ДЕНІТРИФІКАЦІЯ ПИТНОЇ ВОДИ З ВИКОРИСТАННЯМ ПРОБІОТИЧНИХ БАКТЕРІЙ

П. І. Гвоздяк, О. В. Сапура

Анотація


Мета. Вивчення очищення питної води від нітратів за допомогою пробіотичних бактерій Bacillus subtilis, B. licheniformis, а також Lactobacillus acidophilus, L. bifidus, L. bulgaricus і Streptococcus thermophilus, які входять до складу відповідних медичних препаратів. Методи. Мікробіологічні, хімічний, фізико-хімічний, газово-хроматографічний, статистичної обробки. Результати. Показано, що при повільному (0,1м/год) фільтруванні води з вмістом нітратів 300 - 500 мг/дм3 через зернисті (пісок, активоване вугілля) та волокнисту (хімічне волокно у вигляді носія ВІЯ) загрузки з попередньо іммобілізованими на них пробіотичними бактеріями концентрація нітратів зменшувалася до рівня нижче 2,5 мг/дм3. Життєдіяльність та денітрифікувальну здатність мікроорганізмів підтримували додаванням до досліджуваної води етилового спирту в кількості 0,1 см3 на кожні 100 мг КNO3. Газ, що утворювався під час денітрифікації, складався на 95–97% з N2, 0,1–0,3% – СO2, іноді С2Н4 (<1%), решта (2–3%) – Н2O і не містив Н2, СН4, H2S. Висновки. Встановлена можливість очищення питної води від нітратів у надлишкових концентраціях за допомогою пробіотичних бактерій.


Ключові слова


питна вода; нітрати; пробіотичні мікроорганізми; пробіотична денітрифікація

Повний текст:

PDF

Посилання


Goncharuk VV. SOS: Drinking water . Journal of Water Chemistry and Technology (Khimiya i Tekhnologiya Vody). 2010; 32(5): 255-281.

Bondarenko YG, Samotuga VV, Papach VV, Bilyk LI. Medical-hygienic evolution of the impact of the nitrates of water of decentralized water delivery sources on the health status of the children of the early age. Environment and Health. 2011; (4): 23-25.

Archna, Sharma SK, Sobti RCh. Nitrate Removal from Ground Water: A Review. E-Journal of Chemistry. 2012; 9( 4): 1667-1675.

Burow KR, Nolan BT, Rupert MG, Dubrovsky NM. Nitrate in groundwater of the United States. Environmental Science and Technol. 2010; 44 (13): 4988–4997.

Koval VV, Natalochka VA, Tkachenko SK, Minenko OV. Dynamics of water pollution by nitrates agricultural land in the Poltava region conditions. Journal of Poltava State Agrarian Academy. 2011; (2): 32 –36 .

Mike SMJ. The microbial nitrogen cycle. Environ. Microbiol. 2008; 10(11) : 2903–2909.

Cabello P, Roldán MD, Moreno-Vivián C. Nitrate reduction and the nitrogen cycle in archaea. Microbiology. 2004; 150 (11): 3527–3546.

Knowles R. Denitrification. Microbiol. Rev. 1982; 46 (1): 43–70.

Shoun H, Kim DH, Uchiyama H, Sugiyama J. Denitrification by fungi. FEMS Microbiology Lett. 1992; 73(3): 277–281.

Kuenen JG. Anammox bacteria: from discovery to application. Nat. Rev. Microbiol. 2008; 6(4): 320–326.

Henze M, Harremoës P, La Cour Jansen J, Arvin E. Wastewater treatment. Biological and Chemical Processes. Moscow “Mir”, 2006; 480 p.

Lu H, Chandran K, Stensel D Microbial ecology of denitrification in biological wastewater treatment. Water Research. 2014; ( 64),: 237-254.

Ivanov VN, Ulanov MN, Stabnikova EV. Denitrification of drinking water by cells of Paracoccus denitrificans in natural and artificially formed biofilms. Journal of Water Chemistry and Technology (Khimiya i Tekhnologiya Vody). 2001; 23(2) : 64-70.

Shyrobokov VP, Yankovsky DS, Dyment GS. Microbial ecology of man. Kyiv: LLC "Ruta Tours", 2009; 312p .

Patent of Ukraine, 30382. A method of water purification. Borisov BM, Gedz VS, Bayranov VV. Bull. N 11. 2001.

Kalynychenko IE, Demutskaya LN. Determination of nitrate in drinking water by three-wave ultraviolet photometry. Journal of Analytical Chemistry. 2004; 59( 3): 240-244.

Hlopin GV. The course of general hygiene. Gosizdat, Moscow-Leningrad. 1930; 556 p.

Patent of Ukraine, 98326. Method of biological purification of drinking water. Gvozdyak PI . Bull. N.9.2012 .

Zhang Y, Angelidaki I. A new method for in situ nitrate removal from groundwater using submerged microbial desalination-denitrification cell (SMDDC). Water Research. 2013; – 47( 5): 1827 –1836.

Goncharuk VV, Klimenko NA, Savchina LA, Vrubel TL, Kozyatnik IP. Water treatment and demineralization technology. Current issues in the technology of drinking water conditioning. Journal of Water Chemistry and Technology (Khimiya i Tekhnologiya Vody) .2006; 28(1): 2-94.

Lautenschlager K, Hwang Ch, Ling F, Liu W, Boon N, Koster O, Egli Th, Hammes F. Abundance and composition of indigenous bacterial communities in a multi-step biofiltration-based drinking water treatment plant. Water Res. 2014; ( 62): 40–52.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Гончарук В.В. SOS: Питьевая вода // Химия и технология воды. – 2010. – 32, № 5. – С. 463–512.

Bondarenko Y.G., Samotuga V.V., Papach V.V., Bilyk L.I. Medical-hygienic evolution of the impact of the nitrates of water of decentralized water delivery sources on the health status of the children of the early age. Environment and Health. – 2011. – № 4. – P. 23–25.

Archna, Sharma S.K., Sobti R.Ch. Nitrate Removal from Ground Water: A Review. E-Journal of Chemistry. – 2012. – 9( 4) . – P. 1667–1675.

Burow, K.R., Nolan, B.T., Rupert, M.G., Dubrovsky, N.M. Nitrate in groundwater of the United States. Environmental Science and Technol. – 2010. – 44 (13).– Р. 4988–4997.

Коваль В.В., Наталочка В.О., Ткаченко С.К., Міненко О.В. Динаміка забруднення вод сільськогосподарського призначення нітратами в умовах Полтавської області // Вісник Полтавської державної аграрної академії . – 2011 .– № 2. – С. 32–36.

Mike S.M.J. The microbial nitrogen cycle. Environ. Microbiol. – 2008. – 10(11) . – Р. 2903–2909.

Cabello P., Roldán M. D., Moreno-Vivián C. Nitrate reduction and the nitrogen cycle in archaea. Microbiology. –2004. – 150 (11). – Р. 3527–3546.

Knowles R. Denitrification. Microbiol. Rev. – 1982. –46 (1). – Р. 43–70.

Shoun H., Kim, D.H., Uchiyama, H., Sugiyama J. Denitrification by fungi. FEMS Microbiology Lett. – 1992. – 73(3). – Р. 277–281.

Kuenen J. G. Anammox bacteria: from discovery to application. Nat. Rev. Microbiol. – 2008. –6(4). – Р. 320–326.

Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы. – М. Мир, – 2006. – 480 с.

Lu H., Chandran K., Stensel D. Microbial ecology of denitrification in biological wastewater treatment. Water Research. – 2014. – 64. – Р. 237–254.

Иванов В.Н., Уланов М.Н., Стабникова Е.В. Денитрификация питьевой воды клетками Paracoccus denitrificans в природной и искусственно сформированной биопленках // Химия и технология воды. – 2001. – 23, № 2. – С. 209–218.

Широбоков В.П., Янковський Д.С., Димент Г.С Мікробна екологія людини з кольоровим атласом. [Навч. посібн.] Київ: ТОВ «Червона Рута-Турс». – 2009. – 312 c.

Патент № 30382 України, МПК В01 Д 24/00. Спосіб очищення води. Борисов Б.М., Гедзь В.С., Байранов В.В. Промислова властність– 2001. – Бюл. № 11.

Калиниченко И.Е., Демуцкая Л.Н. Определение нитратов в питьевой воде методом трехволновой фотометрии в ультрафиолете // Журнал аналитической химии. – 2004. – 59, № 3. – С. 240–244.

Хлопин Г.В. Курс общей гигиены. М. –Л. : Госиздат– 1930. – 556 с.

Патент № 98326 України, МПК C02F 3/34 (2006.01). Спосіб біологічного доочищення питної води. Гвоздяк П.І. // Промислова власність. – 2012. – Бюл. № 9.

Zhang Y, Angelidaki I. A new method for in situ nitrate removal from groundwater using submerged microbial desalination-denitrification cell (SMDDC) Water Research. – 2013. – 47, № 5. – Р. 1827–1836.

В. В. Гончарук, Н.А. Клименко, Л.А. Савчина, Т.Л. Врубель, И.П. Козятник. Современные проблемы технологии подготовки питьевой воды // Химия и технология воды. – 2006. – 28, № 1. – С. 3–95.

Lautenschlager K., Hwang Ch., Ling F., Liu W.-T., Boon N., Koster O., Egli Th., Hammes F. Abundance and composition of indigenous bacterial communities in a multi-step biofiltration-based drinking water treatment plant. // Water Res. – 2014. – 62. – P. 40–52.





DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2017.2(38).105022

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)