В окружающую среду сейчас выбрасывается огромное количество разнообразных отходов промышленных производств. Ну, и, кроме того, разнообразные аварии все чаще приводят к локальным экологическим бедствиям и катастрофам, которые грозят перерасти в глобальные.
В связи с этим проблема охраны окружающей среды естественно является одной из наиболее актуальных проблем. В общей системе природоохранных мероприятий применение микробиологических методов защиты и восстановления окружающей среды занимает одно из ведущих мест. По крайней мере, именно микроорганизмам принадлежит главная роль в борьбе с отрицательными последствиями воздействия человека на природу.
Рассмотрим примеры полезной для защиты и восстановления окружающей среды деятельности микроорганизмов.
Биологическая очистка сточных вод. Одним из наиболее известных примеров полезной деятельности микроорганизмов является биологическая очистки сточных вод. По характеру используемых биоценозов все очистные сооружения можно классифицировать на системы с активным илом и биопленкой. В зависимости от доступности кислорода при протекающих процессах различают системы аэробной и анаэробной биологической очистки. Воды, загрязненные большим количеством органических веществ, очищают с помощью аэробного процесса. Для ускорения аэробной очистки сточных вод, их помещают в аэротенки, где смесь все время перемешивают и аэрируют, что обеспечивает полную минерализацию органических веществ в течение от двух до нескольких десятков часов. Очистка воды в аэротенках осуществляется при помощи активного ила.
Активный ил представляет собой коричневые хлопья размером до нескольких миллиметров. В состав активного ила входят микроорганизмы и некоторые представители микрофауны, частицы неорганической природы, а также полисахариды, в том числе клетчатка, которые образуются микроорганизмами, преимущественно бактериями. Полисахариды окружают клетки микроорганизмов, частично активные, частично отмирающие, и скрепляют их в хлопья. Поэтому лишь небольшая часть клеток микроорганизмов остается вне хлопьев активного ила.
При аэробной очистке сточных вод протекает два наиболее важных микробиологических процесса: окисление органических веществ-загрязнителей и нитрификация.
В состав микроценоза активного ила входят самые разнообразные микроорганизмы. Кроме бактерий, здесь развиваются простейшие и грибы. Состав бактерий активного ила разнообразен, но преобладают в нем палочковидные грамотрицательные бактерии. Наиболее широко представлены представители рода Pseudomonas, которые способны окислять различные органические соединения, в том числе спирты, жирные кислоты, углеводороды, углеводы и др. Грамположительные бактерии рода Brevibacterium окисляют различные компоненты нефти, парафины, нафтены, фенолы, альдегиды, жирные кислоты. В активном иле присутствуют также и другие бактерии, способные окислять алифатические и ароматические углеводороды.
Ключевую роль в образовании хлопьев активного ила играют капсульные палочковидные бактерии Zoogloearamigera. Клетки бактерий либо заключены в аморфные массы полисахарида, либо находятся на их поверхности. Эта бактерия также способна к окислению разнообразных органических веществ, однако основная ее функция – образование полисахаридов, играющих формообразующую роль. Успешная работа активного ила зависит от активности не только бактерий, но и других членов сообщества: грибов, простейших и представителей микрофауны.
При очистке сточных вод в основном используют спонтанные ассоциации микроорганизмов. Вместе с тем для усиления очистки промышленных стоков активный ил часто обогащают необходимыми в данных условиях микроорганизмами. Например, культурой бактерий азотобактера обогащают активный ил при очистке стоков дрожжевого производства. Добавление к активному илу культуры гриба Aspergillusniger обеспечивает высокую степень (до 96%) разрушения пигмента в стоках свеклоперерабатывающих предприятий.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.