Биотехнология

Ауыр 
өнеркәсіптің 
суларында 
көбінесе 
минералдык 
ластағыштар,  ал  жеңіл  өнеркәсіпте  органикалык  ластағыіитар 
кездеседі. 
..
Атмосфералык ластанған сулардың құрамында көп мөлшерде 
минералдық заттар, аз мөлшерде органикалық заттар болады.  Бұл 
сулардың  ОБҚ-сы  50-60  мг/л.  Зерттеулердің  нәтижесінде  жауын 
сулары су қоймал арының л астануына себеп бол а алады.
Ластанған  сулардың  физикалық  моделі  екі  фазалы  жүйелі 
«сұйық-қатты»  болады,  сондықтан  ластанған  суларды  тазалау 
технологиясының  негізі  -   қатты  фазадан  суды  тазалау  болып  та­
былады.
Фототрофты  микроорганизмдер  көмегімен  ластанган  сулар­
ды тазалау
Балдырлардың  өндірістік  қалдық  суларды  жэне  қала 
канализациясының  ластанган  суларын  тазалаудағы  рөлі  өте 
маңызды.  Биологиялық  көлшіктерде  ластанган  суларды  тазалау 
кіші  көлемді  қалаларда тиімді  жэне  арзан  тәсілдердің бірі  болып 
табылады (19-сурет). Ластанган тұргын тұрмыстык қалдық сулар­
ды микробалдырлар көмегімен альголизация жүргізу нәтижесінде 
тазалап,  жиналган  маңызды  биомассаны  ауылшарушылыгына 
пайдалану  қазіргі  кездегі  қалдықсыз  технологияның  негізі  болып 
отыр (1-қосымша). 
^
Суды  тазалауда 
бактерия-балдыр
  кешенін  қолданады.  Бірін- 
шілері  ластанган  сулардың  органикалық  қосылыстарын  ыдыра- 
тады,  ал  екіншілері  молекулалық  оттегінің  мөлшерін  көбейтеді 
және  ішек  бактерияларының  санын  азайтады.  Қазіргі  кезде  бал- 
дырларды  тазалау  құрылгыларында  көп  мөлшерде  өсіру  кеңінен 
колдануда,  бұл  өте  тиімді,  себебі  аэрацияга  энергия  қажет  емес. 
Chlorella
  көмегімен  бүгінгі  күні  500  млн  тонна  ластанган  су  та- 
заланып,  қайта  қолданысқа  түсіп  жатыр.  Мысал  ретінде,  алтын 
өндіретін зауыттардан күніне 60 мың м3 қоюланган куйівдегі агын 
сулар  шыгарылады.  Ондагы  цианид  концентрациясы  100  мг/л. 
Бұл  жагдайда 
Chlorella  pyrenoidosa
  ҮА-1-1  жасыл  балдырын 
қолданганда 3  күннен  кейін  судың құрамындагы  цианид  мөлшері
10  есе  азайган.  Балдырлардың  цианидтерден  залалсыздандыру 
касиеті  кұрамындағы 
Ь-цианоаланинсинтаза
  ферментіне  байла­
нысты.  Биологиялық  тазалауда  жасыл  жэне  диатомды  балдыр- 
лар  гана  колданылып  жатыр,  бірақ  келешекте  эвгленалыларды
132

да  қолдану  көзделіп  отыр.  Балдырлар  жэне  кошкыл  бактериялар 
көмегімен мал шаруашылығының ластанган суларының дезодора- 
циясын жургізеді.
U  ,  *** 1 Ш  J. 1 < іи  
f
 
4IJUI  14  Ш
i 
1
Фюикалық тазалау 
(фильтр лф , септрацият б.)
1
1
Хкмкялық тазагау 
( і р б я а  түсіру т.б.)
If
Биологиягіық тазалау 
(биообъектілфмж тавалау)
j
г
Су ж ннақтағы ш  көл
19-сурет. Ластанган суларды тазалау сатылары
Балдырлардың  микроформалары  мен  бактериялардың  ауыр 
қосылыстарды  ыдыратуға  кабілеті  (мысалы,  пурпурлы  бактери­
ялар  лиметилнитрозоаминді  жэне  цианидті  ыдыратуга  қабілетті) 
ғалымдардың  қызығушылығын  туғызуда.  Қазіргі  кезде  пурпур­
лы жэне  жасыл  күкіртті  бактериялардың көмегімен  күкірттісутек 
өндірісінің газ тэрізді жэне сұйық күйіндегі қалдықтарын тазалай- 
тын әдістер жасалган.
Ластанган су тогандарында микробалдырлардың органо-ми- 
нералды косылыстарды тотыктьфу мен тотықсыздандыру арқылы
133

ыдырату  жэне  ауыр  металдар  иондарын  биоаккумуляциялау 
қасиетін зерттеудің ғылыми жэне практикалық маңызы зор.
Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің фотобио­
технология лабораториясының ғылыми қызыметкерлері ластанган 
қалдық  суларға  микробалдырлардың  аралас  дақылдарын  өсіру
арқылы  ластанган  суларды  тазалау  тәсілін  өндеді.  (Заядан  Б.К., 
жэне т.б. 2006). 
’
Бұл  моделді  экспериментке  Алматының  ластанган  суларды 
тазалау  станциясының  1-ші  су  тұндыргышынан  алынган  суларга 
кадмий, мыс жэне мырыш тұздарын эртүрлі концентрацияда қосып 
пайдаланды.  Кадмий  иондарының  концентрациясы  —  50  мг/л, 
мыс — 100 мг/л , мырыш — 50 мг/л —
ді құрады.
Тәжірибеге  микробалдырлардың  консорциумын  құруга ауыр 
металдарга  төзімді  штамдар 
Chlorella  vulgaris
  Ш-63, 
Chlorella 
vulgaris
 Z-1 жэне 
Chlamydomonas reinhartii
 CC-124 Res -1  алынды.
Бұл  моделді  тэжірибеге  алынган  судың  физика-химиялық 
кұрамы төмендегідей болады:  суцың pH 6,8 -  7,8; иісі 5 балл; түсі 
қара-қоңыр;  еріген  оттегі  жоқ;  ілінетін  заттардың  концентраци­
ясы  I   18  мг/л,  оттегінің  биохимиялық  қолдану  (О БП )  62,2  мг/
0 2  литр,  нитриттер  -0,4  мг/л,  нитраттар  -   0,8мг/л  жэне  фосфат- 
тар -  4,46  мг/л.  Судагы ауыр металдардың концентрациясы  шекті 
мөлшерлі концентрациядан (ШМК) жогары екені  байқалды (7-ке- 
сте).  Мұнда кадмий иондары  50 мг/л, мырыш иондары 50 мг/л, ал 
мыс иондары 100 мг/л- ді құрады. Бұл қалдық сулардың санитарлық 
көрсеткіштерін  зерттеу  коли-индекс  2200,  коли-титр  -   0,0004 
жалпы  бактериялардың  саны  4  млн/мл,  Петри  табакшаларында 
Pseudomonas,  Е.соіі
 жэне 
Nitrobakter
 анықталгандыгын көрсетті.
7-кесте.
Ластанган суларға микробалдырлар аралас 
дақылдарын өсіргеннен  кейінгі судың физикалық, 
химиялық жэне микробиологиялық қасиеттері
Көрсеткіш
Қалдық сулардың
физикалық жэне
химиялық қасиеттері
Таза-
лануы,
%
өсіргенге
дейін
өсіргеннен
кейін
Температура
23-28
24-28
Т 
.М
134

Иісі, балл
5
00
100
\
 
Р
Н
7,0-7,8
6,5-6,8
чілінетін затгардың 
х 
мг/л
18
4,7
73.8
ОБП 5, мг02/л
62,2
5,6
91
Аммиак, мг/л
13,7
-
100
Нитриттер, мг/л
0,4
-
100
Нитраттар, мг/л
0,8
100
Фосфаттар, мг/л
4,46
100
Мыс (Си)мг/л
100
100
Мырыш (Zn)MrAi
50
100
Кадми (Сфмг/л
50
100
Коли-титр
0,0004
0,4
/ ■ ; .  
—  
'
Ластанган  суларга  микробалдырлар  дақылдарын  10  тэулік 
өсіргеннен  кейін  судың  иісі түзеліп,  ілінетін  заттар  -73.8%,  ОБП5 
-91%, минералды тұздар  100% дейін тазаланғанын көрсетті.Соны­
мен  катар  мыс,  мырыш  жэне  кадмий  иондарының  микробалдыр 
клеткаларымен жиналып тазарганы жэне де коли-индекс -  900, ко- 
ли-титр 0,4 құрағандығы анықталды.
Осылайша  ауыр  металдармен  ластанган  қалдық  сулардьщ 
физикалық,  химиялык  жэне  микробиологиялық  қасиеттерін 
микробалдьфлардьщ аралас дақылдарын 
(Chlorella vulgaris -
 Ш-63, 
Chlorella vulgaris
 Z-l  жэне 
Chlamydomonas reinhardtii
 CC-124  Res 
-1  ) өсіру нэтижесінде жақсартуға болатыны лабораториялық мо- 
дельді эксперимент аркылы аныкталып отыр.
Мұндай  эксперименттерді  өндірістік  жағдайларда  жүргізу 
келешекте  XXI  ғасырда  қалдықсыз  технологияны  құрастырудың 
негізі болып табылады.
Бақылау сүрақтары
1.  Су классификациясы мен типологиясы.
2.  Ластанган  су  экожүйелерін  биологиялық  тазалау  жолда-
ры.
3.  Су экологиялық жүйелері.
135

4.  Ағын  суларды  биологиялық  тазалау  технологиясының 
артықшылқтары мен кемшіліктері.
5.  Ағын  суларды биологиялық тазалау әдістері қалай жікте- 
леді? 
,һ
 
..
6.  Дэстүрлі құрылған анаэробты реакторлардың жүмыс істеу 
принципі қандай?
7.  Анаэробты  тазалау  кұрылғыларының  қазіргі  таңдағы 
жүйеге сай қалай жіктеледі?
8.  Ластанган  суларды  тазалауға  арналған  биофильтрлер  ту- 
ралы не айталасыз?
9.  Ағынды суларды тазартудьщ аэробты жүйелері.
10.  Тазалау кондырғыларының негізгі сызба нұсқасы.
11.  Метантенк дегеніміз не?
12. Ластанган суларды тазалау сатыларын атаңыз.
13. Ластанган  суларды  микробалдырлармен  тазалау  (альго-
тенк)
14.  Тұрғын-тұрмыстық  қалдықтарына  альголизация  жүргізу 
нэтижесінде маңызды микробалдырлар биомассасын алып оларды 
пайдаланудың келешегі
136

V БӨЛІМ
БИ О РЕ М ЕД И А Ц И Я  Ж Ә Н Е ТОПЫ РАҚТЫ  
Ч  
Қ А Л П Ы Н А  КЕЛТІРУ
Биоремедиация  (bioremediation)
  [грек, 
bio(s)
  -тіршілік, 
logos  -
  түсінік,  ілім;  ағыл. 
remedy
  —  қалпына  келтіру]  -   ауа, 
су  жэне  топырақтағы  бөгде  заттар  мен  зиянды  агенттерді  тірі 
организмдердін  (микробтар,  өсімдіктер,  жәнтіктер  жэне  т.б.) 
көмегімен жою немесе алғашқы қалпына келтіру үрдісі.
Адамның  табиғатты  қорғау  іс-әрекетінің  міндеті  — зиянды 
өндірістердің табиғатқа, суқоймалары мен орман, дала, алқаптарға, 
өнеркәсіптік аймакгарға техногенді әсерін төмендету болып отыр. 
Бұл мәселелерді шешу мақсатында жаңа ғылыми мәлеметтерге не- 
гізделген,  ортадағы  ластағыштарды  анықтауга,  өңдеу  мен  жоюға 
бағытталған  және  экологиялық  қауіпті  өндіріс  орындарының 
қоршаған ортаға әсерін  жеңілдету мен  жоюға арналган жаңа тех- 
нологияларды  өңдеуді  талап  етеді.  Осындай  табиғатты  қорғау 
технологияларының  үлкен  жетістіктермен  дамып  келе  жатқан, 
жаңа  бір  түрі  биоремедиация  болып  табылады.  Биоремедиа­
ция  топырақ  пен  суқоймаларын  биологиялык  тазартуга  ягни 
топырақ,  судагы  ластагыштарды  жоюга  багытталган.  Топырақ 
жэне су тогандарының ремедиациясы үшін  эртүрлі  механикалық, 
химиялық, биологиялык тэсілдерді қолдануга болады. Биологиялык 
тэсілдің негізінде бұзылган экожүйелерді калпына келтіруде биоре­
медиация технологиялары жасалуда,  оларды жүргізу нәтижесінде 
топырақта  жэне  суда  өсімдік  жэне  микроб  клеткаларының  мета- 
болиттік  қабілеттіліктерінің  аркасында  ластаушы  заттардың  кон- 
центрациялары  айтарлықтай  азаяды,  олар  күрделі  органикалык 
қосылыстарды  (пестицидтер,  мұнай  жэне  мұнай  онімдерін  жэне 
т.б.)  деструкциялайды,  ауыр  металдарды  жэне  радионуклидтерді 
сорбциялайды.
Қазіргі 
кезде 
практикада 
қоршаган 
орталардагы 
ластагыштарды  жоюга  багытталган,  бұзылган  экожүйелерді 
қайта  қалпына келтірудің жаңа технологиялары -  биоремедиация 
кецінен  қолданылып  келеді.  Бұл  технология  бір  жагынан,  табиги 
микроорганизмдердің  деградациялау  қабілетін  қарқындатуга, 
екіншіден,  қоршаган  орта  обьектілеріне  микроорганизмдердің
137

белсенді  штамдарының  негізіндегі  биодеструкторлар  мен  био- 
сорбенттерді  т.с.с.  енгізумен  байланысты  жүретін,  топырақ  пен 
су  қоймаларының  өздігінен  тазалану  мен  өздігінен  қалыпка  келу 
сиякты табиғи процестерді қолдануға негізделеді.
Биоремедиация  процесінде  өсімдіктер  де  қолданылады. 
Өсімдіктердің  биоремедиация  процесінде  қолданылуын  фиторе­
медиация деп атайды.
Биоремедиацияның потенциалды мүмкіндігі өте жогары жэне 
эртүрлі  бағыттарда  қаркынды  дамуда.  Солардың  ішінде  топырақ 
пен  сукоймаларын  мұнай  мен  мұнай  өнімдерінен,  ауыр  метал­
дар  мен  радионуклидтерден  жэне  т.б.  ластанулардан  тазартулар 
кеңінен қолданылады.
5.1. 
Микроорганизм  көмегімен  металдарды  биосорбцня- 
лау, олардын өндіріс қалдыктарын тазалаудағ ы  маңызы
Қоршаган  ортаны  қорғауға жэне судың сапасына  қойылатын 
талаптың жоғарлауы, қолданысты әдістердің өңделіп, суларды ме- 
талдардан тазартуға арналған әдістердің тиімді жаңа түрлерінің да- 
муын  қажет етеді.  Соңғы жылдары  биологиялық эдістер көбінесе 
металдары өнеркәсіптік, сонымен бірге тұрмыстық қалдық сулар­
ды тазарту үшін қолданылуда. Бүл қымбат болып саналатын физи­
ка -   химиялық  әдістерге  қарағанда  жеткілікті  қарапайымдылығы 
жэне  тиімділігімен  ерекшеленеді.  Әдетте  осындай  мақсатта 
металдармен 
ластанган 
суларды 
микроорганизмдер 
мен 
микробалдырлар  өсетін тұндыргыштарда немесе элсіз  агымы  бар 
тогандарда  жинайды.  Бұл  микроорганизмдер  ерітілген  металдар­
ды клетка ішіне жинактайды немесе ерекше зат алмасу өнімдерін 
ортага  болу  аркылы  оларды  ерімейтін  күйге  айналдырып,  түнба 
түзеді.  Коптеген  микроорганизмдер  металдарды  жогары  колемде 
жинақтауга қабілетті. Оларда эволюция барысында жеке металдар­
ды сіңіру жүйесі жэне оларды клеткада шогырландыру қасиеттері 
калыптаскан.  Микроорганизмдер сонымен бірге клетка цитоплаз- 
масына жинаудан баска клетка қабыргасының бетіне сорбциялауга, 
ерімейтін  формаларды  метаболиттермен  байланыстыруга  соны­
мен  бірге,  ұшпа  формата  ауыстыруга  қабілетті.  Бүл  багыттагы 
селекция жэне жаңа генді  инженерлік эдістерді  қолдану,  белсенді 
түрде металдардың жинагыш формаларын алуга және олардың не-
138

биотазалау
металдарды бөліп алу үшіі 
ісынан  тыс  экономикалық
талДарды  алуда  аса қажетті.  Микроорганизмдермен  металдардьщ 
жинақталуы немесе айналымдары, ертінділерден металдарды бөліп 
алудан тұратын,  гидрометаллургиялық үрдістерінің соңғы  кезеңі. 
Кейбір  өнеркэсіптік  кэсіпорындар  микробиологиялық  үрдістерді 
бейорганикалық  иондар  қоспаларын  кеннің  сарқынды  суларынан 
алып тастау үшін қолданады. Қолданылатын жүйелер әдетте үлкен 
тұндырғыштар ретінде  немесе  балдырлар  мен  микроорганизмдер
түрінде болады. Б
ул
металдарды
ерімейтін  формалы  қоспаларды түзеді.  Бұл  қиын емес жэне жаңа 
болып есептелмейтін технология.
Соңғы зерттеу деректерінің көрсетуі бойынша, көптеген мик­
роорганизмдер металдарды жоғары концентрацияда жинақтайтын 
жэне ерекше иондарды байланыстыра алатын құрылымдык компо- 
нентерден  тұрады.  Иммобилизацияның  негізгі  механиздері,  ком- 
плексті  құрылуы  жэне  т.б  мақсатта  микроорганизмдер  көмегімен 
ерітінділерден металдарды алып тастау әдістері:
1) ¥ш па формата айналдыруы;
2) Клеткадан тыс тұндыру;
3) Клеткадан тыс комплекс түзу жэне кезектемелі жинактау;
4) Клетка бетімен байланыстыру;
5) Клетка ішінде жинақтау
Көрсетілген  процесстер  басқаның  бастамасы  немесе  оның 
құрамдық бөлігі бола алатындықтан олардың біреуі жасырын бола 
алады.  Микроорганизмдердің  қатысуымен  ерітінділерден  метал­
дарды  бөліп  алатын  негізгі  процесстері:  биосорбция,  металдар­
ды  сульфид түрінде  тұндыру,  алты  валентті  хромның  ((CH3)2Hg ) 
қайта қалпына келуі болып табылады.
Тіптен,  биосорбция  көмегімен  сұйылтылған  ерітіндіден 
100%  коргасын,  мыс,  уран,  никель,  хром,  сынап  жэне  90%  ал­
тын,  күміс,  платина,  селен  алуга  болады.  Жақында,  балдырлар 
мен  бактериялардьщ 
{Pseudomonas)
  уранды  теңіз  суынан  эффек- 
тивті  сорбциялау  кабілеті  анықталды.  Биосорбцияны  жүргізу 
қабілеттері  эртүрлі:  металлдар ерітінділерін  күлге  сорбцияланган 
микробтық тірі клеткаларын фильтрден өткізу арқылы жүзеге аса-
139

ды.  Өндірісте  арнайы  биосорбенттер  шығарылуда  мысалы,  Че- 
хияда  шығарылатын  тірі  клеткалардан  тұратын  дақыл  түріндегі 
жэне  0.3-0.8  мм.  тасмалдаушысы  бар  «биосорбент  М».  Соны­
мен  қатар,  микробтық  полисахаридтер  негізіндегі  сорбенттер 
өндірісінің жүзеге асыру мүмкіншіліктері бар. Бұндай сорбенттер- 
ді  түрлі  табиғи  жағдайларда  колдануға  болады,  олар  қолданыста 
өте  карапайым. 
Металдарды  микроорганизмдер  көмегімен 
жинағаннан кейін, келесі кезеңде металлдарды микробтык биомас- 
садан бөліп алу қажет болады. Бұл процеске арналған деструктив- 
ті  емес,  сондай-ак  экстракцияға  негізделген  ыдыратушы  әдістер 
бар.  Сульфидтерді  тұндыру  арқылы  металдарды  ерітінділерден 
бөліп  алуға  негізделген  әдіс  бұрыннан  белгілі.  Сульфатредуцир- 
леуші  микроорганизмдер  еріген  металлдарды  байланысырып, 
оларды тұндыра отыра, көміртегін бөліп шығарады. Осы айтылған 
эдістің  негізінде  цианид  түріндегі  мыстан  8,5  г/л  мысты  бөліп 
алуға болады, бөліп алу 98,5% дейін жетеді. Сонымен қатар, алты 
валентті хромның қайта қалпына келу әдісі де өзіне кызықтырулар 
туғызады.  Тұрмыстық  қалдық  сулардағы  алты  валентті  хромды 
анаэробты  жағдайда  үш  валенттіге  айналдырып,  Сг(ОН)  түрінде 
тұнбаға түсіре алатын бактериялар белгілі.
Металдар биогеотехнологиясының келешегі мол бағыттарына 
кендер  мен  концентраттарды  байытуға  арналған  багытгар  жа­
тады.  Сульфатредуцирлеуші  бактерияларды  қолдану  аса  эффек- 
тивті  болып  саналады  жэне  соның  негізінде  жаңа  үрдістер  мен 
бар  әдістерді  жақсарту  мүмкіншіліктері  жогары.  Қоргасынның 
тотыққан минералдарын флотциялау үрдістерінде сульфатредуци- 
ялаушы  бактерияларды  колдану  минералдарды  бөліп  алуды  6-8% 
арттырады.  Сульфатредуцирлеуші  бактерияларды  флотациядан 
кейін  ксантогенатты  кейбір  минералдар  бетінен  десорбциялау 
(CuFeS2  жэне  MoS2,  PbS  и  ZnS)  селективті  бөлуге  мүмкіндік  бе- 
реді.  Осылайша,  биологиялық  эдістер  кен  өндіру  салаларындагы 
дәстүрлі эдістерді ақырындап алмастырады. Биогеотехнологияның 
көптеген сұрактары  қазіргі  таңда сәтті  жауабын тапкан.  Бұл  мыс, 
никель,  кобольт,  марганец жэне т.б  металлдарды  бөліп  алуга бай­
ланысты болатын.
Мыс  пен  уранды  жер  асты  жэне  үйінділі  сілтісіздендіру 
үрдістері  арқылы  жогаргы  көлемде  алады.  Чанды  сілтісіздендіру 
көмегімен  көптеген  концентраттарды  жэне  мырышты,  мысты,
140

күмісті,  алтынды  жэне  т.б  өңдуге  болады.  Ерітінділер  мен  тоған 
суларынан  металдарды  сорбциялау  процесстері  өңделуде  жэне 
коптеп  қолданысқа  ендіріліп  келеді.  Биотехнологиялық  әдістерді
металдарды
түрде  бөліп  алуға
етпейді  жэне  көптеген  табиғатты  қорғау  міндеттерін  орындауға
септігін тигізеді.
Сульфатредукциялаушы  бактерияларды  қолданып
металдарды түнбага түсіру
Сульфатре,
табиғатта
Сульфатредукциялаушы  бактериялар  —  бұл  сульфаттан 
күкіртсутегін  түзуге  қабілеттілігі  бар  физиологиялык  топ.  Су- 
тегі  доноры  ретінде  төменгі  молекулалы  қосылыстар,  яғни
органикалық
формиат.
молекула
қолданылады. Жалпы анаэробты тыныс алуда сульфатты сульфид- 
ке  тотыксыздандыратын  бактерияларды  сульфатредукциялаушы, 
десульфаттаушы, сульфид түзушілер деп атайды.
Сульфатредукциялаушы  бактериялардыц  15  туысы  бел- 
гілі,  олардың  ішінде  нагыз  бактериялар  эубактерияларга  жэне 
архебактерияларға  жататындар  кіреді.  Морфологиясы  жагынан 
олар  кокк тәрізді  (
Desulfococcus,  Desulfurococcus,  Desulfosarcine), 
таяқша  (
Desulfobacterium,  Desulfomonas,  Desulfobacter),
  иілген 
таяқша  (
Desulfovibrio
)  болып  келеді.  Бактериялардыц  басым 
көпшілігі  мезофильдер,  бірақ  термофильдер  де  кездеседі.  Мыса­
лы, 
Thermodesulfobacterium
  65-70°С-де,  архебактерияларга  жата- 
тын 
Desulforolobus
  80° С-де,  ал 
Desulfutomaculum
  60°  С  темпера- 
турада жаксы өседі.
Сульфатредукциялаушы бактериялар табигатта кец таралган: 
топырақта,  су  коймалардыц анаэробты  аймақтарында,  теңіз  сула- 
рында, су асты балшықта, тұщы суларда, жануарлардьщ ас корыту
жолдарында кездеседі.
Барлык  сульфатредукциялаушы  бактериялар  -   облигатты 
анаэробтар,  олардыц  Кребс  айналымы  үзілген.  Электрон  доноры
ретшде сутеп  мен түрлі органикалық заттарды паидаланады:  лак- 
татты, төменгі майлы қышқылдарды (ацетат,  пропионат, бутират),
141

жоғарғы  майлы  қышқылдарды  жэне формиатты.  Электрон  акцеп­
торы  ретінде  болатын  сульфат,  күкірт,  тиосульфат  (S 04,  S,  S20 2) 
сульфидке дейін тотықсызданады.
Мұндағы  АФС-аденозинфосфосульфат,  ФАФС- фосфоадено-
зинфосфосульфат.
Молекулалы  күкірт,  алдымен,  липидтер  аркылы  ерітінді 
түріне  айналады.  Содан  соң  сульфгидрильдік  топ  түзіп,  күкіртті 
сутегіне тотықсызданады.
Энергетикалық процесс үш кезеңнен тұрады:
1.  Электрон  субстраттан  дегидрогеназа  мен  гидрогеназа 
арқылы бөлініп шыгады;
2.  Электрон тыныс тізбекке тасымалданады. Ол FeS -  белок- 
тан, менахиноннан және цитохромдардан түрады.
3.  Электрон  соңғы  акцепторлармен,  сульфатпен  байланыса- 
ды.  Бұған редуктазалар қатысады:  жасыл түсті  десульфовиридин, 
қызыл түсті десульфорубидин жэне қоңыр Р-582;
Органикалык  заттарды  тотықтыру  деңгейіне  карай  сульфа- 
тредукциялаушы бактерияларды екі топқа бөледі:
•  Субстратты шала тотықтырып сірке қышқылын бөлетіндер. 
Бүларга 
Desulfobulbus
 туыстарының түрлері жатады.
•  Субстратты 
толық 
көмірқышқыл 
газына 
дейін
тотықтыратындар.  Мысалы, 
Desulfobacter
  туысьгаа  жататын
түрлер. 
* ■
■
 - 
;;
Энергия  -  субстраттан  электрон  гидрогеназа  мен  бірнеше 
субстраттық  дегидрогеназалар  (лактатдегидрогеназа,  пируват- 
дегидрогеназа,  этанолдегидрогеназа)  арқьшы  бөлініп  шыгады. 
Бөлініп  шыққан  электрон  тыныс  тізбегіне  түседі.  Тыныс  тізбегі 
FeS  белоктардан  (ферродоксин,  рубредоксин),  флаводоксин,  ме- 
нахинон,  b  мен  с  типті  цитохромдардан  тұрады.  Тыныс  алудын 
соңгы  кезеңінде  сульфат  электрондарды  редуктазалар  аркылы 
қабылдайды. 
e 
-"'.I  11'  ...
 
г* '  '
Сульфаттарды 
тотықсыздандыратын 
бактерияларды 
екі 
туысқа  бөледі:  спора  түзбейтіндер  1  
Desulfovibrio
  жэне  спора 
түзушілер -  
Desulfutomaculum.
Desulfovibrio
  туысына  жататындар  спора  түзбейді,  Грамм 
теріс, клеткасы иректелген, жіпшелері клетканың екі жақ үіпында 
орналасқан, қозгалгыш.
142

Сульфатредукциялаушы  бактериялар  негізінде  күкірсутекті 
белсенді  лайда  кездеседі.  Бұл  бактериялар  май  қышқылды, 
гидроксиқышқылды,  спирттерді  және  сутегі  тағы  басқа  көмірсу 
өнімдерін қолдануға қабілетті.
Күкіртсутегі табиғатында түзілетін негізгі массаны сульфатты 
тыныс алудың соңғы өнімдері деп санау керек. Ластанған судың  1 
мл-де  104-тен  10б дәрежесіне дейіи сульфатредукциялаушы бакте­
риялар бар, ал кукіртті сутегі тұнбада -   107 дәрежесіне дейін суль­
фатредукциялаушы бактериялар бар.
Сульфатредукциялаушы  бактериялар  пурпурлы  жэне  жасыл 
фотосинтездеуші бактериялармен симбиозды тіршілік етеді.
Сульфатредукциялаушы бактериялар H2S бөледі, ал пурпурлы 
жэне жасыл фотосинтездеуші бактериялар сульфат редукция үшін, 
сульфат  түзеді.  Түзілген  H2S  судың  беткі  қабаттарына  көтеріледі 
жэне оны фотосинтездеуші бактериялар қолданады.
Металдарды  тұндыруцың  физико-химиялық  процестерінің 
ішінде  ең  қызықтыратыны — үш  валентті  темір  иондарымен  коа- 
гуляциялау.  Судыц тазаруы үш валентгі темір тұздарының гидро­
лиз!  есебінен  жүреді.  Үш  валентті  темір  тұздарының  гидролиз 
дәрежесі  Fe  (II)  тұздарынан  үлкен  болғандықтан,  үлпек,  қауыз 
түзілу  процесі  қарқынды  жүреді.  Коагулянт  ретінде  екі  валент- 
ті  темір  түздарын  пайдаланганда  темір  үш  валентті  күйге  дейін 
тотыгу үшін эк пен хлор косу керек. Әк пен хлор қосылмаса, үлпек 
түзу процесі баяулайды.
Үш  валентті  темір  түзы  судың  минералды  компоненттерін 
тұндыруда пайдаланылатын жалгыз материал емес.  Флокулдаушы 
агенттер ретінде синтетикалық балауыз дисперсиясын пайдалана-
ды.
Синтетикалық  балауыздың  тек  өзін  немесе  алюминий 
квасцаларымен  бірге,  шламм-лигнин,  Cg-C)g  алифатты  карбон 
қышкылдарының коспасы немесе парафиндегі абиетин қышқылы
қолданылады.
Коагулянтты үш валентті темір түздары түрінде алуды бакте­
риялар  көмегімен  іске  асыруга  болады.  Жапониядагы  №  1527766 
патентке сәйкес металдармен ластанган  завод жэне  шахта сулары 
кышқылга төзімді, саңылаулы материалга иммобилизделген темір 
бактерияларының  тотыгу  жэне  дақылдану  аумагына  келеді.  Екі

жүктеу/скачать 17,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: