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

Автор(и)

  • О. Г. Горшкова Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Ukraine
  • Т. В. Гудзенко Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Ukraine http://orcid.org/0000-0003-4463-450X
  • О. В. Волювач Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-9156-9934
  • І. П. Конуп Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Ukraine
  • Т. О. Бєляєва Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Ukraine

DOI:

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

Ключові слова:

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

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.

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.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-06-28

Номер

Розділ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПРАЦІ