ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД НА БИОЦЕНОЗ АКТИВНОГО ИЛА

Л.В. Брындина, А.Ю. Корчагина

Скачать

№ 3 (39)

Экология

Аннотация: 

Сточные воды агропромышленных комплексов богаты органическими компонентами. Наиболее универсальной считается их биологическая очистка. Она обеспечивает высокую скорость протекания процессов биодеструкции загрязнений. Но из-за высокой концентрации поступающихзагрязнений микробиом активного ила может снизить свою очищающую способность. Для эффективного разложения таких соединений необходима высокая скорость аэрации, так как в составе активного ила преобладают аэробные микроорганизмы. Часто в реальных условиях времени на окисление этих веществ микробными сообществами недостаточно. Этот дисбаланс между поступающими органическими веществами и окисленными микробиотой активного ила приводит к росту нитчатых бактерий, являющихся одной из причин вспухания активного ила. Для устранения этого негативного фактора было исследовано влияние высоких концентраций загрязняющих веществ в сточных водах на консорциум микроорганизмов активного ила. Анализ физико-химического состава сточных вод проводили по стандартным методикам. Состав бактериоценоза активного ила, микробиома кишечника свиней определяли стандартными методами посева в жидкие и плотные питательные среды. Установлена корреляционная зависимость между снижением концентрации загрязняющих веществ и регенерацией биоценоза активного ила. Снижение общего уровня загрязнения исходных стоков по ХПК на 59,8 % привело к увеличению численности флокулирующих микроорганизмов на 41,7 %. Благодаря активизации гетеротрофных микроорганизмов наблюдалась глубокая деструкция аминного азота (99 %) и фосфора (71,4 %).

 

Ключевые слова: 

активный ил, биоценоз, консорциум микроорганизмов, очистка сточных вод

 

Для цитирования: 

Брындина, Л.В. Влияние загрязнений сточных вод на биоценоз активного ила / Л.В. Брындина, А.Ю. Корчагина // Лесотехнический журнал. – 2020. – Т. 10. – № 3 (39). – С. 16–25. – Библиогр.: с. 21–25 (28 назв.). – DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2020.3/2.

 

Литература: 
  1. ГОСТ 31859-2012. Межгосударственный стандарт. Вода. Метод определения химического потребления кислорода. Water. Method for determination of chemical oxygen demand МКС 13.060.50 : издание официальное : дата введения 2014.01.01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-31859-2012 (дата обращения: 18.06.2020).
  2. ГОСТ 33045-2014. Межгосударственный стандарт. Вода. Методы определения азотсодержащих веществ. Water. Methods for determination of nitrogen-containing matters. МКС 13.060.50.: издание официальное: дата введения 2016.01.01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200115428 (дата обращения: 18.06.2020).
  3. ГОСТ 18309-2014. Межгосударственный стандарт. Вода. Методы определения фосфорсодержащих веществ. Water. Methods for determination of phosphorus-containing matters. МКС 13.060.50 : издание официальное: дата введения 2016.01.01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200115799 (дата обращения: 18.06.2020).
  4. Дубовик, О. С. Совершенствование биотехнологий удаления азота и фосфора из городских сточных вод / О. С. Дубовик, Р. М. Маркевич // Труды БГТУ. – 2016. – № 4. – С. 232–238. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovershenstvovanie-biotehnologiy-udale... (дата обращения: 18.06.2020).
  5. Жмур, Н. С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / Н. С. Жмур. – Москва : АКВАРОС, 2003 (ФГУ ИПП Кострома). – 507 с. – Библиогр.: с. 467–476. – ISBN 5-901652-05-3.
  6. Зайцева, И. С. Методы интенсификации биологической очистки сточных вод в аэротенках / И. С. Зайцева, Н. А. Зайцева, А. С. Воронина // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2010. – № 2. – С. 90–91. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_13757508_87508218.pdf (дата обращения: 18.06.2020).
  7. Захватаева, Н. В. Активный ил как управляемая экологическая система / Н. В. Захватаева, А. С. Шеломков ; под ред. д.т.н., проф. Пупырева Е.И. – Москва : Экспо-Медиа-Пресс, 2013. – 285 с. – Библиогр.: с. 283–284. – ISBN 978-5-905701-05-04.
  8. Ильинский, В. В. Оценка функциональной активности активного ила локально-очистного сооружения, действующего в условиях Арктического региона / В. В. Ильинский, Е. В. Крамаренко, Е. В. Макаревич // Вестник МГТУ. – 2017. – Т. 20. – № 1/2. – С. 157–164. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-funktsionalnoy-aktivnosti-akti... (дата обращения: 20.06.2020).
  9. Оценка влияния условий культивирования на способность микроорганизмов сточных вод к флокуляции / В. В. Ильинский, Е. В. Макаревич, Е. В. Крамаренко, В. В. Индушко // Вестник МГТУ. – 2017. – Т. 20. – № 2. – С. 301–307. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-vliyaniya-usloviy-kultivirovan... (дата обращения: 20.06.2020).
  10. Методы санитарно-биологического контроля. Методическоеруководство по гидробиологическому контролю нитчатых микроорганизмов активного ила. ПНД Ф СБ 14.1.92-96. – URL: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/397585/ (дата обращения: 19.06.2020).
  11. Практикум по микробиологии / А. И. Нетрусов, М. А. Егорова, Л. М. Захарчук [и др.] ; под ред. А. И. Нетрусова. – Москва : Академия, 2005. – 608 с. – Библиогр.: с. 594–599. – ISBN 5-7695-1809. – URL: https://www.studmed.ru/view/netrusov-ai-egorova-ma-zaharchuk-lm-praktiku... (дата обращения: 19.06.2020).
  12. Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. / под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уилльямса ; пер. с англ. – Москва : Мир, 1997. – Т. 1. – 432 с. – Библиогр.: с. 429–431. – ISBN 5-03-003111.
  13. Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. / под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уилльямса ; пер. с англ. – Москва : Мир, 1997. – Т. 2. – 368 с. – Библиогр.: с. 365–367. – ISBN: 5-03-003112. – URL: https://www.studmed.ru/view/hoult-dzh-krig-n-opredelitel-bakteriy-berdzh... (дата обращения: 19.06.2020).
  14. Усачева, К. В. Устранение нитчатого вспухания активного ила в условиях эксперимента / К. В. Усачева, Ю. К. Верес. – Минск : Изд. центр БГУ, 2012. – С. 65–69. – URL: http://elib.bsu.by/handle/123456789/49849 (дата обращения: 19.06.2020).
  15. Шевченко, Т. А. Анализ причин нитчатого вспухания активного ила и меры борьбы с ним / Т. А. Шевченко, И. О. Иваненко // Комунальне господарство міст. – 2014. – № 14. – С. 67–70. – URL: https://eprints.kname.edu.ua/36622/1/%D0%A8%D0%B5%D0%B2%D1%87%D0%B5%D0%B...(дата обращения: 19.06.2020).
  16. Нитчатое вспухание активного ила и эффект удаления питательных веществ // А. И. Щетинин, В. А. Юрченко, А.Н. Михнев [и др.] // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. – 2009. – № 3. – С. 28–31. – Библиогр.: с. 31 (9 назв.). – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_12518121_98509652.pdf (дата обращения: 19.06.2020).
  17. Adonadaga, M.-GEffect of Dissolved Oxygen Concentration on Morphology and Settleability of Activated Sludge Flocs / M.-G. Adonadaga //Journal of Applied & Environmental Microbiology. – 2015. – V. 3 (2). – P. 31–37. – DOI: https://doi.org/110.12691/jaem-3-2-1http://pubs.sciepub.com/jaem/3/2/1/i....
  18. Study of 16 Portuguese activated sludge systems based on filamentous bacteria populations and their relationships with environmental parameters / L. Araújo dos Santos, V. Ferreira, M. M. Neto [et al.] // Appl Microbiol Biotechnol. – 2015. – V. 99. – P. 5307–5316. – DOI: https://doi.org/10.1007/s00253-015-6393-8.
  19. Eikelboom, D. H. Process Control of Activated Sludge Plants by Microscopic Investigation / D. H. Eikelboom. – London: IWA Publishing, 2000. – 163 р. – Corpus ID: 90987765. – ISBN-13: 978-1780406831, ISBN-10: 1780406835.
  20. Filamentous bulking caused by Thiothrix species is efficiently controlled in full-scale wastewater treatment plants by implementing a sludge densification strategy / O. Henriet, C. Meunier, P. Henry, J. Mahillon // Sci Rep. – 2017. –V. 7. – Р. 1430. – DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-01481-1.
  21. Kravchenko, A. V. A technique for normalizing the operation of biological wastewater treatment plants during the bulking of activated sludge / A. V. Kravchenko, V. S. Zalevskii // Journal of Water Chemistry and Technology. – 2009. – V. 31. – Р. 334. – DOI: https://doi.org/10.3103/S1063455X09050105.
  22. Majone, М. Aerobic storage under dynamic conditions in activated sludge processes. The state of the art / M. Majone, K. Dircks, J. J. Beun // Water Science and Technology. – 1999. – V. 39 (1). – Р. 61–73. – DOI: https://doi.org/10.2166/wst.1999.0014.
  23. Filamentous bulking sludge – a critical review / A. M. P. Martins, K. Pagilla, J.J. Heijnen [et al.] // Wat. Res. – 2004. –V. 38. – № 4. – Р. 793–817. – DOI: 10.1016/j.watres.2003.11.005.
  24. , A. Factors affecting population of filamentous bacteria in wastewater treatment plants with nutrients removal / A. Miłobędzka, A. Witeska, A. Muszyński // Water Sci Technol. – 2016. – V. 73 (4). – P. 790–797. – DOI: https://doi.org/10.2166/wst.2015.541.
  25. Nemeth-Katona, J. The Environmental Significance of Bioindicators in Sewage Treatment / J. Nemeth-Katona // Acta Polytechnica Hungarica. – 2008. – Vol. 5 (3). – Р. 117–124. – DOI: 10.2478/v10147-011-0026-8.
  26. Wanner, J. Activated Sludge Bulking and Foaming Control / J. Wanner. – Technomic Publishing Co., Inc., USA, 1994. – 327 p. – DOI: 10.1201/9781498710817.
  27. Williams, T. M. Isolation and characterization of filamentous bacteria present in bulking activated sludge / T. M. Williams, R. F. Unz // Appl Microbiol Biotechnol. – 1985. – V. 22. – Р. 273–282. –DOI: https://doi.org/10.1007/BF00252030.
  28. The microbial community in filamentous bulking sludge with the ultra-low sludge loading and long sludge retention time in oxidation ditch / M. Zhang, Y. Junqin, W. Xiyuan [et al.] // Scientific RepoRtS. – 2019. – DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-50086-3.