Введение к работе
Актуальность проблему. Загрязнение окружающей среды -
проблема, которая приобрела в последнее время глобаїьяое .зна
чение. Демографические изменения и урбанизация, научно-техдя-
чеокий прогресс п рост индустриализации о высокой концентра
цией производства, химизация практически воех отраолей народ
ної^ хозяйства и связанній о этим бурноо. развитие химической
промышленности - все это создало лрочнна предпосылки для прог-
ресоирущего загрязнения окруяаюпой среди,-в. первую очередь
опасного для здоровья чоповпка. :
Актуальными стати «опрос» о путях предотвращения загрязнения поверхностных воя.глу^гксго изучения взаимосвязи биоценоза иод о xiiMH4(joifVif:i зах'ряанэнплми, рели микроорганизмов (бактерий, просторих, і.мкр^^ояорослей) в процессах, нронехо-дя::шх в подах, загочгпонннх разнообразным:! химическими пглцеот-опм!' - продуктм.ш химической', нойгехлмичеокоіі п но-Гтоперг-р^бя-рнппь"чйй промиилсямоотп, л тлісте вносимом в почву для улутко-шш со плодородия у-"л\ как средств я&цити растений от вредителей. "Хшлпзагоїл" воды привела к ее .звтро;їчшаііип, что вносит оуцестпопнпо корроктиви в поведение отдельных компонентов II всего биоценоза в поло:'.
В поедодш!'1 год»* р.игатно возросла товдотшя загрязнения еодннх ресурсов огочішми водами животноводческих КОМШІСПСОВ, лишенных очистных <30lруу.епиіі и располояеиннх гллешгл образом, вблизи каналов, і:оллс;сгорой в по'імах рек и'Других водних обьек-тов.
Словом, уропень загрязнения окруяалщел оредн, несмотря на предпринимаоша мери, снижается крапне медленно, п по отдельным компонентам продолжает оставаться д?о::е угрожающе иы-
ООКИМ.
Сложившаяся окологичоская оботачовка и соотчпно природоохранной деятельности в Узбекистане трябует но только ускоренной разраот::и и принятия эф&эктинннх мер по рпцконольг-ому природопользованию и охране окруяаміцеЗ сред;;, \іо я рсет-;:ш . актуальних научннх проблем, в частности разработки соотпптот-вутаих водоочистных биотехнологий. БолАиую актуальность ПЙЙЧЭО
-2':-
npuodpajia проблема биологической очистки сточных вод, позволяй-щвя в практических целях использовать способность биоценоза очястніпс сооружении утилизировать органические загрязнения в качестве источников питания и энергии.
Управлять процессами очиотки води, направлять пх в нужное русло, усилить и интенсифицировать полезную деятельность окросргаиизиов и ликвидировать их вредные пооледствия номио-.тачо без лрочншс знании о микронаселенил очистных сооружений. Тї:еі очистного сооружения и решил его работы влияют на формирование биоценоза. В условиях стабильной работы очистного сооружения биоценоз, слаишшийся в нем, представляет устойчивую саморегулирующуюся систему, в которой существуют определенные взаимоотношения глезду организмами и, в первую очередь, устанавливаются трофические"связи.;
Основная рать в очистке оточних вод принадлежит бактериям, которые с помощью вырабатываемых ферментов, разлагают сдобные, органические соединения до более простых, пригоднше для' уовоашл. Кроїло бактерій в системе'очистных сооружений и особенно в активном иле постоянно присутствуют простейшие - микроскопические одноклеточные организмы,'которт, ра"*'.:'т:гл::,, в огромных количествах, регулируют численность бактерии, об-нбвляют их популяцию-и тем самым стицулирут процесс окислении оргшшчоских веществ.
До началт наших исследований-роль гидробионтов, в частности микроорганизмов, в биологической ОЧИОЇКО сточных вод Узбекистана вообще но изучалась. Мало известно было об их видовом составе, в частности:бактерий, простейших и водорослей, активно участвующих в разложении органических и поглощении минеральных веществ, '__г.зршенно отсутствовали данные о количественном ссотношеїши сапрофитных и кишечных груші бактерий" в промшшешю-бытовых и сельскохозяйственных.стоках до и после очистіси. Бее оказанное было вачно для выяснения механизмов и закономерностей биологического самоочищения, а также прогнозирования качества Воды в природе и рационального ее использования. Работы аналогичного плана ьктуалыш о микробиологической точки зрения и имеют большое народнохозяйственное значение, збо находят прдшй ыкод в практику охраны водоемов от загрязнения.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы натялось изучение состава шікробішх" ценозов сточных вод, роли ?.чц:рсорганизмов в деструкции нефтепродуктов, фнола, цианидов п пестицидов и разработка ичумних основ очистки вод о иопользованием их яизнедеятолыгости.
Для реализации поставленной ноли необходимо было решить следующие задачи:
дать количественную оценку распределения гонсроорганиз-мов в различных оточннх и природних' водах для оценки их роля в доотпуггщл загрязнителей";
ооупестиіть ц?ли»гь';'|!ашшш!нн попек високоактивних (ин-дпкагорлих) глг.сроорга,Чіі:і:;ов, спепифтпшх для водоемов, загрязненных феноле ", морепродуктами, планидами. ппе-тішидагш различного химического строения и другими пр-галичосклш соединениями;
изучить видової! состав вндолоі-ішк гілкроорганязмои-деструкторов перечисленных пише соединений л их нэко— торію физнолого-биохлглческие свойства;
создать теоретические представленій о процессах, приводящих к биоразруїлению нефтепродуктов, фонола, цианидов, пестицидов, загрязшгяищх воду в условиях Узбекистана;
осуществить экологическое обоснование ОСНОВНЫХ подходов эффективной микробной ОЧИСТКИ'СТОЧНЫХ вод от этих соединения, разработать и внедрить биотехнологию очистки промышленных и сельскохозяйственных сточных вод о помощью гндробионтов (бактерии, простейшие, микроводо-рооли, макрофиты я др.).
Научная, новизна и практическая, ценность работы,. Разработаны микробиологические основи деструкции нефтепродуктов, фенола, цианидов и некоторых пестшездов в водах Узбекистана, определены основные подходи к эффективной микробной очиотке их от этих соединений» При этом выделены, изучены и определены до вида микроорганизмы из родов Bacillus n pneudoroonas - наиболее активные деструкторы нефтепродуктов, фонола, цианидов и пеотицидов.
Изучен метаболизм загрязнявших веществ микроорганизма- ' ми родов Bacillus п Pseudomonaa , опроделенц условия ПОЛНОЙ их деструкции (нефтепродуктов, фенола, цианидов и нести- . цвдов), что свндетельотвует об экологической бозвродноотп очщешой микробным методом воды. Предложены способы очистки виоококонцентрнровашшх сточных вод о помощью гидробионтов. Даны характеристики бактериальных ценозов по физиологическим группам, осуществляющим очистку воды в промышленных и сельскохозяйственных очистных сооружениях. Предложены и защищены ав-торокими овидетельотваш новые опоообы интенсификации очистки промышленных и сельокочоіяііственних отоков. Определены основные экологпчеокие аар.-'-сгри очистки воды от нефтепродуктов, фенола, цианидов и пестицидов: целесообразность проведения очистки выоококонцентрнрованяых сточных вод в аэробных условиях специализированными биоценозами микроорганизмов, закрепленными на волокнистой загрузке (ВИЯ).
Созданы повне биотехнологии очистки промышленных и сельскохозяйственных сточных вод от цианидов, нефтепродуктов, фенола пестицидов и другій концентрированных сточных вод. Определены оптимальные условия осуществления данных процессов в промышленных условиях.
Биотехнология по очистке выоококонцентрированных сточных вод От нефтепродуктов и фенола внедрена на Ферганском нефте-перерабатывалщем заводе. На этом ке предприятии проведены опытно-промышленные испытания, преследующие цель использования нефтесодоряащего стока после очистки для орошения сельскохозяйственных культур.
Разработаны технологические регламенты я методические рекомендации по устройству и эксплуатации очнотннх сооружений промышленных и сельскохозяйственных стоков о Помощью гидробионтов (бактерии, простейшие, водоросли, макрофиты).'
Вое перечисленные положения и выносятся на официальную
защиту. ,- ".-;
Дпррбацня.работы. Основные положения 'диссертации были представленії на съездах Всесоюзного микробиологического общества (Рига, 1930; Аяма-Ара, IS85), съездах Всесоюзного гидробио-.
логического общества (Купбіг.ев, І286; Мурманск, 19Э1), Воэ-оопзшгх конференциях "Шкробполохлчэские нот оды борьбы о загрязнением оіфулающой среди" (Пушино, 1979, 1938), "Микробло-логия ошштки воды" (Киев, 1982), "Проблемы экологии Прибайкалья. П. Мониторинг бактериального и растительного наооле-ггая водоемов" (Иркутск, 1982), "Структура и функционирование' оообцеетв водних микроорганизмов" (Новосибирск, IS86), "Биотехнология и биофизика микробных поауляциіі" (Алма-Ата, 1991), "Биологические основы рыбного хозяйства Сроднеіі Азии и Казах-отана" (Душанбе, 1976; Фруязо, IS8I; Ташкент» 1983), "Акту-' альнне проблеми охраны окрузаю^еч ородії и рациональное использование природній ресурсов (Ташкент, 1977), "Микробиоло-гия охраны биосферы в регионах Урала и Северного .прикаопия" (Оренбург, 19Э1), "Микроорганизмы в сальоком хозяйстве" (Пущине, 1992), Моздународном симпозиуме по биогеохзшип окружаь/-щей ироды (Москва, IS89) и Мо.здународдой конференции "Фото-ошггез и фотобиотохиология" (Путано, 1991).
Публикации. По материалам диссертации опубликовали 52 работы в виде отатой в паучякх куриалах, в сборниках и тезисов симпозиумов и конференций.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 204 страницах машинописного текста и состой? из введения, обзора литературы, экспериментальной части (7 .глап), заключения, выводов л списка литературы. Диссертация віслпчаот 48 таблиц л 25 рисунков. Список литературы содержит 405 источника, в том число 151 на иноотрашшх языках.