CC BY
5ISSN: 2181-3337 | SCIENTISTS.UZ
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION
ISSUE DEDICATED TO THE 80TH ANNIVERSARY OF THE ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN
ИССЛЕДОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА АБОРИГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ ОТ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА,
СУЛЬФАТОВ И КАЛИЯ 1Фокина Н.В., 2Мязин В.А.
1С.н.с., ИППЭС ФИЦ КНЦ РАН 2Зав.лаб., ИППЭС ФИЦ КНЦ РАН https://doi.org/10.5281/zenodo.8353448 Одной из важнейших экологических задач в деятельности предприятий горной промышленности является очистка сточных вод от соединений азота, сульфатов и калия. Перспективным является использование биологических методов, включающих как биореакторную очистку, так и искусственные болотные экосистемы - биоплато и проницаемые реакционные барьеры, чья эффективность основана на процессе ризофильтрации [2]. Использование сульфатредуцирующих бактерий для очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации сульфатов и металлов, является технологией с доказанной эффективностью [1]. Следует отметить, что одним из главных ограничений применения биологических методов при очистке открытых водоемов северных регионов являются низкие температуры. Это делает необходимым подбирать бактериальные штаммы и растительные ассоциации, устойчивые к данному фактору среды.
В результате лабораторных исследований была показана возможность использования биологических методов очистки промышленных сточных вод от нитратов, сульфатов и калия. Методом ризофильтрации удалось снизить содержание калия в воде со 188 до 97 мг/л. Соотношение объема воды к фитомассе растений составляло 15:1, время контакта воды с растениями - 5 суток.
В анаэробных условиях с использованием сульфатредуцирующих бактерий Desulfotomaculum ¿рр., выделенных из воды и донных отложений на территории Мурманской области, показана высокая эффективность биореакторной очистки. После накопления достаточного количества бактериальной биомассы и начала активного протекания процесса сульфатредукции в биореакторе содержание сульфатов снизилось в 38 раз (с 456 до 12 мг/л). Скорость поступления сточной воды в лабораторный реактор -100 мл/день, объем биореактора - 700 мл. В качестве источника углерода для протекания процесса сульфатредукции использовали глюкозу в количестве 0,5 % от объема сточной воды. Значение рН воды в ходе проведения биореакторной очистки находилось в оптимальном диапазоне для функционирования сульфатредуцирующих бактерий.
Последовательная очистка воды с использованием данных методов (биореакторная сульфатредукция с дальнейшей доочисткой методом ризофильтрации) позволила снизить содержание сульфатов и калия в воде до значений, не превышающих ПДК.
Определены оптимальные условия биореакторной анаэробной очистки воды с высоким содержанием нитратов, что позволило снизить их количество в 23-31 раз (с 450 до 16 мг/л) в течение 2-х дней. Необходимым условием для эффективной очистки является использование культуры денитрифицирующих бактерий, выделенных из природных сред Мурманской области и Республики Карелия, температура выше 10°С и добавление глюкозы
ISSN: 2181-3337 | SCIENTISTS.UZ
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION
ISSUE DEDICATED TO THE 80TH ANNIVERSARY OF THE ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN
или мелассы в количестве 0,05-0,1% от объема очищаемой воды, как дополнительный источник углерода.
Дальнейшие исследования должны быть направлены на оптимизацию режима биореакторной очистки и определения объема накопления побочных продуктов, образующихся при функционировании биореактора.
REFERENCES
1. Muyzer G., Stams A.J.M. The ecology and biotechnology of sulphate-reducing bacteria // Nat. Rev. Microbiol. - 2008. - V. 6. - P. 441-454.
2. Vymazal J. Constructed wetlands for treatment of industrial wastewaters: A review // Ecological Engineering. 2014. Vol. 73. P. 724-751.
