DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2019.3(47).186081

ОЧИЩЕННЯ ВОДИ ВІД ФЕНОЛУ БАКТЕРІЯМИ РОДУ PSEUDOMONAS, ІММОБІЛІЗОВАНИМИ НА ПРИРОДНИХ І СИНТЕТИЧНИХ НОСІЯХ

Т. В. Гудзенко, В. О. Іваниця, І. П. Конуп, О. Г. Горшкова, О. В. Волювач, Т. О. Беляєва, М. М. Чабан

Анотація


Мета. Оптимізація процесу очищення води від фенолу з використанням бактерій роду Pseudomonas (P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329), іммобілізованих на природних і синтетичних носіях. Методи. Концентрацію фенолу у воді визначали екстракційно-фотометричним методом з використанням 4-аміноантипірину. Для очищення води від фенолу (з концентрацією 200 мг/л) використано непатогенні окремі штами бактерій P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ОNU329, P. cepacia ОNU327, іммобілізовані на носіях різної природи (цеоліт, мушлі мідій, річковий пісок, керамічні кільця, активоване вугілля, верховий торф, синтетичний носій типу «ВІЯ»).. Результати. Експериментально підтверджено, що адгезія клітин штамів бактерій P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329 до цеоліту, річкового піску (що практично не сорбують фенол) сприяла ефективній біодеструкції фенолу на 96–100% (залежно від обраного штаму бактерій). Залишкова концентрація фенолу у воді за її обробки (протягом 11 діб) іммобілізованими на цеоліті клітинами штаму P. fluorescens ONU328 або штаму P. maltophilia ONU329 зменшувалася з 200 мг/л до 8,0±0,95 мг/л (ступінь очищення води від фенолу (α)–96%) і до 2,0±0,14 мг/л (α = 99%) – у разі використання іммобілізованих клітин штаму P. cepacia ONU327. Встановлено, що при використанні іммобілізованих на піску річковому мікроорганізмів-деструкторів залишкова концентрація фенолу у воді на 11 добу обробки складала 6,0±0,55 мг/л (α=97%) і 2,0± 0,14 мг/л (α = 99%) – відповідно для штамів P. maltophilia ONU329 і P. fluorescens ONU328; та сягала рівня гранично-допустимої концентрації (ГДК= 0,001 мг/л) – у разі іммобілізованих (на піску річковому) клітин штаму P. cepacia ONU327. Експериментально виявлено, що прискорення очищення води від фенолу відбувалося за умови використання клітин бактерій роду Pseudomonas (P. cepacia ОNU327, P. fluorescens ONU328) іммобілізованих на керамічних трубках і волокнистій насадці типу «ВІЯ». Протягом 5-ти діб експозиції ступінь очищення води від фенолу іммобілізованими на волокнистій насадці типу «ВІЯ» мікроорганізмами-деструкторами з урахуванням поправки на контроль (нативний немодифікований сорбент «ВІЯ») сягав 97% – за дії дії штаму P. cepacia ONU327; та 99% – за дії штаму P. fluorescens ONU328. Висновок. Для прискореного очищення води від фенолу (протягом 5 діб) на 97–99% рекомендовано використовувати штами бактерій P. cepacia ONU327 і P. fluorescens ONU328, іммобілізовані на волокнистій насадці типу “ВІЯ“. Повне знефенолення води спостерігається за її обробки штамами бактерій P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, окремо іммобілізованих на активованому вугіллі, річковому піску (для штаму P. cepacia ONU327) та мушлях мідій (для штаму P. fluorescens ONU328) відповідно.

Ключові слова


очищення води; фенол; сорбенти; іммобілізовані бактерії роду Pseudomonas

Повний текст:

PDF

Посилання


Bespamjatkov GP. Maximum permissible concentrations of chemicals in the environment / G.P. Bespamjatkov, Ju.A. Krotov. L.: Himija, 1985:585. [in Russian].

Bykova GS, Shatalaev IF, Voronin AV. The phytomass of finely serrated mollusk in the post-treatment of phenogenic contaminated waters of pharmaceutical industries. Medicinskij al’manah. 2014;1(31):102–105. [in Russian].

Galimova RZ. Purification of phenol-containing wastewater using native and modified adsorption materials based on agricultural and industrial waste: Avtoref. dis. k.t.n. 03.02.08-jekologija. – Kazan’: Kazanskij nac. issledov. un-t, 2017:23. [in Russian].

Gvozdyak PI, Mogilevich NF, Kulikov NI, Romanova EA, Nezdojminov VI. Treatment of phenol-containing wastewater with fixed microorganisms. Himija i tehnologija vody. 1989;1:73–75. [in Russian].

Gorshkova OG, Gudzenko TV, Voljuvach OV, Konup IP, Bєljaєva TO. Purification of water from phenol and heavy metal ions by association of bacteria of the genus Pseudomonas. Mіcrobiology&Biotechnology. 2018;2:70–80. DOI: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2018.2(42).134293 [in Ukrainian].

Gorshkova OG, Gudzenko TV, Voljuvach OV, Bєljaєva TO, Konup ІP, Chernishova MO. Destructive and metal-storage capacity of bacteria of the genus Pseudomonas. Naukovі zapiski Ternopіl’s’kogo nacіonal’nogo pedagogіchnogo unіversitetu іmenі Volodimira Gnatjuka. Serіja: Bіologіja». 2018;2(73):49-53. [in Ukrainian].

Korzhenevich VI. Microbial treatment of phenol-containing wastewater: Avtoref. dis. … d-ra biol. nauk : 03.00.07 : Saratov, 2003:23. [in Russian].

Lur’e JuJu. Analytical chemistry of industrial wastewater. M.: Himija, 1984:448. [in Russian].

Putilina NT, Kvitnickaja HH, Kostoveckij JaI. Microbial method of wastewater defenolation. K: Zdorov’ja, 1964:87. [in Russian].

Samsonova A. Bioremediation of natural and industrial environments. Nauka i innovacii. 2011;11(105):66-70. [in Russian].

Chasova JeV. Ecological and chemical characteristics and methods of protecting the environment from phenol / Je.V. Chasova, V.V. Ivchuk. Vestnik Krivorozhskogo nacional’nogo universiteta. 2013;34(1):209-213. [in Russian].

Egli K, Fanger U, Alvarez PJ, Siegrist H, van der Meer JR, Zehnder AJ. Enrichment and characterization of an anammox bacterium from a rotating biological contactor treating ammonium-rich leachate. Arch Microbiol. 2001;175(3):198– 207. [in English]

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. (ISBN: 978-613-8-25347-1). – 85 p. [in Polish]

Patent Ukrai’ny na vynahid № 116299. Method of defenolization of industrial effluents / Ivanycja V.O., Gorshkova O.G., Gudzenko T.V., Voljuvach O.V., Konup I.P., Bjeljajeva T.O. Nomer zajavky № a201608635 vid 25.07.2016 r. Opubl. 26.02.2018, Bjul. № 4. [in Ukrainian].

Patent Ukrai’ny na vynahid №116058. Method of biological treatment of surface water / Gvozdyak P.I., Kaparnyk A.I., Dombrovs’kyj K.O., Ryl’s’kyj O.F., Bolgova O.S. Opubl. 25.01.2018., Bjul. №2. [in Ukrainian].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Беспамятков Г.П. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде / Г.П. Беспамятков, Ю.А. Кротов. – Л.: Химия, 1985. – 585 с.

Быкова Г.С., Шаталаев И.Ф., Воронин А.В. Фитомасса наяды мелкозубчатой в доочистке феносодержащих загрязненных вод фармацевтических производств // Медицинский альманах. – 2014. – №1(31). – С. 102–105.

Галимова Р.З. Очистка фенолсодержащих сточных вод нативными и модифицированными адсорбционными материалами на основе отходов сельскохозяйственного и промышленного производства: Автореф. дис. к.т.н. 03.02.08-экология. – Казань: Казанский нац. исследов. ун-т, 2017. –23.

Гвоздяк П.И., Могилевич Н.Ф., Куликов Н.И., Романова Е.А., Нездойминов В.И. Очистка фенолсодержащих сточных вод закрепленными микроорганизмами // Химия и технология воды. – 1989. – Вып. 1. – С. 73–75.

Горшкова O.Г., Гудзенко Т.В., Волювач O.В., Конуп I.П., Бєляєва Т.О. Очищення води від фенолу та йонів важких металів асоціацією бактерій роду Pseudomonas // Мікробіологія і біотехнологія. – 2018. – № 2. – С. 70–80. DOI: http://dx.doi.org/10.18524/2307-4663.2018.2(42).134293

Горшкова О.Г., Гудзенко Т.В., Волювач О.В., Бєляєва Т.О., Конуп І.П., Чернишова М,О. Деструктивна та метал-акумулююча здатність бактерій роду Pseudomonas // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія: Біологія» – 2018. – № 2(73). – С. 49–53.

Корженевич В.И. Микробная очистка фенолсодержащих сточных вод : Автореф. дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.07 : Саратов, 2003. – 23 c.

Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. – 448 с.

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

Самсонова А. Биоремедиация природных и производственных сред // Наука и инновации. – 2011. – № 11(105). – С. 66–70.

Часова Э.В. Эколого-химические характеристики и методы защиты окружающей среды от фенола / Э.В. Часова, В.В. Ивчук // Вестник Криворожского национального университета. – 2013. – №34(1). – С. 209–213.

Egli K, Fanger U, Alvarez PJ, Siegrist H, van der Meer JR, Zehnder AJ. Enrichment and characterization of an anammox bacterium from a rotating biological contactor treating ammonium-rich leachate // Arch Microbiol. – 2001. – Vol. 175(3). –P. 198–207.

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. (ISBN: 978-613-8-25347-1). – 85 p.

Патент України на винахід № 116299. Спосіб здійснення дефенолізації промислових стоків / Іваниця В.О., Горшкова О.Г., Гудзенко Т.В., Волювач О.В., Конуп І.П., Бєляєва Т.О. Номер заявки № а201608635 від 25.07.2016 р. Опубл. 26.02.2018, Бюл. № 4.

Патент України на винахід №116058. Спосіб біологічного очищення поверхневих вод / Гвоздяк П.І., Капарник А.І., Домбровський К.О., Рильський О.Ф., Болгова О.С. Опубл. 25.01.2018., Бюл. №2





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