Биологический мониторинг процессов очистки никель- и хромсодержащих сточных вод

• Автор: Халилова, Альбина Айратовна
• Шифр специальности: 03.02.08, 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 Аналитический обзор литературы
1.1 Металлы в окружающей среде
1.1.1 Металлы как микроэлементы и токсиканты
1.1.2 Биологическая роль и токсичность никеля и хрома
1.2 Общая характеристика методов биологического мониторинга металлов в окружающей среде
1.2.1 Тесты, используемые для определения токсичности сточных вод
1.2.2 Особенности использования микроорганизмов в качестве биоиндикаторов
1.2.3 Механизм адаптации микроорганизмов к тяжелым металлам
1.3 Биологическая очистка сточных вод и ингибирование деятельности микроорганизмов очистных сооружений
1.3.1 Изменения в биоценозе активного ила под действием токсикантов
1.3.2 Влияние тяжелых металлов на развитие микроорганизмов активного ила и биопленки
1.3.3 Общая характеристика процессов микробиологического удаления соединений азота
1.3.3.1 Аммонификация
1.3.3.2 Нитрификация. Чувствительность нитрификаторов к неблагоприятным условиям среды

1.3.3.3 Денитрификация
1.3.4 Биологические превращения хрома в процессе очистки хромсодержащих сточных вод
1.4 Постановка цели и задач диссертационных исследований
Глава 2 Описание экспериментальных этапов, исследованных объектов и использованных аналитических методов
2.1 Биотестирование сточных вод, содержащих ионы Ni2+ и Сг6+, с использованием инфузорий Paramecium caudatum, а также представителей зоопланктона Ceriodaphnia affinis и Daphnia magna
2.1.1 Биотестирование на инфузориях Paramecium caudatum
2.1.2 Биотестирование на ракообразных Daphnia magna и Ceriodaphnia affinis
2.2 Определение токсичности ионов Ni2+ и Сг6+ для биоценоза активного ила по изменению дегидрогеназной активности (ДАИ)
2.3 Анализ процесса очистки металлсодержащих сточных вод машиностроительного предприятия
2.3.1 Биоиндикация промышленных биофильтров
2.3.2 Биомониторинг процесса биофильтрации сточных вод в условиях повышенного содержания органических веществ и ионов никеля (II)
2.3.3 Методика проведения флуоресцентной in situ гибридизации (FISH) проб биопленки
Глава 3 Биотестирование сточных вод, содержащих ионы Ni2+ и Сг6+

3.1 Биотестирование хром- и никельсодержащих сточных вод на инфузориях Paramecium caudatum
3.2 Биотестирование хром- и никельсодержащих сточных вод на ветвиусых рачках Ceriodaphnia affinis и Daphnia magna
Глава 4 Биоиндикация влияния тяжелых металлов на процесс очистки металлсодержащих сточных вод в условиях отъемно-доливного культивирования активного ила
Глава 5 Биоиндикация процесса очистки металлсодержащих сточных вод в условиях непрерывного культивирования биопленки
5.1 Результаты биомониторинга промышленных биофильтров
5.1.1 Биоиндикация процесса очистки с анализом состава индикаторных организмов биопленки
5.1.2 Идентификация бактериальных групп в микробном сообществе биопленки
5.2 Результаты биомониторинга процесса биофильтрации сточных вод с высоким содержанием органических веществ и ионов никеля
5.3 Расчет эколого-экономического ущерба от загрязнения поверхностного водного объекта
Заключение
Список использованных сокращений
Список использованных источников
Приложения

1.3.3 Общая характеристика процессов микробиологического удаления соединений азота
В сточных водах азот представлен в основном в виде органических -органические соединения, аминокислоты, белок тканей организмов, и минеральных - NH4+, N02, N03 компонентов. В связи с тем, что в составе сточных вод присутствуют различные соединения азота, для его удаления требуется осуществление трех последовательных биологических процессов: аммонификации, нитрификации и денитрификации [80].
1.3.3.1 Аммонификация
Первой стадией биотрансформации соединений азота на очистных сооружениях является минерализация органических азотсодержащих веществ в процессе аммонификации. При этом значительная часть (до 100 %) органического азота переводится в аммонийный [81].
Эффективность аммонификации зависит от температуры, pH, соотношения биогенных элементов, времени нахождения сточных вод в системе канализации. Оптимальными условиями для процесса аммонификации являются температура - 40-60 °С и pH в диапазоне от 6,5 до
8,5 [82, 83, 84].
Аммонифицирующие бактерии являются гетеротрофными организмами. В аэробных условиях в процессах окисления белков и продуктов их протеолиза принимают активное участие многочисленные виды бактерий, в том числе псевдомонады (Pseudomonas putida, P. putresfaciens и др.), бациллы (Bacillus subtilis, В. mycoides и др./ Proteus vulgaris, Е. coli. В анаэробных условиях процессы разложения белков в сточных водах могут осуществлять клостридии, энтеробактерии, протей, водные мицелиальные грибы [85].