The role of periphyton developed on artificial substrata in phosphorus uptake from freshwater ecosystems

[М. Пећић]

110 стр.

Биологија - Алгологија и микологија; Хидроекологија / Biology - Algology and mycology; Hydroecology

Почевши од последњих деценија XX века суочени смо са проблемом екстензивне антропогене еутрофикације чији је најчешћи узрок прекомеран прилив фосфатних једињења у акватичне екосистеме. Читав низ предложених метода за њихово уклањање показује високу ефикасност у контролисаним условима. Циљеви овог истраживања усмерени су на одређивање ефикасности акумулације фосфора од стране перифитона са вештачких подлога инкубираних у два барска и једном језерском екосистему, идентификацију различитих фактора који утичу на овај процес, као и процену потенцијала екстензивне имплементације ове биолошке методе у биоремедијацији екосистема погођених еутрофикацијом. Плутајући носачи са вештачким подлогама за колонизацију перифитона инкубирани су у истраживаним екосистемима различит временски период (недељно, двонедељно, месечно и вишемесечно) након чега су у развијеном биофилму спектрофотометријски одређивани концентрација укупног фосфора (ТР) и хлорофила а, сува и жарена маса, као и квалитативни састав и абунданца заједнице. Перифитон барских екосистема показао је ниску ефикасност у акумулацији фосфора са највишом концентрацијом од 12,7 mg ТР/m2 у месечно и 14,7 mg ТР/m2 у тромесечно инкубираним узорцима. Насупрот њему, перифитон језера акумулирао је високе вредности ТР са максимумом од 270 mg TP/m2 у недељним; 400 mg TP/m2 у двонедељним; 1845 mg TP/m2 у месечним; 3064 mg TP/m2 у двомесечним и 6058 mg TP/m2 у четворомесечним узорцима. Уклањање вишка фосфора методом његове акумулације од стране аутохтоног перифитона са вештачких подлога може бити ефикасно у случају екстензивне имплементације уз краћу експозицију подлога у периоду смањене бројности фитопланктона. Даља истраживања суштинска су за развијање адекватне стратегије и превазилажење постојећих ограничења.

The last decades of the 20th century faced us with the extensive anthropogenic eutrophication caused predominantly by phosphate overenrichment of aquatic ecosystems. Numerous methods for phosphorus harvesting from affected aquatic ecosystems are proven to be effective mostly when performed under controlled conditions. This research aimed to: examine the efficiency of phosphorus accumulation by periphyton developed on artificial substrates in two ponds and a reservoir for water supply; identify the factors that affect this process; assess the potential of this biological method large-scale employment in the remediation process of affected ecosystems. An artificial substrate carrier for periphyton colonization was established in investigated ecosystems. After the predefined exposure time (a week, two weeks, one-, two-, three- and four months), the periphyton was harvested for further analyses: chlorophyll a, total phosphorus (TP), dry weight and ash free dry weight estimation, as well as qualitative and quantitative analyses of algal component in periphyton. The efficiency of TP accumulation by periphyton was poor in the investigated ponds with maximal accumulation of 12.7 mg ТР/m2 in one-, and 14.7 mg ТР/m2 in three-months exposed samples. Otherwise, the periphyton in reservoir accumulated considerable amounts of TP with maximum of 270 mg TP/m2 in weekly; 400 mg TP/m2 in two-weeks; 1845 mg TP/m2 in one-; 3064 mg TP/m2 in two-; and 6058 mg TP/m2 in four-months exposed samples. The in-situ employment of this biological method could be highly efficient if applied large-scale with shorter exposure time during the period of low phytoplankton abundance. Further research should be conducted to develop the strategy and overcome the associated negative effects of such an approach.

перифитон, акумулација фосфора, еутрофикација, лентички слатководни екосистеми, уклањање фосфора, in-situ биолошка метода, компетиција, фитопланктон, метафитон, екстензивна имплементација

periphyton, phosphorus accumulation, eutrophication, lentic freshwater ecosystems, phosphorus removal, in-situ biological method, competition, phytoplankton, metaphyton, large-scale employment

574.5(043.3)

Tekst