Очищення води від фенолу та іонів важких металів асоціацією бактерій роду Pseudomonas

О. Г. Горшкова, Т. В. Гудзенко, О. В. Волювач, І. П. Конуп, Т. О. Бєляєва

Анотація


Мета. Очищення води від фенолу та йонів важких металів з використанням бактерій роду Pseudomonas. Методи. Ефективність мікробного очищення оцінено за ступенем вилучення із води циклічних ароматичних сполук - фенолу і важких металів [Pb (II), Cd(II), Zn (II)]. Концентрацію фенолу визначали екстракційно-фотометричним методом з використанням 4-аміноантипірину; важких металів - атомно-абсорбційним методом на полум'яному атомно-абсорбційному спектрофотометрі "Сатурн" в полум'ї суміші "повітря - пропан - бутан". Результати. Для очищення води від фенолу і йонів важких металів використано штами P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ОNU329, P. cepacia ОNU327. Встановлено, що за дії окремих штамів мікроорганізмів у кількості 7,5×105 КУО/мл протягом 18–22 діб (залежно від обраного штаму) відбувається повне знефенолення водних розчинів. При використанні асоціації штамів P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ОNU329, P. cepacia ОNU327 (1:1:1 в об’ємному співвідношенні) час глибокого очищення води від фенолу з вихідною концентрацією у воді 300 мг/дм3 скорочується до 10 діб. Ступінь вилучення Pb(II), Cd(II), Zn(II) із концентрованих розчинів окремими штамами мікроорганізмів у складі біофлоків сягав 95,00–99,95% при залишковому вмісті іонів важких металів у розчині (0,03–1,0) мг/дм3. Використання асоціації штамів P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ОNU329, P. cepacia ОNU327 забезпечує найбільшу ефективність очищення води від катіонів важких металів. За обробки металовмісних розчинів іммобілізованими у складі біофлокул клітинами бактеріальної асоціації залишкова концентрація Pb (II), Cd (II), Zn (II) складає 0,03±0,001, 0,02±0,001 і 0,03±0,004 мг/дм3 відповідно, що не перевищує гранично-допустимої їх концентрації в очищених водах для скидання у каналізацію. Висновок. Використані штами бактерій роду Pseudomonas характеризуються поліфункціональним потенціалом біотехнологічного призначення – деструктивним щодо фенолу та сорбційно-акумулювальним щодо йонів важких металів, що розкриває перспективи їх використання в комплексній біотехнології очищення навколишнього середовища від полютантів різної природи.


Ключові слова


мікробне очищення води; фенол; йони важких металів; асоціація бактерій роду Pseudomonas

Повний текст:

PDF

Посилання


Вingam FT, Pra FD, Dzherell UM. Nekotoryye voprosy toksichnosti ionov metallov / Pod red. Zigelya Kh, Zigelya AM. M.: Mir. 1993: 230.

Gorb AS. Gidrometeoroligichni aspekty` texnogennogo vply`vu na dovkillya Dnipropetrovs`koyi oblasti : [monografiya]/ AS. Gorb, DO. Dovganenko, L.V. Docenko, S.M. Serdyuk, L.I. Osadcha, N.P. Sherstyuk. Dnipropetrovs`k: Akcent PP, 2014 : 230.

Davy`dova IV. Ekologichna ocinka zabrudnennya vodny`x ob'yektiv i gruntovogo pokry`vu u procesi provedennya vy`buxovy`x robit pry` rozrobci granitny`x kar'yeriv na Zhy`tomy`rs`komu Polissi : avtoref. dy`s… kand. s.-g. nauk; Zhy`tomy`r. nacz. agroekol. un-t. Zhy`tomy`r, 2009 : 19

Putilina NT. Obesfenolivanie stochnyh vod koksohimicheskih zavodov putem primenenija chistyh, kul'tur fenolrazrushajushhih mikrobov. Gigiena i sanitarija, 1952; 12: 8-P.

Putilina NT, Kvitnickaja HH., Kostoveckij JaI. Mikrobnyj metod obesfenolivanija stochnyh vod. Kiev: Zdorov'ja, 1964: 87.

Trakhtenberg IM, Kolesnikov VS, Lukovenko VP. Tyazhelyye metally vo vneshney srede. Sovremennyye gigiyenicheskiye i toksikologicheskiye aspekty. – Minsk: Nauka i tekhnika. 1994 : 285.

Khentse M, Armos P, Lya-Kur-Yansen Y, Arvan E. Ochistka stochnykh vod: Biologicheskiye i khimicheskiye protsessy / Pod red. S.V. Kalyuzhnogo. - M.: Mir. 2004 : 480.

Shkicza LYe. Ekologichna bezpeka girny`chopromy`slovy`x kompleksiv Zaxidnogo regionu Ukrayiny` : avtoref. dy`s…d-ra texn. nauk; Ivano-Frank. nacz. texn. un-t nafty` i gazu. – Ivano-Frankivs`k, 2006. 36.

Shulayev MV. Nauchnyye osnovy obezvrezhivaniya i zhidkikh otkhodov galvanicheskikh i metalloobrabatyvayushchikh proizvodstv s ispolzovaniyem anaerobnoy biosorbtsionnoy tekhnologii : avtoref. dis… d-ra. tekhn. nauk; Kazan. 2009: 23.

http://biology.krc.karelia.ru/misc/hydro/mon5.html

Patent Rossijskoj Federacii na izobretenie № 4234. MPK S02F3/34, S12 № 1/20, S12R1:01. Sposob mikrobiologicheskoj ochistki stochnyh vod promyshlennyh predpriyatij ot ionov tyazhelyh metallov: cinka, kadmiya i svinca. - Opubl. 20.11.2003, Byul. № 26.

Patent Ukrayiny` na kory`snu model` №102265. MPK C02F 1/24 (2006.1), S02F 1/50 (2006.1), C02F/ 3/34 (2006.1). Sposib ochy`shhennya vody `vid xromu (VI) z vy`kory`stannyam mikroorganizmiv / Ivany`cya V.O., Gudzenko T.V., Volyuvach O.V., Gorshkova O.G., Byelyayeva T.O., Konup I.P. – Opubl.: 26.10.2015., Byul. №20.

Patent Ukrayiny` na kory`snu model` №90550. Sposib vy`znachennya naftodestrukty`vnoyi akty`vnosti mikroorganizmiv / Ivany`cya V.O., Gudzenko T.V., Volyuvach O.V., Byelyayeva T.O., Gorshkova O.G., Konup I.P. – Opubl.: 26.05.14., Byul. №10, 2014.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Бингам Ф. Т., Прьа Ф. Д. Джерелл У. М. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов / Под ред. Зигеля Х., Зигеля А.М. – М.: Мир, 1993. – 230 с.

Горб А. С. Гідрометеоролігічні аспекти техногенного впливу на довкілля Дніпропетровської області : [монографія]/ А.С. Горб, Д.О. Довганенко, Л.В. Доценко, С.М. Сердюк, Л.І. Осадча, Н.П. Шерстюк. – Дніпропетровськ: Акцент ПП, 2014. – 230 с.

Давидова І. В. Екологічна оцінка забруднення водних об’єктів і грунтового покриву у процесі проведення вибухових робіт при розробці гранітних кар’єрів на Житомирському Поліссі : автореф. дис… канд. с.-г. наук; Житомир. нац. агроекол. ун-т. – Житомир, 2009. – 19 с.

Путилина Н. Т. Обесфеноливание сточных вод коксохимических заводов путем применения чистых, культур фенолразрушающих микробов // Гигиена и санитария. – 1952. – № 12. – с. 8-П.

Путилина Н. Т, Квитницкая H. H., Костовецкий Я. И. Микробный метод обесфеноливания сточных вод. – Киев: Здоровья, 1964. – 87 c.

Трахтенберг И. М., Колесников В. С., Луковенко В. П. Тяжелые металлы во внешней среде. Современные гигиенические и токсикологические аспекты. – Минск: Наука и техника, 1994. – 285 с.

Хенце М., Армос П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод: Биологические и химические процессы / Под ред. С.В. Калюжного. – М.: Мир, 2004. – 480 с.

Шкіца Л. Є. Екологічна безпека гірничопромислових комплексів Західного регіону України : автореф. дис…д-ра техн. наук; Івано-Франк. нац. техн. ун-т нафти і газу. – Івано-Франківськ, 2006. – 36 с.

Шулаев М. В. Научные основы обезвреживания и жидких отходов гальванических и металлообрабатывающих производств с использованием анаэробной биосорбционной технологии : автореф. дис… д-ра. техн. наук; Казань, 2009. – 23 с.

http://biology.krc.karelia.ru/misc/hydro/mon5.html

Патент Российской Федерации на изобретение № 4234. МПК С02F3/34, С12 № 1/20, С12R1:01. Способ микробиологической очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов: цинка, кадмия и свинца. - Опубл. 20.11.2003, Бюл. № 26.

Патент України на корисну модель №102265. МПК C02F 1/24 (2006.1), С02F 1/50 (2006.1), C02F/ 3/34 (2006.1). Спосіб очищення води від хрому (VI) з використанням мікроорганізмів / Іваниця В. О., Гудзенко Т. В., Волювач О. В., Горшкова О. Г., Бєляєва Т. О., Конуп І. П. – Опубл.: 26.10.2015., Бюл. № 20.

Патент України на корисну модель №90550. Спосіб визначення нафтодеструктивної активності мікроорганізмів / Іваниця В. О., Гудзенко Т.В., Волювач О. В., Бєляєва Т. О., Горшкова О. Г., Конуп І.П. – Опубл.: 26.05.14., Бюл. № 10, 2014.





DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2018.2(42).134293

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)

DOI 10.18524/2307-4663