Научная статья на тему 'РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ И СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД'

РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ И СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
46
5
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
загрязнение / очистка / сточные воды / бактерии / анаэробные бактерии / окружающая среда / микроорганизмы / pollution / purification / wastewater / bacteria / anaerobic bacteria / environment / microorganisms

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Захарова А. Г.

В статье раскрывается понятие аэробных бактерий и их значение для окружающей среды. Роль бактерий и процесс в очистке сточных вод. Делается вывод на основе изученных данных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Захарова А. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ROLE OF MICROORGANISMS AND MODERN METHOD OF WASTEWATER TREATMENT

The article reveals the concept of aerobic bacteria and their importance for the environment. The role of bacteria and the process in wastewater treatment. A conclusion is made based on the studied data.

Текст научной работы на тему «РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ И СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД»

УДК 504.75

Захарова А.Г.

Белгородский государственный национальный исследовательский университет (г. Белгород, Россия)

РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ И СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Аннотация: в статье раскрывается понятие аэробных бактерий и их значение для окружающей среды. Роль бактерий и процесс в очистке сточных вод. Делается вывод на основе изученных данных.

Ключевые слова: загрязнение, очистка, сточные воды, бактерии, анаэробные бактерии, окружающая среда, микроорганизмы.

Микроорганизмы, особенно бактерии, играют основополагающую роль в процессе биологической очистки сточных вод. Они отвечают за расщепление органических веществ, что способствует снижению загрязненности воды. Осуществляя метаболические процессы, бактерии разлагают сложные молекулы, преобразуя их в более простые соединения. Это не только улучшает качество воды, но и минимизирует влияние сточных вод на окружающую среду.

В процессе очистки часто применяются разные классификации бактерий. Общее разделение идет на аэробные и анаэробные. Аэробные микроорганизмы нуждаются в кислороде для своего жизненного цикла. Они активно участвуют в окислении органических веществ, что приводит к образованию углекислого газа, воды и других простых соединений. Анаэробные бактерии, наоборот, функционируют без кислорода и способны перерабатывать органические вещества в процессе брожения. Этот процесс важен для удаления токсичных соединений, таких как сероводород, и

1684

высвобождает метан, который может быть использован как альтернативный источник энергии.

Применение микробов в очистке сточных вод не ограничивается только редуцированием загрязненности. Они также влияют на насыщение воды кислородом и формирования необходимых условий для существования других полезных организмов. Например, при добавлении определенных бактериальных культур в системы очистки можно активизировать процессы синергизма. В таких системах различные группы микроорганизмов взаимодействуют друг с другом, что способствует созданию более эффективной и устойчивой экосистемы.

Важно учитывать, что эффективность работы бактерий во многом зависит от параметров окружающей среды. Температура, pH, содержание органических веществ и другие факторы могут значительно изменять скорость биохимических реакций. Оптимизация этих условий - залог успешной работы системы очистки.

В последние годы появляется всё больше исследовательских проектов, направленных на изучение местных и экзогенных бактериальных штаммов. Интерес к этой области объясняется стремлением повысить эффективность существующих технологий, а также решить проблемы, связанные с микробной устойчивостью к антибактериальным препаратам. Использование специфических бактериальных культур позволяет не только повысить скорость очищения, но и улучшить качество конечного продукта.

На основании полученных результатов исследователи разрабатывают новые подходы к созданию комбинированных систем с использованием как местных, так и специально отобранных культур. Такие системы обеспечивают более широкий спектр перерабатываемых веществ и могут справляться с различными типами сточных вод - от питьевых до промышленных.

Общим направлением исследований также выступает синтез и адаптация новых полимерных матриц для закрепления бактерий. Это позволяет активизировать процессы осаждения и последующего удаления осадка, что

1685

значительно упрощает обслуживание очистных сооружений. Эти достижения позволили значительно продвинуться в существующих технологиях биологической очистки и предложить более эффективные и менее затратные решения.

Кроме того, стоит отметить, что использование микроорганизмов для очистки сточных вод дает возможность не только минимизировать загрязнения, но и производить вторичные продукты, такие как биогаз, компост или органические удобрения. В результате концепция замкнутого цикла, где отходы превращаются в полезные ресурсы, получает всё большее распространение в рамках устойчивого развития и охраны окружающей среды.

Необходимость разнообразных подходов также возникает в связи с изменениями климата и постоянными колебаниями состава сточных вод. Эффективная работа бактерий подразумевает их способность адаптироваться к меняющимся условиям. Поэтому исследований в данной области продолжается неуклонно, и будущие достижения могут привести к разработке абсолютно новых микробных форм, способных справляться с даже самыми сложными задачами по очистке.

Бактерии также подвергаются генетическим манипуляциям для увеличения их устойчивости и адаптивности. Таким образом, модифицированные штаммы могут быть созданы для целенаправленной работы с определенными загрязнителями, что открывает новые горизонты для очищения сточных вод.

Понимание механизмов взаимодействия различных групп микроорганизмов и их способности к симбиозу позволит значительно улучшить существующие технологии очистки. Эту область науки можно описать как многообещающую и перспективную, готовую к новым разработкам и открытиям, которые будут иметь важное значение для охраны окружающей среды и здоровья человека.

1686

Технологии биологической очистки.

Процессы биологической очистки сточных вод получили широкое применение благодаря своей эффективности и относительной экологичности. В основе этих процессов лежит работа различных микроорганизмов, которые способны разлагать органические вещества, присутствующие в сточных водах. Разработка и внедрение новых технологий, основанных на использовании специфических бактерий, доступны и для небольших объектов, таких как индивидуальные хозяйства, и для крупных промышленных производств.

Одним из наиболее распространенных методов является активный ил. При этом осуществляется аэрация сточных вод с добавлением микроорганизмов, которые захватывают и перерабатывают загрязнения. Обычно используются смеси различных видов бактерий, которые обеспечивают надежное разложение как легкоразлагаемых, так и более сложных органических соединений. Бактерии, входящие в состав активного ила, образуют мультибактериальные ассоциации, что обеспечивает синергетический эффект при разложении веществ.

Существует еще одна эффективная технология, известная как биофильтры, которая предполагает использование неподвижной биопленки. В биофильтрах микроорганизмы прикрепляются к поверхности фильтрующего материала, таким образом, образуя стабильные биопленки. В процессе фильтрации сточные воды проходят через этот слой, где происходит биологическое разложение загрязняющих веществ. Данный подход позволяет значительно снизить потребность в пространстве и обеспечить более эффективное функционирование установки, особенно в условиях ограниченного объема.

Комплексное использование различных видов бактерий в системах анаэробного разложения также активно применяется. Анаэробные бактерии способны расщеплять органические вещества без кислорода, что делает их подходящими для переработки сточных вод с высоким содержанием органических загрязнителей. В процессе жизнедеятельности этих бактерий

1687

образуются метан и углекислый газ, которые можно использовать как альтернативные источники энергии. Важной частью этого процесса является управление температурой и условиями для обеспечения наиболее эффективного разложения.

Метод капельного орошения, включающий распределение сточных вод по поверхности слоя почвы, стал популярным при очистке и повторном использовании в агрономии и ландшафтном дизайне. Система подразумевает использование специально подобранных почвенных микроорганизмов, которые способствуют разложению органических загрязнителей и защите среды от вредных микроорганизмов. Использование данного метода позволяет существенно снизить нагрузку на системы очистки и одновременно увеличивает продуктивность сельского хозяйства.

Проблема дефицита пресной воды делает технологии, основывающиеся на использовании бактерий, особенно актуальными. Они позволяют не только очищать сточные воды, но и вернуть их в природные циклы экосистем, обеспечивая реальное недопущение загрязнения источников питьевой воды. Важно отметить, что для успешного применения биопродукции необходимо тщательно контролировать параметры среды, включая pH, температуру и содержание кислорода.

Каждая из обсуждаемых технологий имеет свои преимущества и ограничения, и выбор наиболее подходящего метода зависит от конкретных условий и требований к очистным сооружениям. Бактериальные штаммы можно адаптировать под специфические условия, что позволяет значительно повысить эффективность очистки. Существуют специальные программы для селекции и получения высокоэффективных штаммов, что открывает новые горизонты в области улучшения биологических процессов очистки.

Модернизация существующих очистных сооружений, внедрение новых технологий и интеграция цифровых решений создают дополнительные возможности для повышения эффективности работы систем. Современные подходы включают использование автоматизации процессов и мониторинга

1688

состояния биоценозов, что позволяет снижать затраты и повышать надежность работы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Соловьёв В.Н. Биологические методы очистки сточных вод с использованием микроорганизмов // Вода и водоснабжение. - 2020. - № 3. - С. 12-19;

2. Кузнецов А.В., Мартыненко И.Ю. Применение бактерий в технологиях очистки сточных вод // Экологический журнал. - 2019. - Т. 45. - № 8. - С. 3438;

3. Лебедева Т.А., Смирнова Н.И. Эффективность использования различных штаммов бактерий для биологической очистки сточных вод // Научные исследования и разработки. - 2021. - № 2. - С. 24-29;

4. Романов Д.С. Современные подходы к биоремедиации сточных вод с использованием специализированных бактерий // Журнал водных ресурсов. -2018. - Т. 15. - № 4. - С. 45-52;

5. Петрова Е.В., Сироткин А.П. Применение оксидирующих бактерий для удаления органических загрязнителей из сточных вод // Экология и промышленность России. - 2020. - № 7. - С. 18-23;

6. Федоров С.П. Инновационные технологии очистки сточных вод с использованием молочнокислых бактерий // Наука и техника в агробизнесе. -2022. - Т. 12. - № 1. - С. 56-60

1689

Zakharova A.G.

Belgorod State National Research University (Belgorod, Russia)

ROLE OF MICROORGANISMS AND MODERN METHOD OF WASTEWATER TREATMENT

Abstract: the article reveals the concept of aerobic bacteria and their importance for the environment. The role of bacteria and the process in wastewater treatment. A conclusion is made based on the studied data.

Keywords: pollution, purification, wastewater, bacteria, anaerobic bacteria, environment, microorganisms.

1690

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.