7. EVALUAREA MICROSCOPICĂ A INDICATORILOR BIOLOGICI DIN

NĂMOLUL ACTIV. STUDIU EXPERIMENTAL

Apele contaminate cu materii organice sunt populate cu specii de organisme care valorifică

resursele de hrană respective şi care, în decursul dezvoltării lor, s-au adaptat unor condiţii specifice

de mediu. Aceste organisme reflectă deci tocmai condiţiile respective, întregul complex de factori

arătaţi. Ele sunt indicatori biologici sau organisme conducătoare ce caracterizează pozitiv gradul de

încărcare a apei cu substanţe organice sau gradul său de saprobitate. De aceea imaginile luate cu

ajutorul unui microscop sunt de un real folos în aprecierea gradului de epurare şi în evaluarea

existenţei unor posibili contaminaţi în apa uzată.

După aspectul lor morfologic, bacteriile se pot împărţi în patru grupe. Fiecare grupă poate fi

urmărită separat, astfel încât succesiunea lor în timp poate fi comparată cu cea a altor grupe de

organisme şi cu valorile diverşilor factori de mediu cercetaţi. Ca urmare, s-a putut evidenţia rolul

jucat în epurare de fiecare grupă de bacterii.

Bacteriile în îngrămădiri. Acesta constituie grupul dominant. Ele se aglomerează într-o matrice

gelatinoasă comună, aceasta capătând forme şi mărimi foarte variate. În matrice bacteriile pot fi

strâns aglomerate, sau pot fi dispuse lax. Bacteriile de la marginea flocoanelor sunt capabile să se

desprindă şi să devină libere: în acest caz conturul flocoanelor devine neclar.

Fig. 7.1. Flocoane de nămol activ compuse din bacterii în îngrămădiri.

Microscop optic, obiectiv 20x.

Bacteriile în îngrămădiri constituie principalele organisme degradatoare; ele acţionează asupra

substanţelor organice din apa reziduală, asupra produselor aflate pe diferite trepte de degradare,

73

74

putând realiza (daca apa rămâne mult în aerotanc), o scindare a acestora până aproape la compuşii

anorganici.

Modificările suferite în timp de bacteriile în îngrămădiri, într-o instalaţie, reflectă cel mai bine

mersul general al epurării constituind o oglindire a rolului jucat de aceste bacterii în degradarea

substanţelor organice. Fluctuaţii ample, provocate în primul rând de modificarea unor factori de

mediu, se produc rareori. În biocenoza nămolului activat, bacteriile sunt cele mai stabile şi mai

rezistente, reprezentând culturi de bacterii mixte cu capacitate de degradare a multor substanţe

organice iar diferitele tipuri de bacterii îşi pot modifica numărul fară a determina schimbări

morfologice semnificative. Pentru a se ajunge ca bacteriile să cedeze locul lor dominant ciupercilor,

sau altor grupe de bacterii, dereglarea metabolismului lor trebuie să fie profundă.

Bacteriile filamentoase reprezintă o componentă frecventă a flocoanelor de nămol activat.

Bacteriile filamentoase populează de obicei flocoanele în număr mic; biomasa lor, comparativ cu

cea a bacteriilor în îngrămădiri, fiind destul de mică. Sunt însă cazuri în care ele se dezvoltă

excesiv, invadează nămolul şi determină regresia celorlalte bacterii. Înmulţindu-se ele formează o

reţea deasă, în ochiurile căreia apa şi aerul circulă cu mare greutate. Se ajunge la o carenţă de hrană

şi oxigen aceasta daunând celorlalte organisme, care pier. Pentru nutriţia lor bacteriile filamentoase

necesită cantităţi mai reduse de azot şi fosfor, ceea ce le conferă capacitatea de a se înmulţi în apele

în care aceste elemente sunt deficitare.

Între bacteriile filamentoase şi cele în îngrămădiri există un antagonism datorat cerinţelor

comune de hrană şi se rezolvă în favoarea bacteriilor filamentoase care, după cum s-a mai arătat, o

utilizează mai eficient în carenţa de săruri nutritive.

În instalaţiile invadate de bacterii filamentoase ciliatele libere se înmulţesc doar rareori, deşi s-a

întâmplat să constatăm unele înmulţiri de scurtă durată în plină perioada de dominare a bacteriilor

filamentoase. Metazoarele, în special rotiferele, apar la începutul perioadei de regresie a bacteriilor

filamentoase.

Despre efectele acestor bacterii, asupra desfăşurării procesului, s-a mai scris în capitolele

anterioare. S-a constatat că dacă eficienţele de epurare obţinute marchează valori ceva mai scăzute

decât cele obţinute în cazul dominanţei bacteriilor în îngrămădiri, nămolul activat, de aspectul unor

mase mucilaginoase, creiază greutăţi în buna funcţionare a instalaţiilor şi în cursul procesului de

decantare.

Fig.7.2. Flocoane de nămol activat invadate de bacterii filamentoase – a. Beggiatoa alba; b.

filament mult mărit; c.Sphaerotilus natans; (Imagine microscop optic – obiectiv 20x)

Beggiatoa alba este una din cele mai răspândite bacterii filamentoase.

Sulfobacteriile constituie forme indicatoare pentru gradul de încărcare a apei cu hidrogen sulfurat şi

sunt cuprinse între bioindicatorii zonei polisaprobe. Este de subliniat deci că prezenţa

sulfobacteriilor nu constituie întotdeauna un indiciu pentru gradul de contaminare al apei cu

substanţe organice, ci pentru prezenţa hidrogenului sulfurat

Beggiatoa alba se prezintă sub forma unor filamente mobile incolore, ce conţin în celule granule

de sulf. Beggiatoa poate fi vizualizată fie sub formă individuală sau formând colonii ele fiind printre

cele mai mari procariote ajungând şi la 200μ.

Fig. 7.3. Filamente de Beggiatoa alba. Se pot observa granulele de sulf incorporate în

citoplasama celulara. (Imagine microscop cu contrast de faza)

75

. Un alt exemplu de bacterie filamentoasă sulfuroasă este Thiothrix Filamentele de Thiothrix pot

avea dimensiuni între 100 – 500 μ. Ocazional ele pot prezenta mici granule de sulf (fig. 7.4)

Fig. 7.4. Filament de Thiothrix (cel alb) înconjurat de Oscillatoria.

În cazul în care au fost depistate astfel de microorganisme este clară contaminarea apei reziduale

cu sulfuri şi H2S.

Sphaerotilus natans este o bacterie Gram negativă prezentă în apa uzată. Atunci când bacteria

se divide cele două celule formate rămân lipite formând filamente. Caracteristic pentru Spaerotilus

este faptul că filamentele se ramifică în două spre deosebire de Nocardia la care ramificaţia are loc

în toate direcţiile. Tocmai de aceea bacteria poate fi identificată atât de uşor la microscop.

Fotografia a fost realizată cu un microscop cu contrast de fază la 100x. se observă că între diversele

flocoane apar punţi de legătură formate din filamente care au ca rol creşterea suprafeţei floconului

precum şi creşterea capacităţii de sedimentare. Filamentele au dimensiuni între 100 – 1000 μm în

lungime şi sunt drepte sau uşor curbate. Celulele au formă de baghetă şi au dimensiuni cuprinse

între 0.7-1.0 µm în laţime şi 1.0-2.0 µm în lungime. Această bacterie apare atunci când încărcarea

organică a apei uzate este foarte mica (sau nutrienţii sunt în concentraţie mică, sau apa uzată este

încărcată în glucide. De asemenea filamentele bacteriene se dezvoltă şi atunci când în bazinul de

aerare concentraţia de oxigen dizolvat este foarte mică. Substratul acestei bacterii este reprezentat

de aminoacizi, respectiv produsele de descompunere ale acestora, soluţiile diluate de amoniac şi

azotaţi împreună cu hidraţii de carbon.

76

Fig. 7.5. Filamente de Sphaerotilus natans.

Microscop cu contrast de fază 100x

Nocardia face parte din Actinomycetes şi este foarte întâlnită în nămolul activ, având

capacitatea de a metaboliza hidrocarburile prezente în apa uzată. Totodată, dezvoltarea sa exagerată

poate provoca probleme destul de mari procesului de epurare prin producerea de spumă care se

ridică la suprafaţă.

Fig. 7.6. Bacterii Nocardia. În dreapta se pot observa filamente de Sphaerotilus natans.

Microscop contrast de fază 90x.

77

Fig. 7.7. Filamente ramificate de Nocardia. Microscop contrast de fază 400x. Flocoanele din

această imagine nu sunt foarte dense şi de aceea au capacitate foarte mică de sedimentare.

Nocardia sunt bacterii Gram pozitive cu dimensiuni cuprinse între 1μ lăţime şi 1-2μ lungime şi

poate forma filamente scurte îndoite neregulat cu lungimi de 10 – 20μ lungime. Dezvoltarea masivă

a acestor bacterii denotă clar prezenţa unor cantităţi mari de hidrocarburi în apa reziduală.

În cele ce urmează se prezintă modul în care aceste tipuri de bacterii au evoluat în bazinul de

aerare pe o perioadă de 23 de zile în funcţie de calitatea apei uzate la intrarea în staţia de epurare

biologică.

2 4 6 9 11 13 15 17 19 21 23

5

1015

20

25

30

Smg/l

2- %

2O

40

6080

100

Fenol;mg/l

2

46

8

10

12

bacterii in ingramadiri

bacterii f ilamentoase

sulf uri

f enol

8 zile

Fig. 7.8. Evoluţia bacteriilor în funcţie de principalii contaminanţi ai apei reziduale din

cadrul unei rafinării

78

Evaluarea gradului de dezvoltare al bacteriilor filamentoase şi nefilamentoase s-a făcut astfel:

Se consideră 1% bacterii în îngrămădiri Se consideră 100% bacterii în îngrămădiri sau

filamentoase. Nămolul este nefloculat Nămol bine floculat.

fiind format din bacterii libere

Se consideră 100% bacterii filamentoase

Fig. 7.9. Evaluarea gradului de dezvoltare al bacteriilor filamentoase şi

nefilamentoase

Bacteriile zoogleale alcătuiesc rareori componenta principală a flocoanelor. Ele au dat

denumirea nămolurilor activate, deoarece prezenţa lor frapează de la început pe cei care observă la

microscop nămolul activat (fig. 7.10). Personal am constatat prezenţa formaţiunilor zoogleale foarte

rar şi asta numai în cazul deficitului de oxigen, fără ca prezenţa lor să poata fi corelata cu valorile

contaminanţilor apei uzate.

79

ig. 7.10. Bacterii zoogleale.

Bacteriile libere sunt prezente permanent în bazinele de aerare. Nu putem vorbi de ele ca de un

ă faptului că

bac

ere este deosebit de mare: în mod normal, în lichid se

intâ

eauna numeroase rezultând valori

scăzute pentru eficienţa de epurare şi indicatorii biochimici. Este posibil ca apariţia bacteriilor libere

F

grup real, de sine stătător, aşa cum s-a procedat cu grupele morfologice de bacterii tratate până

acum. Personal consider bacteriile libere drept o fază mobilă, liberă, a bacteriilor în îngrămădiri, o

fază foarte labilă, ce depinde în primul rând de condiţiile de mediu în care se află nămolul activat.

Bacteriile libere, prin prezenţa lor permanentă, ne dau indicaţii caracteristice asupra mersului

epurării şi a biocenozei din instalaţiile de nămol activat. Numărul şi tipurile de bacterii libere

reprezintă unul din indicatorii cei mai rapizi şi sensibili ai gradului de stabilitate a biocenozei

aerotancurilor şi a modului în care acţionează mediul ambiant asupra acestui echilibru.

Hrana bacteriilor libere este identică cu cea a celorlalte tipuri de bacterii dar datorit

au corpul neprotejat de teaca gelatinoasă şi sunt în contact direct cu mediul ambiant, şi deoarece au

o suprafaţă specifică mai mare ca cea a celorlalte bacterii, ele sunt capabile să extragă din apă hrana

şi oxigenul cu cea mai mare intensitate, să determine o epurare extrem de rapidă. În acelaşi timp,

tocmai din acelaşi motiv, ele sunt foarte sensibile în cazul prezenţei unor contaminanţi în apa uzată.

Prin aerare, bacteriile au tendinţa de a se aglomera în flocoane. Ar fi dificil să se caute a menţine

teriile în stare liberă; în acest caz s-ar obţine un randament de epurare scăzut, deoarece

extragerea bacteriilor libere din ape este ca şi imposibilă prin mijloacele obişnuite şi anume prin

decantare. În emisar, apele vor ajunge încărcate cu substanţe organice sub formă de bacterii,

realizând astfel doar un efluent tulbure.

Varietatea formelor de bacterii lib

lnesc coci şi bastonaşe. Vibrionii, spirilii şi bastonaşele lungi apar atunci când în instalaţie

domină procesele anaerobe şi când funcţional mersul epurării este grav dereglat. Fiecare dintre

aceste bacterii poate avea mărimi diferite: de exemplu se întâlnesc coci cu dimensiuni între 0,5 – 5

μ, bastonaşe de 1 – 20 μ, pot avea unul sau mai mulţi flageli etc.

Atunci când nămolul este distrus bacteriile libere sunt întotd

80

81

să n

titate redusă (fig. 7.8). Această corelaţie

nu

anisme predatoare contribuie la epurarea apelor prin menţinerea unui

voltarea bacteriilor, mai ales a celor libere, jucând astfel un rol important în

tul procesului de epurare. Numărul

laucoma, Colpidium, Tetrahymena, Colpoda;

omum

În funcţie d e în:

- Suhclasa Hol prafaţa celulei. Ex: Parameciul

ri (cili transformati, mult mai

arte rar în epurarea apelor uzate de rafinărie.

u reprezinte cauza scăderii acestor valori, ci scăderea să fie tot un efect generat de modificările

fiziologiei principalelor grupe de organisme degradatoare.

Între bacteriile libere şi cele în îngrămădiri se poate vorbi aproape de un fel de proporţionalitate

inversă – când unele sunt numeroase, celelalate sunt în can

trebuie însă absolutizată; de multe ori fluctuaţiile bacteriilor în îngrămădiri nu corespund cu cele

ale bacteriilor libere, neconcordanţa datorându-se fie prezenţei toxicelor fie creşterii numărului

organismelor bacterivore.

Protozoarele fiind org

echilibru în dez

limpezirea apei epurate. Datorită faptului că apariţia protozoarelor şi a metazoarelor în biomasa

activă constituie o dovadă a unor condiţii bune de viaţă aerobă, aceste organisme au devenit

indicatori de epurare. Un alt avantaj pe care îl au aceste microorganisme este acela că au dimensiuni

relativ mari şi pot fi observate foarte uşor la microscopul optic.

Din experienta de pe teren se poate observa că dominaţia flagelatelor este caracteristică unei

încărcări destul de mari a apei cu materii organice, deci începu

mare de ciliate libere precum şi prezenţa rotiferelor indică o epurare eficientă, deci o bună

funcţionare a instalaţiei.

Având în considerare rolul important pe care îl au în epurarea biologică, ciliatele sunt împărţite

în următoarele categorii:

- ciliate indicatoare ale unei epurări slabe, defectuoase: Metopus (este şi un indicator al prezenţei

sulfurilor în apa uzată), G

- ciliate indicatoare ale unei epurări bune, avansate: Aspidisca, Euplotes, Didinium, Epistilis

- ciliate libere pot trăi în condiţii de mediu mai variate:

- bacterivore mici: Lionotus, Uronema, Chillodonella, Cyclidium, Loxodes,;

- bacterivore mari: Paramoecium, Spirost

- ciliate libere răpitoare: Oxytricha, Stylonichia.

e aspectul cililor, aceste protozoare sunt clasificat

otrichia – cilii sunt răspândiţi uniform pe toată su

- Subclasa Spirotrichia – câţiva cili iar unele exemplare prezintă ci

duri). Ex: Euplotes.

- Subclasa Peritrichia – prezintă cili la nivelul cavităţii bucale; cele mai multe exemplare sunt fixe.

- Subclasa Holotrichia. Reprezentantul acestui grup, Parameciul, este un ciliat bacterivor întâlnit

fo

Fig. 7.11. Paramoecium caudatum. În stânga se poate observa un parameci care se hraneş dintr-un

ocon bacterian iar în dreapta observăm că hrana este formată din bacterii filamentoase.

te

fl

Fig. 7.12. Lionotus între flocoane de nămol. Este foarte întâlnit în bazinul de aerare având o

mare capacitate de adaptare la condiţiile de mediu, deci suportă ape a c cărcare organică ăror în

variază în limite largi.

82

Fig. 7.13. Imagine microscopica a ciliatelor indicatoare ale unei epurări slabe

- Subclasa Spirotrichia. Au cili foarte puţini sau chiar deloc iar unele exemplare prezintă ciri (cili

transformaţi, mult mai duri). Reprezentaţi: Euplotes, Aspidisca. Aceste microorganisme sunt

bioindicatori pentru gradul de eficienţă al epurării

Fig. 7.14. Aspidica indicator al unei epurări eficiente

83

Fig.7.15. Aspdisca plasată la marginea unui flocon bacterianc (microscop contrast de fază)

Fig. 7.16. Imagine microscopică: Euplotes charon, ciliat indicator al unei epurări eficiente

84

85

Ciliatele libere se hrănesc în moduri variate. Unele consumă bacterii libere (Colpidium,

Tetrahymena, Colpoda, Paramaecium), sau fixe din flocoane (Litonotus, Paramaecium

Spirostomum), altele se hrănesc cu flagelate sau cu alte ciliate mărunte (Aspidisca, Euplotes,

Oxytricha, Urostyla). În funcţie de modul de hrănire predominant, ele se pot încadra în diverse

verigi ale lanţurilor trofice care se instalează în biocenoza nămolului activat. Toate ciliatele pot

adsorbi sau aglutina si apoi ingera substanţele organice dizolvate, coloidale sau ca particule fine din

lichid, constituind astfel “concurenţi” la hrana pentru bacterii. Acest mod de hrănire a făcut pe unii

cercetatori să creadă că protozoarele au rolul principal în extragerea din apă a substanţelor organice.

În cursul observaţiilor microscopice s-a constatat că ciliatele libere nu se hrănesc cu orice fel de

bacterii; ele caută activ, intră în structura flocoanelor, rup bucăţi din acestea, contribuind astfel la

buna circulaţie a hranei şi a oxigenului la nivelul flocoanelor. Aşa se comportă Aspidisca,

Paramaecium, Oxytricha, Euplotes s.a.

Numărul ciliatelor este foarte variabil. Au existat nămoluri active în care uneori cu greu se

puteau întâlni 1 – 2 exemplare, pe când în altele ele erau atât de numeroase, încât era imposibilă

orice încercare de a le numara lucru mult îngreunat şi de mobilitatea lor. Cel mai des domina

bacterivorele mici, mai rar cele mari şi răpitoarele. Când ultimele se înmulţesc, apare o reducere a

numărului tuturor speciilor de ciliate bacterivore din biocenoza respectivă.

Ca biomasa şi intensitate a metabolismului, ciliatele ocupă primul loc între organismele

bacterivore. Apariţia şi înmulţirea ciliatelor libere are loc după ce în instalaţii s-au format flocoane

bacteriene, iar rizopodele şi flagelatele au avut fiecare câte un maxim de înmulţire. Primele care

apar sunt ciliatele bacterivore; ulterior se ivesc şi cele răpitoare. Obişnuit ultimele care apar sunt

Aspidisca şi Euplotes.

Înmulţirea ciliatelor determină un efluent clar, sărac în bacterii libere. De câte ori, dintr-o cauză

sau alta ciliatele au fost în număr redus, efluentul era tulbure.

Înmulţirea ciliatelor libere duce de obicei la regresia mai mult sau mai puţin pronunţată a

bacteriilor libere şi a flagelatelor. Au fost cazuri în care între ciliatele libere şi metazoare era o

succesiune paralelă, ceea ce ne face să credem că – fie că ar utiliza neantagonic aceiaşi hrană, - fie

că aceasta este în exces, deci concurenta la hrană este redusă. Acelaş lucru se intâmplă şi când

comparăm succesiunea lor cu cea a ciliatelor fixe, deşi de cele mai multe ori perioadele de dominare

cantitativă a acestor două grupe de ciliate alternează. S-au întâlnit şi situaţii în care fluctuaţiile

cantitative ale ciliatelor libere nu puteau fi corelate cu cele ale altor grupe de animale.

Aceste constatări ne fac să considerăm studiul interrelaţiilor ciliatelor libere cu celelalte

organisme ca neterminat, el necesitând cercetări speciale ulterioare.

- Subclasa Peritrichia – ciliate fixe filtratoare: Vorticella, Opercullaria

Vorticella poate fi observată foarte uşor datorită aspectului caracteristic: sunt ciliate fixe ce

prezintă cili bucali şi un peduncul cu ajutorul căruia se fixează pe substrat.

Fig. 7.17. Grup de Vorticella

Adesea aceste ciliate pot fi vizualizate în grupuri, dar trebuie precizat că individul este

independent spre deosebire de coloniile de Opercularia la care indivizii au în comun acelaşi

peduncul cu care se prind de substrat.

86

Fig. 7.18. Colonie de Opercularia iar în dreapta, iesind din colonie se poate observa un suctor

(Acineta)

Hrana acestor animale este constituită fie din bacterii libere şi mai puţin din flagelate mici ca

Pleuromonas si Oicomonas, fie hrana se obţine prin osmoza sau aglutinarea fragmentelor de

particule organice din apa reziduală.

Ciliatele fixe sunt mai numeroase în apele care au suferit o epurare avansată. Ca biomasă ocupă

o fracţiune mică în biocenoza nămolului activat.

În instalaţii predomină fie speciile de Vorticella, fie cele de Opercularia; mai rar am observat

existenÎa unei alternante a acestor două grupe de ciliate fixe, au evoluţia lor paralelă. Carchesium se

întâlneşte mai rar şi nu trăieşte mult timp. Celelalte ciliate fixe apar sporadic, ca indivizi izolaţi.

Ciliatele fixe filtratoare apar în instalaţii ulterior înmulţirii ciliatelor libere, marcând după cum

arată şi literatura de specialitate atingerea eficienţei ridicate de epurare şi stabilizarea biocenozei.

Cu toate acestea, biocenozele sunt doar rareori dominate de ciliatele fixe; are loc deobicei o

alternanţă, un echilibru între dominanta ciliatelor fixe şi cea a ciliatelor libere. Explicaţia acestui

fenomen de alternanţă este dată de faptul că ciliatele fixe au necesităţi energetice mai scăzute decât

cele libere. În figura următoare este prezentat modul în care evoluează biocenoza acestor protozoare

în funcţie de prezenţa bacteriilor. Trebuie precizat că în situaţia de mai jos calitatea apei uzate a fost

relativ constantă, indicatorii fizico-chimici fiind în limitele prevăzute de programul de control

analitic.

87

20

40

60

80

100

%

zile3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

bacterii

ciliate libere

ciliate f ixe

Fif

Fig. 7.19. Evolutia ciliatelor in functie de substratul bacterian pe care s-au dezvoltat.

Efectul acestor ciliate asupra turbidităţii este identic cu cel al ciliatelor libere; absenţa lor face ca

efluentul aerotancului să aibă o turbiditate crescută.

Turbulenţa mare nu afectează ciliatele. Am experimentat o agitare mecanică şi una cu bule fine

de aer, ambele cu mare intensitate; observaţiile ulterioare la microscop arătau că aceste ciliate îşi

continuau nestingherit procesul de captare a hranei.

În urma evaluării microscopice s-a putut observa faptul că pH-ul scăzut şi încărcarea organică

mare au efecte similare asupra ciliatelor fixe: nu permit instalarea lor pe flocoane. Vorticelele, spre

deosebire de opercularii şi carchezium sunt mai rezistente şi la acţiunea toxicelor.

Fiind organisme aerobe ciliatele sunt puternic afectate de lipsa oxigenului. Oxigenul nu

acţioneaza direct, ci indirect, prin faptul că bacteriile elimină toxine, eliberează hidrogen sulfurat şi

consumă rapid oxigenul. S-a observat că în experienţele în care aerarea a fost oprită din diferite

motive, ciliatele caracteristice unei epurări bune au dispărut imediat. În figura următoare voi

prezenta o asfel de situaţie ce a dus la dispariţia ciliatelor.

20

40

60

80

100

%oxigen dizolvat

mg/l

1

2

3

4

zile1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

oxigen dizolvat m/l

ciliate

Fig. 7.20. Efectul lipsei de oxigen asupra ciliatelor

88

Fluctuaţiile cantitative suferite de ciliate sunt asemănătoare cu cele suferite de bacteriile în

îngrămădiri, ceea ce explică paralelismul dintre variaţia lor şi cea a eficienţelor de epurare

exprimate în CCO şi CBO5, precum şi paralelismul dintre variaţia lor şi cea a valorilor unor

indicatori biochimici, ca un efect indirect al acţiunii mediului asupra lor (acţionând asupra hranei

lor). În figura următoare este prezentat efectul principalilor contaminanţi ai apei uzate de rafinărie şi

anume sulfurile şi fenolul precum şi modul în care evoluează ciliatele faţă de bacteriile în

îngrămădiri supuse aceloraşi substanţe toxice.

2 4 6 9 11 13 15 17 19 21 23

5

1015

20

25

30

Smg/l

2- %

2O

40

6080

100

Fenol;mg/l

2

46

8

10

12

bacterii in ingramadiri

ciliate

sulf uri

f enol

8 zile

Fig. 7.21. Efectul contaminărilor cu fenol şi sulfuri asupra ciliatelor.

Din cele expuse credem că reiese faptul că ciliatele fixe sunt prezentate în majoritatea

instalaţiilor; numărul şi speciile lor sunt în continuă schimbare. Ramânănd la concluzia generală că

ciliatele indică o epurare avansată, subliniem că pentru a putea caracteriza un nămol, este necesar să

se ţină seama de întreaga biocenoza.

Ciliatele fixe răpitoare – suctorii – se întâlnesc mai rar în aerotancuri şi aproape totdeauna în

exemplare izolate. Se cunosc ca trăind în instalaţii următorii suctori: Acineta flava, Acineta

tuberosa, Thecacineta cothurnoides, Tokophrya infusirum, Tokophrya cyclopum, Trichophrya sp.,

Podophrya fixa, Podophrya elongata.. În fig.7.22 sunt prezentaţi doi dintre aceşti suctori, care se

hrănesc sugând prada paralizată cu ajutorul tentaculelor.

Nu s-a urmărit gradul de voracitate a suctorilor, dar pe tentaculele lor s-au observat prinse în

special ciliate mari, de cele mai multe ori dintre cele mobile; nu s-a observat însă niciodata flagelate

sau metazoare.

Nu s-a putut corela apariţia şi fluctuaţiile suferite de suctori cu cele ale altor tipuri de grupe de

bacterii, protozoare şi metazoare, datorită prezenţei lor foarte rare în bazinul de aerare, astfel că a

rămas neclar rolul lor în epurare şi in interrelatiile în care intră, în cadrul biocenozei.

89

Fig. 7.22. Acineta şi Podophira

Rotiferii (rota: roata; fera: purtător) sunt metazoare pluricelulare cu dimensiuni cuprinse între

40 µm şi 3 mm dar cele mai comune au între 100-500 µm. Datorită dimensiunilor lor, aspectului

caracteristic precum şi motilităţii lor, rotiferii sunt foarte uşor de vizualizat la microscop fiind

practic cele mai mari organisme prezente în bazinul de aerare (fig. 7.23).

Fig. 7.24. Aspect de nămol activ ce indică o epurare eficientă a apei reziduale şi o funcţionare

corespunzătoare a instalaţiei. În centru se poate observa rotiferul Philodina iar lânga el, mai jos,

poate fi vizualizat ciliatul Vorticella.

90

Fig. 7.25. În stânga este prezentat Brachionus iar în dreapta Habrotrocha bidens.

Fig. 7.26. Indivizi de Philodina roseola

Nutriţia tuturor rotiferelor întâlnite de autor este bacterivora; ele sunt filtratoare active.

În bazinele de aerare rotiferii joacă un rol important în clarificarea efluentului, deoarece

consumă activ bacterii libere, servind la înlocuirea ciliatelor din biocenozele în care acestea dispar;

totodata ele asigură circulaţia hranei şi a oxigenului în flocoanele prin care îşi croiesc drum.

Datorită acestor calităţi pe care le au, se poate considera că rotiferii reprezintă cea de-a doua verigă

a lanţurilor trofice din biocenoză. Astfel, într-una din situaţiile de pe teren, s-a observat că după ce

au dispărut majoritatea protozoarelor datorită acţiunii toxice a unor contaminanţi, rotiferele s-au

înmulţit enorm – ele constituind principalele animale bacterivore ale instalaţiei (fig. 8.30). Nu

trebuie să credem că rotiferii sunt mai rezistenţi la fenol decât ciliatele, ei profitând în această

situaţie de lipsa concurenţei la hrana şi de revenirea în parametrii normali a calităţii apei.

91

Dispariţia lor este dată însă întotdeauna, din punctul meu de vedere, de câtre efectul toxic al

unor contaminanţi.

20

40

60

80

100

%

zile4 8 12 16 20 24 28 32 36 40

bacterii in ingramadiriciliaterotiferi

Fenol;mg/l

3

69

12

15

18

fenol (mg/l)

21

23

Fig. 7.27. În urma modificării mediului ambiant rotiferii au luat locul ciliatelor în cadrul

biocenozei bazinului de aerare

Trebuie precizat faptul că modul in care evoluează biocenoza bazinelor de aerare este extrem de

complex fiind determinat de foarte mulţi factori. Fiecare dintre aceşti factori pot să acţioneze

independent sau împreună cu ceilalţi astfel că evaluarea nămolului activ trebuie să se facă luându-se

în calcul toate elementele implicate în procesul de epurare. Din nefericire acest lucru este uneori

imposibil deoarece calitatea apei uzate poate să prezinte fluctuaţii de scurtă durată care nu pot fi

depistate întotdeauna. Astfel, deşi în exemplele prezentate anterior au fost luate în calcul doar

sulfurile şi fenolul, nămolul activ poate fi afectat şi de alţi contaminanţi specifici apei uzate de

rafinărie în: produsul petrolier, amoniu, azotiţi, azotaţi, fosfaţi, suspensii, substanţă organică, etc.

Deasemeni un rol important îl joacă şi modul în care funcţionează trepta mecanică şi fizico-chimică

din cadrul staţiei de epurare acestea precedând treapta biologică. Un exemplu în acest sens îl

constituie produsul petrolier care apare în bazinul de aerare în urma funcţionării dezastruoase a

treptei mecanice şi care are consecinţe dezastruoase asupra nămolului activ.

92