7.3. Аквакультура и проблемы качества воды

Многие из рассмотренных выше проблем весьма важны для оптимальной организации и совершенствования аквакультурных хозяйств. Некоторые из них освещены в работах [Телитченко, 1984; Алабастер, Ллойд, 1984; Хайлов, 1971; Константинов, 1986; Скурлатов и др., 1983; и др.].

Исторически весьма существенны теоретические положения о большом значении для качества воды и водных экосистем биохимических процессов, протекающих в водных биогеоценозах [Скадовский, 1955]. Современные исследования полностью подтвердили этот тезис (например, [Скурлатов и др., 1983] и работы, цитируемые в данном разделе и разд. 2.5).

Ни в коей мере не претендуя на сколько бы то ни было разносторонний анализ эколого-биохимической проблематики аквакультуры и качества воды, в предварительной форме наметим некоторые из крупных проблем.

1. Проблема молекулярных механизмов формирования качества воды как биокосного (В. И. Вернадский) тела и основной среды обитания выращиваемых гидробионтов с учетом взаимодействий экзометаболитов, РОВ, аллохтонных веществ (см. разд. 2.5, а также [Телитченко, 1987; Скурлатов и др., 1983; Лапин, Красюков, 1986; Carlberg et al., 1986; Sposito, 1986; Сиренко, Козицкая, 1988]).

Наряду с другими веществами для формирования качества воды и ее биологической полноценности (выявляемой и устанавливаемой с помощью биотестирования; см. разд. 7.5) большое значение имеют витамины, в том числе липофильные [Бойченко, Телитченко, 1975; Грановская, Телитченко, 1978; Телитченко, Телитченко, 1976], вещества с антиокислителыюй активностью [Телитченко, 1974; Телитченко М. Н., Телитченко Л. А., 1976], перекиси липидов, количество которых возрастает на свету [Грановская, Телитченко, 1978], некоторые виды продуцируемых гидробионтами токсинов [Телитченко, 1971; Тамбиев, Телитченко, 1971; Scheuer, 1987], а также ферменты.

Для формирования качества воды немалую роль играют опосредованные экологическими хемомедиаторами взаимоотношения между водорослями и бактериями.

Следует отметить также, что упомянутые выше аспекты формирования биологической полноценности воды важны также для регенерирования воды в системах замкнутого обеспечения, например в условиях космического полета.

2. Комплекс проблем, связанных с загрязнением водной среды. Необходимо выделить важность проблем трансформации загрязняющих веществ и множества форм, в которых может находиться, например, один и тот же металл (speciation); влияния загрязняющих веществ на рост и качество культивируемых гидробионтов; продуцирование загрязняющих веществ самой аквакультурной экосистемой (например., [Миронов, 1973; Поликарпов, Рисик, 1977; Richards, Shieh, 1986; Алабастер, Ллойд, 1984; Липник, Набиванец, 1986]).

3. Проблемы недостаточного познания биохимических взаимодействий совместно культивируемых гидробионтов друг с другом (см. гл. 2 и 5).

4. В начальной стадии находится разработка проблем управления водной экосистемой аквакультурного хозяйства с помощью добавления тех или иных химических веществ, воздействующих на качество воды или непосредственно на гидробионтов. Среди этих проблем - задача разработки концепции и конкретных методов своего рода integrated pest management в приложении к водным экосистемам.

5. Развитие аквакультуры связано с новым ростом важности традиционных проблем очистки воды, так как 1) аквакультура требует больших объемов воды высокого качества и 2) интенсивная аквакультура вызывает загрязнение вод, т. е. развитие аквакультуры влечет появление новых источников загрязнения водоемов. Один из путей решения этих проблем - создание биореакторов для очистки воды. Имеется опыт переработки отходов с помощью больших биореакторов емкостью 4000-5000 м³, с концентрацией бактерий порядка 108-109 клеток в 1 мл [Higgins et al., 1988]. Весь огромный комплекс проблем микробиологической и биохимической очистки воды весьма важен для аквакультуры. Биотехнологические аспекты очистки воды обсуждаются в разд. 7.1, а также, например, в работе [Wyatt, 1988].

Дополнительный материал по эколого-биохимическим проблемам аквакультуры содержится в бюллетене "Человек и биосфера. Проблемы антропогенных воздействий в гидробиологии" БЕН АН СССР (6 выпусков ежегодно), а также во многих других работах (например,[Силкин, Хайлов, 1988]).