ДЕСТРУКЦІЯ ФЕНОЛУ ПРИ ФОРМУВАННІ ПОЛІВИДОВОЇ БІОПЛІВКИ НА ПРИРОДНИХ І СИНТЕТИЧНИХ НОСІЯХ У БІОФІЛЬТРІ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2019.2(46).173857Ключові слова:
очищення води, бактерії - деструктори фенолу, біофільтр, біоплівка, флуоресцентна мікроскопіяАнотація
Мета. Визначити ефективність процесу очищення води від фенолу мікроорганізмами-деструкторами при формуванні полівидової біоплівки на природних і синтетичних носіях в біофільтрі. Методи. У роботі використовували асоціацію бактерій-деструкторів фенолу – Aeromonas ichthiosmia ONU552, Васillus subtilis ONU551, Pseudomonas maltophilia ONU329, Pseudomonas fluorescens ONU328, Pseudomonas cepacia ONU327. Забарвлення сформованих біоплівок здійснювали 1% розчином акридинового помаранчевого. Мікроскопію зразків проводили під флуоресцентним мікроскопом Carl Zeiss і світловим мікроскопом Carl Zeiss, Primo Star з фото-фіксацією. Концентрацію фенолу у воді визначали екстракційно-фотометричним методом з використанням 4-аміноантипірину. Результати. Методом флуоресцентної мікроскопії підтверджено, що використані для очищення води від фенолу бактерії-деструктори утворювали біоплівку в біофільтрі на носіях різної природи – керамічних трубках, мушлях мідій, торфі, цеоліті, активованому вугіллі, синтетичному носії типу «ВІЯ», піску. У лабораторних умовах доведено ефективність роботи колоночного біофільтра періодичної дії проточно-висхідного типу з пошаровим комплексним завантаженням сорбентів при очищенні фенол-вмісної води (вихідна концентрація фенолу – 300 мг/л). Через 2 години роботи біофільтра ступінь очищення води становив 40% (залишкова концентрація фенолу у воді 180±17,2 мг/л), що було пов'язано з сорбцією фенолу на носіях, в процесі біодеструкції вона сягала 90% (залишкова концентрація фенолу у воді – 29,5±2,8 мг/л) на 6-ий день. У наступні дні ефективність роботи біофільтра при безперервному надходженні забрудненої фенолом води була на рівні 50–75%, і в стаціонарно-циклічному режимі сягала 80–90% (концентрація фенолу у воді варіювала від 29,5±2,8 мг/л до 60±5,7 мг/л). Висновок. Новий мікробний консорціум утворює на природних і синтетичних носіях фільтра біоплівку, що сприяє ефективному очищенню води від фенолу і тривалості роботи біофільтра проточного типу (до 2 міс) без додаткової регенерації.Посилання
Bioplenki: Biofilms: basic research methods: teaching aid / Mardanova AM. s soavt. Kazan': K(P)FU, 2016: 42 [in Russian].
Erohin PS, Kuznecov OS, Konnov NP, Vidjaeva NA, Utkin DV. An integrated approach to the study of microbial biofilms by atomic force microscopy. Izvestija Saratovskogo universiteta. Novaja serija. Serija: Fizika. 2012;12(1):42– 46 [in Russian].
Pavlova IB, Tolmacheva GM, Lenchenko EM. Experimental study of the formation of biofilms Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus (light and scanning electron microscopy). Problemy veterinarnoj sanitarii, gigieny i jekologii. 2016;4(20):65-73 [in Russian].
Pukemo MM, Simakov JuG, Alekseev EV. Fractal growth of microorganisms on the powder-fiber loading of the biofilter and intensification of wastewater treatment Innovacii i investicii. 2015;6:181–185 [in Russian].
Cerebrennikova MK. Biodegradation of petroleum hydrocarbons by immobilized rhodococci in a column bioreactor. Avtoref. dis. kand. biol. nauk: 03.02.03 – mikrobiologija, Perm' 2014:23. [in Russian].
Sokolova TN. Microbial biofilms and methods for their detection Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta. 2014;4:12–15. [in Russian].
Fomin GS. Voda. Kontrol' himicheskoj, bakteriologicheskoj i radiacionnoj bezopasnosti po mezhdunarodnym standartam: Jenciklopedicheskij spravochnik. 3-izd. M., 2000:839. [in Russian].
Chasova JeV, Ivchuk VV. Ecological and chemical characteristics and methods of environmental protection from phenol. Vestnik Krivorozhskogo nacional'nogo universiteta. 2013;34(1):209–213. [in Russian].
Aromatic hydrocarbons removal by immobilized bacteria (Pseudomonas sp., Staphylococcus sp.) in fluidized bed bioreactor / J. Taoufok [et al]. Annals of Microbiology. 2004;54(2):189–200.
Biodegradation of phenol in synthetic and industrial wastewater by Rhodococcus erythropolis UPV-1 immobilized in an air-stirred reactor with clarifier / MB. Prieto [et al]. Applied Microbiology and Biotechnology. 2002a;58(6):853– 859.
Camargo AC, Pizzolitto EL. Biofilm formation on catheters used after cesarean section as observed by scanning electron microscopy. International J. of Gynecology and Obstetrics. 2005;90:148–149.
Degradation of phenol by Rhodococcus erythropolis UPV-1 immobilized on Biolite in packed-bed reactor / MB. Prieto [et al]. Journal of Biotechnology. 2002b;97(1):1–11.
Gudzenko Tatyana, Wolodymyr Iwanycja, Olga Woljuwacz, Boris Galkin, Olga Zuk, Elena Gorszkowa. Biodegradacja fenoli i nnych cyklicznych związków aromatycznych. - Publisher: GlobeEdit is a trademark of International Book Market Service Ltd., member of OmniScriptum Publishing Group, 17 Meldrum Street, Beau Bassin 71504, Mauritius. 2018:85.
Nor Suhaila Yaacob, Rosfarizan Mohamad, Siti Aqlima Ahmad . The influence of different modes of bioreactor operation on the efficiency of phenol degradation by Rhodococcus UKMP-5M. Rendiconti Lincei. 2016;27(4):749–760.
Songwen Tan, Xuncai Chen, Chunzhi Cui, Yang Hou, Weiguo Li, Hong You. Biodegradation of saline phenolic wastewater in a biological contact oxidation reactor with immobilized cells of Oceanimonas sp. Biotechnology Letters. 2017;39(1):91–96.
Patent of Ukrai'ny №97747. Method of aerobic biological treatment of sewage / Gvozdyak PI, Globa LI, Sablij LA, Kaparnyk AI, Borysenko OO, Zhukova VS. Opubl. 12.03.2012. Byul. № 5 [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Мікробіологія і біотехнологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
