Спосіб оксигенації води і пристрій для його здійснення

1. Спосіб оксигенації води, який включає культивування фотосинтезуючої зеленої водорості кладофори у резервуарі з водою з ініціацією фото 42964 спливання зеленої кулі. Проте через зміщення центру ваги кладофора перевертається у воді таким чином, що більш легка частина тіла з налиплими газовими пухирцями опиняється вгорі, в результаті чого сама кладофора залишається у придонному шарі води, "підставляючи" у такий спосіб під світловий потік свою тіньову, тепер нижню поверхню. Таким чином, в результаті переважання фотосинтезу на нижній, оберненій до дна частині, кладофора за рахунок періодичних перевертань бере активну участь у більш інтенсивному фотосинтезному утворенні кисню. По мірі накопичення кисневих пухирців на тілі водорості, а особливо під час її періодичних перевертань, вони повільно піднімаються знизу догори й, у відповідності до фізичних властивостей, розчиняються у воді, забезпечуючи відповідний рівень її оксигенації в резервуарі. Відомий пристрій для освітлювання фотосинтезуючи х водних рослин у резервуарі з водою, який складається з одного або декількох джерел оптичного випромінювання у вигляді розрядної лампи низького тиску з елементами фіксації до корпусу резервуару [1]. Недоліком відомого пристрою є недостатня технологічність, яка пов'язана з відсутністю елементів фіксації джерела світла до донної частини резервуару, що унеможливлює спрямування світлового потоку знизу через донну стінку прозорого резервуару, а отже не забезпечує керування процесом фотосинтезу водоростями, які знаходяться у придонному шарі води. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалити відомий пристрій, в якому шляхом розташування одного або декількох джерел оптичного випромінювання в єдиному жорсткому корпусі, верхня стінка якого виконана у вигляді площини з механічно стійкого оптично прозорого матеріалу, досягають підвищення рівня технологічності пристрою. Поставлене завдання вирішують тим, ,що у відомому пристрої для оксигенації води, який складається принаймні з одного джерела оптичного випромінювання у вигляді розрядної лампи низького тиску з елементами фіксації до корпусу резеХарактер світлового впливу (комбінації ламп) Біла Рожева Зелена Голуба Рожева + зелена Одночасно 4 лампи (б+р+з+г) рвуару, у відповідності до винаходу джерела світла встановлюють в жорсткому корпусі, верхня стінка якого виконана у вигляді площини-підставки з механічно стійкого, оптично прозорого матеріалу для розміщення на ній резервуару з фотосинтезуючою водорістю. Конструктивно (фіг.) пристрій складається з корпусу 1, всередині якого встановлене принаймні одне джерело оптичного випромінювання у вигляді розрядної лампи 2 низького тиску потрібного спектрального складу, а пристрій має верхню кришку 3 у вигляді площини-підставки, виконану з оптично прозорого, механічно стійкого матеріалу, причому геометричні розміри кришки 3 є зіставними за розмірами з нижньої стінкою (дном) резервуару. Спосіб оксигенації води здійснюють таким чином. Резервуар з водою і кладофорою встановлюють на верхню прозору кришку освітлювального пристрою таким чином, щоб світловий потік від джерела випромінювання був спрямований знизу на кладофору - її повернену до дна поверхню, після чого вмикають світло і спостерігають за процесом киснеутворення у вигляді "налипання" пухирців і періодичних перевертань тіла кладофори в нижньому шарі води без спливання водорості догори. Приклад 1 Наповнений водою резервуар з кладофорою у вигляді зеленої кулі діаметром 40-65 мм, яка знаходилася на дні, був розташований на скляній площині освітлювального пристрою, яка прикривала чотири розрядні лампи потужністю 8 Вт кожна з випромінюванням в таких спектральних діапазонах: голубий - 450-475 нм, зелений - 540-575 нм, рожевий - 710-735 нм та білий - 460-780 нм. При дії усі х чо тирьох одночасно ввімкнених лампах кладофора вже через 12 хвилин вкрилася сріблястими газовими пухирцями, а перший переворот відбувся на 16 хвилині, після чого періодичність перевертань у середньому складала 4-7 хвилин. Результати світлового впливу на киснеутворення кладофори в залежності від спектрального складу випромінювання наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Момент першого перевертання кладофори, хвилин 35 22 85 24 16 З наведених даних видно, що "рожеве", "зелене" й "біле" джерела світла активно стимулюють фотосинтез, про що свідчить інтенсивне "налипання" пухирців газу на зелену кульку кладофори, її періодичне перевертання. Голубе світло, навпаки, самостійно неспроможне скільки-небудь суттєво впливати на фотосинтез. Отже, спрямування світлового потоку на кладофору знизу забезпечує достатньо ефективний фотосинтез з відповідним утворенням кисню. Середня періодичність перевертань, хвилин 5-8 6-9 6-9 5-8 4-7 Приклад 2 Кладофору помістили у резервуар з водою, який герметично відділили від зовнішнього простору за допомогою скляної прозорої кришки. Попередньо у водне середовище резервуару ввели вимірювач концентрації кисню (фіг., поз. 4). Опромінювали кладофору рожевим і зеленим світлом, при фокусуванні потоку на верхньому боці кладофори і нижньому, спостерігали час "налипання" пухирців, після чого при стандартизованих темпе 2 42964 ратурних умовах (20°С) відразу визначали рівень кисню, а результати порівнювали між собою (табл. 2). З наведених у табл. 2 даних видно, що підсвітка фотосинтезуючої водорості знизу забезпечує більш ефективне утворення кисню, а саме при рожевому освітленні - на 28,2%, а при зеленому - на 25,6%, ніж при спрямуванні світлового потоку зверху. Таким чином, спрямування світлового потоку на нижню сторону фотосинтезуючої водорості кладофори забезпечує більш високий рівень технологічності способу оксигенації води у резервуарі, ніж при освітленні кладофори зверху. Джерела інформації 1. Цирлинг М.Б. Аквариум и водные растения / Руководство для любителя. - С.-П.: Гидрометеоиздат, 1991. - 256 с. Таблиця 2 Характер світлового впливу (комбінації ламп) Рожева Зелена Момент "налипання" газових пухирців, хвилини Підсвітка Підсвітка знизу зверху 13 19 34 62 Фіг. 3 Вміст кисню у воді, нг×атом мл-1 Підсвітка Підсвітка знизу зверху 780 560 730 540 42964 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 4