Введение к работе
Актуальность темы. Интенсивное развитие сельскохозяйственного производства обусловило появление технологий по очистке и утилизации нового вида органических отходов - навозсодержа-щих сточных вод. Необработанные животноводческие стоки при поступлении в почву и природные водоемы представляют опасность для окружающей среды. Как показывает практика, для таких стоков наиболее эффективна биологическая очистка, осуществляемая активным илом - сообществом микроорганизмов, развивающимся в азротенках очистных сооружений. Этот метод не только исключает загрязнение окружающей среды отходами животноводства, но и позволяет использовать биомассу активного ила для повышения плодородия почв.
В настоящее время мы являемся свидетелями того, как в результате хозяйственной деятельности человека не только изменяются и разрушаются природные экосистемы, но и возникают новые, антропогенные сообщества живых-организмов. Биоценоз .активного ила очистных сооружений - пример такого сообщества. Закономерности роста и развития микробиоценоза как в естественной среде обитания, так и на искусственных субстратах'отличаются от простой суммы чистых культур микроорганизмов физиологическими, биохимическими и кинетическими особенностями. При этом микробные сообщества очистных сооружений должны обладать высокой активностью при деструкции органических отходов.
Учитывая специфику ' стоков свинооткормочных КОМИЛГ.КСОР. (СОК), наибольшее значение при их очистке тлеет бактериальное сообщество, представленное популяциями различи!ік р.ндои хг-м^ор ганотрофов. Высокий уровень гетерогенности оъесгтчнъ'х'.т ''<>;;;<
не ниє стабильного состояния смешанной микробной популяции. К сожалению, инженерно-технологические сооружения для очистки стоков СОК планируются, строятся и модернизируются, как правило, без учета сути биологических процессов, происходящих в них.
В связи с этим актуальной представляется задача комплексного исследования микрофлоры активных илов СОК для более полного выявления доминирующих групп микроорганизмов, участвующих в разложении субстрата и описания биоценоза активного ила как экологической системы. На практике изучение состава и структуры активного ила необходимо для обоснования стандартных характеристик сырья, используемого в производстве биоудобренлй.
Цель работы. Выявление и идентификация основных организмов активного ила аэротенков СОК, изучение закономерностей формирования биоценоза в двух типах промышленных систем аэробной очистки.
Задачи исследования. I.Количественная и качественная оценка микроорганизмов, формирующих биоценоз активного ила. 2.Подбор условий для выделения и культивирования микроорганизмов активного ила. 3.Выделение чистых культур микроорганизмов активного ила и создание коллекции доминирующих видов бактерий. 4.Идентификация доминирующих культур на основе изучения культуральных, морфологических и физиолого-биохимических свойств бактерий. б.Эколого-физиологическая оценка микрофауны и альгофлоры активного ила при различных биотехнологичоских режимах. 6.Анализ закономерностей формирования биоценоза активного ила СОК в открытых промышленных системах биологической очистки.
Научная новизна. Впервые описан антропогенный по проис-сождению, естественно эволюционирующий биоценоз активного ила >чистных сооружений СОК. Установлено, что в его формировании
ТрИЯИМЭгаТ участие бЭКТерИИ, ЖГУТИКОНОСЦЫ (Mastigophora) И ИН-
Бузории (aiiophora). Преобладающей группой бактерий в ценозе, эвляются нокардиоподобные и коринеподобные бактерии. Впервые зыделены и идентифицированы бактерии, доминирующие в активном те аэротенков СОК. Установлены закономерности формирования структуры микробиоценоза' в зависимости от технологического ре-киш работы аэротенков.
. Практическая значимость. Создана коллекция культур микро-эргзнизмов активного ила - активных деструкторов органических зеществ. Коллекционные культуры рекомендованы к использованию цля разложения трудноокисляемых субстратов. Установлен ста-Зильный состав микрофлоры в активном иле, что позволяет обосновать целесообразность использования его в качестве биоудоб-рения и стандартность его характеристик. Практическая значимость работ подтверждена актом о внедрении научных результатов в практику очистных сооружений СОК совхоза "Восточный" Ленинградской области.
Материалы, представленные в диссертационной работе используются в учебном процессе в Курганском педагогическом институте и учтены при составлении программы спецкурса.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались в Курганском пединституте (1993, 1994 гг.); на iv Всесоюзной научной конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Путино, 1992); международном семинаре "Наша общая окружающая среда" (Санкт-Петербург, 1992); на I международном совещании "Биоудобрения из отходов хивотноводствэ" (Санкт-Петербург, 1993).
- 4 - '
Публикации. По диссертационной теме опубликовано 3 работи.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав,, заключения, выводов, списка литературы (178 названий, из них 73 на иностранных языках) и приложений. Работа изложена на 157 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц и II рисунков.