Особенности водорослевой очистки сточных вод химических предприятий от некоторых металлов

Материалы Х региональной научно-технической конференции «Вузовская наука – СевероКавказскому региону». СевКавГТУ, 2006.

Северо-Кавказский государственный технический университет. http://www.ncstu.ru

ОСОБЕННОСТИ ВОДОРОСЛЕВОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

ОТ НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ

Краснояруженская М.А., Дементьев М.С.

Среди глобальных загрязнителей значительную опасность представляют тяжелые металлы множественными путями поступающие в гидросферу (Толкачева В.В. 2004., Пиментел Ф.Х.,2004). В течение последних десятилетий эта проблема становится все более острой (Гусева К.А., 1952),так как металлы производственного происхождения включаются в метаболизм водных экосистем (Морозов Н.П., Петрухов

С.А.,1981).

В противоположность пестицидам и другим органическим загрязнениям, некоторые из которых могут разлагаться в водной среде, тяжелые металлы не исчезают из водной экосистемы. Образуется своеобразная буферная система ил - водная среда, которая поддерживает некоторую концентрацию тяжелых металлов в воде, где они остаются опасными для живых организмов (Rain L.C., Graur J.P., 1981). В водной среде тяжелые металлы активно извлекаются бактериально-водорослевым планктоном с последующей передачей по пищевой цепочке (зоопланктон, рыбы, птицы и т.д.). Этот процесс способствует переходу тяжелых металлов из растворенной в воде формы в биологическую.

В противоположность этому в других случаях в настоящее время проблема извлечения тяжелых металлов из сточных вод решается за счет применения физико-химических методов, что, как было показано выше, не всегда является доступным и экономически выгодным. В этих обстоятельствах актуальной может оказаться разработка биотехнологической методики, а именно выращивание водорослей, как концентраторов тяжелых металлов, находящихся в сточных водах.

Водоросли, так же как и бактерии, принимают участие в очистке сточных вод также от ряда органических соединений, утилизируя необходимые биогенные элементы (Ленова Л.И., СтупинаВ.В, 1990, Винберг Г.Г.,

Остапеня П.В., Сивко Т. Н., Левина Р.И.,1966, Вассер С.П.,1989): фосфопротеиды, фосфолипиды, фосфогликозиды, нуклеиновые кислоты. Как источник фосфора водоросли могут утилизировать даже синтетические детергенты. Имеются сведения о деструкции водорослями таких соединений, как сахара, аминокислоты, пептон, гидролизат казеина, а также таких компонентов сточных вод как фенол и алкилсульфат.

В специальных биологических прудах сообщества водорослей и бактерий используют для разложения и детоксикации гербицидов. Доказана способность ряда зеленых водорослей (Chlorella sp., Chlamidomonas sp.) и синезеленых (Gleocapsa sp.,Gollerb sp., Anabaena sp., Tolypothrix sp.) гидролизовать ациланилидный гербицидпропанил, превращая его в 3,4 – дихлоранилин, который быстрее разрушается бактериями. Некоторые синезеленые водоросли разлагают фенилкарбаматные гербициды – профам и хлоропрофам – соответственно на анилин и хлорпроизводные вещества (Вассер С.П.,1989).

Нами представляется возможной следующая схема активной водорослевой очистки сточных вод относительно малых предприятий от тяжелых металлов. За аналог принята схема производства хлореллового завода в станице Тбилисской Краснодарского края. В частности, в экспериментальной установке загрязненная вода круглосуточно активно перемещалась вокруг источника освещения с помощью насоса. При накоплении достаточной биомассы водоросли добывали из воды посредством сепарирования. При этом определялись следующие технологические параметры: оптимальный видовой состав водорослей, необходимая степень разбавления шламовых вод, уровень питания водорослей (соли и углекислый газ).

Местные виды водорослей Chlamydomonas отлавливали в их естественных местообитаниях – сточных водах шламонакопителей завода ОАО «Люминофор». Видовую принадлежность зеленых водорослей определяли в соответствии с определителями водорослей М.М.Голлербаха (1977) и А.А. Гуревича (1966).

Чистую культуру водорослей выращивали на питательной среде Ягужинского с соблюдением условий стерильности, общепринятых в микробиологической практике (Горюнова С.В., 1956, Allen M.B., 1952).

Питательную среду для водорослей (Chlamydomona sp. и Euglena sp.) составила на начальном этапе сточная вода шламонакопителя ОАО «Люминофор». Обогащение водной среды углекислым газом осуществлялось через аппарат Кипа.