Абай атындағы ҚазҰпу-дың Хабаршысы «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы, №4 (30), 2011 ж
жүктеу/скачать 4,31 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Summary
- ЭКОЛОГИЯ
- СУДЫ БОРДАН ТАЗАЛАУ YШIH ТАБИҒИ ЛИГНИННIҢ СОРБЦИЯЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫН ЗЕРТТЕУ A.K. Кипчакбаева
- Нәтижелер және оларды талқылау.
- Қолданған сорбентке байланысты ерітінді рН-ның өзгеруі
Түйін Мақала адамдарда күтпеген жағдайда болатын оқиғалар және әртүрлі жағдайда стрестер алуы мен нерв жүйесі жайына арналған.
Summary In events and different the state, that in the state, that was not waited by the article for people, dedicated to the place system stress, coulisse.
39
Абай атындағы ҚазҰПУ-дың Хабаршысы «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы, №4 (30), 2011 ж. ЭКОЛОГИЯ УДК 579.841
Закономерности поведения сообществ микроорганизмов в сложных динамических системах, которыми являются почвы, водоемы, очистные сооружения, промышленные сточные воды, представляют определенный интерес. Все эти системы характеризуются некоторыми общими чертами. Во-первых, для каждой из них характерно наличие сложных и относительно сложных специфических сообществ микроорганизмов, которые составляют функциональное целое. Во-вторых, такие системы обладают определенной степенью избыточ-ности, т.е. анлогичную систему можно смоделировать, взяв наиболее харак-терные ее компоненты. В-третьих, несмотря на различные периодические и непериодические изменения окружающей среды в определенных пределах, эти сообщества способны сохранять свою структуру и функциональную целостность. Таким образом, сообщества микроорганизмов в подобных системах находятся в состоянии динамического равновесия с окружающей средой, и чтобы его нарушить, требуется постоянное и довольно грубое воздействие нового фактора окружающей среды. Одним из таких факторов и являются токсические органические синтетические соединения, поступающие в окружающую среду, в частности, с промышленными стоками химических производств. При этом особую важность имеют две проблемы Какое влияние оказывают такие соединения на сложившиеся сообщества микроорганизмов? Что происходит с этими соединениями в данной системе? В задачу исследований входило изучение биоценоза активного ила очистных сооружений АО «Карбид» и выявление ингибирующего действия на активный ил токсических компонентов промышленных стоков каучукового производства на примере АМС. Известно, что в процессе всех видов биологической очистки промыш-ленных сточных вод ведущая роль, как правило, принадлежит бактериям вследствие необычайно широкого диапазона их биохимической активности и способности адаптироваться к самым различным токсикантам. В то же время, маловероятно, что наборы ферментов, необходимые для деструкции многоком-понетных промышленных отходов, могут присутствовать в клетках одного вида микроорганизмов. Эффект биологической очистки сточных вод в огромном большинстве зависит от комбинированной активности более или менее сложных по составу биоценозов [1]. Поэтому понятен интерес к изучению закономерностей формирования микробных сообществ, осуществляющих деструкцию сложных химических смесей, содержащихся в промышленных сточных водах. Основные группы микроорганизмов биоценоза активного ила очистных сооружений АО «Карбид» были выявлены путем посева на агаризованные среды – МПА, сусло-агар и Чапека. Это позволило провести раздельный количественный учет бактерий, дрожжей и грибов, входящих в исходный активный ил. С целью расшифровки их видового состава было выделено более 50 культур микроорганизмов. Впоследствие это количество сократилось до 43, так как видовая дифференциация бактериальных изолятов выявила идентичность многих из них. Количественное соотношение показало, что в активном иле преобладали бактерии (39 штаммов), дрожжи и грибы составляли один и два штамма соответственно. В соответствии с морфологическими и физиолого-биохими-ческими свойствами 39 штаммов бактерий были отнесены к родам Pseudomonas,
40
Абай атындағы ҚазҰПУ-дың Хабаршысы «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы, №4 (30), 2011 ж. Corynebacterium (рисунок 1). Два штамма грибов были отнесены к роду Geotrichum , а один штамм дрожжей – к роду Cryptococcus. Доминирующее положение среди бактерий занимали роды Pseudomonas (44%), Bacillus (10%), Alcaligenes, Zoogloea, Micrococcus (по 8% соответственно), идентификационные признаки которых приведены в таблице 1. О выделении из активного ила большого числа бактерий рода Pseudomonas упоминали некоторые исследователи. Так, Блэйм [2] наблюдал в активном иле предприятий химической промышленности в основном представителей родов Pseudomonas, Alcaligenes, Zoogloea, Flavobacterium. Автор считает, что значительная часть популяции этих бактерий способна разрушать ксенобиотики в повышенных концентрациях вследствие их широкой деструктивной активности и высокой скорости роста. Известно, что микроорганизмы активного ила обладают специфической чувствительностью к токсичным компонентам промышленных стоков, которые снижают жизнеспособность активного ила. В условиях нормального режима активный ил представляет собой зооглейные скопления с включениями бактериальных клеток, дрожжевых клеток и клеток грибов. Действие ядов на живые организмы снижается коллоидами зооглейных скоплений. Однако при залповых сбросах, когда концентрация токсичных компонентов стока намного превышает ПДК, влияние токсикантов на видовое разнообразие микроорганизмов проявляется особенно отчетливо. Таблица 1 - Идентификационные признаки доминирующих культур биоценоза активного ила очистных сооружений АО «Карбид»
Культуры Идентификационные признаки Родовая принадлежность 1 2
А1,А2, А3, А4,А6,А10, А19, А20, А22, А23,А26, А27,А28, А30,А40,А42 , А 43
Колонии на МПА округлой формы, гладкие, с ровными краями, соломенно-желтой окраски, клетки палочковидные, одиночные или парные длиной 1,5-2 мкм, подвижные, грамотрицатель-ные, желатину разжижают, каталазо- и оксида зоположительные.Спор не образуют Растут при температуре от 4 до 41
0 С при оптимуме 29 0 С.
Pseudomonas
A13,A16, А18, А29 Колонии на МПА округлой формы, шерохо- ватые, матовые, беловатой окраски диаметром 2-4 мм, клетки палочковидные длиной 2-5 мкм, образуют споры, грамположительные, желтину
разжижают, каталазопоположительные, окси-дазу не образуют, растут при максимальной температуре 55 0 С при оптимуме 29-37 0 С.
Bacillus
А33, А36, А 38
Колонии на МПА округлой формы, шерохова-тые или гладкие, блестящие диаметром 1-3
мм, клетки
палочковидные 1-2 мкм, подвижные, спор не образуют, грамотрицательные, ката-лазоположительные, желатину не разжижают, оптимальная температура для роста 29 0 С, не растут при 4 0 С и 41 0 С.
Zoogloea
А24, А37, А39
На МПА колонии округлой формы с ровными краями, шероховатые или гладкие беловатой окраски, диаметр колоний 1-3 мм, клетки па-лочковидной или коковидной формы 0,5-2,5 мкм, подвижные, грамотрицательные, катала- зо-и оксидазоположительные. Спор не образу-ют. Желатину разжижают слабо. Растут в диа-пазоне температур от 20 до 37 0 С. Alcaligenes
41
Абай атындағы ҚазҰПУ-дың Хабаршысы «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы, №4 (30), 2011 ж. Продолжение таблицы 1 1 2 3
А14, А41, А21 На МПА колонии округлой формы с ровными краями диаметром 2-4 мм, шероховатые, выпу-клые, желтой или розовой окраски, клетки сферические диаметром 0,5-3,0 мкм, образуют пакеты, неспорообразующие, грамположитель-ные, каталазоположительные, желатину раз-жижают. Растут при температуре от 20 до 30 0 С.
Micrococcus.
В связи с этим, изучение реакции активного ила на экстремальные условия и определение границ, при которой нарушается структурная организация его биоценоза представляет определенный интерес. На рисунке 1 представлены данные по влиянию АМС на качественный состав микроорганизмов активного ила. Для АМС в концентрации 2 г/л наиболее слабым звеном в структуре биоценоза являются грамотрицательные – Xantomonas, Escherichia, Proteus, Azotobacter, Sphaerotilus, а из грамположительных – Staphylococcus, Listeria, Lactobacillus,Corynebacterium. Выживают Alcaligenes, Pseudomonas, Bacillus,
Изучение микрофлоры активного ила после воздействия вышеуказанного соединения, превышающего ПДК, показало, что после 6 – 12 часов контакта с ними снижается частота встречаемости многих видов микроорганизмов: из 16 родов бактерий, грибов и дрожжей остается лишь 5 родов бактерий, один род грибов и один род дрожжей. Наиболее чувствительные к токсическому соединению микроорганизмы выпадают из
микробиоценоза, т.е. происходит сужение качественного состава микроорганизмов активного ила. Приоритетное положение занимают гетеротрофные бактерии родов Pseudomonas, Zoogloea, Alcaligenes ,Bacillus. Таким образом, главным следствием взаимодействия концентри-рованных стоков с токсическими соединениями является перестройка микробного сообщества, т.е. изменение родовой структуры микрофлоры активного ила. Полученные данные еще раз подтверждают тезис о том, что наиболее устойчивыми к действию неблагоприятных антропогенных факторов являются грамотрицательные углеводородокисляющие бактерии, к которым принадлежат псевдомонады.
Рисунок 1 - Влияние АМС на качественный состав микроорганизмов активного ила.
42
Абай атындағы ҚазҰПУ-дың Хабаршысы «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы, №4 (30), 2011 ж. 1. Kanska Z. Sewage treatment by activated sludge bacteria. // Verh.Int. Vtr.Teor. – 1996. – № 2. - P. 911- 914. 2. Blaim H. Floraanalysen an Abwasseranlagen der chemischen Industrie: Diss. Doct. Techn. Univ. - Munchen, 1985. - 142 p. Резюме В статье показано изменение родовой структуры микрофлоры активного ила очистных сооружений при воздействии токсичных загрязнителей производственных сточных вод.
This article demonstrates how to change the generic structure of microflora of active sludge treatment plants when the effects of toxic pollutants of industrial wastewater. ӘОЖ 577 472 Ц-79 СУДЫ БОРДАН ТАЗАЛАУ YШIH ТАБИҒИ ЛИГНИННIҢ СОРБЦИЯЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫН ЗЕРТТЕУ
Қазіргі танда адамзатты толғандыратын ол өмірлік мәнді мәселелерінің арасында қайта қалпына келу механизмі өте қиын қоршаған ортаны корғау мәселелері бірінші орында тұр. Мәселенің өзектілігі ғылыми- техникалық прогрестің және индустриализацияның дамуының нәтижесінде өнеркәсіптің өндірістің биосфераның бүкіл элементінің әсерінен күшеюімен байланысты туып отыр. /1/
Жиырма бірінші ғасыр Жер тұрғындарының үнемі өсуі мен, урбанизацияның дамуымен жалғасады.Өнеркәсіптің, транспорттың, энергетиканың, ауылшаруашылығының, индустриализациясының ары қарайғы дамуы қоршаған ортаға тигізетін антропогендік әсердің глобальды сипатқа ие болуына алып келеді. Өркениеттің тіршілік етуіне әсерін тигізетін глобальды масштабтагы қарама-қайшылықтардың бірі қоршаған ортаның, ауа және су бассейндерінің ластануы және табиғи ресурстарды тиімді пайдалануға ерекше көңіл аудару кажет. /2/
Өркениеттің қазіргі кезеңінде алға қойылған негізгі мақсат- экологиялық және экономикалық түрғыдан негізделген, қалдықсыз және аз қалдықты технологияларды қолдану арқылы шикізаттарды кешенді өндіру барлық компоненттерді рекуперициялау, ластанушы заттардан қоршаған ортаны қорғау және адамзатты сақтау мәселенің шешімін бір мезгілде табу.
Бүтін мемлекеттің өнеркәсібі, ауыл шаруашылығы, саясаты және экономикасы, адам өмірі мен денсаулығы, осының барлығы таза табиғи ауыз судың қорының көптігіне тәуелді.Қазіргі кезде бүкіл әлемде ауыз және табиғи суларды ластаушы заттардан. соның ішінде бардан тазарту күрделі экологиялық мэселеге айналды.
Су ресурстарын тиімді пайдалаьгу және су қоймаларының тазалығын сақтау - қоршаған ортаны қорғаудың ең негізгі аспекті. Ішуге жарамды жэне басқа да табиғи түтыныстарды қанағаттандыратын судың жергілікті мөлшерде болуы әр кезде адамзатқа қарасты мәселе болған. Су- планетамыздағы өмірдің негізі, сондықтан біздің мақсатымыз оның өлі суға айналып кетуіне жол бермеу. /3/
Қазіргі таңда биосферадағы тепе-теңдік бұзылуы, коршаған ортаны қорғауға байланысты көптеген күрделі сұрақтардың тууына алып келеді, ол судың, топырақ және атмосфераның қорғау талаптарының жоғары болуына себеп болады.Су қоймаларынатүсетін ағынды сулардың тазалығына талаптар өсуде.Сапалы ауыз сумен қамтамасыз ету халықтың өмір сүру деңгейі мен денсаулығына әсер ететін өзекті мәселелердің бірі. Ауыз су көздерінің ластануы және оның тұтынушыға берер алдында толық тазаланбауы халықтың денсаулығына көптеген қауіп тудыруда.
Бор шикізаттарын өндіретін қазіргі зауыттардың шайылған суларында, шламдарда, қалдық ерітінділерінде құрамында бордың едәуір мөлшері кездеседі. Ағынды лардан борды бөліп адудың қазіргі әдістерін қолдау технологиялык процестерді борды рекуперациялау проблемаларын шешуге және табиғи ресурстарды үнемдеуте көмектеседі.
Қазақстан республикасының Ақтөбе облысы қоршаған орта объектілерінде бордың көп болатын зоналарына жатады. Ол бірінші кезекте табиғи биохимиялық зонасының бұл элементтің
суда, топырақта және ауадағы көптеген және ПО «Фосфорхим» өндірісінің эрекетімен түсіндірі –
43
Абай атындағы ҚазҰПУ-дың Хабаршысы «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы, №4 (30), 2011 ж. леді. Бұл элементтің ауыз сумен қамтамасыз ету шаруашылығы жүйесіне енуі 20 мың тоннадан көп бор қосылыстарының шлам жинақтарында кездесуінен болады. Осының салдарынан Ақтөбе ауданының топырағында, ауыз суында тамақ өнімдерінде бордың ШМК-сы 4-5 есе көп болғаны табылған. Мұның бәрі бұл ауданның адамдарының денсаулыгына зиянын келтіреді. Осымен байланысты бұл жұмыстың өзектілігі тәжірибелік және теориялық тұрғыдан ауыз су және табиғи суларды бордан тазартуға сорбент тандау қажеттілігі және адам денсаулығын қорғаумен экономикалық проблемалармен байланысады.
«...Қазіргі кезде жағымсыз экологиялык жағдай 20% өлімге себеп болып отыр, ал кейбір аудандарда бұл жағдай одан да жаман. Біздің отандастарымыздың жартысынан көбі сапасы төмен суды пайдалануда». (Президенттің Қазақстан халқына жолдауына. 1998 ж.). Ақтөбе, Батыс-Қазақстан, Атырау және Маңғыстау облыстары бар территориялары үшін жер беті өзендерінің ағыстары және осымен байланыста жерасты суларының өкілдері халықтың өнеркәсіптің, ауыл шаруашылығының қажеттіліктеріне жарайтын негізгі сумен қамтамасыздандыру жүйелері болып табылады. Тиімді табиғи еріткіш бола отырып, су өзіне барлық токсинді заттарды жинақтайды. Әлемдік денсаулық сақтау ұйымының (ӘДҰ) Берілгендері бойынша халықтың барлық аудандарының 80% сапасыз суды пайдаланғандықтан болып отыр.
Батыс Қазақстанда техногендік жолмен қоршаган ортаға (негізінен гидросфераға) көптеген токсиндік қосылыстар түсуде. Су ресурстарын қорғау, аз сулы және аридті зоналарды тағы да күрделірек етіп отырған, глобальды экологиялық мәселеге айналды. Батыс Қазақстанның өнеркәсіптік аудандарының құрғақшылық жағдайларында бұл мәселе антропогендік ластанулар есебінен өзектірек болып отыр. /4/
Республикамыздың батысының хромитті және бортты рудаларға бай өкілдері өндірілуде. Борат рудаларынан (Индер, Атырау облысы) Ақтөбе облысының, Алға қаласында «Фосфорхим» АҚ бор қышқылын алады. Хромиттерді (Актөбе облысы Хромтау қаласы) Ақтөбе қаласының феррақұймалар заводында және хром қосылыстары заводында өнделеді. Жер асты және жер үсті суларында өнеркәсіптік мекемелердің жұмыстарының нәтижесінде бор кышқылы түріндегі алтывалентті хром және бордың өте улы косылыстары кездеседі. Алға қаласы (Қазақстан Республикасы Ақтөбе облысы) қоршаған орта объектілерінде жоғары деңгейде боры бар тұрақты табиғитехногенді биогеохимиялық провинциясы болып қалыптасқан аудандарда орналасқандықтан бұл жердің тұрғылықты адамдардың денсаулығына әсер етуі әбден мүмкін. Бұл екі факторға байланысты: табиғи биогеохимиялық зона топырағында артық бордың болуымен (Солтүстік Каспийдің географиялық ауданы) және «Фосфорхимия» ӨҚ-ң өндірістік әрекеттерінің нәтижесінде қоршаған ортаға (ауа, су, топырақ) аялық концентрациядан бірнеше есе жоғары бор қосылыстарының келіп түсуі. Алғаның қоршаған ортаның ластануының негізгі көзі «Фосфорхим» ӨҚ болып табылады, оның атмосфералық ауаға шығарылатын қалдықтары тетробот натрий тұздары, фторлы қосылыстар, құрамында боры бар тозаңдар, күкірт қышқылының булары, күкірт ангидриді түрінде болады. Ауадағы бордың қосымша көзіне топырақтың төсеніш беткейінен келіп түсуі жатады. /5/
Бұл мәселені шешу үшін жаңа борселективті сорбенттер алу қажет, бұл сорбенттердің әлсіз минералданған секілді жоғары минералданған судан да борды бөліп алуға қабілеті жоғары. Сонымен қатар, суды бордан сорбциялық тазалауды жузеге асыру үшін сорбентің сорбциялық сипаттамаларын жүйелік зерттеулер мәліметтерін жинау қажет, сорбенттің сорбциялық сыйымдылығын әртүрлі факторлардан (ортаның рН мәні бастапқы судағы бордың концентрациясы. температура) тәуелділігін орнату қажет.
Бүл жұмыс арзан және отандық сорбенттердің сорбциялық қасиеттерін ауыз су және табиғи судағы борат иондарын бөліп алу үшін комплексті түрде зерттеуге арналған. Нәтижелер және оларды талқылау. Жергілікті Қазақстандық лигниннің жақсы сорбциялық қабілет туралы әдеби мәліметтерді талдай келе, бғл жерде бор үшін сорбент ретінде отандық лигнин пайдаланылды. Зерттеулер күшті минералданған суда жүргізілді. Ондағы бордың концентрациясы 0,0075 г/дм"-0,37 г/дм 3
аралығында өзгеріліп отырды.
Бор қышқылы сулы ерітінділерде әр түрлі борат түрлерінде кездесіп, олардың формасының орта рН-на тәуелді екендігі белгілі. Сондықтан тазарту дәрежесімен бор қышқылының таралу коэффициентіне елеулі әсер ететін факторлардың бірі сулы фазаның қышқылдығы болып табыла-
44
Абай атындағы ҚазҰПУ-дың Хабаршысы «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы, №4 (30), 2011 ж. ды. БМС сорбентпен Н 3 ВО
3 -тің сіңірілуіне жүргізілген тәжірибелер рН 5,5-7,4 аралығында жүргізілді. Берілген 1 кестеде көрсетілген.
концентратция
рН және тазарту дәрежесінің мәндері
Сорбцияға дейінгі Сорбциядан кейін
Лигнин
Р Н R%
0,1
5,45 4,92
60
0,074
6,04 5,Ю
63
0,05
6,29 5,34
73
0,028
6,95 5,71
77
0,007
7,04 5,98
59
жүктеу/скачать 4,31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|