CC BY
37
Л1тература
1. Рильський О.Ф. Bipor^m механiзми блокування синтезу тгаеипв бактерiй при ди тривалого стресу / О.Ф. Рильський // Biсник Харгавського нацioнальнoro ушверситету. - Сер.: Бioлoriчнi науки. - 2010. - Вип. 11, № 905. - С. 149-155.
2. Поройков В.В. Компьютерное предсказание биологаческой активности химических веществ: виртуальная хемогеномика / В.В. Поройков, Д.А. Филимонов, Т.А. Глориозова,
A. А. Лар/нин и др. // Вестник ВОГиС. - 2009. - Т. 13, № 1. - С. 137-143.
3. Поройков В.В. Прогноз спектра биологаческой активности органических соединений /
B.В. Поройков, Д.А. Филимонов // Российский химический журнал (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2006. - Т. 1, № 2. - С. 66-75.
4. Anzali S. Discriminating between drugs and nondrugs by Prediction of Activity Spectra for Substances (PASS) / S. Anzali, G. Barnickel, B. Cezanne et al. // J. Med. Chem. - 2001. - Vol. 15, № 4.
- Pp. 2432-2437.
5. Сирота Т.В. Новый подход в исследовании процесса аутоокисления адреналина и использование его для измерения активности супероксиддисмутазы / Т.В. Сирота // Вопросы медицинской химии. - 1999. - № 31. - С. 3-14.
6. Chang Y.C. Antioxidant activity of 3-dehydroshikimic acid in liposomes, emulsions, and bulk oil / Y.C. Chang, E.A. Almy, G.A. Blamer, J.I. Gray, J.W. Frost, G.M. Strasburg // J. Agric Food Chem.
- 2003. - Vol. 23, 51(9). - Рр. 2753-2757.
7. Поронник О. А. Биосинтез нафтохиноновых пигаентов в растениях семейства Boraginaceae в природе и в культуре in vitro / О.А. Поронник, В.А. Кунах // Украшський бioхiмiчний журнал. - 2005. - Т. 77, № 6. - С. 24-36.
8. Weil J.A. Electron Paramagnetic Resonance: Elementary Theory and Practical Applications / J .A. Weil, J.R. Bolton, [2nd Edition, J. Wiley], 2007. - 547 р.
9. Тихонов А.Н. Электронный парамагаитный резонанс в биологаи / А.Н. Тихонов // Соросовский Образовательный Журнал. - 1997. - № 11. - С. 8-15.
Рыльский А.Ф. Антиоксидантные свойства предшественников синтеза бактериальных пигментов
Установлено, что при "металлическом" стрессе предшественники синтеза бактериальных пигаентов (пролин, шикимовая кислота) способны выполнять функцию "ловушек" свободных радикалов, продлевая, таким образом, жизнь клетки под действием стрессовых факторов.
Ключевые слова: антиоксидантная активность, свободные радикалы, пролин, ши-кимовая кислота.
Rylsky A.F. Antioxidant properties of synthesis predecessors of bacterial pigments
It was established that at a "metal" stress predecessors of synthesis of bacterial pigments (a proline, shikimic acid) are capable to carry out function of "traps" of free radicals, prolonging, thus, cage life under the influence of stressful factors.
Keywords: antioxidant activity, free radicals, proline, shikimic acid.
УДК 628.12 Доц. Л.В. Савчук, канд. техн. наук - НУ "Львтська полiтехнiка " ТЕХНОГЕННИЙ ВПЛИВ КОМУНАЛЬНИХ СТОК1В НА ДОВК1ЛЛЯ
Проведено аналiз стану i роботи комунальних очисних споруд, запропоновано впровадити новi технологи для покращення 1х функщонування i зменшення негативного впливу на довкшля. Для усунення сполук Нггрогену i Фосфору бюлопчне очищення мае охоплювати аноксидну, анаеробну й аеробну стади, розмщення яких залежить вщ складу спчних вод.
Ключовг слова: с^чш води, бюлопчне очищення, дештрифжащя, дефосфатиза-
щя.
Вступ. Вода вдаграе важливу роль у житл населення та розвитку еконо-мжи. Забезпечення якiсною водою населення i промислових пiдприемств зале-жить вщ екологiчного стану водних ресурсiв i е вкрай актуальною. Тому втшен-ня програми "Питна вода Укра1ни" е важливою стратегiею керiвництва держави й уряду. За даними [1], в Украш у 2011 р. з природних джерел було забрано 14651 млн м3 води (прюно! 13694 млн м3), а скинуто у поверхневi водойми по-над 7,7 км3 спчних вод, зокрема забруднених - 1,6 км3 (21 %), нормативно очи-щених - 1,8 км3 (23 %>) та нормативно чистих без очищення - 4,3 км3 (56 %>). Шдприемства скинули 4484 млн м3 стоюв, житлово-комунальний сектор -2078 млн м3, сiльське господарство - 1114 млн м3. Перелiк забруднювальних речовини, що надiйшли у поверхневi стоки: 42,4 тис. т завислих речовин, 403,4 т нафтопродукпв, 801,2 тис. т сульфапв, 637,6 тис. т хлоридiв, 9,1 тис. т Нггрогену амоншного, 57,9 тис. т нгграпв, 2,2 тис. т нiтритiв, 271,4 тис. т синте-тичних поверхнево-активних речовин, 735, 7 т залiза, 7,5 тис. т. фосфапв тощо. Серед основних забрудникiв поверхневих водойм - комунально-промисловi i промисловi стоки, як скидають неочищеними або погано очищеними безпосе-редньо у водш об'екти або через систему мюько! каналiзацil. Водночас центра-лiзованi каналiзацiйнi системи застарiли технiчно, частково або повнютю зруйнованi i для устшно! роботи потребують реконструкцп iснуючих, або по-будови нових очисних споруд. 1люстращею цього можуть бути наведен данi щодо роботи очисних споруд Львiвщини: з 44 мiст та 34 селищ мюького типу у 3 мютах i 17 селищах мюького типу (з них 7 мають централiзоване водопоста-чання) немае каналiзацiйноl мережi та очисних споруд. Актуальною е проблема з очищення стоюв у мютах: Самбiр, Стрий, Моршин, Буськ, Золочiв, Сокаль, Рудки, Кам'янка-Бузька, Яворiв, Ходорiв, Мостиська, Микола!в та iн. I навiть Львiвськi мiськi комунальнi очиснi споруди (ЛМКОС) працюють незадовiльно, викидаючи у довюлля сполуки Нiтрогену, Фосфору, вуглеводи, синтетичш по-верхнево-активнi речовини (СПАР), деколи тяжю метали тощо. Практично вс Львiвськi пiдприемства скидають промисловi стоки. Показник хiмiчного спожи-вання кисню (ХСК) перевищуе 900 мг О2/дм3, вмiст амонiйного Нiтрогену сягае ~ 100 мг/дм3, Фосфатiв ~ 10 мг/дм3, iншi важливi показники е доволi високими. Бiологiчне очищення стоюв здшснюють аерацiею, за цих умов не вщбуваеться бiологiчна деструкцiя вуглеводiв, "тяжко!" органiки, СПАР, тому бюценоз аеро-тенкiв бродить, гние, утворюючи метан, його похщш (меркаптани), пдрогену сульфурид, гiдрогену нiтрид, якi спричиняють неприемнi запахи, що поширю-ються мютом. I така ситуацiя не тшьки у Львовi, а в усш Украш. Всi очиснi споруди нашо! держави побудованi до 1990 р., з використанням технологш, розроблених у 60-70-х роках минулого столгття.
Анал1з останн1х досл1джень. В Украш назрiла необхiднiсть у змiнi технологш з очищення комунальних стоюв вщ завислих речовин (ЗР), рiзних форм сполук Нiтрогену, Фосфору, СПАР тощо. У свт iснуе багато технологiй i схем бiологiчного очищення [2-4], як дають змогу усунути з води перелiченi вище забруднювальш речовини i, використовуючи новiтнi технологи знезараження [5], скидати у довюлля практично "живу", очищену воду.
Метою роботи е дослщження юнуючих бiологiчних процеив очищення комунальних стiчних вод для !х удосконалення.
Методика досл1джень. Як реактори, тд час дослiдження процешв очищення стiчних вод, використовували цилшдричш прозорi полiетиленовi емнос-т об'емом 2 дм3, як працювали в проточному режима Залежно вщ процесiв бь ологiчного очищення, яю використовували, лабораторну установку, вiдповiдно, компонували з 3-5 реакторiв. Час перебування стоюв за анаеробних, аноксид-них i аеробних умов регулювали витратою стоюв. У анаеробних i аноксидних умовах перемiшування рщко! фази здшснювали лопатними мiшалками, в аеробних - аеращею повiтрям. Дослiдження проводили iз стiчними водами друго! i третьо! черг ЛМКОС, концентрацiя забруднювальних речовин у яких низька (ХСК < 360 мг О2 /дм3). Значення цього показника ще менше в перюд дощiв i паводюв, тому стоки для дослiджень забирали у двох мюцях: перед первинним вщстшником i за ним. За загальновщомими методиками [6], для вихщних i очи-щених стiчних вод визначали: ХСК, БСК5 (бiологiчне споживання кисню за п'ять дiб), зави^ речовини (ЗР), форми Нiтрогену, Фосфору, СПАР, розчине-ний кисень, рН i температуру. Значення основних показниюв стокiв, з якими працювали, наведено в табл. 1.
Табл. 1. Характеристика основних показпшив комунальних стотв ЛМКОС
Показники В1дб1р проб [ анал1з протягом року В1дб1р проб 1 анал1з у перюд дощш (весна-л1то 2008 рж)
перед первин. в1дст1йником тсля первин. вщстшника перед первин. в1дст1йником тсля первин. ввдстшника
рН 7,2-7,8 7,1-7,6 7,2-7,3 7,1-7,3
ЗР, мг/дм3 320-420 280-320 125-170 80-120
ХСК, мг О2/дм3 370-440 300-360 140-185 90-150
БСК5, мгО2/дм3 250-310 210-260 50-75 28-44
Н1троген загальний, мг/дм3 70-85 65-80 75-88 45-60
Фосфор загальний, мг/дм3 6,5-10,8 5,8-10,4 3,3-8,5 3,0-6,5
СПАР, мг/дм3 1,2-1,6 1,0-1,3 0,45-0,70 0,33-0,52
Як видно iз показниюв, наведених у табл. 1, шсля первинного вщстшни-ка вмют завислих речовин дещо зменшуеться. Пiд час тривалих дощiв, або у зи-мово-весняний перiод пiд час танення сшгу, основнi показники значно нижчь Це можна пояснити низькою яюстю будiвництва очисних споруд, зношенiстю каналiзацiйних систем водовiдведення, що призводить до проникнення в них дощових та талих вод, шфшьтрацп Грунтових вод. В окремих випадках за цих умов, обсяги господарсько-побутових стоюв зростають на 25 % i бшьше. Все це спричиняе значне розбавлення стоюв, зниження концентрацп забруднювачiв i змшу спiввiдношення окремих компонентiв: БСК: ХСК; ХСК: Н^.; ХСК: Рзаг., що негативно впливае на яюсть очищення, особливо вилучення сполук Итроге-ну, Фосфору i СПАР.
Результати дослщжень. Враховуючи значення показникiв, що наведет в таблищ, дiйшли висновку, що за будь-яких умов процес очищення повинен включати стадil дештрифжацп i дефосфатизацil. Процес денiтрифiкацil можна здшснити тiльки бiологiчними методами в безкисневих, аноксидних умовах.
Тобто бюлопчне очищення повинно включати аноксидну зону, у якш вмiст розчиненого кисню не повинен перевищувати 0,5 мг/дм3, стоки повиннi мiстити велику кшьюсть органiчних речовин, якi використовуватимуть Оксиген штра-тiв i нiтритiв на свое окиснення. Початковi стоки практично не мютять нiтритiв i штрапв, тому частину потоку, який пройшов стадiю штрифшацп (пiсля зони аерацп), потрiбно скеровувати в аноксиднi умови для вилучення нпрогену у виглядi газоподiбних N2, N20, N0. Щд час розкладання органiчних забрудню-вальних речовин в анаеробнiй зонi, фосфоракумулюкт мiкроорганiзми (РР-бактерп) видiляють сполуки фосфору й адсорбують органiчнi речовини. В аеробних умовах щ РР-бактерп окиснюють адсорбованi органiчнi забрудники i активно поглинають з води сполуки Фосфору. Щд час цього процесу вони активно розмножуються i 1х кiлькiсть зростае вiд 1 % до 5 %, що дае змогу вилу-чити iз стокiв навiть до 90 % фосфору. Фосфор, акумульований в РР-бактерiях, виводиться iз системи очищення з надлишковим намулом. Якщо ж таке бюлопчне очищення недостатне, то в анаеробну зону, де розчинних фосфапв найбiльше, потрiбно додавати солi Кальцiю, Залiза або Алюмiнiю, яю утворю-ють з фосфатами нерозчинш сполуки. Конкретну сiль вибирають, Грунтуючись на лабораторних дослiдженнях, перевiрцi отриманих результапв у дослщно-промислових умовах та технiко-економiчних розрахунках.
Технологiчна схема бюлопчного очищення комунальних стокiв повинна мютити аноксидну, анаеробну й аеробну зони. Для ефективного здiйснення процеив дештрифжацп у стоках, якi подають на очищення, повинно бути дос-татньо оргашчних сполук, що неможливо у весняно-зимовий або дощовий перь од року. Тому такi стоки не потрiбно подавати на первинний вщстшник, а вщ-разу скеровувати на бюлопчне очищення. У випадку мшмального вмiсту орга-нiчних сполук i незадовiльного протiкання процесiв дештрифжацп i дефосфа-тизацп в аноксидну й анаеробну стадп потрiбно додавати фшьтрат, отриманий пiсля вiдстоювання i фiльтрування активного намулу, або навпъ старий над-лишковий намул, що буде субстратом для гетеротрофних мiкроорганiзмiв у аноксиднш i анаеробнiй зонах. В аеробнш зонi вiдбуватимуться процеси нпри-фжацп, тобто автотрофнi мжрооргашзми окиснюватимуть амонiйний Нiтроген до штрипв i нiтратiв. Бажано так оргашзувати процес, щоб у зонi аерацп практично були вщсутш оргашчш сполуки, тому що за високо! концентрацп вони негативно впливають на процеси штрифжацп i токсичнi для штриф^ючих бактерiй. Запропонованi процеси характеризуються наявшстю велико! кiлькостi внутрiшнiх i зовнiшнiх циркуляцiйних потокiв, якi мютять розчинений кисень, нiтрати, нiтрити i фосфати. Тому розмiщення перелiчених вище зон може бути найрiзноманiтнiшим i для кожного стоку, залежно вщ складу, сво!м. Тому пiд час вибору технолопчно! схеми i для монтування лабораторно! установки ми керувалися такими мiркуваннями: технологiчна схема бюлопчного очищення повинна вщтворювати конструктивнi особливосп "класичних" коридорних аеротенюв; повинна давати змогу змшювати розмiщення зон без особливо! !! реконструкцп; дослiдження, яю проводять, повиннi бути обrрунтованi i врахо-вувати останнi дослiдження науки i технiки. Враховуючи все це, ми розробили
технолопчну схему, яка включала аноксидну, анаеробну й аеробну стадп бюло-гiчного очищення (рис.).
Рис. Технологiчна схема лабораторное установки бiологiчного очищення комунальних стiчних вод: 1) аноксидний реактор; 2) анаеробний реактор; 3) аеробний реактор; 4) вгдсттник
За такого розмщення рiзних процеЫв бюлопчного очищення, нами провели серда дослщв на стоках ЛМКОС. Найкращi результати дослiджень наведено в табл. 2.
Табл. 2. Результати очищення комунальних стотв за технологiчною схемою,
що наведена на рисунку
Показники якост води
Нормативы! показники
Шсля очищення
в аноксиднш зот
в анаеробнш зош
в аеробнш зон1
ЗР, мг/дм
6,5-8,5
7,4-7,7
7,7-7,9
7,7-8,1
< 15
125-180
70-110
12-15
-- -3"
ХСК, мг О2/дм
< 80
180-250
120-180
48-85
БСК5, мгО2/дм3
< 15
120-165
80-115
12-18
Нгтроген загальний, мг/дм3
< 55
22-32
16-18
7-12
Фосфор загальний,
_мг/дм3
СПАР, мг/дм3
< 3,0
4,5-10,5
13,2-11,8 (2>3,1)*
3,3-4,9
(М-2,4)*
< 0,1
0,9-1,3
0,3-0,45
0,25-0,40
(...) - наведен! результати шсля комбшованого (бюлопчне 1 реагентне) очищення.
Як видно з наведених результат, чергуючи аноксидну й анаеробну зону, можна з комунальних слчних вод практично повшстю усунути оргашчш забрудники, завислi речовини, сполуки Нгтрогену. Бiологiчним методом фосфа-ти усувають повнiстю за низького вмюту, а за високого - бюлопчний метод потрiбно комбiнувати з реагентним. Проблемним залишаеться усунення синте-тичних поверхнево-активних речовин. На наш погляд, це пов'язано iз короткот-ривалим перебуванням стокiв в анаеробних i аноксидних умовах. Збiльшення часу перебування с^чних вод в анаеробних та аноксидних умовах дасть змогу позбутися i вiд цих забруднювальних речовин. Результати наведенi в табл. 2 от-риманi пiд час дослщжень у лабораторних умовах. У дослщно-промислових умовах такi дослiдження будуть проведет лгтом-осшню 2013 р.
Висновки. Для ефективного очищення комунальних стоюв бюлопчш процеси повиннi включати аноксидну, анаеробну та аеробну стадй. Пiсля три-валого i Грунтовного мошторингу складу стокiв, розмiщення цих стадш для кожного окремого виду стоюв визначали експериментально.
Лiтература
1. Нащональна доповiдь про стан навколишнього природного середовища в Укра1ш у 2011 роцi. - К. : Вид-во Мiнiстерство екологи та природних ресурсiв Укра1ни, LAT & K. - 2012. - С. 40-65.
2. Metcalf and Eddy, Inc. Wastewater Engineering. Treatment and Reuse (Fourth Edition). McGraw-Hill Higher Education, 2003, 1819 p.
3. Grady C.P. Lesley Jr. Biological Wastewater Treatment (Second Edition) / Grady C.P. Lesley Jr., Daigger Glen T., Lim Henry C. // Marcel Dekker, Inc. 1999. - 1076 p.
4. Rittman, Bruce E. Environmental Biotechnology: Principles and Applications / Rittman, Bruce E., McCarty Perry L. // McGraw-Hill, Inc., 2001. - 754 p.
5. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования / Б.Е. Рябчиков. - М. : Изд-во "ДеЛи принт", 2004. - 301 с.
6. Унифицированные методы анализа воды / под ред. Ю.Ю. Лурье. - М. : Изд-во "Химия", 1973. - 376 с.
Савчук Л.В. Техногенное воздействие коммунальных стоков на окружающую среду
Проведен анализ состояния и работы коммунальных очистных сооружений, предложено внедрить новые технологии для улучшения их функционирования и уменьшения негативного влияния на окружающую среду. Для удаления соединений Нитрогена и Фосфора биологическая очистка должна содержать аноксидную, анаэробную и аэробную стадии, расположение которых зависит от состава сточных вод.
Ключевые слова: сточные воды, биологическая очистка, денитрификация, дефос-фатизация.
SavchukL.V. Technogenic influence of municipal wastewater on the environment
The analysis of the condition and operation of municipal sewage treatment plants. Proposed to introduce new technology to improve their functioning and reduce the negative impact on the environment. To remove the compounds of nitrogen and phosphorus biological treatment must include anoxid, anaerobic and aerobic stage, the location of which depends on the composition of the wastewater.
Keywords: wastewater, biological treatment, denitrification, dephosphoriszation.
УДК 599.4 Наук. ствроб. А.А. Бтушенко -
Черкаська до^дна станцЯ 6iopecypcie 1нституту розведення i генетики тварин НААН Украти
РУКОКРИЛ1 (CHIROPTERA) ПРОЕКТОВАНОГО НАЦЮНАЛЬНОГО ПРИРОДНОГО ПАРКУ "ХОЛОДНИЙ ЯР"
Наведено повний список видiв рукокрилих, що вщзначеш на територи люового масиву. Розглянуто вщносну рясшсть та описано п'ять сховищ для двох BTOiB. Видовий склад представлено 10 видами рукокрилих, що належать до семи родiв родини Vespertilionidae. Найбшьш масовим видом е руда вечiрниця (Nyctalus noctula) - 48 %. Сховища виявлено для рудо! вечiрницi (n=3) та нетопиря люового (Pipistrellus nathusii) (n=2). Bti рукокрилi люового масиву "Холодний Яр" (Черкаська область, Укра!на) i Ук-ра!ни загалом, без винятку, е червонокнижними видами, а тому мюця !х юнування згщ-но i3 Законом повинш бути тд охороною.
Ключовг слова: рукокрил^ люовий масив, сховища, Холодний Яр.
Постановка проблеми. Рукокрилi - едина систематична група ссавщв, що пристосована до активного польоту. 1х ушкальш бюлопчш особливост роб-
