OCZYSZCZA czyNIE ? Lemna minor

Vs

Phragmites australis

Krzysztof Pawelec 1

prezentacja wykonana jako element zaliczenia z przedmiotu „Rośliny wodne w indykacji stanu ekologicznego wód i oczyszczaniu ścieków” 2018/2019 - rok akademicki

Lemna minor Rzęsa drobna

2

systematyka

Domena eukarionty

Królestwo rośliny

Klad rośliny naczyniowe

Klad Euphyllophyta

Klad rośliny nasienne

Klad okrytonasienne

Klad jednoliścienne

Rząd żabieńcowce

Rodzina obrazkowate

Podrodzina rzęsowe

Rodzaj rzęsa 3

Lemna minor

4

5

Siedlisko Lemna

6

7

Interakcje międzygatunkowe

Rzęsy są naturalnym konkurentem glonów i innych roślin wodnych. Pokrycie przez rzęsę powierzchni zbiornika wodnego powoduje silne zacienienie dna, co znacząco redukuje populację fitobentosu (organizmy przydenne). Poszczególne gatunki rzęsy rywalizują również ze sobą. W naturze rzęsa stanowi istotne źródło pożywienia dla wielu gatunków zwierząt i mikroorganizmów.

8

Interakcje międzygatunkowe cd.

Rośliny te stanowią składnik diety ptaków wodnych (przede wszystkim kaczek), roślinożernych ryb i owadów. Niektóre gatunki insektów są tak utożsamiane z rzęsami, że znalazło to odzwierciedlenie w ich nazwie, na przykład Lemnaphila scotlandae Cresson (krótkorogie muchówki ) i Tanysphyrus lemnae Paykull (chrząszcze wielożerne). Rzęsy są również kolonizowane przez grzyby pasożytnicze z gatunku Pythium myriotylum, będące istotnym patogenem tych roślin.

9

Staw Lemna

staw Lemna (doczyszczający) – stanowi swego rodzaju zbiornik retencyjno-wyrównawczy pełniący dodatkowo rolę podczyszczania ścieków ze związków biogennych

Rzęsa powinna pokryć całą powierzchnię wody, aby zapobiec namnażaniu się fitoplanktonu poniżej lustra wody

10

Staw Lemna

11

Czyszczenie stawu Lemna

Osady denne pompowane ze pomocą „refulera**” wyposażonego w pompę zatapialną z regulacją obrotów.

Głębokość czynna zbiorników do 4,0m – pompowanie osadów na pracującej oczyszczalni.

Średnia zawartość SM osadów dennych – 5-6%.

12

**Refuler - urządzenie nazywane potocznie koparką pływającą lub pogłębiarką ssącą. Służy do wydobywania piasku i żwiru z obszaru żwirowni lub do pogłębiania szlaków żeglugowych. Refuler jest urządzeniem pływającym, ssącym z dna zbiornika wodnego kruszywo, które

jest transportowane na brzeg za pomocą systemu rur na pływakach gdzie poddawane jest dalszej obróbce – np. odwadnianiu i frakcjonowaniu.

13

Czyszczenie stawu Lemna

14

Czyszczenie stawu Lemna

15

Zalety oczyszczalni w technologii Lemna:

• prosta budowa

• powiększenie walorów estetycznych krajobrazu,

• możliwość wykorzystania oczyszczonej wody ze stawu do podlewania np. trawników,

• niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne,

• pozytywny wpływ na środowisko przyrodnicze

16

Wady oczyszczalni w tej technologii:

Lemna ‘pracuje’ tylko przy odpowiedniej temperaturze i nasłonecznieniu. Oczyszczalnie tego typu uzależnione są od warunków klimatycznych, pracują tylko w sezonie letnim przez kilka miesięcy. Nie można ich wykorzystywać przez cały rok.

17

co jakiś czas należy wybierać cześć rzęsy, aby powstający kożuch z przyrastającej rzęsy nie zrobił się za gruby i aby dolna jego część, do której nie dociera światło słońca, nie obumierała wydzielając do wody dodatkowy ładunek związków organicznych.

18

oczyszczanie rzęsowe wymaga, aby ścieki przeszły przez osadnik wstępny, a następnie wpuszczane są do napowietrzanego stawu.

19

Oczyszczalnie biologiczne wykorzystujące rzęsę wodną są mało efektywne w klimacie jaki panuje w Polsce, ponieważ mamy za krótki okres wegetacji. Co więcej, rzęsa podatna jest na wiele czynników, które w klimacie umiarkowanym są bardzo zmienne.

20

Wykorzystanie Lemna

przemysł spożywczy

Rzęsa w Izraelu spożywana jest na surowo jako jarzyna w surówkach, sałatkach lub po ugotowaniu

21

przemysł hodowlany

Z rzęsy pozyskuje się więcej białka z metra kwadratowego niż z soi dlatego nadaje się ona przede wszystkim na paszę dla ryb hodowlanych, bydła, owiec, świń, drobiu i królików.

22

przemysł farmaceutyczny

Rzęsy znajdują zastosowanie w ziołolecznictwie. Ziele rzęsy zawiera substancje* czynne, które wykazują działanie czyszczące krew, mobilizujące układ odpornościowy, przeciwreumatyczne, przeciwartretyczne, przeciwzapalne, odżywcze, obniżające poziom cholesterolu we krwi, osłaniające i powlekające błony śluzowe oraz przeciwkaszlowe.

* (śluz roślinny , pektyny , skwalen , fitosterole , diterpeny, cukry

( ksylozę i amylozę), ligniny, kwas kawowy, kwasy tłuszczowe i mangan)

23

Inne zastosowania

W Indiach przeprowadzono z pozytywnym wynikiem badania nad wykorzystaniem rzęsy do produkcji bioetanolu, a rzęsy drobnej do produkcji biogazu. Również w Polsce prowadzone są badania nad wykorzystaniem biomasy rzęsy jako źródła energii odnawialnej.

24

Phragmites australis Trzcina Pospolita

25

Systematyka

Domena eukarionty

Królestwo rośliny

Klad rośliny naczyniowe

Klad rośliny nasienne

Klad okrytonasienne

Klad jednoliścienne

Rząd wiechlinowce

Rodzina wiechlinowate

Rodzaj trzcina

26

Pokrój

27

Liście

28

Kwiaty

29

Siedlisko

30

BIOLOGIA

31

Filtry gruntowo-roslinne

32

33

34

Wykorzystanie

KUCHNIA Bardzo młode, wczesnowiosenne

pędy trzciny można gotować przez 20 minut w wodzie osolonej i spożywać jak szparagi.

Z kłączy po wysuszeniu sporządzano dawniej pożywną mąkę (do kleików, zupek skrobiowych, przy chrypce, kaszlu, biegunce). Z kłączy rozdrobnionych, wysuszonych i uprażonych na patelni lub w piekarniku przygotowywano kawę o smaku karmelowym. Także mąka z kłączy trzciny nadaje się do karmelizowania i sporządzania leków ulepkowych, pigułek oraz odżywczych wywarów.

W Chinach młode pędy są używane jako jarzyna do surówek i sałatek

35

PIELĘGNACJA

Odwar z kłączy lub łodyg trzciny jest bardzo wartościowym środkiem do pielęgnowania skóry. Cukry proste, aminokwasy, fenole, skrobia działają odżywczo, przeciwzapalnie i wygładzająco na skórę. Trzcina działa rozjaśniająco na cerę, podnosi poziom uwodnienia skóry.

Maseczki z odwaru, z mąki trzcinowej nadają się do regenerowania i odświeżania cery zwiotczałej, zmęczonej, suchej i z przebarwieniami.

36

W FITOTERAPII

W rosyjskiej medycynie ludowej odwary z kłączy lub pędów trzciny pospolitej stosuje się najczęściej jako środek moczopędny i napotny – przy infekcjach układu moczowego, trudnościach w oddawaniu moczu. Odwar stosuje się również przy zatruciach jako środek odtruwający oraz przy ogólnym osłabieniu organizmu. Na Dalekim Wschodzie trzcina uważana jest za środek napotny i przeciwcukrzycowy.

Sproszkowane suszone liście trzciny stosowane jako zasypka przyspieszają gojenie ran.

37

W medycynie chińskiej napar lub ekstrakt z kłącza trzciny uważa się za najlepszy środek na suchość w ustach.

Według rosyjskich danych liście trzciny zawierają do 200 mg witaminy C, młode pędy do 500 mg witaminy C (w 100 gramach produktu).

38

Nasiona trzciny można użyć do gotowania kleików (podobnie jak z grysiku, gryki) odżywczych i leczniczych, doskonałych przy nieżycie przewodu pokarmowego, chorobie wrzodowej, zapaleniu ściany żołądka.

39

Pozyskiwanie

Do celów leczniczych można pozyskiwać kłącza trzciny przez cały rok, natomiast liście w okresie wegetacji. Używa się surowca świeżego lub suszonego. Ma słodki smak. Do celów spożywczych kłącza trzciny wykopuje się od jesieni do wczesnej wiosny, kiedy gromadzą najwięcej materiałów zapasowych.

40

PRZEMYSŁ HODOWLANY

Wyściółka dla zwierząt hodowlanych

Młode trzciny są wykorzystywane jako pasza dla zwierząt.

41

INNE ZASTOSOWANIA

paliwo ekologiczne np. w postaci peletu

kwiatostany używane są w zdobnictwie

używana jest do krycia dachów

42

CIEKAWOSTKI

Łacińska nazwa rodzajowa trzciny Phragmites pochodzi od greckiego słowa phragma – oznaczającego płot lub parkan. Źdźbła trzciny po przekwitnięciu silnie twardnieją, stają się słomiastożółte, niemal zdrewniałe. Wykorzystywane były od dawna do wyrobu lasek, płotów, do pokrywania dachów.

43

44

Roślina idealna do fitoremediacji powinna odznaczać się kilkoma cechami:

zdolna do wzrostu w skażonym środowisku

małym kapitałem początkowym założenia i utrzymania takiej plantacji,

nieinwazyjnością w środowisko przyrodnicze

dużą produkcją biomasy

szybkim tempem wzrostu

45

nagromadzaniem dużych ilości np. metalu w części zbieranej jako plon

tolerancją na duże stężenia np. metali

łatwością uprawy i zbioru

46

Oczyszczalnia roślinna sprawdzi się wszędzie tam, gdzie:

• występuje nierównomierny spływ ścieków (szkoła, agroturystyka),

• ścieki są wytwarzane okresowo (dom letniskowy, schronisko),

• ładunek lub stężenia zanieczyszczeń ulegają znacznym wahaniom,

• są wysokie wymagania jakościowe dla ścieków oczyszczonych,

• brak odbiornika ścieków oczyszczonych, • wymaga się technologii o najniższych kosztach eksploatacji, • oczekuje się prostej obsługi i niezawodności przez lata, • instalacja powinna być atrakcyjnym elementem krajobrazu

47

Bibliografia

Barbusiński K. 2006. Doświadczania z eksploatacji oczyszczalni „Lemna” w gminie Świerklaniec. Gaz Woda i Technika Sanitarna :18-22

Bień J. 2010. Możliwości wykorzystania glonów z biomasy zeutrofizowanych zbiorników wodnych jako surowca do produkcji biopaliw. Inżynieria i Ochrona Środowiska 13(3): 197-209

Gołąb M. Hydrobotaniczne oczyszczalnie ścieków. LAB 17(4): 6-10 Janik M. 2010. Gruntowo roślinne oczyszczanie ścieków Imber. Jurczyk Ł. 2017. Analiza parametrów pracy oczyszczalni w technologii „Lemna” na

przykładzie gminnej oczyszczalni ścieków w Chmielniku. Inżynieria Ekologiczna 18(5): 10-17

Marecik R., Króliczak P. 2006. Fitoremediacja – alternatywa dla tradycyjnych metod oczyszczania środowiska. Biotechnologia. 3(74) s:88 -90

Paniczko S. 2008. Przydomowe oczyszczalnie ścieków. Poradnik .Białystok s:23-30 Rabęda I., Woźny A. 2011. Bakterie i grzyby mikoryzowe zwiększają wydajność

roślin w fitoremediacji metali śladowych. Kosmos Problemy nauk biologicznych.60(3-4) s: 423- 430

48

Bibliografia – strony internetowe

https://atlas.roslin.pl/plant/8436 https://atlas.roslin.pl/plant/8443 http://haba.com.pl http://e-czytelnia.abrys.pl/dodatek-specjalny/2013-9-701/zeszyt-specjalny-

8101/jak-rosliny-oczyszczaja-wode-16605 http://www.gios.gov.pl/images/dokumenty/raporty/Klucz_makrofitow_nizsza_roz

dzielczosc.pdf https://www.medianauka.pl/rzesa-drobna http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id3796,systemy-hydrofitowe-do-

oczyszczania-sciekow-bytowychprojektowanie-wedlug-zasad-francuskich https://www.swiatkwiatow.pl/poradnik-ogrodniczy/rzesa-wodna-id1102.html https://www.swiatkwiatow.pl/poradnik-ogrodniczy/trzcina-pospolita-id848.html http://zbudujmydom.pl/index.php?page=przydomowa-oczyszczalnia-sciekow-

gruntowo-roslinna http://zielniklodzki.pl/atlas-roslin/trzcina-pospolita/ http://www.zodr.pl

49