Исследование использования микроорганизмов при утилизации промышленных и бытовых отходов Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 504

Исследование использования микроорганизмов при утилизации промышленных и бытовых отходов

Черданцева Е.С.

ГПОУ НТЭТ

Аннотация: Значительный ущерб природным ландшафтам нанесен в горнопромышленных регионах с преобладанием угольной и металлургической отраслей экономики. Экономические трудности переходного периода стимулируют поиск экологически эффективных способов рекультивации при постепенном уменьшении материальных затрат. Перспективным направлением поиска является привлечение нетрадиционных мелиорантов, учет микробиологической составляющей формируемых экосистем и утилизация образующихся отходов городских очистных сооружений и других предприятий.

Ключевые слова: рекультивация, мелиоранты, осадки сточных вод

Abstract: Considerable damage caused to the natural landscape in mining regions with a predominance of the coal and steel industries. The economic difficulties of the transition period stimulated the search for environmentally efficient methods of remediation with the gradual reduction of material costs. A promising direction of the search is to attract non-traditional ameliorants, accounting microbiological component formed of ecosystems and the recycling of wastes generated in urban wastewater treatment plants and other enterprises.

Key words: reclamation, reclamation, sewage sludge

Индустриальное развитие человечества сопровождается ростом площадей техногенно нарушенных территорий и сокращением количества естественных экосистем, снижением их восстановительной способности, устойчивости к воздействию антропогенных факторов. Особенно значительный ущерб природным ландшафтам нанесен в горнопромышленных регионах с преобладанием угольной и металлургической отраслей экономики. Нарушенные земли непригодны для дальнейшего хозяйственного использования, но при этом они оказывают негативное воздействие на состояние окружающей среды, препятствуют экономическому развитию и производят неблагоприятный эстетический эффект.

Экономические трудности переходного периода стимулируют поиск экологически эффективных способов рекультивации при постепенном уменьшении материальных затрат. Перспективным направлением

поиска является привлечение нетрадиционных мелиорантов, учет микробиологической составляющей формируемых экосистем и утилизация образующихся отходов городских очистных сооружений и других предприятий.

В настоящее время загрязнение почв экосистем отходами приняло глобальный характер. Поступление их в почву в больших количествах в первую очередь влияет на биологические свойства почвы: снижается численность ассоциативных группировок микробобиоты, погибают беспозвоночные животные сапротрофного яруса, в котором происходит потребление и разложение органических остатков. В загрязненных почвах наряду с микроорганизмами гибнут такие ценные индикаторы содержания гумуса и регуляторы рН почвы, как дождевые черви[2. с. 58].

Изучаемыми промышленными объектами явились отходы железорудного обогащения хвостохранилища Абагурской аглофабрики, угольные отходы Байдаевского разреза и золошлаковые отходы Томь-Усин-ской ГРЭС. Источником органической составляющей для проведения их биологической рекультивации использовались осадки сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений г. Новокузнецка. Растительным материалом служили клоны тополей, полученные черенкованием из Ботанического сада СО РАН (г. Новосибирск), бобово-злаковая смесь, состоящая из клевера гибридного и костреца безостого. Источником почвенных микроорганизмов явилось микробиологическое удобрение «Бак-Сиб», содержащее спорообразующие бактерии рода Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus cereus), вносимое на вышеуказанные промышленные площадки.

Внесение ОСВ сопровождается увеличением содержания органического материала и фракций физической глины, что повышает сорбцион-ную способность субстрата и, следовательно, приводит к повышению содержания в нём металлов. Последующее разложение органического вещества приводит к снижению сорбционной способности и повышению биологической доступности металлов [3. c. 235].

Проведение полевых опытов по выращиванию черенков клонированных тополей показало высокую эффективность использования ОСВ совместно с бактериальным препаратом «БакСиб». Выживаемость высаженных черенков этих растений варьировала от 70-ти до 90%. Наибольшая она наблюдалась на опытных площадках хвостохранилища Абагурской аглофабрики, а наименьшая - на золоотвалах Томь-Усинской ГРЭС. Протеолитическая активность характеризует жизнедеятельность микроорганизмов, имеющих протеолитические ферменты и поэтому способных использовать в качестве субстрата белки и пептиды, гидролизуя их до аминокислот. В эту группу входят клостридии Cl. putrificum, Cl. histolyti-cum, Cl. sporogenes и другие сапрофитные виды, а также ряд патогенных форм [1. с. 84]. Уровень протеолитической ферментативной активности

органоминерального субстрата (субстрат+ОСВ) имеет максимальное значение в полевых опытах с многолетними травами (70,5%) по сравнению с таковым черенков тополей (46,1%) - на золоотвалах Томь-Усинской ГРЭС.

Список использованной литературы

1. Гусев, М.В. Микробиология: учебник для биол. спец. вузов / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. - М.: Академия, 2006. - 464 с.

2. Экологически безопасное размещение и эффективное использование осадков сточных вод на техногенных ландшафтах Кузбасса: отчет о НИР: К11-22 / Кузбасская государственная педагогическая академия; рук. Водолеев А.С.; исполн.: Степнов А.А. и др. - Новокузнецк, 1999. - 114 с.

3. Hooda P.S., Alloway B.J. Sorption of Cd and Pb by selected temperate and semi-arid soils: effects of sludge application and ageing of sludged soils // Water, Air., and Soill Pollut. - 1994. - 74, N 3- 4. - P. 235 - 250

Об авторе:

Черданцева Екатерина Сергеевна, преподаватель экологии ГПОУ НТЭТ «Новокузнецкий торгово-экономический техникум», г. Новокузнецк, Новокузнецкий торгово-экономический техникум