ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2026-3-16-23ekip-3141Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSЗамкнутая технология противодействия цианобактериальному загрязнению водных объектов при помощи макрофитовClosed-loop Technology for Counteracting Cyanobacterial Contamination of Water Bodies Using MacrophytesВельможинаК. А.VelmozhinaK. A.

аспирант

Post-graduate Student

podpiska@kalvis.ruПоздняковШ. Р.PozdnyakovSh. R.

д-р географ. наук, директор

Dr. Sci. (Geography), Director

ctls@kalvis.ruПолитаеваН. А.PolitaevaN. A.

д-р техн. наук, профессор

Dr. Sci. (Eng.), Professor

ctls@kalvis.ruШинкевичП. С.ShinkevichP. S.

инженер

Engineer

ctls@kalvis.ruОпаринаА. М.OparinaA. M.

ассистент

Assistant

ctls@kalvis.ruПоздняковаА. И.PozdnyakovaA. I.

канд. педагоги. наук, доцент

Cand. Sci. (Education), Associate Professor

ctls@kalvis.ruЗибаревН. В.ZibarevN. V.

канд. техн. наук, инженер

Cand. Sci. (Eng.), Engineer

ctls@kalvis.ruМасаловаМ. А.MasalovaM. A.

мл. науч. сотрудник

Junior Research Fellow

ctls@kalvis.ruСанкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоРоссияPeter the Great St. Petersburg Polytechnic UniversityRussian FederationИнститут исследований континентальных водных объектов, Российский государственный гидрометеорологический университетРоссияInstitute of Continental Water Research, Russian State Hydrometeorological UniversityRussian FederationВысшая школа гидротехнического и энергетического строительства, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоРоссияHigher School of Hydraulic and Power Engineering ConstructionRussian FederationРоссийский государственный гидрометеорологический университетРоссияInstitute of Continental Water Research, Russian State Hydrometeorological UniversityRussian FederationСанкт-Петербургский научный центр Российской академии наукРоссияSt. Petersburg Scientific Center of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2026260320263031623Copyright © ООО "Калвис", 20262026ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/3141

Представлены результаты исследования процесса подавления цианобактериального загрязнения водных объектов при помощи высших водных растений (макрофитов) с дальнейшим анаэробным сбраживанием отработанной биомассы макрофитов для получения биогаза с высоким содержанием метана. Исследования проведены в акватории Спасского затона Москвы-реки. Дана количественная и качественная оценка эффективности использования следующих видов макрофитов: рогоза узколистного (Typha angustifolia), ириса болотного (Iris pseudacorus), кубышки желтой (Nuphar lutea), тростника обыкновенного (Phragmites australis), камыша озерного (Scirpus lac. Albescens), эйхорнии (Eichhornia crassipes), пистии (Pistia stratiotes) для снижения количества цианобактерий в водном объекте (эффективность расчитана по показателю фикоцианина). Установлено, что концентрация фикоцианина снизилась с 7490 до 1250 клеток/мл (на 83 %) за четыре месяца. Выполнены эксперименты по изучению процесса анаэробного сбраживания собранной в водном объекте биомассы макрофитов. Определено, что при анаэробном сбраживании биомассы в мезофильном режиме наиболее эффективно соотношение 75 % биомассы высших водных растений к 25 % инокулянта, при котором на 27-е сутки эксперимента выделено 0,453 л биогаза (58,2 % метана).

The results of a study of the process of suppressing cyanobacterial contamination of water bodies using higher aquatic plants (macrophytes) with subsequent anaerobic digestion of the spent macrophyte biomass to produce biogas with a high methane content are presented. The studies were conducted in the water area of the Spassky backwater of the Moskva River. A quantitative and qualitative assessment of the effectiveness of using the following macrophyte species is given: narrowleaf cattail (Typha angustifolia), yellow iris (Iris pseudacorus), yellow water-lily (Nuphar lutea), common reed (Phragmites australis), lake bulrush (Scirpus lac. Albescens), water hyacinth (Eichhornia crassipes), and water lettuce (Pistia stratiotes) to reduce the amount of cyanobacteria in a water body (efficiency calculated based on the phycocyanin indicator). It was established that the phycocyanin concentration decreased from 7,490 to 1,250 cells/mL (by 83%) over four months. Experiments were carried out to study the anaerobic digestion process of macrophyte biomass collected in the water body. It was determined that during anaerobic digestion of biomass under mesophilic conditions, the most effective ratio is 75% biomass of higher aquatic plants to 25% inoculum, at which 0.453 L of biogas (58.2% methane) was released on day 27 of the experiment.

цианобактериисине-зеленые водорослицианобактериальное загрязнениеводный объектмакрофитывысшие водные растенияанаэробное сбраживаниебиогазcyanobacteriablue-green algaecyanobacterial contaminationwater bodymacrophyteshigher aquatic plantsanaerobic digestionbiogasReferencesAgathokleous E., Penuelas J., Azevedo R.A., Rillig M.C., Sun H., Calabrese E.J. Low Levels of Contaminants Stimulate Harmful Algal Organisms and Enrich Their Toxins. Environmental Science & Technology. 2022. Vol. 56. Is. 17. P. 11991—12002.Agathokleous E., Penuelas J., Azevedo R.A., Rillig M.C., Sun H., Calabrese E.J. Low Levels of Contaminants Stimulate Harmful Algal Organisms and Enrich Their Toxins. Environmental Science & Technology. 2022. Vol. 56. Is. 17. P. 11991—12002.Кокшарова О.А. Применение методов молекулярной генетики и микробиологии в экологии и биотехнологии цианобактерий. Микробиология. 2010. Т. 79. № 6. С. 734—747.Кокшарова О.А. Применение методов молекулярной генетики и микробиологии в экологии и биотехнологии цианобактерий. Микробиология. 2010. Т. 79. № 6. С. 734—747.Ramos J., Di-Laccio J., Uzuriaga J., Bonomo N. Remote sensing of cyanobacterias with Sentinel-2 in the Salto Grande. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2024. P. 45—50.Ramos J., Di-Laccio J., Uzuriaga J., Bonomo N. Remote sensing of cyanobacterias with Sentinel-2 in the Salto Grande. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2024. P. 45—50.Mutoti M., Gumbo J., Jideani A.I.O. Occurrence of Cyanobacteria in Water Used for FoodProduction: A Review. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 2022. Vol. 125. P. 103101.Mutoti M., Gumbo J., Jideani A.I.O. Occurrence of Cyanobacteria in Water Used for FoodProduction: A Review. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 2022. Vol. 125. P. 103101.Lad A., J.D., Su R.C., Murray J., Kuang R., Mascarenhas A., Najjar J., Patel S., Hegde P., Youssef M., Breuler J., Kleinhenz A.L., Ault A.P., Westrick J.A., Modyanov N.N., D.J. Kennedy, Haller S.T. As We Drink and Breathe: Adverse Health Effects of Microcystins and Other Harmful Algal Bloom Toxins in the Liver, Gut. Lungs and Beyond. Breidenbach. Life. 2022. Vol. 12. Is. 3. P. 418.Lad A., J.D., Su R.C., Murray J., Kuang R., Mascarenhas A., Najjar J., Patel S., Hegde P., Youssef M., Breuler J., Kleinhenz A.L., Ault A.P., Westrick J.A., Modyanov N.N., D.J. Kennedy, Haller S.T. As We Drink and Breathe: Adverse Health Effects of Microcystins and Other Harmful Algal Bloom Toxins in the Liver, Gut. Lungs and Beyond. Breidenbach. Life. 2022. Vol. 12. Is. 3. P. 418.Henares M.N.P., Camargo A.F.M. Estimating nitrogen and phosphorus saturation point for Eichhornia crassipes (Mart.) Solms and Salvinia molesta Mitchell in mesocosms used to treating aquaculture effluent. Acta Limnologica Brasiliensia. 2014. Vol. 26. P. 420—428.Henares M.N.P., Camargo A.F.M. Estimating nitrogen and phosphorus saturation point for Eichhornia crassipes (Mart.) Solms and Salvinia molesta Mitchell in mesocosms used to treating aquaculture effluent. Acta Limnologica Brasiliensia. 2014. Vol. 26. P. 420—428.Mishra S., Maiti A. The efficiency of Eichhornia crassipes in the removal of organic and inorganic pollutants from wastewater: a review. Environmental Science and Pollution Research. 2017. Vol. 24. P. 7921—7937.Mishra S., Maiti A. The efficiency of Eichhornia crassipes in the removal of organic and inorganic pollutants from wastewater: a review. Environmental Science and Pollution Research. 2017. Vol. 24. P. 7921—7937.Вельможина К.А., Поздняков Ш.Р., Политаева Н.А., Шинкевич П.С., Опарина А.М., Позднякова А.И. Оценка биогазового потенциала отходов противодействия цианобактериальному загрязнению водных объектов. Экология и промышленность России. 2025. Т. 29. № 7. С. 20—25.Вельможина К.А., Поздняков Ш.Р., Политаева Н.А., Шинкевич П.С., Опарина А.М., Позднякова А.И. Оценка биогазового потенциала отходов противодействия цианобактериальному загрязнению водных объектов. Экология и промышленность России. 2025. Т. 29. № 7. С. 20—25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.