale de la complexele de gini, bovinei suine. Cai n experienele cu microalgaSynechocystis salina , au fost utilizate aceleai concentraii de ape reziduale, de asemenea ncondiii de laborator, dup metodica descrisa n capitolul 2, cu excepia c n aceast serie deexperiene, n calitate de martor a servit mediul nutritiv Prat, care conine urmtorii ingredieni:

KNO3 - 0,1 gr/l

MgSO4 7 H2O - 0,01 gr/lK 2HPO4 - 0,01 gr/l

FeCl3 6 H2O - 0,001 gr/l

Agar Agar - 1,2%

Cel mai intens Chlorella s-a dezvoltat n varianta cu concentraia apelor reziduale de 1%.In aceast variant dezvoltarea algei a atins cota maximal la a 10-a zi, cnd efectivul numeric aconstituit 29,4 mil. celule la 1 ml de mediu. In a 12-a zi productivitatea algei a r mas practic laacelai niveli numai n ziua a 15-a se observa o scdere uoar n dezvoltarea Chlorellei.

In varianta cu concentraia apei reziduale de 5% alga de asemenea se dezvolt intens, cuefectivul numeric n a 10-a zi de 24,4 mil. celule la 1 ml, cu biomas uscat de 0,7gr/l.Concentraia apelor reziduale de la complexele de gini mai mare de 5% acioneaz negativ

asupra dezvoltrii Chlorellei. In concentraii pn la 5% alga se dezvolt mult mai intens ca nmediul Prat (fig.3), care cost mult mai scump.


13/32

12

0 2 4 6 8 10 12 15 zile

Biomasa, gr/l*0,11%

5%

10%

15%

20

Mediul Prat

Fig.3. Dinamica biomasei algeiChlorella Vulgaris cultivat pe medii cu diferite

concentraii de ape reziduale de la complexele avicole.A doua serie de experiene cu specia Chlorella vulgaris a fost consacrat evidenierii

particularitilor dezvoltrii acestei alge n medii cu diferite concentraii de ape reziduale de la complexelede bovine. Concentraia azotului total n apele reziduale utilizate n experiene a constituit 5,7-114,0 mg/l,iar cea a fosforului total de 2,5-41,0 mg/l. Numrul iniial de celule, cai n seria cu apele de lacomplexele de gini a constituit 1000 la 1 ml de mediu. n toate variantele n care s-a adugat apereziduale, Chlorella s-a dezvoltat mai intens ca n mediul Prat. Cea mai favorabil concentraie de apereziduale n aceast serie de experiene s-a dovedit a fi cea de 5%, unde concentraia azotului a constituit28,5 mg/li cea a fosforului 12,5 mg/l. In aceast variant la a 10-a zi de la cultivare, efectivul numerical algei a depit 64,3 mii. celule la 1 ml de mediu cu o biomas de peste 1,7 gr/l. n primele zile decultivare alga se dezvolt mai intens n variantele cu concentraia mai redus a apelor reziduale (1%i5%), ins dup o perioad de adaptare de 5-6 zile se observ o cretere brusc n dezvoltarea algei n toatevariantele. n varianta cu 10% de ape reziduale, productivitatea Chlorellei, n a doua jumtate a perioadeide cultivare, a fost mai nalt ca n toate celelalte variante.

0 2 4 6 8 10 12 15 zile

Biomasa,gr/l*0,1 1%

5%

10%15%

20

Mediul Prat

Fig.4. Dinamica biomasei algeiChlorella Vulgaris cultivat pe medii cu diferite

concentraii de ape reziduale de la complexele de suineMerit menionat faptul c pe mediile cu ape reziduale de la complexele de suine cea maiintens dezvoltare a Chlorellei a avut loc n varianta n care s-a administrat 10% de ape reziduale. Aici

9.0

8.0

6.0

4.10

2.20

2.200.28

0.28

2.8

5.6

8.4

9.2

15.0


14/32

13

la a 12-a zi de cultivare, efectivul numeric al algei a atins cota de 51,3 mii. celule la 1 ml de mediu c biomasa de circa 1,45 gr/l (fig.4).

Dup cum observm din diagrama expus n figura 4, n toate variantele n care s-aadministrat ape reziduale, cu excepia celei cu 20%, dezvoltarea algei a decurs mult mai intens cain mediul Prat. O deosebire foarte mare se observ dac compar m dezvoltarea algei n variantacu 10% de ape reziduale cu cea din mediul Prat. Pe mediul cu 10% dejecii, productivitatea algeieste de 3 ori mai sporit ca n mediul Prat. Aceasta ne vorbete despre faptul c apele rezidualede la complexele de porcine pot fi utilizate cu succes la cultivarea microalgelor n scopulobinerii biomasei ca surs nutritiv pentru animale, n primul rnd pentru porcine. E cazul s menionm aici c asemenea experiene nu au fost efectuate nc de nimeni.

Dac compar m rezultatele cultivrii Chlorellei n cele trei serii de experiene, putemconstata c cele mai prielnice pentru dezvoltarea acestei specii de alge sunt apele reziduale de lacomplexele de bovine n concentraie de 5-10% din mediul nutritiv.

Pe locul doi se plaseaz apele reziduale de la complexele de suinei ultimul loc le revineapelor de la complexele de gini, n care concentraia azotului dizolvat n ap este mult mai nalt can celelalte ape utilizate n calitate de mediu nutritiv pentru microalge. Probabil c prin aceea seexplic faptul c n variantele cu ape de la complexele avicole toate algele antrenate de noi nexperiene, cel mai intens se dezvoltau n cazul cnd se administra doar 1% din ape reziduale.

3.1.3. Cultivarea microalgeiScenedesmus quadricauda Concentraia optimal pentru dezvoltarea algei este cea de 5%. Dezvoltarea maximal a

algei s-a observat in cea de a 12-a zi de cultivare, dup care observm o reducere uoar aefectivului numeric n a 15-a zi.

0 2 4 6 8 10 12 15 zile

Biomasa,gr/l*0,1 1%

5%

10%

15%

20

Mediul Prat

Fig.5. Dinamica biomasei algeiScenedesmus quadricauda cultivat pe medii cu

diferite concentraii de ape reziduale de la complexele de suine.n variantele cu concentraia apelor reziduale de 10%, dup o acomodare de 5-6 zile, alga

Scenedesmus ncepe sa creasc pe ambele tipuri de ape, productivitatea lui deosebindu-se puinde cea din mediul Prat. Concentraia de 15 si 20% influeneaz negativ asupra dezvoltrii algei

att n variantele cu ape reziduale de la bovine, cti n cele de la suine. Biomasa algeiScenedesmus crescut pe medii cu ape reziduale de la suine a atins, n varianta cu 5%, n cea de

0

1.15

2.30

3.45

4.60

5.75


15/32

14

a 12-a zi de cultivare, a constituit circa 0,5 gr/l (fig.5). Aproximativ la acelai nivel a fost biomasa n aceast variant i n a 8-a zi,i n cea de a 15-a.

Experienele efectuate de noi au demonstrat urmtoarele. n apele reziduale de la gini,toate cele 3 specii de microalge s-au dezvoltat mai intens n varianta cu 1%. Sporireaconcentraiei n mediul de cultur al apelor reziduale de la gini se r sfrnge negativ asupradezvoltrii tuturor speciilor de microalge, ceea ce ne vorbete despre toxicitatea mai nalt aacestor ape. Apele de la complexele de bovine sunt mai favorabile pentru dezvoltarea algelor.

Toate trei speciile au produs o biomas maximal n varianta cu concentraia 10% de apereziduale de la bovine. Apele de la complexele de suine ocup o poziie intermediar ntre cele de lacomplexele avicolei cele de la bovine, ns i aceste ape, n concentraii pn la 5% pot substituimediile nutritive Prat sau Jagujinskii. Cea mai mare cantitate de biomas pe apele reziduale s-aobservat la specia Chlorella vulgaris, care n varianta cu 10% de ape reziduale de la bovine a produs ncea de a 12-a zi de cultivare 1,70 gr/l, iar n varianta cu 10% de ape de la suine 1,23 gr/l.

Pe locul doi dup productivitate se plaseaz specia Synechocystis salina din algelecianofite. Cea mai mare biomas a acestei specii s-a observat n varianta cu 10% de ape de la bovine, unde a constituit 0,9 gr/l.

Alga Scenedesmus quadricauda, neinnd cont de faptul c este o specie tolerant fa deconcentraii sporite de substane organice din ap, totui productivitatea ei este ceva mai redus ca la primele dou specii n toate cele trei tipuri de ape. Totui Scenedesmus quadricauda prezint un deosebitinteres ca agent biologic n epurarea apelor poluatei ca surs nutritiv pentru animale si psri.

3.2. Cultivarea algelor verzi macroscopiceAlgele verzi macroscopice de tipulCladophora fracta , Rhizoclonium hieroglyphicum ,

Enteromorpha intestinalis etc. prezint o parte componenta important a biocenozelor celor maidiverse bazine acvatice. Ele populeaz n temei bazinele mici cu ap stagnant sau suprafeele cuadncime mic a bazinelor de acumulare, iazurilor piscicole, lacurilor, blilor i rurilor cuscurgere lent. ndeosebi de intensiv se dezvolt aceste alge n bazinele concrescute cu planteacvatice superioare ( Phragmites australis, Typhalatifolia, T. angustifolia, Schoenoplectuslacustris, Sch. tabernaemontani etc.). In timpul verii aceste alge formeaz un covor n form de psl care se ridic la suprafaa apei printre tufiurile de plante superioare, cu o productivitate de pn la 10-15 kg mas verde la 1 m2. Foarte frecvent algele verzi filamentoase se dezvolt exagerat n locurile unde n bazin se deverseaz ape reziduale poluate sau n locurile de hr nire a

petelui n bazinele piscicole. Investigaiile efectuate au demonstrat c administrarea n raia psrilor a unei cantiti mici de biomas uscat de alge filamentoase colectate din bazinenaturale, sporete productivitatea lor cu 10-15%.

3.2.1. Cultivarea algei Cladophora fractaExperienele cu specia Cladophora fracta au fost efectuate n scopul evidenierii concentraiilor de ape

reziduale optimale pentru dezvoltarea algei cti a capacitii ei de asimilare a azotuluii fosforului din ap.Schema experienelor petrecute in laborator n principiu a r mas aceeai cai cu microalgele. Au fost aplicateaceleai concentraii de ape reziduale (1, 5, 10, 15 si 20%), de la complexele de gini, bovinei suine, aceeaitemperatur i iluminare. Diferena a constat numai n aceea c experienele s-au petrecut n vase de sticl cuvolumul de 5 sau 10 l, iar n calitate de martor a servit mediul Uspenskii nr.3, care conine urmtoareleingrediente: MgSO4 0,002g/l, Ca(NO3)2 0,005g/l, KH2PO4 0,005g/l, CaO 0,05g/l, si FeCl3 urme.


16/32

15

Biomasa iniial a algei n toate variantele experienelor a fost de 1gr/l.i n acest set deexperiene, ca i cele cu microalgele, nu se observa o mare diferena n intensitatea dezvoltriialgei Cladophora fracta n dependen de originea apelor reziduale. n ceea ce priveteconcentraia apelor reziduale s-a observat c n concentraiile de la 1% pn la 10% inclusiv, biomasa algei crete, iar n concentraiile de la 15 i 20% alga nu piere, ns biomasa cretencet. De exemplu, n apele reziduale de la complexele de gini n varianta cu 1% de apereziduale la a 15-a zi de cultivare, biomasa algei a crescut de aproximativ 5 ori n comparaie cucea iniial i a constituit 4,8 g/l mas absolut uscat.

Aproximativ n aceeai msur s-a dezvoltat algai n varianta cu 5% de ape reziduale.Cel mai intensiv a crescut biomasa Cladophorei n varianta cu 10% de ape, unde n a 15-a zi decultivare a constituit circa 6 gr/l BAU (biomas absolut uscat), ceea ce de 6 ori s-a mrit ncomparaie cu cea iniial.

Toate acestea demonstreaz c alga Cladophora fracta se dezvolt intens n apele reziduale de lacomplexele avicole diluate n propor ii de pn la 10%i poate fi utilizat, pe de o parte, ca un agentimportant al epur rii biologice a acestor ape iar, pe de alt parte, ca surs de vitamine, proteinei altesubstane biologic active n nutriia psrilor.

n seria de experiene cu diferite concentraii de ape de la complexele de bovine s-aobservat o legitate similar cu cea de la complexele avicole n dinamica creterii biomasei deCladophora. Unica deosebire ntre aceste dou serii de experiene a constat n aceea c nvarianta cu 10% de ape de la bovine, biomasa algei a fost ceva mai sporit, constituind 6,5 gr/lBAU, ceea ce cu 0,6 gr/l a fost mai nalt ca n varianta cu 10% de ape de la gini. In toatecelelalte variante cu ape de la bovine (fig.5a), dezvoltarea algei Cladophora fracta a parcurs cai

n setul de experiene cu diferite concentraii de ape de la complexul de gini.

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12 15 zile

Biomasa, gr/l

1%

5%

10%

15%

20

MediulUspenskii N=3

Fig.5. a. Dinamica creterii biomaseiCladophora fracta

cultivat pe medii cu adaosde ape reziduale de la complexele de bovine.


17/32

16

Experienele efectuate cu aceeai Cladophora fracta ns cu utilizarea diferitelor concentraii de ape reziduale de la complexele de suine, au demonstrat c aceste ape sunt mai puin favorabile pentru dezvoltarea algei. Dezvoltarea maximal a Cladophorei a avut loc nconcentraia de 1%. In aceast variant n a 15-a zi de cultivare, biomasa algei a constituit 5,1gr/l. Concentraii mai nalte de 1% de ape de la suine rein evident dezvoltarea algei (fig.6).

Pe msura sporirii concentraiei apelor de la suine n mediul de cultur productivitateaalgei scade, iar n varianta cu 20% n cea de a 15-a zi de cultivare nu depea 1,5 gr/l, ceea cenumai cu 0,5 gr/l a depit masa inoculumului.

0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 15 zile

Biomasa, gr/l

1%

5%

10%

15%

20

MediulUspenskii N=3

Fig.6. Dinamica creterii biomaseiCladophora fracta cultivat pe medii cu dejecii

de la complexele de suine.Observaiile noastre, efectuate n laborator, au demonstrat c n concentraii de 10-20%

de ape de la suine alga se acomodeaz mai lent, ns dup 25-30 de zile biomasa ei treptat ncepes creasc. Acest moment poate fi exploatat n cazul n care alga este utilizat n scopul epur rii biologice a apelor poluate depozitate ntr-un bazin pentru o perioad mai ndelungat.

n asemenea caz, dup 30-35 de zile de la inoculare, procesul de fotosintez a algei seintensific i in ap se elimin o cantitate mare de O2 care contribuie la epurarea apei. S-aconstatat ca 1 gr. de mas verde de Cladophora fracta elimin n procesul fotosintezei ziua ntreorele 10i 12 de la 3,5 pn la 4,2 mg. O2/or i dac biomasa Cladophorei n a 30-zi dup inoculare n aceste bazine constituie 2,0 2,5 kg/m2 mas verde, atunci ne putem imagina cecantitate de oxigen elimin n mediu aceast alg i ct de important este solul ei n procesul deautoepurare a apelor poluate cu substane organice.

3.2.2. Cultivarea algei Rhizoclonium hieroglyphicum O alt specie de alge verzi filamentoase antrenat n experienele noastre a fost

Rhizoclonium hieroglyphicum, care se refer

la aceeai categorie taxonomic

ca

i Cladophora

fracta.


18/32

17

Rhizoclonium hieroglyphicum ne-a atras atenia prin faptul c de obicei se ntlnete nlocurile unde n bazinele acvatice se deverseaz ape reziduale de la fabricile de vinuri, uzinele deconserve etc. Pe lng aceasta rizoclonul intensiv este utilizat ca surs nutritiv de ctre petiifitofagi, n primul rnd de ctre Cosa Ctenopharingodon idella i de ctre unir de specii de psri de balt (ceaga, rae, ginua de balt, gte, lebede etc.).

Rezultatele cultivrii algei Rhizoclonium hieroglyphicum pe medii cu ape reziduale de lacomplexele de gini au demonstrat urmtoarele: n variantele de 1, 5i 10% cu concentraiaazotului total 13,7 131,4 mg/li fosforului: 2,3 23,0 mg/l, alga se dezvolt ceva mai intens can mediul Uspenskii nr.3. Dezvoltarea maximal a algei n acest set de experiene a avut loc nvarianta cu 10% de ape rezidualei a constituit 6,2 gr/l BAU. Merit menionat faptul c iCladophora fracta a produs o biomas maximal n aceeai concentraie de azoti fosfor.

Cultivarea algei Rhizoclonium hieroglyphicum pe medii cu diferite concentraii de apereziduale de la bovine a demonstrat posibilitatea obinerii unei biomase valoroase.

Cea mai nalt biomas a algei s-a produs n varianta n care concentraia azotului aconstituit 57,0 mg/l, iar cea a fosforului 25,0 mg/l. In aceast concentraie la cea de a 15-a zi decultivare biomasa a ajuns la 7,2 gr./l BAU. S-a constatat c pe medii cu dejecii de la bovineRhizoclonium hieroglyphicum se dezvolt mai intens ca n mediile cu ape de la gini, fapt care afost sesizati n experienele cu celelalte specii de alge.

In rezultatul experienelor noastre s-a constatat c att microalgele cti algelemacroscopice filamentoase verzi pot fi cultivate prin substituirea mediilor minerale costisitoarecu anumite concentraii de ape reziduale de la complexele zootehnice n scopul obinerii biomasei pentru cele mai diverse scopuri, n primul rnd, ca supliment stimulator n nutriia

psrilor i animalelor. Biomasa algal obinut cu astfel de tehnologie poate fi utilizat i ncalitate de stimulator biologic pentru plantele de cultur cu o eficacitate economic deosebit.Aceasta se refer n primul rnd la microalgeleSynechocystis salina, Chlorella vulgaris ,Scenedesmus quatricauda ct i altor specii de tipul acestora, cum ar fiChlamydomonasreinhardii, Spirulina platensis etc. In ceea ce privete algele verzi filamentoase macroscopice, biomasa sintetizat de la ele poate fi utilizat ca ngr mnt organic n scopul sporirii fertilitiisolului.

3.2.3. Dependena dezvoltrii algelor n cultura de biomasa inoculumuluiDeosebirea esenial n intensitatea creterii biomasei n variantele cu cantitatea iniial

de inoculum diferit se observ n primele 5-6 zile de cultivare. Aa de exemplu, n varianta cu 1gr/l de inoculum n a 2-a zi de cultivare biomasa algei aproape c s-a dublat, constituind 1,8 gr/l.In varianta cu 1,5 gr/l biomasa n cea de a 2-a zi de cultivare s-a mrit cu 0,7 gr/l, iar n cea cu5,0 gr/l inoculum n aceeai zi a crescut numai cu 0,1 gr/l. Aceast corelaie n intensitateacreterii biomasei se menine i n urmtoarele zile de cultivare.

Prezint interes compararea coeficientului de cretere a biomasei pe parcursul a 15 zile decultivare. Coeficientul de cretere a fost calculat dup formula: C =C f /C i unde C f biomasafinal, C i biomasa inoculumului. Coeficientul de cretere a biomasei n dependen decantitatea iniial a inoculumului este redat n fig. 7.


19/32

18

012345

6789

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 5,0 Inocul, gr/l

Biomasa, gr/l

biomasa finala

coeficientulcresterii

Fig. 7. Dependena dinamicii biomaseiCladophora fracta de densitatea de inoculum

n mediul cu 10% ape de la gainiAadar, sporirea densitii iniiale a inoculumului contribuie la diminuarea intensitii

creterii algeii la echivalarea treptat a produciei finale. Cu ct biomasa iniial este mai mare,cu att coeficientul de cretere este mai redus, neinnd cont de faptul c biomasa final n celedin urm se echivaleaz. Aceast legitate are o deosebit importan i trebuie s se in cont deea n procesul elabor rii tehnologiilor de cultivare industrial a tulpinilor de alge n scopulobinerii biomasei valoroase, ndeosebi cnd algele sunt cultivate pe medii cu dejecii de lacomplexele zootehnice, fapt care se refer att la algele macroscopice, cti la cele microscopice.

Capitolul IV. CULTIVAREA PLANTELOR SUPERIOARE PE MEDII CUDEJECII DE LA COMPLEXELE DE GINI I ROLUL LOR N PROCESUL DEEPURARE BIOLOGIC A APELOR POLUATE

Au fost efectuate o serie de experimente n scopul evidenierii posibilitii utilizrii apelor reziduale de la complexele de gini n cultivarea a trei specii de plante acvatice superioare( Lemna trisulca, Lemna minor i Myriophyllum spicatum ). Toate aceste trei specii conin n biomasa sintetizat un procentaj sporit de proteine, glucide, lipide, vitamine, microelementeialte substane biologic activei sunt pe larg r spndite n cele mai diverse bazine acvatice. Masaverde a acestor specii de plante este intens utilizat ca surs nutritiv de cele mai variate specii

de psri i animale, care populeaz diverse ecosisteme acvatice.4.1 Cultivarea speciei Lemna trisulca L.n varianta cu concentraia de 10% de ape reziduale dezvoltarea lintiei trinervate n

primele 12 zile de cultivare a fost similar variantei cu concentraia de 5%, biomasa constituind237, 1 g/m2, depind-o doar cu 8 g/m2. n cea de a 20-a zi de cultivare biomasa lintiei nvarianta cu concentraia de 10% ape reziduale a depit 433,2 g/m2 iar n cea de a 30-a zi s-aredus cu 13g/m2.

n varianta cu concentraia de 15% de ape reziduale dezvoltarea lintiei pe tot parcursulexperimentelor a fost mai redus ca n celelalte concentraii, ns n cea de a 20-ai 30-a zii naceast variant biomasa a fost mai nalt dect se observ n condiiile naturale.i numai n


20/32

19

concentraia de 20% ape reziduale planta s-a dezvoltat mai slab. Dar i n aceast concentraie biomasa se menine n limitele oscilaiei ce corespund condiiilor naturale (tab.1).

Tabelul 1Dinamica dezvoltrii speciei L. trisulca pe medii cu diferite concentraii de ape

reziduale de la complexele avicoleDinamica creterii biomasei

pe zile, g/m2Concentrai

a apelorreziduale,

n %

Concentraiaazotului

total, n mgN/l

Concentraiafosforului

total, n mg/l

Biomasainoculumului

g/m2 6-a 12-a 20-a 30-a

1 13,7 2,3 30,0 63,5 130,1 280,0 310,25 68,5 11,5 30,0 69,2 229,2 413,3 409,110 131,4 23,0 30,0 68,3 237,1 433,2 420,215 205,5 34,5 30,0 70,2 199,2 410,3 400,2

20 274,0 46,0 30,0 40,2 104,3 193,2 286,4

n felul acesta s-a constatat c planta L. trisulca poate fi cultivat pe medii cu dejecii dela complexele avicole. n rezultatul cultivrii se obine biomasa care ar putea fi utilizat casupliment nutritiv pentru aceleai gini. Experimentele efectuate de noi au demonstrat c

L.trisulca cultivat pe medii cu dejecii de gini produce o biomas mult mai sporit dect seobserv n condiiile naturale. Avnd n vedere faptul c biomasa L. trisulca conine un procentajnalt de proteine, glucide, lipidei un ir de substane biologic active, aceast plant prezint osurs deosebit de preioas pentru biotehnologia modern. O particularitate deosebit a acestei

plante este faptul c ea se dezvolt intensi n bazinele nnmolite cu adncimea de 0,1 0,2 m,unde mpreun cu alte specii de Lemna ( L. minor, L. polyrrhyza ) adesea sunt unicele plante din biotopul dat.

4.2 Cultivarea speciei Lemna minor L.Cea mai favorabil concentraie de dejecii de gin a fost de 10%. n aceast variant, n

primele 12 zile de cultivare creterea biomasei lintiei a fost asemenea cu cea din varianta cu 5 %dejecii. Aici, cai n cazul speciei Lemna trisulca, n primele zile de cultivare are loc adaptarea plantei. Dup aceast perioad biomasa lintiei a nceput evident s creasc i la cea de a 20-a zi aatins cota de 314,2 g/m2, fiind mult mai nalt ca n varianta cu 5%. Merit menionat faptul c ncondiii naturale productivitatea acestei specii de linti nu depete 220-225 g/m2 BAU. Sporireaconcentraiei de ape reziduale mai mult de 10 % reine dezvoltarea lintiei, dei aceast specie prefer bazinele cu ap bogat n substane organice, cu toate c n concentraii sporite de organic dezvoltarea ei se reine.

Consider m c aceast specie prezint un deosebit interes pentru biotehnologia modern.n primul rnd, este o plant tolerant fa de condiiile mediului. n al doilea rnd, produce o biomas pn la 300-350 g/m2 n 15 -20 zile. Biomasa ei conine proteine pn la 25-26% dinmasa absolut uscat, care este uor asimilat de psri i animale. n al treilea rnd, lintia mic poate fi cultivat n bazine mici construite n diverse r pi, vguni, etc., inutile pentruagricultur , dar care se gsesc n apropierea complexelor zootehnice.


21/32

20

4.3 Cultivarea speciei Myriophyllum spicatum L. Myriophyllum spicatum (prsnelul), cai speciile de linti, prefer bazinele sau zonele

bazinelor, unde apa conine multe substane organice dizolvate. Cea mai nalt productivitate n bazinele naturale se observ n lunile iulie-august la temperatura de 24-27oC cnd biomasaoscileaz n diferite bazine ntre 330i 480 g/m2 BAU. Pe tulpinile plantei de prsnel epifiteaz un ir de specii de alge diatomeiei alge verzi filamentoase, biomasa crora depete de ctevaori biomasa plantei gazde. ndeosebi de intens populeaz algele aceast plant n a doua jumtatea lunii iulie - prima jumtate a lunii august cnd temperatura apei este maximal. Cultivarea planteiMyriophyllum spicatum s-a efectuat dup aceiai schem ca i n cazul speciilor de linti din genul Lemna.

Biomasa iniial a fost de 30g /m2 i a constat din fragmente tinere numai ce desprinse de latulpina plantei. n rezultatul efecturii experienelor noastre s-a constatat c Myriophyllumspicatum poate fi cultivat pe medii cu dejecii de gin, concentraia crora nu trebuie s depeasc 10% din componena mediului nutritiv.

BiomasaM.spicatum constituie o surs nutritiv suplimentar de mare valoare pentru petiifitofagi, psrile de balt i cele domestice. O alt particularitate a acestei specii este c n cazulconinutului sporit de sruri de calciu n ap toat planta se acoper cu un strat alb de calciu. Calciun mod obligator este inclus ca supliment n nutriia ginilor outoare n scopul ntririi coajei oulor.Administrarea n calitate de supliment nutritiv a biomasei prsnelului acoperit de alge epifitei decalciu ar reduce mult necesitatea utilizrii varului n avicultur i n mare msur ar substitui premixul vitamino-mineral care la noi se import la un pre foarte nalt.

n consecin experienele noastre au demonstrat c apele reziduale de la complexele de

gini pot fi utilizate n calitate de medii nutritive n cultivarea plantelor acvatice superioare( L.trisulca - lintia trinervat, L.minor lintia mic i M.spicatum prsnelul) n scopulobinerii biomasei vitamino - minerale cu un coninut bogat de vitaminei proteine de odigerabilitate nalt. Aplicarea acestei biomase n calitate de supliment n nutriia psrilor ianimalelor ar spori mult productivitatea n zootehnie

4.4. Rolul plantelor acvatice superioare in modificarea unor componeni chimici napele reziduale de complexele avicole

n acest compartiment vom expune rezultatele analizei schimbrilor unor parametrichimici ai apelor reziduale de la complexele avicole pe parcursul cultivrii plantelor L. trisulca,

L. minor i Myriophylum spicatum . Observaiile au fost efectuate pentru toate acestea specii nvarianta cu 10% de ape reziduale ca fiind cea mai optimal pentru dezvoltarea lor.

Dup cum vedem din datele tabelului 2, toate trei specii de plante superioare, antrenate nexperimentele noastre, asimileaz din apele reziduale o cantitate evident de substane poluante,se observ o diminuare a concentraiei ionilor de hidrogen, datorit crui fapt pH-ul sporete,avnd valori diferite n dependen de specia de plante. Concentraia oxigenului dizolvat n ap depinde de intensitatea creterii biomasei plantelor i n toate cazurile.

Un argument semnificativ care caracterizeaz intensitatea procesului de epurare a apelor reziduale este consumul chimic de oxigen dizolvat n ap. Reducerea consumului de oxigenutilizat la mineralizarea substanelor organice dizolvate n ap demonstreaz intensitatea procesului de epurare. Cu ct cantitatea de oxigen consumat la mineralizarea substanelor


22/32

21

organice este mai mic, cu att mai intens au parcurs procesele de epurare. n procesul deepurare biologic a apelor poluate cu substane organice plantele superioare de asemenea joac un rol deosebit de important. Experimentele efectuate de noi au demonstrat c L. trisulca, L.minor i Myriophyllum spicatum asimileaz din mediul nutritiv n primul rnd azotuli fosforul.Concentraia oxigenului dizolvat n ap crete n dependena de specia de plante, valoarea CCOse reduce corespunztor creterii biomasei. Scderea uoar a concentraiei oxigenului dup a20-a zi de cultivare este legat de utilizarea lui la descompunerea biomasei plantelor moarte.Deci plantele superioare nu numai c produc o biomas valoroas dup compoziia chimic, dar i contribuie cu certitudine n mod eficient la epurarea apelor reziduale.

Tabelul 2Modificarea unor ingredieni chimici n apele reziduale ( 10%) de la complexele

avicole n procesul cultivrii plantelor acvatice superioare

Timpul

n zile

Biomasa,

g/m2 pH O2 ,

mg/l

CCO,

mgO2/l

N total,

mg/l

N,mineral

mg/l

P total,

Mg/l

Lemna trisulca

1 30,0 7,6 6,03 628,3 131,4 60,3 23,06 68,3 7,9 9,14 219,8 21,6 12,9 8,412 237,1 8,2 11,04 81,6 18,3 11,2 6,120 433,2 8,4 13,10 11,3 10,6 7,9 2,130 420,2 8,6 12,11 27,8 10,3 7,3 1,4

L.minor

1 30,0 7,2 6,9 639,4 131,4 60,3 23,06 113,9 7,3 9,12 216,3 27,1 37,3 11,812 269,2 7,4 9,14 84,9 13,6 21,9 10,320 314,2 7,6 9,11 10,2 11,4 9,8 5,630 296,2 7,1 8,15 21,1 10,6 10,1 2,3

Myriophyllum spicatum

1 30,0 7,4 6,4 643,5 131,4 60,3 23,06 75,3 8,2 9,5 211,2 23,1 18,2 11,212 381,2 8,3 10,8 76,1 14,2 13,1 4,220 593,3 8,6 14,3 12,1 10,6 9,6 1,430 444,1 8,5 12,1 12,2 10,9 10,3 1,2

Capitolul V. ROLUL ALGELOR N MODIFICAREA COMPOZIIEICHIMICE A APELOR REZIDUALEI OBINERII BIOMASEIFURAJERE

Apele reziduale de la complexele zootehnice (avicole, bovine, suine etc.) regenerate prin

metode fizico-chimice conin nc o serie de substane care n mare msur sunt toxice pentruhidrobioni, n primul rnd pentru animalele acvatice. Cultivarea algelor pe aceste ape contribuiela detoxicarea lor i n acelai rnd se obine biomas, care, dup cum am menionat mai sus,


23/32

22

poate fi utilizat n calitate de supliment n nutriia acelorai animale sau ca stimulatori pentrudezvoltarea plantelor de cultur .

Apele reziduale de la complexele zootehnice se caracterizeaz printr-un coninut mairedus al ionilor metalelor grelei detergeni, care influeneaz negativ asupra organismuluiomuluii animalelor. Biomasa algal crescut pe ape menajere ale oraelor sau ntreprinderilor industriale nu se recomand n calitate de supliment n nutriia animalelor.

5.1. Modificarea unor ingredieni chimici din apele reziduale sub influena algeiChlorella vulgaris .

Experimentele cu tulpinile deChlorella vulgaris au fost efectuate n condiii de laborator.S-a constatat c n dependen de creterea efectivului numeric al algei se reduce concentraiaazotului n ap. Timp de 20 zile alga a asimilat 95% din azotul totali tot attea procente dinazotul amoniacal (tab.3)

Fosforul, dup cum vedem din datele tabelului 3 a fost asimilat aproximativ la feli laterminarea experimentului a r mas 5,2% din cantitatea lui iniial. Eficacitatea procesului deautoepurare a apelor poluate este determinat de concentraia oxigenului dizolvat n ap. naceast serie de experimente concentraia iniial de oxigen dizolvat n ap constituia 6,32 mg/l.Pe msura creterii efectivului numeric al algei cantitatea de oxigen a crescut pn la 12,32mgO/l cea ce este caracteristic pentru apele naturale moderat poluate cu substane organice.Aceasta denot rolul algei n procesul de epurare a apelor poluate.

Tabelul 3Modificarea compoziiei fizico-chimice a apelor reziduale de la complexele avicole

sub influena algei Chlorella vulgaris, 10%.

Timpulcultivrii n zile

Numrulde celule pH

O2 dizolvat,mg/l

CCO,mgO2/l

CBO5,mgO2/l

N total,mgN/l

NH4,mgN/l

P total,mgP/l

0 2000 7,6 6,32 224,5 113,5 131,4 65,4 23,05 10300 8,3 10,41 149,2 83,2 70,2 29,6 16,310 64360 8,6 12,32 32,1 75,2 40,1 11,3 8,615 69330 8,5 12,27 11,2 10,3 11,2 8,4 3,520 6540 8,4 11,80 6,2 8,2 6,3 4,5 1,2

5.2. Modificarea compoziiei chimice a mediul nutritiv cu adaos de 10% apereziduale de la bovine sub influena algei Scenedesmus quadricaudaExperimentele au fost efectuate de asemenea n laborator dup aceeai schem ca i n

cazul cu tulpina Chlorella vulgaris cu excepia c n mediul cultural au fost adugate 10% de apereziduale de la bovine. Concentraia azotului totali a azotului amoniacal pe parcursul perioadeide 20 zile s-a redus aproximativ cu 96%, iar a fosforului cu 93%. De aici reiese c algaScenedesmus quadricauda consum n procesul metabolismului mai mult azot ca Chlorellaimult mai puin fosfor. ns ambele specii contribuie considerabil la epurarea apelor poluate prin

asimilarea compuilor azotului i fosforului i prin eliminarea oxigenului n procesulfotosintezei, care joac un rol deosebit de important n procesul de mineralizare a substanelor organice instabile, uor accesibile bacteriilor.


24/32

23

n a 15-a zi de cultivare concentraia oxigenului dizolvat n ap a atins cota de 14,3mgO/l, fapt care denot c procesul autoepur rii parcurge intens. n felul acesta s-a demonstratc n rezultatul cultivrii pe medii reziduale de la complexele zootehnice algele asimileaz pn la 90-93% din compuii fosforuluii pn la 90-97% ai azotului. Dup 10-15 zile de cultivareconcentraia oxigenului dizolvat n ap ajunge pn la 12-14 mgO/l, concentraie caracteristic pentru bazinele naturale. Reducerea evident a consumului biochimic de oxigen n apelereziduale este de asemenea demonstreaz rolul algelor n procesul de epurare.

5.3. Utilizarea biomasei algale obinute pe medii cu ape reziduale de la complexelezootehnice ca supliment n nutriia puilor de gini

Investigaiile efectuate de noi n laborator i pe teren, pe parcursul a mai multor ani, audemonstrat c n condiii favorabile de dezvoltare pe medii cu dejecii de la complexelezootehnice aa specii ca Synechocystis salina, Spirulina platensis, Chlorella vulgaris,Scenedesmus quadricauda, S. Spinosus, Chlamydomonas reihardii etc. produc pn la 120-130g/m2 biomas ntr-o singur zi sau circa 120 kg/ha. De aici rezult c n condiiile climaterice aleR. Moldovai Romnia ntr-un iaz biologic a sistemelor de epurare a apelor reziduale alecomplexelor avicolei animaliere cu suprafaa de 1 ha, ntr-o perioad de vegetaie se poateobine o cantitate de circa 200 t/ha biomas algal. Valorificarea acestei cantiti de mas organic vegetal, n calitate de supliment n nutriia psrilor sau animalelor stimuleaz mult productivitatea lor, contribuind prin aceasta la obinerea unui profit economic impuntor.

n acelai timp este necesar deinut cont de faptul c biomasa algal poate fi administrat selectiv animalelor sau psrilor care produc reziduurile utilizate n procesul de cultivare a algelor.Biomasa crescut pe reziduuri de la complexele avicole poate fi utilizat n primul rnd psrilor de

la complexul dat. Tot aa se procedeaz i cu biomasa obinut pe medii de la complexele de porcine, bovine etc.Experienele efectuate de noi la fabrica de gini a fermei HOFIGAL cu aplicarea n

nutriia ginilor a biomasei algale obinut pe reziduuri influeneaz pozitiv dezvoltarea psrilor manifestat prin viabilitate nalt, superioritatea n greutatea corporal i n calitatea produciei.Investigaiile efectuate de noi au demonstrat, c oule obinute de la ginile, care au primit nnutriie biomas algal, conin vitamine, n special provitamina A de dou trei ori mai multe can oule de la ginile din grupa martor. De aici se vede clar c biomasa algal contribuie nunumai la obinerea unei cantiti mai sporite de producie, dar i la sporirea calitii ei.

GENERALIZRI I RECOMANDRIInvestigaiile efectuate de noi pe parcursul anilor 2004-2006 n condiii de laborator i pe

teren i analiza datelor din literatur referitor la rolul algelor i plantelor acvatice n procesulepur rii apelor reziduale de la complexele zootehnicei producerii biomasei favorabile denot faptul, c deficitul de proteine comestibilei furajere, care din an n an devine tot mai pronunat,impune omenirii detiin s evidenieze noi surse netradiionale de obinere a proteinelor,glucidelor, lipidelor, vitaminelor i altor substane biologic active.

n legtur cu creterea exagerat a populaiei globuluii urbanizrii intensive apare problema epur rii apelor menajere de canalizare a oraelor i ntreprinderilor industriale care


25/32

24

prezint un mare pericol pentru mediul ambiant. Epurarea acestor ape numai prin metode fizico-chimice nu poate fi suficient.

O cale efectiv de epurare a apelor menajere este cea biologic prin cultivarea diferitor specii de alge. Experimental s-a demonstrat c toate speciile de algei plante acvaticesuperioare, antrenate n cercetrile noastre, sunt capabile s se dezvolte pe medii cu concentraiide ape reziduale pn la 20-25%. Unele specii ca, de exemplu, Synechocystis salinai Chlorellavulgaris se dezvolt intens i n concentraii mai sporite. ns pentru majoritatea speciilor antrenate n experimentele noastre concentraiile optimale de ape reziduale n mediul nutritiv ndependen de origineai compoziia chimic variaz ntre 5i 15%. Cultivarea algelor i a unor specii de plante acvatice superioare pe medii cu dejecii de psri i animale demonstreaz c apele reziduale pot fi conversate n biomas, care la rndul ei poate fi utilizat n cele maidiverse scopuri.

n rezultatul cultivrii algelor i plantelor superioare pe medii cu ape reziduale obinem biomas vegetal, care dup unele ingrediente depete calitatea biomasei obinute pe mediiminerale costisitoare. Experimentele noastre au demonstrat c biomasa algal obinut pe mediicu dejecii de la psri, bovinei suine conine cu 4 -5% mai multe proteine ca cea crescut pemedii minerale, iar costul ei este de zeci de ori mai redus. Biomasa microalgelor sporeteimunitatea organismului, fapt care se exprim prin viabilitate nalt a psrilor n comparaie cugrupele martor. Biomasa algelor macroscopicei cea a plantelor superioare acvatice, deasemenea obinut pe medii cu dejecii de la psri i animale, mai favorabil ar fi s fieconversat n energie prin metanizare. Pentru aceasta este necesar de elaborat o tehnologiesimpl de fermentaie a acestei biomase pentru obinerea gazului metan. n legtur cu aceasta

propunem urmtoarele recomandri.Pentru bioconversia apelor reziduale de la complexele zootehnice este nevoie n primulrnd de efectuat analiza chimic a acestor ape.

Cultivarea algelor i plantelor superioare pe apele reziduale de la complexele zootehnicese admite dup efectuarea urmtoarelor msuri:

1) Selectarea tulpinilor de alge capabile s se dezvolte pe apele reziduale. Tulpinileselectate trebuie n acelai rnd s corespund urmtoarelor dou principii: a) s asimileze dinapele reziduale ct mai mult azot, fosfor i alte elemente nutritive, contribuind prin aceasta laepurarea apelor poluate; b) s sintetizeze biomas bogat n proteine, glucide, lipide, vitaminei

alte substane biologic active. Asemenea tulpini sunt:Synechocystis salina, Chlorella vulgaris, Dunaliella salina, Scenedesmus quadricauda, Spirulina platensis, Cladophora fracta, Rhizoclonium hieroglyphycum, Chlamydomonas reinhardii etc.

2) Pentru inoculare se utilizeaz biomasa algei adaptate s creasc pe cele mai nalteconcentraii de ape reziduale.

Experimentele noastre au demonstrat c cea mai tolerant specie fa de coninutul naltde substane organice n ap este specia Synechocystis salina . Pe locul doi se plaseaz speciileChlorella vulgaris i Scenedesmus quadricauda care suport o concentraie de azot n limitele168,0-201,0 mgN/l. De aceea aceste specii se introduc la a doua etap a sistemelor de iazuri biologice. SpeciileCladophora fracta, Rhizoclonium hieroglyphicum, Hydrodictyon reticulatum ,Euteromorpha intestinalis etc. se dezvolt intens n concentraiile de azot 6,7-33,5 mgN/l. De


26/32

25

aceea ele se introduc la etapa a treia, etapa final a epur rii biologice, unde n rezultatulactivitii algelor are loc epurarea maximal a apelor reziduale. mpreun cu algele macroscopicela aceast etap pot fi inclusei plantele superioare ( Lemna trisulca, L. minor, Spirodella

polyrrhiza, Myriophyllum spicatum etc.). ns efectul maximal se obine dac plantele superioarese includ dup extragerea algelor macroscopice filamentoase.

Avantajul procedeului propus de noi rezult din faptul c nu necesit cantiti mari icostisitoare de substane chimice (coagulani, flotani) precumi consumuri uriae de energie(centrifugare, ardere etc.).

Pentru realizarea procedeului sunt necesare urmtoarele:- ape uzate cu concentraia iniial dup CCO 3500-5000 mg O/l;- ue de alge ( se pstreaz n colecia Laboratorului Algolog a USM);- instalaii i bazine biologice.Pentru epurarea biologic a apelor uzate de la un complex de cretere a porcinilor cu o

producie anual de 54 mii capetei un volum zilnic de ape reziduale de circa 300 m3 suntnecesare 6 instalaii cu capacitatea de 50 m3/zi, sau bazine biologice cu suprafaa productiv de2500 3000 m2.

CONCLUZIIn rezultatul investigaiilor efectuate pe parcursul a mai multor anii studierii datelor din

literatur referitor la problema epur rii biologice a apelor reziduale de la complexele zootehnicei obinerii biomasei furajere conchidem urmtoarele:

1. Apele reziduale de la complexele zootehnice conin o cantitate enorm de cele maidiverse substane organice datorit crui fapt, prezint o surs serioas de poluare a mediului, n

primul rnd a apelor de suprafa, freaticei chiar celor subterane. Epurarea acestor ape prinmetode fizico-chimice este foarte costisitoare. Mai avantajoas metod de epurare consider mconversia lor n biomas vegetal.

2. Cea mai nalt concentraie de azot (pn la 1328 mg N/L)i fosfor (pn la 380 mgP/L)se conine n apele reziduale de la gini. Dejeciile de la bovine conin azot total pn la 576 mg N/l i fosfor 230 mg/l. Apele reziduale de la suine dup concentraia azotuluii fosforuluiocup o poziie intermediar ntre primele dou categorii de ape.

3. n scopul obinerii biomasei furajere cu un coninut bogat n proteine uor digerabile potfi antrenate trei tulpini de microalge (Synechocystis salina, Chlorella vulgaris, Scenedesmus

guadricauda ), dou tulpini de macroalge filamentoase (Cladophora fracta, Rhizocloniumhieroglyphicum ) i trei specii de plante acvatice superioare ( Lemna trisulca, L. minor iMyriophyllum spicatum ).

4. Experimental s-a demonstrat c o mare parte din speciile de algei de plante superioare,dup o acomodare n condiii de laborator, se dezvolt pe medii cu diferite concentraii de apereziduale, ns pentru majoritatea speciilor concentraiile optimale sunt de 5 -10%. Unele specii caSynechocystis salina, Chlorella vulgaris i Scenedesmus guadricauda suport concentraii de apereziduale pn la 25-30%, ns dezvoltarea lor n aceste concentraii se reine evident.

5. Productivitatea algelor cti a plantelor acvatice superioare, n medii cu un coninut de 5-10% de ape reziduale depete cu mult productivitatea maximal observat n bazinele naturalemoderat poluate.


27/32

26

6. n procesul cultivrii algele i plantele superioare antrenate n experienele noastreasimileaz pn la 94-98% din azoti pn la 90-99 % din fosforul apelor reziduale. n acelaitimp CCO se reduce pn la 5% din valoarea iniial, ceea ce denot intensitatea procesului deepurare.

7. Compoziia chimic a biomasei algalei celei a plantelor superioare crescute pe medii cudiverse concentraii de ape reziduale nesemnificativ se deosebete de cea crescut pe mediiminerale. Biomasa crescut pe medii cu dejecii de pasre sau animale conine cu 4 -5% maimulte proteine, fapt care ridic valoarea ei nutritiv.

8. Experimentele efectuate de noi au demonstrat c apele reziduale de la complexelezootehnice prezint o surs care poate fi conversat n biomas algal sau a plantelor superioare.Aceast biomas, la rndul ei, este o baz furajer valoroas, care poate fi utilizat i n altescopuri.

LISTA PUBLICAIILOR LA TEMA TEZEI1. Maria Ichim, Vasilealaru, Vladimir Mogaldea. Influena complexelor zootehnice asupra

mediului nconjur tor i unele procedee de limitare a aciunii lor negative. A VI a Conferin Ecologic International. Moneasa, 1998, p.60-65.

2. Vasile alaru, Maria Ichim, Ion Todera. Modificarea regimului hidrobiologic in rurii bazinele refrigerente sub influena termocentralelor. A VI a Conferin Ecologic Internaional. Moneasa, 1998, p.42-46.

3. Ichim Maria, alaru V.V.,alaru V.M. Utilizarea unor tulpini de microalge cultivate pe apelereziduale n calitate de stimulatori la creterea psrilor i plantelor de cultur // Lucr rile

simpoz. Progresetiinifice n Industria Alimentar . Bucureti, 2004, p. 21-284. Ichim Maria. Premisa pentru o strategie de cercetare dezvoltare inovare n corelare cu progresul tehnologic ca factor esenial de stimulare social-ecoonomic a IMM-urilor dinindustria alimentar . Lucr rile simpozionului. Progresetiinifice n Industria Alimentar . Bucureti, 2004, p.15-20.

5. Ionescu Constanta, Ichim Maria. Popovici Stela, Pasarin Diana, Marica Eugen. Utilizareareziduurilor agro-industriale ca substrat energetic n obinerea de biomas monocelular .Lucr rile simpozionului Agrochimia n Romnia Produse chimice ecologice pentruagricultur . Bucureti, 2004, p.34-35.

6. alaru Victor, Ichim Maria,alaru Vasile. Aplicarea algelor n procesul de obinere a produselor alimentare non poluate. Lucr rile simpozionului Progresetiinifice n IndustriaAlimentar . Bucureti, 2004, p. 135.

7. .., .., .., .. . III- 20-23 2005. , 2005,. 180-181.

8. Colceru-Mihul S., Panteli M., Radu A., Nita S., Ocnaru D., Albulescu L., Vamanu A.,IchimM. Studies regarding valorification of some indigen vegetal species through the obtaining ofan phytotherapeutic product with utilization in teguments and mucouses therapy. RomanianBiotechnological Letters, Vol. 10, No 5, 2005, pp. 2363-2371.


28/32

27

9. Shalaru V.M. Shalaru V.V., Dudnicenco T.I., Ichim M.D. The use of algae in water treatment from animal farms. Jurnal of the International Phycological Society. 2006, p.93.

10. Ichim Maria. Procedee intensive de procesare a biomaterialelor. Lucrarile SimpozionuluiCooperare Internaional i cercetare excelent rezultatei perspective. Predeal, 2006, p. 24.

11. Ichim Maria, Constanta Ionescu,tefan Manea. Instalaie modern pentru extracie a principiilor active din plante medicinale. Lucr rile Simpozionului IV, Bucureti 19-20octombrie 2006. Bucureti, 2006, p. 80-85.

12. Victor Salaru, Maria Ichim, Vasile Salaru, Ion Toderas, Algal biomass the alternativesource of energy, organic fertilizers and biological active substances, lucr rile primeiConferine Internaionale PROBIOM , Sinaia 20-23 August 2007. Sinaia, 2007, p.5.

13. Maria Ichim, The use of algae to purge/clean the wastewaters from cattle farms and toobtain biomass. 13th Symposium on Thermal Sciences Engineereing of Serbia, Sokobanja16-19 Oktober 2007. Sokobanja, 2007, p.25

14. Maria Ichim, Constanta Ionescu. Metode moderne de uscare a extractelor vegetale utilizatein obinerea de produse medicamentoase. Lucr rile simpozionului Dezvoltarea n Romniaa chimiei, petrochimieii a ramurilor conexe dup integrarea Romniei n UE. Bucureti,2007, p. 4-5.

15. Colceru S., Nita S., Panteli M., Arnautu A., Ichim M. Preliminary Studies regarding ofdifferent fractions from indiges vegetal species with a hight content in active principles passing sedative action. Romanian Biotechnological Letters. Vol. 12, No 1, 2007, pp. 3045-3057.

16. Ichim Maria. The mulberry cultivation as plant with multiple usages. Proceedings of thereports presented at the conferece Problems of maintenance and utilization of mulberry andsilkworm genetic resources, September 25-29, 2006. Vratza, Bulgaria, 2006, pp. 117-119.

17. Ichim M.,alaru V.V., alaru V.M., Todera I. Biomasa algal surs alternativ deenergie, produse alimentare nonpoluatei substane biologice active // Revistatiinific aUniversitii de Stat din Moldova Studia universitatis, seria tiine ale naturii 2007

18. Ichim Maria.Algalizarea apelor reziduale de la complexele zootehnice ca metod biologic de autoepurare// Revistatiinific a Universitii de Stat din Moldova Studia universitatis,seria tiine ale naturii.2007

19. Manea., alaru V.,alaru V., Ichim Maria. Tulpina microalgei cianofite Spirulina Platensis(NORDST) Geitl surs de substane biologic active, BREVET nr.a 200200622/17.05.2002.


29/32

28

, 03.00.18 , . 2007, 153 c., 29 ., 22 ., 334 .

: , , , , , .

(Synechocystis salina , Chlorella vulgaris,

Scenedesmus vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Rhizoclonium hieroglyphicum, Cladophora fracta ) (Lemna trisulca, L. minor, Ceratophyllumspicatum) , , . , , , , 10 20%. , 50% .

, 96-98% , .

, , , .

, , , , .


30/32

29

SUMMARY Ichim Maria

thesis for a doctors degree of biological sciences

THE ROLE OF ALGAE AND SOME SUPERIOR PLANTS IN BIOLOGICALPURIFICATION OF ZOOTECHNICAL COMPLEXES RESIDUAL WASTE WATERS

Thesis presented for competing for the title of doctor in biological sciencesChiinu, 2007, 153 p., 29 tables, 22 figures, 334 bibliographical sources

Key words: algae, superior plants, biomass, zootechnic complexes, residual watste waters, biological purification.

In the present work there are presented the results of cultivation under laboratory and partiallynatural conditions of the five algae strains (Synechocystis salina, Chlorella vulgaris,Scenedesmus vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Rhizoclonium hieroglyphicum, Cladophora

fracta ) and three species of the superior plants ( Lemna trisulca, L. minor, Myriophyllum spicatum ) on the medium with addition of the residual waste waters from the zootechnical

complexes growing poultry, pigs and cattle. There have been revealed that all plant speciestested in our experiments intensively develop on the media with different concentration of thewaste waters, but the optimal concentrations are 10-20%. Addition of the higher waste waters aconcentration significantly slow down plants development, but does not lead to their death. Somspecies continue to develop even with concentrations over 50% of residual waters in themedium.

There has been demonstrated that algae and superior plants assimilate up to 96-98% ofnitrogen and phosphorus dissolved in the waste waters, contributing in such way to theintensification of the biological water purification processes. The biomass obtained on the medi

with addition of the residual waters qualitatively does not differ from that one grown on themineral media. Using of this biomass as a nutritional supplement in feeding of poultry andagricultural animals significantly increase their productivity and production quality.

As well there has been evidenced that algae and superior aquatic plants biomass obtained onmedia with addition of the residual waters costs 10-20 time less than that one grown on themineral media. Algae and superior plants release in water high quantities of oxygen as the resulof photosynthesis that contributes to the mineralization of the organic substances in water.


31/32

30


32/32

Documents

Maria Ichim Abstract