RU2626584C1 - Method for estimation of microorganisms suitability for purification plants active silt formation - Google Patents

Method for estimation of microorganisms suitability for purification plants active silt formation Download PDF

Info

Publication number
RU2626584C1
RU2626584C1 RU2016143488A RU2016143488A RU2626584C1 RU 2626584 C1 RU2626584 C1 RU 2626584C1 RU 2016143488 A RU2016143488 A RU 2016143488A RU 2016143488 A RU2016143488 A RU 2016143488A RU 2626584 C1 RU2626584 C1 RU 2626584C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microorganisms
wastewater
factors
suitability
activated sludge
Prior art date
Application number
RU2016143488A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лира Альбертовна Гайсина
Рустэм Расшатович Кабиров
Салават Юлаевич Сафиуллин
Лилия Мунировна Сафиуллина
Альфия Ильсуровна Фазлутдинова
Наталья Викторовна Суханова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы" ФГБОУ ВО "БГПУ им. М. Акмуллы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы" ФГБОУ ВО "БГПУ им. М. Акмуллы" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы" ФГБОУ ВО "БГПУ им. М. Акмуллы"
Priority to RU2016143488A priority Critical patent/RU2626584C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626584C1 publication Critical patent/RU2626584C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/04Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: method for assessment of algae and cyanobacteria suitability for purification plants active silt formation is proposed. The method includes determination of the critical values of natural and anthropogenic impact parameters causing the death of microorganisms, comparing them to the maximum possible values of these parameters in the event of an emergency and/or abnormal weather conditions, and determination the integral indicator of microorganisms resistance.
EFFECT: increased reliability of the purification plant for cases of extreme emissions of pollutants, and extreme increase or decrease in ambient or sewage water temperature.
1 tbl

Description

Изобретение относится к экологии, а точнее к очистке сточных вод, и может найти применение при строительстве очистных сооружений, в частности таких средств биологической очистки, как активный ил. Изобретение может найти применение также для исследований экологического состояния водоемов.The invention relates to ecology, and more specifically to wastewater treatment, and may find application in the construction of treatment facilities, in particular biological treatment facilities such as activated sludge. The invention may also find application for studies of the ecological state of water bodies.

Метод биологической очистки основан на способности некоторых видов микроорганизмов в определенных условиях использовать загрязняющие вещества в качестве своего питания. Множество микроорганизмов, составляющих активный ил биологического очистного сооружения, находясь в сточной жидкости, поглощает загрязняющие вещества внутрь клетки, где они под воздействием ферментов подвергаются биохимическим превращениям. Активный ил - это сложная экологическая система различных микроорганизмов, способных в присутствии кислорода окислять органические вещества. Выбор конкретных видов бактерий и одноклеточных зависит от состава сточных вод и условий проведения процесса. Установлено, что оптимальные условия для очистки сточных вод: температура воды: 16-23 градуса по Цельсию, концентрация растворенного кислорода: 1,0-2,0 мг/куб. дм, рН: 6,7-7,8 (Жмур Н.С. «Биологические системы очистки»). Существует достаточно широкий перечень часто встречающихся видов микроорганизмов в составе активного ила.The biological treatment method is based on the ability of certain types of microorganisms to use pollutants under certain conditions as their nutrition. Many microorganisms that make up the active sludge of a biological treatment plant, while in the wastewater, absorb pollutants into the cell, where they undergo biochemical transformations under the influence of enzymes. Activated sludge is a complex ecological system of various microorganisms capable of oxidizing organic substances in the presence of oxygen. The choice of specific types of bacteria and unicellular depends on the composition of the wastewater and the process conditions. It was found that the optimal conditions for wastewater treatment are: water temperature: 16-23 degrees Celsius, dissolved oxygen concentration: 1.0-2.0 mg / cu. dm, pH: 6.7-7.8 (Zhmur NS “Biological purification systems”). There is a fairly wide list of frequently occurring types of microorganisms in activated sludge.

Микроорганизмы являются эффективным индикатором для определения качества ила. Для осуществления биоиндикаторного контроля проводят гидробиологический анализ водно-иловой смеси методом микроскопирования. Определяются структурные особенности биоценоза активного ила, организмы которого обладают способностью реагировать (качественным изменением и количественным распределением отдельных групп) на состав и свойства очищаемых сточных вод, а также на условия жизнеобеспечения. Численное преобладание того или иного компонента биоценоза служит индикатором стабильности и эффективности технологического процесса очистки сточных вод. Данный метод позволяет определить отклонения микроорганизмов и изменение видового состава биоценоза от нормального состояния, причем по степени таких отклонений можно не только определять состояние, но и прогнозировать сроки, перспективы изменения нормального протекания технологического процесса биологической очистки сточных вод.Microorganisms are an effective indicator for determining sludge quality. To carry out bio-indicator control, a hydrobiological analysis of the water-sludge mixture is carried out by microscopy. The structural features of the biocenosis of activated sludge are determined, the organisms of which have the ability to respond (by qualitative change and quantitative distribution of individual groups) to the composition and properties of the treated wastewater, as well as to life support conditions. The numerical predominance of one or another component of the biocenosis serves as an indicator of the stability and efficiency of the wastewater treatment process. This method allows you to determine the deviation of microorganisms and the change in the species composition of the biocenosis from the normal state, and the degree of such deviations can not only determine the state, but also predict the timing, prospects of changes in the normal course of the biological wastewater treatment process.

Известен «Способ контроля процесса очистки сточных вод с активным илом» по патенту № 2104967, согласно которому формируют состав здорового ила по заранее заданному рецепту, принимают его за эталон. В процессе контроля осуществляют забор порции ила из аэротенка, сравнивают свечение этого образца с эталонным и по величине разности судят о работоспособности активного ила. Данный способ позволяет определить только текущее состояние микроорганизмов активного ила и не дает сведений об опасных для их жизнедеятельности уровнях внешнего воздействия.The well-known "Method of controlling the process of wastewater treatment with activated sludge" according to patent No. 2104967, according to which the composition of healthy sludge is formed according to a predetermined recipe, it is taken as a standard. In the control process, a portion of the sludge is taken from the aeration tank, the luminescence of this sample is compared with the reference one, and the efficiency of activated sludge is judged by the difference. This method allows you to determine only the current state of microorganisms of activated sludge and does not provide information about levels of external exposure that are hazardous to their life.

Из уровня техники известно также о многочисленных экспериментах, которые проводились с целью определения влияния внешних факторов, таких как, например, высокие и низкие температуры, воздействие тяжелых металлов, на адаптацию, рост и другие свойства водорослей и цианобактерий.The prior art also knows about numerous experiments that were conducted to determine the influence of external factors, such as, for example, high and low temperatures, the influence of heavy metals, on the adaptation, growth and other properties of algae and cyanobacteria.

Данные эксперименты позволили определить наиболее оптимальные, с точки зрения жизнедеятельности, значения вышеуказанных факторов. Однако на практике очень важно знать границы устойчивости микроорганизмов к тому или иному внешнему фактору, с тем чтобы объективно оценить возможность их использования в конкретных производственных и климатических условиях. Вид микроорганизмов в активном иле в настоящее время зависит в первую очередь от состава загрязняющих стоков. При этом риск от влияния экстремальных значений климатических факторов на микроорганизмы не учитывается.These experiments allowed us to determine the most optimal, from the point of view of life, values of the above factors. However, in practice it is very important to know the boundaries of the resistance of microorganisms to one or another external factor in order to objectively assess the possibility of their use in specific production and climatic conditions. The type of microorganisms in activated sludge currently depends primarily on the composition of polluting effluents. In this case, the risk from the influence of extreme values of climatic factors on microorganisms is not taken into account.

Из анализа уровня техники видно, что довольно широко изучается влияние химических факторов на растения, водоросли и бактерии, заселяющие активный ил и нейтрализующие в процессе своей жизнедеятельности вредные вещества промышленных сточных вод. Эти данные могут быть использованы при выработке рекомендаций при строительстве очистных сооружений. Зная характер конкретного производства и, соответственно, химический состав сточных вод, достигают максимальной эффективности биологической очистки для каждого конкретного предприятия. Однако авторами не обнаружено работ по оценке устойчивости бактерий и водорослей к влиянию природных атмосферных факторов, таких как повышенная и пониженная температура. Между тем, очистные сооружения, в том числе отстойники с активным илом, находятся на открытом воздухе и в полной мере подвержены этим влияниям. Кроме того, при аварийной ситуации возможно резкое повышение температуры сточных вод, губительное для микроорганизмов активного ила. Поэтому важно знать, какие повышенные и/или пониженные температуры являются критическими для выживаемости биосистем, с тем чтобы обеспечить еще на стадии строительства надежность работы биологических очистных сооружений и не допустить выхода их из строя ввиду гибели водорослей и цианобактерий.From the analysis of the prior art it is seen that the influence of chemical factors on plants, algae and bacteria that populate activated sludge and neutralize harmful substances of industrial wastewater in the course of their life is fairly widely studied. These data can be used in developing recommendations for the construction of treatment facilities. Knowing the nature of a particular production and, accordingly, the chemical composition of wastewater, they achieve maximum biological treatment efficiency for each particular enterprise. However, the authors did not find any work on assessing the resistance of bacteria and algae to the influence of natural atmospheric factors, such as elevated and low temperatures. Meanwhile, treatment facilities, including activated sludge tanks, are in the open air and are fully exposed to these influences. In addition, in an emergency, a sharp increase in the temperature of the wastewater is possible, harmful to microorganisms of activated sludge. Therefore, it is important to know what elevated and / or lowered temperatures are critical for the survival of biosystems in order to ensure the reliability of biological treatment plants at the construction stage and to prevent their failure due to the death of algae and cyanobacteria.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа оценки пригодности микроорганизмов для формирования активного ила очистных сооружений с учетом конкретного производства и конкретных климатических условий. Техническим результатом явится повышение надежности работы очистного сооружения для случаев экстремального выброса загрязняющих веществ, а также экстремального повышения температуры окружающей среды и/или сточных вод, а также при установлении экстремально низких минусовых температур окружающей среды.The problem to which the invention is directed is the development of a method for assessing the suitability of microorganisms for the formation of activated sludge from treatment plants, taking into account the specific production and specific climatic conditions. The technical result is to increase the reliability of the treatment plant for cases of extreme emissions of pollutants, as well as an extreme increase in ambient temperature and / or wastewater, as well as the establishment of extremely low sub-zero ambient temperatures.

Для решения задачи предлагается способ оценки пригодности микроорганизмов из числа водорослей и цианобактерий для формирования активного ила очистных сооружений, согласно которому определяют критические значения параметров воздействия природного и антропогенного происхождения, вызывающие гибель микроорганизмов (dгиб.i), сравнивают их с максимально возможными значениями этих параметров в случае аварийной ситуации и/или аномальных метеоусловий (Pi,), определяют интегральный показатель устойчивости микроорганизмов ƒTo solve the problem, a method is proposed for assessing the suitability of microorganisms from among algae and cyanobacteria for the formation of activated sludge from sewage treatment plants, according to which the critical values of the exposure parameters of natural and anthropogenic origin are determined that cause the death of microorganisms (d flex.i ), they are compared with the maximum possible values of these parameters in case of an emergency and / or abnormal weather conditions (Pi , ), determine the integral indicator of microorganism resistance ƒ

Figure 00000001
Figure 00000001

и при ƒ<0 делают вывод о пригодности микроорганизмов для формирования активного ила конкретного очистного сооружения, где в качестве факторов воздействия природного происхождения учитывают, по меньшей мере, максимальную и минимально возможную температуру окружающей среды, которые определяют исходя из многолетних наблюдений, а в качестве факторов антропогенного происхождения учитывают состав сточных вод конкретного производства, причем в качестве Pi принимают прогнозируемую расчетную концентрацию загрязняющих веществ в сточных водах в случае аварийной ситуации.and for ƒ <0, they conclude that microorganisms are suitable for the formation of activated sludge in a particular treatment plant, where at least the maximum and minimum possible ambient temperatures, which are determined on the basis of long-term observations, are taken into account as factors of natural origin, and as factors of anthropogenic origin, the composition of the wastewater of a particular production is taken into account, and the predicted estimated concentration of pollutants in the wastewater is taken as Pi in case of emergency.

Поставленная задача решается также тем, что в качестве факторов воздействия природного происхождения учитывают, по меньшей мере, максимально и минимально возможную температуру окружающей среды, которые определяют исходя из многолетних наблюдений.The problem is also solved by the fact that as factors of natural origin take into account at least the maximum and minimum possible ambient temperature, which is determined on the basis of long-term observations.

Для решения поставленной задачи в качестве факторов антропогенного происхождения учитывают состав сточных вод конкретного производства, причем в качестве Pi принимают прогнозируемую расчетную концентрацию для случая аварийной ситуации.To solve this problem, the composition of wastewater of a specific production is taken into account as factors of anthropogenic origin, and the predicted calculated concentration for an emergency is taken as Pi.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. На предварительной стадии опытным путем определяют границы устойчивости (выживаемости) тех микроорганизмов, которые наиболее подходят для нейтрализации сточных вод конкретного производства. Одновременно выясняют максимальные плюсовые и минусовые температуры окружающей среды по данным метеонаблюдений. Расчетным путем определяют возможные показатели концентрации загрязняющих веществ в сточных водах в случае аварийной ситуации. Далее для каждого микроорганизма определяют интегральный показатель устойчивости ƒ. В случае если этот показатель больше 0, делают вывод о непригодности этого микроорганизма для формирования активного ила, поскольку в случае аварийной ситуации произойдет его гибель, что отрицательно повлияет на эффективность работы очистного сооружения в целом и еще более усугубит отрицательное воздействие на окружающую среду аварийного предприятия, что является недопустимым.The inventive method is as follows. At the preliminary stage, the limits of stability (survival) of those microorganisms that are most suitable for neutralizing wastewater of a particular production are determined experimentally. At the same time, the maximum plus and minus ambient temperatures are ascertained from meteorological observations. The calculation method determines the possible indicators of the concentration of pollutants in wastewater in the event of an emergency. Next, for each microorganism, the integral stability index ƒ is determined. If this indicator is greater than 0, they conclude that this microorganism is unsuitable for the formation of activated sludge, since in the event of an emergency it will die, which will negatively affect the efficiency of the treatment plant as a whole and will further exacerbate the negative environmental impact of the emergency plant, which is unacceptable.

Пример конкретной реализации способаAn example of a specific implementation of the method

Наиболее трудоемким и ответственным этапом осуществления заявляемого способа является определение границ устойчивости микроорганизмов. Проведены работы по оценке границ устойчивости микроскопических водорослей и цианобактерий. В качестве факторов воздействия выбраны следующие факторы: температура, реакция среды, влияние тяжелых металлов, гербицидов и удобрений.The most time-consuming and crucial step in the implementation of the proposed method is to determine the boundaries of the resistance of microorganisms. Work was carried out to assess the stability limits of microscopic algae and cyanobacteria. The following factors were selected as impact factors: temperature, reaction of the medium, influence of heavy metals, herbicides and fertilizers.

Эксперименты в основном проводятся в жидкой среде, кроме экспериментов по изучению влияния замораживания, которые проводятся с использованием агаризованной среды.The experiments are mainly carried out in a liquid medium, in addition to experiments on the effects of freezing, which are carried out using an agar medium.

Изучается влияние каждого фактора на микроорганизмы и определяется его значение, приводящее к гибели. Признаком гибели водорослей и цианобактерий является появление хотя бы одного из следующих нарушений, встречающихся у всех изучаемых объектов: полное обесцвечивание, появление неестественной окраски, разрушение клеточных структур и клеточной оболочки, изменение формы клеток, нитей и трихомов. В лабораторных экспериментах используется культура 2-недельного календарного возраста со стартовой концентрацией 1×105 кл/мл, находящаяся в стационарной фазе роста.The effect of each factor on microorganisms is studied and its value is determined, which leads to death. A sign of the death of algae and cyanobacteria is the appearance of at least one of the following disorders found in all studied objects: complete discoloration, the appearance of an unnatural color, the destruction of cell structures and the cell membrane, the change in the shape of cells, threads and trichomes. In laboratory experiments, a 2-week-old culture with a starting concentration of 1 × 10 5 cells / ml, which is in the stationary phase of growth, is used.

При исследовании влияния высоких положительных температур изучается влияние температуры в диапазоне от 30 до 100 градусов с интервалом 10 градусов. Суспензия клеток водорослей помещается в пробирки на 5 мл, которые подвергаются 20-минутной экспозиции в водяной бане BWT-U (Biosan, Latvia). После этого культуры инкубируют при комнатной температуре.When studying the influence of high positive temperatures, we study the effect of temperature in the range from 30 to 100 degrees with an interval of 10 degrees. The algal cell suspension is placed in 5 ml tubes, which are exposed for 20 minutes in a BWT-U water bath (Biosan, Latvia). After this, the cultures are incubated at room temperature.

После определения максимальной температуры, при которой наблюдается гибель клеток водоросли, проводят вторую серию эксперимента, в которой исследуют влияние температуры от 30 до 76°C с интервалом 2 градуса и фиксируют наблюдаемые изменения. Контрольные варианты выращивают при комнатной температуре. В серии предварительных экспериментов было установлено, что через 14 суток проявляется полная картина морфологических изменений, которая впоследствии не изменяется. Поэтому просмотр проводится на 15 сутки. В экспериментах по изучению влияния других факторов просмотр проводят через 7 дней, так как за это время проявляется их токсическое воздействие.After determining the maximum temperature at which the death of algal cells is observed, a second series of experiments is carried out, in which the influence of temperature from 30 to 76 ° C with an interval of 2 degrees is examined and the observed changes are recorded. Control variants are grown at room temperature. In a series of preliminary experiments, it was found that after 14 days a complete picture of morphological changes appears, which does not subsequently change. Therefore, viewing is carried out for 15 days. In experiments to study the influence of other factors, viewing is carried out after 7 days, since during this time their toxic effects are manifested.

Для использования в очистных сооружениях в условиях сурового климата необходимы микроорганизмы, способные восстанавливаться после замораживания, поэтому были проведены эксперименты по изучению влияния отрицательных температур на водоросли и цианобактерии. Суспензия микроорганизмов помещается на поверхность агаризованных чашек Петри, затем чашки инкубируют в морозильной камере в течение 1,5 и 9 суток.For use in wastewater treatment plants in harsh climates, microorganisms that can recover after freezing are needed, so experiments were carried out to study the effect of negative temperatures on algae and cyanobacteria. A suspension of microorganisms is placed on the surface of agarized Petri dishes, then the plates are incubated in the freezer for 1.5 and 9 days.

рН изучают в интервале от 2 до 13,5 с интервалом 0,5. Контролем служит жидкая питательная среда Болда с рН 6,5. Реакцию среды измеряют при помощи рН-метра «Мультитест ИПЛ-311» (Семико, Россия) с электродом ЭСК №1060317. Перед началом экспериментов электроды рН-метра калибруют при помощи стандартных буферных растворов (рН=6,87 и рН=9,18). Нужные значения рН достигаются путем добавления 0,1 молярных растворов NaOH или HCl.pH is studied in the range from 2 to 13.5 with an interval of 0.5. The control is Bold's liquid nutrient medium with a pH of 6.5. The reaction of the medium is measured using a Multitest IPL-311 pH meter (Semiko, Russia) with an ESK electrode No. 1060317. Before starting the experiments, the pH meter electrodes are calibrated using standard buffer solutions (pH = 6.87 and pH = 9.18). The desired pH values are achieved by adding 0.1 molar solutions of NaOH or HCl.

При проведении экспериментов по изучению влияния тяжелых металлов, гербицидов и удобрений по литературным данным подбирают ориентировочную летальную концентрацию и проводят эксперименты с целью определения диапазона концентрации от минимальной, при которой не наблюдается токсического эффекта, до максимальной, при которой отмечается гибель клеток водоросли. Растворы токсикантов разливают в пробирки, куда прокапывают по 0,01 мл культуры водоросли, находящейся в стационарной фазе роста с концентрацией клеток не менее 105 кл/л.When conducting experiments to study the influence of heavy metals, herbicides, and fertilizers, an approximate lethal concentration is selected from the literature and experiments are conducted to determine the concentration range from the minimum at which no toxic effect is observed to the maximum at which algal cell death is observed. Solutions of toxicants are poured into test tubes, into which 0.01 ml of a culture of algae in a stationary phase of growth with a cell concentration of at least 10 5 cells / liter is instilled.

При изучении влияния засоления NaCl испытывают в концентрациях 0,1-7 моль/л, Na2CO3 - 0,0001-5 моль/л. В экспериментах с солями тяжелых металлов концентрации хлоридов меди, никеля рассчитывают на 1 моль чистого металла. CuCl2 испытывают в концентрациях 1×10-10-10-1 моль/л, NiCl2 - 1×10-8-10-1 моль/л, MnCl2 - 1×10-6-1 моль/л.When studying the effect of salinization, NaCl is tested in concentrations of 0.1-7 mol / L, Na 2 CO 3 - 0.0001-5 mol / L. In experiments with salts of heavy metals, the concentration of copper and nickel chlorides is calculated per 1 mol of pure metal. CuCl 2 was tested at concentrations of 1 × 10 -10 -10 -1 mol / L, NiCl 2 - 1 × 10 -8 -10 -1 mol / L, MnCl 2 - 1 × 10 -6 -1 mol / L.

Достоверность результатов исследований определяют с помощью критерия Стьюдента. Для обработки результатов исследований используют метод регрессионного анализа.The reliability of the research results is determined using the student criterion. To process the results of studies using the method of regression analysis.

Для определения устойчивости к экстремальным факторам были отобраны аутентичные (по которым были описаны виды) и референтные штаммы (определенных по крайней мере до рода) водорослей и цианобактерий, характеризующихся широким географическим распространением и встречающихся в широком диапазоне условий окружающей среды. К числу видов, характеризующихся практически повсеместным географическим распространением, относятся Chlorella vulgaris Beijerinck Bracteacoccus minor (Chodat) Petrová, Pseudococcomyxa simplex (Mainx) Fott, Chlorococcum infusionum (Schrank) Meneghini (Chlorophyta); Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) D.J. Hibberd, Xanthonema exile (Klebs) P.C. Silva (Ochrophyta); Klebsormidium flaccidum (Kutzing) P.C. Silva, K.R. Mattox & W.H. Blackwell (Streptophyta) и Microcoleus vaginatus Gomont ex Gomont (Cyanobacteria).To determine resistance to extreme factors, authentic (by which species were described) and reference strains (determined at least to the genus) of algae and cyanobacteria, which are characterized by wide geographical distribution and occurring in a wide range of environmental conditions, were selected. Species characterized by almost universal geographical distribution include Chlorella vulgaris Beijerinck Bracteacoccus minor (Chodat) Petrová, Pseudococcomyxa simplex (Mainx) Fott, Chlorococcum infusionum (Schrank) Meneghini (Chlorophyta); Eustigmatos magnus (JB Petersen) DJ Hibberd, Xanthonema exile (Klebs) PC Silva (Ochrophyta); Klebsormidium flaccidum (Kutzing) PC Silva, KR Mattox & WH Blackwell (Streptophyta) and Microcoleus vaginatus Gomont ex Gomont (Cyanobacteria).

В таблице 1 представлено воздействие экологических факторов на исследованные виды эукариотических водорослей и цианобактерий. В таблице указаны значения факторов, при которых фиксируется гибель организмов; tпол - высокие положительные температуры; tотр - замораживание; знаком «-» обозначено отсутствие воздействия, знаком «+» обозначено наличие воздействия; концентрации токсикантов приведены в моль/л.Table 1 presents the impact of environmental factors on the studied species of eukaryotic algae and cyanobacteria. The table shows the values of factors for which the death of organisms is recorded; t floor - high positive temperatures; t neg - freezing; the “-” sign indicates the absence of exposure, the “+” sign indicates the presence of exposure; concentrations of toxicants are given in mol / L.

Таблица 1 - Воздействие экологических факторов на исследованные виды эукариотических водорослей и цианобактерийTable 1 - The impact of environmental factors on the studied species of eukaryotic algae and cyanobacteria

Figure 00000002
Figure 00000002

Наибольшую чувствительность к нагреванию показала X. exile, выдерживающая температуру до 44°С. Наиболее устойчивыми оказались В. minor и Ch. vulgaris, выдерживающий нагревание до 54°С. Остальные виды выдерживали температуры до 48-52°С (таблица 1).The greatest sensitivity to heating was shown by X. exile, which can withstand temperatures up to 44 ° C. The most stable were B. minor and Ch. vulgaris, withstanding heat up to 54 ° C. The remaining species withstood temperatures up to 48-52 ° C (table 1).

К замораживанию наиболее устойчивыми были В. minor и М. vaginatus, полностью восстанавливающиеся после замораживания в течение 1-9 суток (таблица 1).The most resistant to freezing were B. minor and M. vaginatus, fully recovering after freezing for 1–9 days (Table 1).

Наиболее толерантными к изменению рН были В. minor, Ch. vulgaris, P. simplex, K. flaccidum, выживавшие при рН 3,5-11,5 (таблица 1).The most tolerant to changes in pH were B. minor, Ch. vulgaris, P. simplex, K. flaccidum, surviving at pH 3.5–11.5 (Table 1).

Эксперименты по изучению засоления показали, что карбонат натрия был токсичнее хлорида натрия для всех видов. Изученные виды выдерживали воздействие токсиканта вплоть до 1-7 моль/л. Наиболее устойчивыми были В. minor и Ch. vulgaris, наименее - X. exile и М. vaginatus. Концентрации соды 0,01-2 моль/л вызывали гибель исследованных микроорганизмов. Наибольшую устойчивость показали Ch. vulgaris и P. simplex, наименьшую - М. vaginatus (таблица 1).Salinity experiments showed that sodium carbonate was more toxic than sodium chloride for all species. The studied species withstood the effects of a toxicant up to 1-7 mol / L. The most stable were B. minor and Ch. vulgaris, least - X. exile and M. vaginatus. Soda concentrations of 0.01-2 mol / L caused the death of the investigated microorganisms. The greatest stability showed Ch. vulgaris and P. simplex, the smallest - M. vaginatus (table 1).

Среди изученных хлоридов тяжелых металлов (меди, никеля и марганца) наиболее токсичным оказался хлорид меди. Изученные виды концентрации токсиканта до 1×10-5-1×10-2 моль/л, наиболее устойчивыми были В. minor, Ch. infusionum, Ch. vulgaris, P. simplex, K. flaccidum, наиболее чувствительной была X. exile (таблица 1). Наибольшую устойчивость к хлориду никеля показали В. minor и P. simplex, выдерживающие концентрации до 1 моль/л, наименее устойчивыми был М. vaginatus, выживающий до концентрации 1×10-3 моль/л. Практически все виды водорослей и цианобактерий выдерживали концентрации хлорида марганца до 1 моль/л, кроме М. vaginatus, который выживал до концентрации до 1×10-1 моль/л (таблица 1).Among the studied chlorides of heavy metals (copper, nickel and manganese), copper chloride was the most toxic. The studied types of toxicant concentration up to 1 × 10 -5 -1 × 10 -2 mol / l, the most stable were B. minor, Ch. infusionum, Ch. vulgaris, P. simplex, K. flaccidum, the most sensitive was X. exile (table 1). The highest resistance to nickel chloride was shown by B. minor and P. simplex, withstanding concentrations up to 1 mol / L, the least resistant was M. vaginatus, surviving to a concentration of 1 × 10 -3 mol / L. Almost all types of algae and cyanobacteria withstood concentrations of manganese chloride up to 1 mol / L, except for M. vaginatus, which survived to a concentration of up to 1 × 10 -1 mol / L (table 1).

Таким образом, заявляемый способ дает в руки практического эколога простую и надежную методику формирования активного ила, пригодного для нейтрализации сточных вод конкретного производства не только с учетом работы в штатном режиме, но и в случае нештатной ситуации, а также с привязкой к конкретной климатической зоне.Thus, the claimed method gives the hands of a practical ecologist a simple and reliable method of forming activated sludge suitable for neutralizing wastewater of a particular production, not only taking into account normal operation, but also in case of an emergency, as well as with reference to a specific climatic zone.

Claims (3)

Способ оценки пригодности микроорганизмов из числа водорослей и цианобактерий для формирования активного ила очистных сооружений, согласно которому определяют критические значения параметров воздействия природного и антропогенного происхождения вызывающие гибель микроорганизмов (dгиб.i), сравнивают их с максимально возможными значениями этих параметров в случае аварийной ситуации и/или аномальных метеоусловий (Pi,), определяют интегральный показатель устойчивости микроорганизмов ƒA method for assessing the suitability of microorganisms from among algae and cyanobacteria for the formation of activated sludge from sewage treatment plants, according to which critical values of the parameters of the impact of natural and anthropogenic origin that cause the death of microorganisms (d flex.i ) are determined , compare them with the maximum possible values of these parameters in case of emergency and / or abnormal weather conditions (Pi,), determine the integral indicator of the resistance of microorganisms ƒ
Figure 00000003
Figure 00000003
и при ƒ<0 делают вывод о пригодности микроорганизмов для формирования активного ила конкретного очистного сооружения, где в качестве факторов воздействия природного происхождения учитывают, по меньшей мере, максимальную и минимально возможную температуру окружающей среды, которые определяют исходя из многолетних наблюдений, а в качестве факторов антропогенного происхождения учитывают состав сточных вод конкретного производства, причем в качестве Pi принимают прогнозируемую расчетную концентрацию загрязняющих веществ в сточных водах в случае аварийной ситуации.and for ƒ <0, they conclude that microorganisms are suitable for the formation of activated sludge in a particular treatment plant, where at least the maximum and minimum possible ambient temperatures, which are determined on the basis of long-term observations, are taken into account as factors of natural origin, and as factors of anthropogenic origin, the composition of the wastewater of a particular production is taken into account, and the predicted estimated concentration of pollutants in the wastewater is taken as Pi in case of emergency.
RU2016143488A 2016-11-03 2016-11-03 Method for estimation of microorganisms suitability for purification plants active silt formation RU2626584C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143488A RU2626584C1 (en) 2016-11-03 2016-11-03 Method for estimation of microorganisms suitability for purification plants active silt formation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143488A RU2626584C1 (en) 2016-11-03 2016-11-03 Method for estimation of microorganisms suitability for purification plants active silt formation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626584C1 true RU2626584C1 (en) 2017-07-28

Family

ID=59632228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143488A RU2626584C1 (en) 2016-11-03 2016-11-03 Method for estimation of microorganisms suitability for purification plants active silt formation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626584C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2014596C1 (en) * 1991-03-27 1994-06-15 Шаталаев Иван Федорович Method for sewage water biological purification process technological control on town aeration stations
RU2104967C1 (en) * 1996-06-04 1998-02-20 Международный центр экологических и медико-биологических исследований Method for monitoring of sewage water treatment with activated sludge
RU2175580C2 (en) * 1999-12-27 2001-11-10 Чертес Константин Львович Composition for cleaning soil to remove oil pollutions and method
RU2433089C1 (en) * 2010-05-31 2011-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Method of cleaning water surface from oil contamination
RU2570637C1 (en) * 2014-10-14 2015-12-10 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method to detect toxicity of medium by extent of suppression of growth of microorganism test cultures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2014596C1 (en) * 1991-03-27 1994-06-15 Шаталаев Иван Федорович Method for sewage water biological purification process technological control on town aeration stations
RU2104967C1 (en) * 1996-06-04 1998-02-20 Международный центр экологических и медико-биологических исследований Method for monitoring of sewage water treatment with activated sludge
RU2175580C2 (en) * 1999-12-27 2001-11-10 Чертес Константин Львович Composition for cleaning soil to remove oil pollutions and method
RU2433089C1 (en) * 2010-05-31 2011-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Method of cleaning water surface from oil contamination
RU2570637C1 (en) * 2014-10-14 2015-12-10 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method to detect toxicity of medium by extent of suppression of growth of microorganism test cultures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Treude et al. Consumption of methane and CO2 by methanotrophic microbial mats from gas seeps of the anoxic Black Sea
Chong et al. Methanogenium marinum sp. nov., a H 2-using methanogen from Skan Bay, Alaska, and kinetics of H 2 utilization
Zamora et al. Methodological aspects for the culture and quantification of heterotrophic sulfate-reducing bacteria
Imachi et al. Cultivation of previously uncultured microorganisms with a continuous-flow down-flow hanging sponge (DHS) bioreactor, using a syntrophic archaeon culture obtained from deep marine sediment as a case study
Sarfraz et al. Evaluation of Desmodesmus subspicatus for the treatment of wastewater
Motard-Côté et al. Influence of the Mississippi River plume and non-bioavailable DMSP on dissolved DMSP turnover in the northern Gulf of Mexico
Shan et al. Effect of domestic pipe materials on microbiological safety of drinking water: Different biofilm formation and chlorination resistance for diverse pipe materials
Hashihama et al. Arsenate and microbial dynamics in different phosphorus regimes of the subtropical Pacific Ocean
RU2626584C1 (en) Method for estimation of microorganisms suitability for purification plants active silt formation
Collins Isolation, cultivation and maintenance of autotrophs
Kendall et al. Butyrate-and propionate-degrading syntrophs from permanently cold marine sediments in Skan Bay, Alaska, and description of Algorimarina butyrica gen. nov et al, sp. nov.
Daboor Application of bacterial biomass as a potential heavy metal bio-removal agent
Kotala et al. The presence of mercury resistant bacteria in sediment of gold processing plant at Waekerta village of Buru district, Maluku province and their activity in reducing mercury
Sushmitha et al. Marine biofilms: Bacterial diversity and dynamics
Febria et al. The highest mercury resistant bacteria as a mercury remediator from gold mining soil in West Sumatera, Indonesia
Sadek Investigating the Electrochemical Interaction of Microorganisms with MetalSurfaces During Microbiologically Influenced Corrosion
Gautam Performance assessment and enrichment of anaerobic methane oxidizing microbial communities from marine sediments in bioreactors
Liu et al. Biofilm growth characteristics at different diesel leakage concentration
Guerrero-Barajas et al. Development of sulfidogenic sludge from marine sediments and trichloroethylene reduction in an upflow anaerobic sludge blanket reactor
RU2426781C2 (en) Procedure for choice of strains of micro-organisms-destructors of oil and oil products
RU2342434C1 (en) Vibrio fischeri bacteria strain as test culture for toxicity assessment of environment objects
Costa et al. Selection, isolation and growth kinetic study of a bacterial consortium obtained from the Potengi mangrove in the presence of crude oil
Islam Development of micro-droplet hydrodynamic voltammetric techniques based on enzyme inhibition and its application for the toxicity assessment of environmental water pollutants
Bhattarai et al. Sulphate Reduction by Marine Sediment Hosting Anaerobic Oxidation of Methane from Gulf of Cadiz and Marine Lake Grevelingen
Little et al. An Evaluation of Microbiologically Influenced Corrosion in Potential Fluids for Between Hull Spaces

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181104

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220120