CC BY
9
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НА УКИ
УДК 579.63:543.3
А.П. Кудин, К.И. Яремец ИЗМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА РЕЧНОЙ ВОДЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ РАЗЛИЧНЫМИ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИМИ
СРЕДСТВАМИ
УО «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»
В последние годы большой интерес исследователей вызывает новый класс полимеров - полимерные биоциды, которые являются более эффективными и менее опасными для человека по сравнению с низкомолекулярными биоцидными веществами, традиционно применяемыми в различных отраслях народного хозяйства [1]. Одним из представителей нового поколения биопрепаратов является биопаг, или полигексаметиленгуанидин хлорид (ПГМГ-хлорид), разработанный в институте Эколого-технологических проблем, г. Москва [2].
Целью нашего исследования являлась оценка качества речной воды в динамике после обработки препаратом «Биопаг» в сравнении с традиционным дезинфицирующим средством на основе гипохлорита калия.
Для лабораторного исследования действия дезинфицирующих средств на природные воды были отобраны 3 пробы воды из реки Неман в черте г. Гродно. Из точечных проб в лаборатории составлялась смешанная проба объемом 10 дм3. Смешанная проба делилась на образцы, которые в дальнейшем подвергались однократной обработке 20%-м раствором препарата антимикробного «Биопаг» (концентрация действующего вещества в образце -4 мг/л) и хлорсодержащего средства «Эмовекс» (концентрация действующего вещества, гипохлорита калия, в образце - 0,45 мг/л). В качестве контроля выступал не обработанный образец речной воды. Исследуемые образцы выдерживались при температуре 25°С в течение 2-х недель. Микробиологические, органолептические и химические показатели определялись спустя 1 час после добавления препаратов (в тот же день), спустя 1 неделю и спустя 2 недели.
Эффект обеззараживания воды контролируют, определяя общее число бактерий в 1 см3 воды и количество индикаторных бактерий группы кишечной палочки после ее обеззараживания [3]. С целью определения общего микробного числа (КМАФАнМ) проводился глубинный посев на МПА в 2 -х повторностях из 4-х 10-кратных разведений. Титр общих колиформных бактерий (ОКБ) определяли методом мембранных фильтров на среде Эндо.
Для анализа химического состава образцов воды были выбраны такие показатели, как перманганатная окисляемость, рН, общая жесткость,
содержание соединений азота. Определение гидрохимических показателей вели стандартными методами [4].
Результаты микробиологического исследования показали, что в образцах речной воды уже через 1 час после обработки препаратами «БИОПАГ» и «Эмовекс» наблюдалось значительно более низкое общее содержание КОЕ микроорганизмов - в 3 раза и в 20 раз соответственно (таблица 1). Общие колиформные бактерии в обработанной воде обнаруживались также в значительно меньшей концентрации, чем в контрольном образце.
Таблица 1 - Изменение микробиологических показателей в исследуемых образцах воды
Показатели Речная вода Речная вода, Речная вода,
без обработки обработанная обработанная препаратом
(контроль) препаратом «Биопаг» «Эмовекс»
Через 1 час
КМАФАнМ, КОЕ/см3 4,62 х 103 1,68 х 103 2,37 х 102
Титр ОКБ, см3 6,25 х 10"5 5,0 х 10"3 0,48
Через 1 неделю
КМАФАнМ, КОЕ/см3 9,80 х 102 2,02 х 102 2,04 х 102
Титр ОКБ, см3 8 х 10"3 8 х 10"2 0,52
Через 2 недели
КМАФАнМ, КОЕ/см3 3,55 х 102 1,23 х 102 1,00 х 102
Титр ОКБ, см3 4,0 х 10"2 2,0 х 10"2 1
После 1 недели культивирования в обработанных образцах общее микробное число не различалось и было примерно в 5 раз ниже, чем в контрольном. Во всех трех образцах общее содержание микроорганизмов было ниже, чем в первом посеве. Наиболее существенное снижение произошло в образце, обработанном препаратом «Биопаг» - в 8 раз. Концентрация ОКБ снизилась как в контрольном образце, так и в обработанном «Биопагом».
В течение последней недели культивирования общее микробное число снизилось примерно в 3 и 2 раза в контрольном и опытных образцах соответственно. В то же время концентрация общих колиформных бактерий снизилась в 2 раза в контрольном образце и обработанном «Эмовексом», а в 4 раза - в обработанном «Биопагом», что свидетельствует о его пролонгированном действии.
Данные, характеризующие изменение гидрохимических показателей, представлены в таблице 2.
Препарат «Биопаг» с первых часов применения проявил свою активность в снижении перманганатной окисляемости, однако действие значительно снизилось спустя неделю. Препарат подщелачивал воду и незначительно действовал на показатель жесткости по сравнению с исходным контрольным образцом.
При использовании «Биопага» наблюдалось снижение содержания ионов аммония благодаря флоккулирующим свойствам препарата, причем он снижал содержание ионов аммония почти в 14 раз в конце эксперимента по сравнению с изначальным значением в контрольной пробе. Препарат также способствовал общему снижению содержания нитритов. «Биопаг» способствовал увеличению содержания нитратов, из чего можно сделать вывод, что в присутствии его происходит интенсивное окисление нитрит-ионов до нитратов.
Препарат «Эмовекс» уменьшал перманганатную окисляемость, причем с течением времени действие его увеличивалось. «Эмовекс» подщелачивал воду, снижал содержание нитрит-ионов и ионов аммония по сравнению с изначальным значением.
Таблица 2 - Изменение гидрохимических показателей в исследуемых образцах
Показатели Речная вода без обработки (контроль) Речная вода, обработанная препаратом «Биопаг» Речная вода, обработанная препаратом «Эмовекс»
Через 1 час
Перманганатная окисляемость, мгО/л 26,4±0,01 24,4±0,01 26,4±0,01
рН 7,8 7,7 7,7
Общая жесткость, мг-экв/л 6,5±0,01 5,2±0,01 5,8±0,01
Ионы аммония, мг/л 0,290±0,001 0,610±0,001 0,390±0,001
Нитрит-ионы, мг/л 2,37±0,010 3,38±0,009 1,79±0,009
Нитрат-ионы, мг/л 3,91±0,01 3,49±0,01 3,67±0,01
Цветность, градусы 75 116 73
Через 1 неделю
Перманганатная окисляемость, мгО/л 29,6±0,01 12,4±0,01 22,0±0,01
рН 7,6 8,3 8,2
Общая жесткость, мг-экв/л 4,7±0,01 4,8±0,01 4,7±0,01
Ионы аммония, мг/л 0,460±0,001 0,460±0,001 0,057±0,001
Нитрит-ионы, мг/л 14,38±0,010 2,67±0,009 0,68±0,001
Нитрат-ионы, мг/л 0,46±0,01 4,48±0,01 1,86±0,01
Цветность, градусы 63 59 67
Через 2 недели
Перманганатная окисляемость, мгО/л 9,28±0,01 11,84±0,01 9,92±0,01
рН 7,9 8,1 8,4
Общая жесткость, мг-экв/л 4,9±0,01 4,9±0,01 5,1±0,01
Ионы аммония, мг/л 0,020±0,001 0,019±0,001 0,018±0,001
Нитрит-ионы, мг/л 6,73±0,009 1,93±0,010 0,85±0,010
Нитрат-ионы, мг/л 4,79±0,01 5,36±0,01 4,64±0,01
Цветность, градусы 54 36 56
Таким образом, препараты «Биопаг» и «Эмовекс» показали примерно одинаковую бактерицидную активность, однако действие хлорсодержащего препарата было более быстрым. «Эмовекс» был более эффективным в отношении колиформных бактерий.
Препарат «Биопаг» быстро окисляет органические соединения, содержащиеся в воде, в связи с чем его обеззараживающий эффект может быть снижен при высоком содержании в образце легкоокисляемой органики.
References:
1. Gembickij, P.A. Polimernyj biocidnyj preparat poligeksametilenguanidin / P.A. Gembickij, I.I. Volynceva. - Zaporozh'e: Poligraf, 1988. - 44 s.
2. Efimov, K.M. Proizvodstvo polimernyh preparatov / K.M. Efimov. - M.: Institut ehkologo-tekhnologicheskih problem, 2009. - 45 s.
3. Mikrobiologicheskie issledovaniya okruzhayushchej sredy: uchebnoe posobie dlya studentov special'nosti 050102 - «Biologiya» vysshih uchebnyh zavedenij / M. V. Larionov, E. B. Smirnova, N. V. Larionov, S. V. Kabanina. -Saratov: Nauka, 2010. - 109 s.
4. Fedorova, A.I. Praktikum po ehkologii i ohrane okruzhayushchej sredy / A.I. Fedorova - M: VLADOS, 2003. - 288 s.
A. P. Kudin, K. I. Yaremec CHANGE OF QUALITY OF THE RIVER WATER UNDER THE INFLUENCE OF TREATMENT WITH VARIOUS DISINFECTANTS
Yanka Kupala State University of Grodno Summary
The article presents the results of evaluation the quality of the river water after the introduction of various disinfectants. It is shown that the use of the antimicrobial substance "Biopag" reduced the total concentration of microorganisms and general coliforms. The ability to use tools "Biopag" for disinfection of the natural waters as an alternative to chlorine-containing agents is revealed.
