Альголизация - водоросль Хлорелла Вульгарис вызывает цветение Великих озер в США. Ученые ищут способы как очистить озера от Хлорелла Вульгарис.

Альголизация. Ученые ищут способ как избавить Великие Озера от Хлорелла Вульгарис. Статья называется "Снижение концентрации Хлореллы Вульгарис обработкой ультрафиолетом: природное решение" The reduction of Chlorella vulgaris concentrations through UV-C radiation treatments:A nature-based solution (NBS) https://doi.org/10.1016/j.envres.2017.03.007, научный журнал Environmental Research, 156, Июль 2017,стр. 183-189:

"Концентрация водорослей в воде была снижена на 51-75% за один час облучения УФ-излучением мощностью 15 ватт. Водорослевое цветение воды становится насущной проблемой внутренних пресных водоемов на местном и глобальном уровнях. Возможным подходом к сокращению микроводорослей без применения химических/биологических агентов является использование ультрафиолетового излучения от УФ-ламп in situ. Однако достаточная научная база для этого пока отсутствует. Нашей целью является проведение контролируемого эксперимента с целью измерить эффективность УФ-излучения на снижение концентрации Хлорелла вульгарис, распростраенного вида водорослей в Великих озерах. Algae concentration in water was reduced to 51–75% within an hour with 15 W UV-C radiation. Algal blooms have become a pressing issue in inland freshwater systems on local and global scales. A plausible approach to reducing algae without the use of chemical/biological agents is through the use of UV-C radiation from lamps potentially powered by in situ solar panels to eliminate algae. Yet, the quantitative scientific base has not been established. Our objective is to conduct a controlled experiment to quantify the effectiveness of UV-C radiation on the reduction of Chlorella vulgaris, a common algal species in the Great Lakes region. ....".

В этой статье прекрасно все. Оказывается ученые ищут способ как избавить Великие озера от Хлореллы Вульгарис. Вот это номер. А мы тут у себя ее, родимую, Хлореллу Вульгарис, ведрами в наши российские озера льем, де бо нам изо всех утюгов говорят, что Хлорелла Вульгарис зело полезная водоросль, а "метод альголизации водоемов штаммом Хлорелла Вульгарис" - единственный передовой метод очистки водоемов от вредных водорослевых цветений.

Продолжаем чтение: "Водорослевые цветения стали большой экологической проблемой преимущественно внутренних озер (Pogge, 2015) и большой тревогой общества на региональном, национальном, и международном уровнях.(Hallegraeff, 1993, Ho and Michalak, 2015). В регионе Среднего Запада США, Озеро Эри имеет историю вредных водорослевых цветений (ВВЦ) c максимальным уровнем в 2015 (cf Ouyang et al., 2017). Другое водорослевое цветение схожего масштаба разразилось на Озере Эри в 2011 году - крупнейшее водорослевое цветение в истории озера в три раза более крупное чем все предыдущие. Подобно водорослевому цветению в 2015 году , главной причиной явилась эвтрофикация. Интенсификация сельскохозяйственной деятельности и погодные условия весной напрямую привели к увеличению запасов фосфора в западном бассейне озера (Chaffin et al., 2014). Другим фактором стал период слабой циркуляции воды в озере, мешавший смыву питательных элементов из системы. Хотя не такое большое как в 2011 и 2015 , водорослевое цветение 2014 года сильно повлияло на общественное мнение. Более 400 000 человек остались без питьевой воды на 2.5 дня во время цветения в 2014 году (Jetoo et al., 2015)."

Ужасы водорослевого цветения в Великих Озерах живописаны наглядно ярко. Нас этим не удивишь - у нас то в не по разу альголизированном хлореллой Цимлянском водохранилище бывает и собаки дохнут, если сдуру забредут в "цветущую" воду. Читаем дальше: " Однако, питательные элементы были не главным фактором . Наоборот, главными факторами выступали начальная плотность и межвидовая конкуренция. (Coppen, 2015)."
Напомню, что это как раз то, что нам предлагает "метод альголизации" - межвидовая конкуренцию водорослей. Идем дальше: " Наше исследование продемонстрировало эффективность УФ-излучения. Вместе с микроорганизмами и плесенью, УФ-излучение также удаляет и вредные водоросли. Например, после облучения ультрафиолетомв в течение 21 дня, Хлорелла минутиссима потеряла хлорофилл, у нее начался оксидативный стресс, началось отмирание клеток и замедление метаболизма (Borderie et al., 2014). УФ-излучение оказалось способно снижать риск выделения водорослью Микроцистис аеругиноса микроцистина ЛР, с его последующим разрушением. С увеличением мощности УФ-излучения, фотосинтез Микроцистис аеругиноса снизился, а выделяемый водорослью микроцистин ЛР разрушился. К сожалению, оценка влияния УФ-излучения на Хлорелла Вульгарис до сих пор не была изучена. Изучение литературы не обнаружило публикаций показывающих научную базу для определения продолжительности облучения для распространенных видов водорослей в пресноводных озерах в регионе Великих озер. This study demonstrated the effectiveness of UV-C radiation. Along with microorganisms such as bacteria and mold, UV-C radiation has also been proven to eliminate harmful algal species. For example, when exposed to UV-C treatments for 21 days, treatments of Chlorella minutissima experienced chlorophyll bleaching, oxidative stress, programmed cell death, and inhibited metabolic activity (Borderie et al., 2014). UV-C is also capable of reducing microcystin-LR (MC-LR) release risk of Microcystis aeruginosa, the primary cause of Lake Erie HABs (Ou et al., 2011). As UV-C dosages increased, the photosynthetic capacities of M. aeruginosa were reduced, accompanied by a complete degradation of MC-LR immediately after irradiation. Unfortunately, quantifying the applications of UV-C radiation to Chlorella vulgaris has not been studied extensively. Our literature search did not yield any publications that have the scientific base for determining the treatment duration for common algal species in our freshwater lakes and rivers in the Great Lakes region."

Взяли ученые ультрафиолетовую лампу помощнее и стали по очереди облучать микроводоросли и Хлореллу Вульгарис, описание эксперимента я пропускаю, вы его сами найдете по ссылке https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935117304176, перехожу сразу к результатам : "УФ-излучение эффективно понизило концентрацию водорослей, с четкими различиями между разной интенсивностью УФ-излучения и источниках загрязненной водорослями воды (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3). Различия в облучении статистически значимы в трех источниках загрязненной водорослями воды (p<0.001) (Table 1).Эффект интенсивности УФ-излучения также произвел значительные различия (p<0.001). На удивление, взаимодействия между SP и интенсивностью УФ-излучения были не значительными (p=0.314). UV-C radiation effectively reduced the algal concentration, with clear differences observed by UV-C radiation intensity and source of algal water (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3). The treatment differences are statistically significant amongst the three sources of algal water (p<0.001) (Table 1); the effect of UV-C intensity also produced significant differences (p<0.001). Surprisingly, interactions between SP and UV-C intensity were not significant (p=0.314). "

Источник диаграммы: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969719363703

Обсуждение: " С ростом и распространением водорослевых цветений во внутренних пресных системах, одной и первоочередных потребностей является четкая научная база как ответ на панику общества и давление со стороны общественных институтов. Одной из наиболее срочных потребностей является поиск природных, эффективных решений для снижения концентрации водорослей. В целях поддержания качества воды, самым безопасным являетмся отказ от использования химикатов или биологических агентов. With increasing and more widespread of algal blooms in inland water systems, one of the forefront needs is the clear scientific basis when faced with public panic and institutional pressure. One of the most urgent needs to address this pressing issue is to seek nature-based, effective solutions to reduce algal concentration. In order to maintain the quality of the water, it is safest to not resort to the use of chemical or biological agents. "

Выводы: "Обе гипотезы о эффектах различных интенсивностей УФ-излучения на концентрации и плотности различных микроводорослей были приняты. Различные интенсивности УФ-излучения были применены к различным вариациям Хлорелла Вульгарис. УФ-излучением мощностью 30 Ватт оказывало более сильный эффект, чем излучение мощностью 15 Ватт на снижение концентрации микроводорослей. Другой находкой стало то, что УФ-излучения оказали больший положительный эффект на образцы SP2, и меньший положительный эффект на образцы SP1."

Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935117304176

Нам остается обратить внимание на то, что, в альгоценозе вредного водорослевого цветения (ВВЦ) Великих озер - цветет Хлорелла Вульгарис.  Ученые судорожно ищут способ как от нее избавиться. Знаю одного ученого в нашей Северной столице, который за бюджетные деньги годами читает в интернете зарубежные статьи, и десятилетиями выкатывает как бы от себя якобы "решения" борьбы с сине-зелеными водорослями, то с помощью ультразвука, то с помощью ультрафиолета, а теперь, ладит очередное "решение" с хлореллой. Старается идти в ногу. Эта статья ему в помощь. Как и статьи китайских ученых, занятых той же проблемой - как очистить водоемы от вызывающей цветение воды Хлореллы.

Китайские ученые ищут способы справиться с микроводорослью Хлорелла, формирующей вредные водорослевые цветения в водоемах. Статья "Альгицидные эффекты экстрактов четырех Китайских трав на формирующие "цветение" водоросли Микроцистис аеругиноса и Хлорелла пиреноидоса Algicidal effects of four Chinese herb extracts on bloom-forming Microcystis aeruginosa and Chlorella pyrenoidosa" Авторы: Liangtao Ye , Jiazhong Qian, Song Jin
, Shengpeng Zuo, Hui Mei & Suming Ma, журнал Environmental Technology, 35, 2014 , 9 , стр. 1150-1156 https://doi.org/10.1080/09593330.2013.863979 Источник: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09593330...:

" Экстракты четыре Китайский трав Phellodendri chinensis cortex, Artemisia annua L., Scutellaria baicalensis G., Citrus reticulate P. были протестированы на альгицидный эффект против Микроцистис аеругиноса и Хлорелла пиреноидоса. Результаты показали, что Микроцистис аеругиноса более восприимчива чем Хлорелла пиреноидоса. Рост Микроцистис аеругиноса был существенно подавлен (p<0.05) экстрактами четырех трав. Среди четырех трав,. chinensis cortex и S. baicalensis, оказывали набиольший подавляющий эффект на Микроцистис аеругиноса, за ними следовали C. reticulate P. и A. annua. 50% эффективные концентрации (EC50) S. baicalensis, P. chinensis cortex, C. reticulate P. и A. annua составляли 0.87, 0.88, 5.27 and 11.16 g herb L−1, соответственно. Рост Хлорелла пиреноидоса был умеренно ингибирован каждой из трав по отдельности. Концентрации EC50 для S. baicalensis, P. chinensis cortex, C. reticulate peel и A. annua составляли 8.67, 11.67, 12.81 и 12.44 g herb L−1, соответственно. Экстракт S. baicalensis показал более сильный альгицидный эффект на Хлорелла пиреноидоса, чем у остальных трех трав, хотя гибель Хлорелла пиреноидоса во время всего периода культивирования не наблюдалась. В сравнении с соответствующим индивидуальным экстрактом в такой же дозе, двойные смеси четырех экстрактов усиливали альгицидный эффект против Микроцистис аеругиноса. Максимальные значения подавления для всех двойных смесей четырех экстрактов находились выше 92% в течение 10 суток инкубации. Результаты продемонстрировали, что китайские травы , такие как P. chinensis cortex или S. baicalensis и их комбинации, могут предложить эффективную альтернативу для усмирения вспышел вредного водорослевого цветения в водоемах. Extracts from four Chinese herbs, Phellodendri chinensis cortex, Artemisia annua L., Scutellaria baicalensis G. and Citrus reticulate P. were tested for their algicidal effects on Microcystis aeruginosa and Chlorella pyrenoidosa. The results showed that M. aeruginosa was more susceptible than C. pyrenoidosa. The growth of M. aeruginosa was significantly inhibited (p<0.05) by the four herb extracts. Among the four herbs, P. chinensis cortex and S. baicalensis had the greatest inhibitory effects on M. aeruginosa, followed by C. reticulate P. and A. annua. The 50% effective concentrations (EC50) of S. baicalensis, P. chinensis cortex, C. reticulate P. and A. annua were 0.87, 0.88, 5.27 and 11.16 g herb L−1, respectively. The growth of C. pyrenoidosa was moderately inhibited by the herb extracts individually. The EC50 concentrations for S. baicalensis, P. chinensis cortex, C. reticulate peel and A. annua were 8.67, 11.67, 12.81 and 12.44 g herb L−1, respectively. Extract from S. baicalensis displayed stronger algicidal effects on C. pyrenoidosa than the other three herbs, although no lethal effect on C. pyrenoidosa was observed during the cultivation period. Compared with corresponding individual extract at the same dosage, the binary mixtures of the four herb extracts enhanced the algicidal effects on M. aeruginosa. The maximum inhibitory rates of all binary mixtures of the four herb extracts were all above 92% during the 10-day incubation. The results demonstrate that Chinese herbs, such as P. chinensis cortex or S. baicalensis and their combinations, could offer an effective alternative for mitigating outbreaks of harmful algal blooms in water bodies."

Одни ищут как усмирить Хлореллу, другие ведрами заливают ее в водоемы. Время разбрасывать камни, и время собирать камни; время обнимать, и время уклоняться от объятий; время искать, и время терять; время сберегать, и время бросать; время раздирать, и время сшивать (Еккл.3)

Китайские ученые ищут способ как избавить водоемы от водоросли Хлорелла Вульгарис, формирующей вредные водорослевые цветения вместе с цианобактериями Микроцистис и Анабене. Статья "Удаление вредоносных водорослей из пресноводных водоемов с помощью плавающих ценосфер летучей золы в хитозановой оболочке. Removal of harmful algal blooms in freshwater by buoyant-bead flotation using chitosan-coated fly ash cenospheres" Xiaotong Zou 1 , Kaiwei Xu 1 , Yating Xue 1 , Yanhui Qu 1 , Yanpeng Li Environ Sci Pollut Res Int. 2020 Aug;27(23):29239-29247. doi: 10.1007/s11356-020-09293-z. Epub 2020 May 21. PMID: 32440871 DOI: 10.1007/s11356-020-09293-z:

"Вредные водорослевые цветения (ВВЦ) являются растущей проблемой во всем мире, наносящей вред здоровью человека и экосистемы. В этом исследовании, новый метод флотации всплывающих бусин (ФВБ) с использованием ценосфер летучей золы в хитозановой (ХЛЗЦС) оболочке был разработан для удаления вредоносных водорослевых цветений из пресных водоемов. Для достижения высокой степени удаления вредоносных водорослей (Хлорелла Вульгарис, Сценедесмус квабрикауда, и Микроцистис аеругиноса) , этим исследованием проверены эффекты хитозана/летучей золы в композиции ХЛЗЦС, концентрации ХЛЗЦС, времени флотации, и значениях pH, на удаление микроводорослей. Оптимизированная эффективность для Сценедесмус квадрибригада и Хлорелла Вульгарис была 99.37% и 91.63% соответственно, при pH 8.0 При нейтральном pH, разница поверхностных зарядов клеток микроводорослей и ХЛЗЦС вызывает агрегирование. При использовании ХЛЗЦС для удаления микроводорослей, размер агрегата существенно влиял на эффективность удаления. В это же время, при оптимизированном pH и концентрации, эффективность удаления всех трех видов микроводорослей превышала 90% за 5 минут. Это исследование описывает эффективный и недорогой метод для удаления вредоносных водорослевых цветений и дает оптимальные рабочие условия. Harmful algal blooms (HABs) are a growing problem worldwide, damaging human and ecosystem health. In this study, a novel buoyant-bead flotation (BBF) method using chitosan-coated fly ash cenospheres (CFACs) was developed to remove HABs in freshwater. To achieve a high removal efficiency of harmful algae (Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, and Microcystis aeruginosa), this study investigated the effects of chitosan/fly ash ratios in CFAC composite, CFAC concentration, flotation time, and pH values on the microalgae removal. ....An optimized removal efficiency of 98.50% for Microcystis aeruginosa was reached at pH of 6.0. The optimized efficiency of Scenedesmus quadricauda and Chlorella vulgaris was 99.37% and 91.63%, respectively, at pH of 8.0. At neutral pH conditions, the surface charge of microalgae cells and CFACs are different, promoting aggregate formation. When CFACs were used to remove microalgae, aggregate size significantly influenced removal efficiency. Meanwhile, at the optimized pH and concentration, the removal efficiency of all three algal species exceeded 90.00% in 5 min. The study highlights an efficient and inexpensive method for removing HABs and obtains the optimized operational conditions." Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3244081/