CC BY
27
Вестник Ка^ЖМУ №1-2018
А.К. Убайдуллаева, К.К. Байтурсинов, Г.Н. Асанова, А.А. Мустафаева
К,ожа Ахмет Ясауи атындагы Халыцаралыц цазац-mypiK yHueepcumemi
P.STUTZERI 18 - ДАЦЫЛЫНЬЩ ЭРТУРЛ1 ТАСЫМАЛДАУШЫЛАРДАГЫ НИТРАТТАРДЫ ТОТЫЦСЫЗДАНДЫРУЫ
ТYЙiн: Ма;алада TypKicTaH аумагы тургындарыныц басым квпшiлiгi ;удык; ауыз суларымен ;амтамасыз етiледi. Цудык; ауыз суларыныц вздiгiнен тазарылу ;абшет темен дэрежеде, нитраттар жэне нитриттердiц ;урамы нормадан жогары. Сонды;тан адамдар арасында аурушылы; кеп.
Экологиялы; жагдайда турган ТYркiстан жерiндегi хальщтыц пайдаланып отырган ауыз суыныц сапасын аны;тау, оны жа;сылау тэсiлдерiн ;арастыру - езекл мэселе болып табылады. Сонды;тан бiздiц басты ма;сатымыз - ластанган ауыз суын микробиологиялы; жолмен ауыз суындагы нитраттарды тоты;сыздандыру ар;ылы суды тазалау мэселес - мацызды. Зерттелiп отырган Enterobacter aerogenes 10, Enterobacter aerogenes 9, Bacillus subtilis 19, Pseudomonas stutzeri 18 бактерия штамдарын - аэробты, факультативтж-анаэробты жэне облигатты анаэробты жагдай да;ылдандыруга болады. Сонды;тан зертханалы; жагдайда зерттелген гетеротрофты бактериялардыц кемепмен ауыз суындагы нитрат ;осылыстарын тоты;сыздандыру ар;ылы суды микробиологиялы; жолмен тазалау мYмкiндiгi бар. ТYЙiндi свздер: су, ;оздыргыштар, нитраттар, таратушы.
A.K. Ubaidullayeva, K.K. Baitursynov, G.N. Asanova, A.A. Mustafayeva
Khoja Akhmet Yassawi International Kazakh-Turkish University, Turkestan
RESTORATION OF THE NITRATES THE CULTURE OF P.STUTZERI 18 IMMOBILIZED ON VARIOUS CARRIERS
Resume: Results of a research of water used for the drinking purposes containing nitrates and nitrites as inhabitants of the Southern Kazakhstan region, including children, have diseases of digestive tract, kidneys, a liver and anemia are shown in the article. Therefore we think to consider expedient a question concerning cleaning of drinking water of pollution by means of the cultures of microorganisms. Keywords: water, bacteria, nitrates, carrier.
Э8Ж 504.45:628.162:628.3
А.К. Убайдуллаева, К.К. Байтурсинов, Г.Н. Асанова
К.А.Ясауи атындагы Халыцаралыц Казац-Турш университетi
МИКРОАFЗАЛАРДЫH, К0МЕГ1МЕН АУЫЗ СУЫН НИТРАТТАРДАН ТАЗАЛАУ ТЭС1ЛДЕР1
Казiргi тацда цогамныц алдында басты мэселе тур, ол да болса табигатты, соныц imiHde су ресурстарын болашац урпацтарымыз ушт жацсы кушнде сацтап цалу.
TyrnHÖi свздер: ауыз суы, нитраттар, микроагзалар, тэал
бзекпшп: Адамзаттыц шаруашылы; ic-эрекетшщ ;ауырт дамуы айналадагы ортага бYлдiрушiлiк сипатта эсер етуде [4].
Республикамыздыц «Цазак;стан - 2030» стратегиялы; дамуында ;аза; хал;ыныц турмыс жагдайыныц жогарылауына жэне ;оршаган ортаны экологиялы; ;аушазджпен ;амтамасыз етуге кеп кецы белшген [1]. Цаз1рп тацда ;огамдык; мэш жагынан мэселелердiц бiрi -турмысты; жэне ендiрiстiк ластанган суларды тазалау болып табылады. Су иршыжке ете ;ажет. Ол ауыл шаруашылыгы, турмыс жэне ендiрiсте керек. Су бас;а заттарга ;араганда, оттепден бас;а, ете мацызды болып табылады. Су адам агзасында дене температурасын реттеп, агзадагы мYшелердiц ;озгалысын оцайлатады. Адам агзасыныц сумен ;амтамасыз етыуш бiрден ;ыс;артса, агзаныц ;ызмет бузылады. Суды тек iшуге пайдаланып ;оймай, ал адам денесiнiц жеке тазалыгын, ден-саулыгын эр тYрлi аурулардан са;тау, сонымен бiрге ;оршаган ортасын жэне ^ршшж ететiн орындарын гигиеналы; жа;тан жогары децгейде таза устау Yшiн ;ажет [5]. Зерттеу ма^саты: берыген та;ырып бойынша заманауи эдеби шолу жасау.
Мыцдаган жылдар бойында ;алыптас;ан табиги ЖYЙелердi адамныц езгертуi - топыра; су кездерi жэне ауаны ластау ар;ылы ЖYзеге аспа;та. Биоценоздыц тYрлiк жэне санды; ;урамыныц дамуы судыц сапасыныц непзп керстекiшi болып табылады, ал зиянды экологиялы; факторлардыц
эсерiнен биологиялы; тепе-тецдiк бузылып, биоценоздыц тYрлiк ;урамына эсер етедi [3].
Табигаттагы су кездерш хальщшаруашылыгы ендiрiстерiнен шыгып жат;ан ;алды;тар залалдауда. Сапасыз суды турмыста ;олдану, су тазалау технологиясыныц нашарлыгы - елiмiз Yшiн ете мацызды мэселелердщ бiрi болып табылады. Су микробиологиясы -микроагзалардыц биохимиялы; эрекеттерiн, ;оректж заттарды езгертуiн, сонымен ;атар суды микроагзалардыц кемегiмен тазалау жолдарын ;арастырады. Ластанган ;алды; суларды тазалау процесшде гетеротрофты микроагзалар ;атысады. Судыц ластануы биотикалы; айналымды, оныц тепе-тецдiк жагдайда болатын жеке керiнiстерiн бузады [2].
Цаз1рп кезде адам агзасына минералды; ;урамы реттелген таза су ;ажет. Су зат алмасу процестерiне ;атыса отырып, жасуша тiршiлiгiнiц негiзi болып, ондагы ;оректж заттардыц сiцiуiне ;атысады. Таза суды пайдалану барысында шм агзалардыц жа;сы жумыс жасауы ;амтамасыз етiледi. Сонды;тан адам тiршiлiгi Yшiн пайдаланатын су жогары сапада болуы ;ажет, себебi суда зиянды заттар болса, ол барлы; агзага тарайды. Бiздiц пайдаланатын суымыз таза болуы тшс. Ластанган су ар;ылы жугатын аурулар, адамныц ден саулыгын нашарлатады, мYгедектiкке шалды;тырып, елiмге алып келедь СYзек, дизентерия, холера т.б. аурулар ластанган су кездерi ар;ылы жугады. Булардан бас;а су
Vestnik KazNMU №1-2018
ар;ылы сары ауру, туляремия, бруцеллез, полиомиелит сия;ты аурулар таралады. Сонымен бiрге суда аскарида, острица сия;ты паразиттердiц жумырт;алары болады жэне олар адамдар ушш жу;палы аурулардыц квздерi болып табылады. Су ар;ылы лямблия аурулары да таралады, олар жщшке iшек пен бауырды жара;аттайды. Санитариялы;-гигиеналы; жэне эпидемиологиялы; талаптарга жауап беретiн жогары сапалы су адамныц ден-саулыгын са;тап ;алудыц ец басты шараларыныц бiрi [3]. К^рп кезде ТYркiстан экоорталыгына жан-жа;ты эсер етушi факторлар кеп. Батыстан Арал апаты, оцтYCтiктен Шымкент ;оргасын зауыты ;оргасынмен ластап, iргесiндегi Кентау жерi терiскейiнен ;оршап тур [2].
Тутынатын ауыз суыныц ;урамында нитраттар, нитриттер жэне ауру ;оздырушы микроорганизмдер болмауы ;ажет. ТYркiстанда нитрат ;осылыстарымен ластанган суды пайдалану ар;ылы балалар мен ересектер нитратты метгемоглобиния ауруына шалдыгуда. Олардыц судан аны;талуы судыц ластануыныц белгiсi болып табылады. Судыц кермектiлiгi уролитиаз жэне ЖYрек-;ан тамырлары ауруларыныц пайда болуына септж жасап отыр. Осындай экологиялы; жагдайда турман ТYркiстан жерiндегi халы;тыц пайдаланып отырган ауыз суыныц сапасын аны;тау, оны жа;сылау тэсiлдерiн ;арастыру - езект мэселе болып табылады. Себебi тущы су ;орлары ендiрiстiц ;алды; жэне агызынды суларымен ластанган [3]. ТYркiстан ауданы тургындарыныц басым кепшшп ;уды; ауыз суларымен ;амтамасыз етыедь Цудык; ауыз суларыныц ездiгiнен тазарылу ;абыет темен дэрежеде, нитраттар жэне нитриттердщ ;урамы нормадан жогары. Сонды;тан адамдар арасында аурушылы; кеп [2].
Шетел галымдарыныц тужырымынан судыц ;урамыныц (мысалы, Арал мацындагы су) кейбiр соматикалы; аурулардыц пайда болуына алып келедi, ягни 80 пайыз ауру су жарамдылыгыныц ете темендiгiмен жэне ортаныц антисанитариялы; жагдайымен тYсiндiрiледi. Шаруашылы; жэне ауыз суларындагы нитрит пен нитраттардыц концентрациясы жогарылап, олардыц санитариялы; жагдайыныц темендiгiн керсетедi, олардыц судан аны;талуы, органикалы; ластанудыц белгiсiн бiлдiредi [8]. Аума;тагы ауыз суындагы нитраттар жэне органикалы; ;осылыстармен ластануыныц жогарылап кетуi себебiнен оларды ластаушы ;осылыстардан тазалаудыц микробиологиялы; жолын Yйренудi жен кердiк. Себебi оцтYCтiк айма;тарда жасаушы ересек адамдар жэне балалар ас;азан-шек, бYЙрек, бауыр, сонымен бiрге ;аназды; (анемия) ауруларына шалдыгып отыр. Зерттеу нэтижелершен, суда азот ;осылыстарынан кеп белiгiн нитратты азот ;осылыстары (N03") иелегенiн керемiз [2]. ТYркiстан ауданы тургындарыныц басым кепшiлiгi ;уды; ауызсуларымен ;амтамасыз етiледi. Цудык; ауыз суларыныц ездИнен тазарылу ;абыет темен дэрежеде, судагы нитрат жэне нитрит ;урамы нормадан жогары. Экологиялы; жагдайда турман ТYркiстан жерiндегi халы;тыц пайдаланып отырган ауыз суыныц сапасын аны;тау, оны жа;сылау тэсiлдерiн ;арастыру - езект мэселе болып табылады. Сонды;тан бiздiц басты ма;сатымыз - ластанган ауыз суын микроагзалардыц кемегiмен тазалау жолдарын зерттей отырып, микробиологиялы; жолмен ауыз суындагы нитраттарды тоты;сыздандыру ар;ылы суды тазалау мэселесi - мацызды [3].
Суда бактериялар органикалы; жэне минералды заттарды езгерiске тYсiрiп ;оймай, сонымен ;атар бальщтарга ;ажетт ;оректж заттар ;орыныц аралы; буыны болып есептеледь
Турмыста ;олданылып журген ;убыр суында да бактериялар кездеседi. Цабылданган стандартты; шама бойынша 1миллилитрде 100-ге жуы; бактериялар болса, ондай су жа;сы, iшуге жарамды, ал, 500-ге жетсе, кудж^ су есептеледi. Агын сулардагы бактериялар саны взгерiп турады [3].
Эр бiр судыц взiндiк биологиялы; «;ауымы» болады, олар орта жагдайларына байланысты взгерiп отырады жэне бiрнеше экологиялы; топтарга бвлiнедi. Олар судагы органикалы; заттардыц взгеруiне байланысты бас;а отырады. Осыган сэйкес эрбiр аны;талады, ягни олар жеке ажыратылады. Сапробты; ондагы тiршiлiк жагдайларын
организмдермен алмасып судыц ластану дэрежес сапробты; айма;тарга айма;тарга ;арай отырып,
аныщтауга болады. «Сапробты;» деп белгш бiр дэрежеде минералданган, ;ажетт органикалы; заттары бар, белгiлi бiр агзалар тiршiлiк ететiн судыц жина;талган физиологиялы; ерекшелiктерiн айтады [7]. Хал;ы кеп ;алада тYрлi ;алды;тардыц кеп болуына байланысты су ластанады. Сонды;тан алдын-ала тазартылмаган суды су ;оймаларына, езендерге агызуга тыйым салынады. Табиги суга ;осылатын сар;ынды суды мшдетт тYPде тазарту керек. Шiрiтушi бактериялар органикалы; ;алды;тарды ете ;уатты тYPде минералдандырады. Тазартылган суда аз мелшерде органикалы; заттар мен бактериялар кездеседь Булардыц iшiнде ауру ;оздырушы микробтар да кездесуi мYмкiн. Сонды;тан ол суды хлормен дезинфекциялайды [5]. Цаз1рп кездегi зерттеулерге ;араганда, адам шепндеп нитраттар сол жердегi бактериялардыц эсершен нитриттерге тотыгады, ал, нитриттердiц агзага етуi метгемоглобиния ауруын пайда етедi жэне агзадагы оттегiнi тасымалдаушы гемоглобиннщ ;ызметш бузады. Метгемоглобиннiц белгiлерi емiзулi балдарда аны; бай;алады, ол оттепнщ агзада жойылуына алып келедi. Тама;та 2-11 мг/л мелшердегi нитраттыц болуы зиянсыз, ал суда оныц мелшерi 50-100 мг/л болса, метгемоглобиннiц пайда болуын тудырады, бул ез кезепнде ;ан ;ысымыныц темендеуiне алып келедь Нитраттардыц судагы мелшерi 10мг/л болса, зиянсыз есептеледi [6].
Нитраттардыц молекулалы; азот;а тоты;сыздануынан судагы азот азаяды. Сонымен ;атар, денитрлендiру табигатта жанама жолмен де ЖYретiнi аньщталган. Бул кезде азотты ;ыш;ыл, аммиак жэне амин ;осылыстарыныц арасында химиялы; реакциялар ЖYредi. Микроагзалар нитраттардан нитриттердi тYзуге жэне а;уыз заттарын ыдыратып, соныц нэтижесшде ортада амин ;ыш;ылдарыныц тYзiлуiне ;атысады [6]. Факультативтiк анаэробиоз жагдайында кептеген аэробты бактериялар оттегiнiц орнына нитратты электрон акцепторы ретшде пайдаланады. Топыра;та немесе суда органикалы; заттар ыдыраган кезiнде аэробты микроагзалардыц тыныс алуы нэтижесiнде оттегiнi толыгымен пайдаланып жойып жiбередi. Бул кезде нитраттардыц тоты;сыздану процесi ЖYредi [6]. Зертханалы; жагдайда микроагзаларды есiрiп, олардан азот ;осылыстарын тоты;сыздандыра алатын микроагзалардыц штамдарыныц кемепмен нитраттардан тазалау жолдарын ;арастырды;. Бактерия штамдарыныц шшде Pseudomonas stutzeri 18 мен Bacillus subtilis 19 штамдары тацдап алынды, себебi ол нитраттарды газ KYЙiндегi тYрiне дейiн тоты;сыздандыра алады, ягни денитрлендiру процесiн ЖYзеге асырады.
Кесте 1 - Бактерия штамдарыныц нитраттарды тоты;сыздандыруы
Бактерия TYрлерi
Нитраттыц мвлшерлерi
2 сагат
1 тэулж
3 тэулiк
Нитриттiц мвлшерлерi
2 сагат
1 тэулiк
3 тэулж
Enterobacter aerogenes 10
0,86
0,57
0,51
0,06
0,32
0,35
Enterobacter aerogenes 9
0,72
0,50
0,37
0,04
0,35
0,38
Bacillus subtilis 19
0,72
0,09
0,03
0,04
0,08
0,06
Pseudomonas stutzeri 18
0,74
0,06
0,01
0,03
0,06
0,04
Бiздiц зерттеу жумыстарымызда бактериялар, мысалы Enterobacter aerogenes 9 жэне Enterobacter aerogenes 10
штамдары нитрат ;осылыстарын нитритке дешн тоты;сыздандырады, ал, Bacillus subtilis 19 жэне Pseudomonas
Вестник Ка^ЖМУ №1-2018
stutzeri 18 штамдары нитраттарды газ тэрiздi азот;а дейiн немесе азот оксидiне дешн тоты;сыздандырады. Нитраттыц бактериялардыц KeMeriMeH тоты;сыздануы нитратредуктаза жэне нитритредуктаза ферментiнiц KeMeriMeH етедь
Микроагзалардыц нитратты тоты;сыздандыру
;абшеттшпн eттi-пeптонды ;оректж ортасына 1%-ды калий нитратын ;осу ар;ылы аньщтады;. Денитрлен^ру процeсiн ба;ылау Yшiн Гильтая ;оректж ортасын (рН 6,87,0) пайдаланды;. Микроагза сeбiндiлeрi термостатта 280-300С температурада eсiрiлдi. Бактериялардыц eсуiн спектрофотометрдщ кeрсeткiшiндeгi оптикалы; есу тыгыздылыгына ;арап аньщтады; нитраттардыц сапалы; кeрсeткiшiн сульфанил ;ыш;ылы жэне а- нaфтилaминдi ;осу ар;ылы аньщтады; нитриттiц сапалы; реакциясын Грисс рeaктивiмeн тeксeрдiк, Сонымен бiргe
бактериялардыц молекула KYЙiндегi азотты пайда еткендИн оныц ;оректж ортада газ кешршжтерш пайда етуiнен бай;ады;. Зерттелген факультативтж-анаэробты бактериялар Yшiн нитраттар электрон акцепторы ретшде ;ызмет етедi.
Цорытынды: Кррыта келе, зерттелiп отырган Enterobacter aerogenes 10, Enterobacter aerogenes 9, Bacillus subtilis 19, Pseudomonas stutzeri 18 бактерия штамдарын - аэробты, факультативтж-анаэробты жэне облигатты анаэробты жагдайында да;ылдандыруга болады. Олар факультативтж-анаэробты жагдайда нитраттарды тоты;сыздандыра алады. Зертханалы; жагдайда зерттелген гетеротрофты бактериялардыц кемепмен ауыз суындагы нитрат ;осылыстарын тоты;сыздандыру ар;ылы езгерте отырып, суды микробиологиялы; жолмен тазалау мYмкiндiгi бар.
ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1
1 Назарбаев Н.А. «Каза;стан -2030» стратегиялык; багдарламасы. 12 казан 2012ж.
2 Баешов Э.Б. Экология жэне таза су проблемалары. Оккулык;. - Алматы: «Дэнекер», 2003. - 224 б.
3 Куанды;ова Р.К. Туристан аймагы ауыз суы мен топырагыныц гигиеналык; зерттеуi. - Туристан: «Туран», 2004. - 96 б.
4 Горленко В.М., Дубинина Г.А., Кузнецов СИ. Экология водных микроорганизмов. - М.: Наука, 1977. - 287 с.
5 Ивчатов А.Л., Малов В.И. Химия воды и микробиология. - М.: Инфра М., 2006. - 117 с.
6 Илялетдинов А.Н., Абдрашитова С.А., Айткельдиева С.А. Микроаэрофильные бактерии, восстанавливающие нитраты и сульфаты // Микробиология. - 1984. - Т.53. - С. 33-37.
7 Butterfield C.T. Studies of sewage purification // Publ. Health Rept. - 2006. - №10. - Р. 28-34.
8 Heukelekian M.D., Littman M.L. Carbon and nitrogen transformation in the purification of sewage by the activated sludge process // Sew. Works. - 2000. - №5. - Р. 58-67.
А.К. Убайдуллаева, К.К. Байтурсинов, Г.Н. Асанова
Международный казахско-турецкий университет имени Х.А. Ясави
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ НИТРАТОВ С ПОМОЩЬЮ МИКРООРГАНИЗМОВ
Резюме: Перед современностью стоит главная задача - сохранить природу, в том числе и водные ресурсы для нормальной жизни будущего поколения. В данной статье мы ставим перед собой задачу очистки питьевой воды при восстановлении нитратных соединений с помощью микроорганизмов. Большинство бактерий, принимающих участие в очистке - гетеротрофы. Отмечается, что качество воды в г.Туркестан резко ухудшилось, увеличилось её органическое загрязнение. Из компонентов азота в этих водах наибольшую часть составляет нитратный азот (NO3-).
Была предпринята попытка изучить возможность использования культур микроорганизмов для очистки питьевой воды от нитратов с помощью микроорганизмов. Для этой цели были выбраны штаммы Pseudomonas stutzeri 18 и Bacillus subtilis 19, способных восстанавливать нитраты до газообразных продуктов.
Оказалось, что отобранные штаммы способны восстанавливать нитратные соединения до газообразных продуктов и очистить воду с помощью микроорганизмов.
Ключевые слова: питьевая вода, нитраты, микрорганизмы, методы.
A.K. Ubaidullayeva, K.K. Baitursinov, G.N. Asanova
Khoja Akhmet Yassawi International Kazakh-Turkish University
METHODS OF PURIFICATION OF DRINKING WATER FROM NITRATES BY MICROORGANISMS
Resume: The main task of the modern time is to preserve nature, including water resources for a decent life of future generations. In this article we set ourselves the task if recovery of nitrate compounds of cleaning drinking water by microorganisms. Most bacteria involved in cleaning are heterotrophs.
It is noted that the quality of water in Turkestan had deteriorated dramatically increased its organic pollution. The largest part of nitrogen compounds in these waters is nitrate nitrogen (NO3-).
An attempt was made to explore the possibility of using cultures of microorganisms for water purification from nitrates by microorganisms. For this purpose the selected strains of Pseudomonas stutzeri Bacillus subtilis 18 and 19, capable of reducing nitrates to gaseous products. It turned out that selected strains are able to restore nitrogen compounds to gaseous products and to purify water using microorganisms. Keywords: drinking water, nitrates, microorganisms, methods.
