Научно-методические основы биотехнологической переработки промышленных органических отходов и санации загрязненных почв

• Автор: Жариков, Геннадий Алексеевич
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Серпухов
• Количество страниц: 295 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ПЕРЕРАБОТКА ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОМЫШЛЕННОСТИ МЕТОДОМ ВЕРМЖОМПОСТИРОВАНИЯ.
1.1.1. Биологические особенности дождевых червей как естественных обигателей почвы и органических отходов.
1.1.2. Технологии вермнкомпостирования органических отходов сельского и коммунального хозяйства, пищевой и пищеперерабатытывающен промышленности
1.1.3. Симбиотические взаимоотношения дождевых червей и микроорганизмов в процессах утилизации отходов.
1.1.4. Агрохимическая характеристика биогумуса как органического удобрения, его биолопнеская ценность
1.1.5. Получение биоудобрений, форм биогумуса с повышенной удобрительной ценностью.,.

1.1.6. Использование биомассы дождевых червей в животноводстве

и медицине.
1.2. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ. С ПОМОЩЬЮ МИКРООРГАНИЗМОВДЕСТРУКТОРОВ И БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ.

1.2.1. Почва как составная часть экосистемы

1.2.2. Биодеградация токсичных веществ в почве с помощью микроорганизмов
1.3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ ПОЧВ,
ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ
1.4. БИОТЕСТИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И ТОКСИЧНОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ ЖИВОТНЫХБИОИНДИК АТОРОВ.
1.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ОБЗОРУ ЛИТЕРАТУРЫ.
2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1.1. Создание музея промышленных линий дождевых червей, микроорганизмов, животныхбиотестов
2.1.2. Методы культивирования дождевых червей, дафний, рыб гуппи для
музейною содержания
2.1.3. Усовершенствование методов работы с микроорганизмамибиодеструкторами.
2.1.4. Разработка и стандартизация методики биотестирования объектов
окружающей среды на интегральную токсичность.
2.1.5. Методы физикохимического анализа состава органических отходов,
почв и биогумуса.
2.1.6. Методы статистического анализа
2.2. ОБОСНОВ.АНИК Н АУЧ1ЮМЕТОДИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ
ВЕРМИКОМПОСТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ.
2.2.1. Адаптация дождевых червей к различным субстратам. Разработка методических приемов получения промышленных рас дождевых
червей.
2.2.2. Разработка математической модели размножения дождевых червей, червеводческий лайнер.
2.2.3. Изучение взаимоотношений микроорганизмов, низших грибов и дождевых червей на различных стадиях вермикомпостирования
2.2.4 . Разработка приемов интенсификации процессов вермикомпости
ровання отходов
2.3. ГЕХНОЛОГТ1И ПЕРЕРАБОТКИ РАЗЛИЧНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ.
2.3.1. Вермикомпостирование навоза сельскохозяйст венных животных
и растительных отходов
2.3.2. Технология переработки отходов зверохозяйств.
2.3.3. Комплексная утилизация отходов производства микробиологических предприятий.
2.3.4. Технология вермикомпостирования осадков сточных вод городских очистных сооружений
2.3.5. Переработка отходов целлюлознобумажных комбинатов.
2.3.6. Утилизация гидролизного лигнина
2.3.7. Создание комплексной, экологически безопасной системы утилиза
ции органических отходов сельского хозяйства и промышленности методом вермикомпостирования
2.4. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ ФОРМ КОНЕЧНЫХ
ПРОДУКТОВ ВЕРМИКОМПОСТИРОВАНИЯ
2.4.1. Испытание новых различных образцов биогумуса в качестве
удобрения.
2.4.2. Новые препаративные формы биогумуса с ростстимулирующими и фунтстатическими свойствами.
2.4.3. Технология получения кормовой добавки из биомассы дождевых
червей для нужд животноводства
2.4.4. Применение дождевых червей для изготовления микробиологических питательных сред
2.5. КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТОКСИЧНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
2.6. БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ
ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ.
2.7. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА РЕКУЛЬТИВАЦИЕЙ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТОКСИЧНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ, С ПОМОЩЬЮ ЖИВОТНЫХБИОТЕСТОВ
2.8. КОНЦЕПЦИЯ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Навоз КРС навоз крупного рогатого скота
ОСВ осадой сточных вод очистных сооружений
Коэфф. коэффициент
Коэфф. У скорость размножения коэфф. размножения дождевых
червей за отрезок времени
Коэфф. р коэфф. детородности ПОПУЛЯЦИИ число зародышей в
коконе дождевых червей
ТХД трнхлорднфенил
ДОФ диоктнлфталат
ПХБ гтолихлорбифенилы
ТИТ тринитротолуол
ПО промышленные ХОДЫ
радионуклиды
ВВЕДЕНИЕ


Из бактерий наиболее питательными оказались i i i i i i снижение веса червей и даже смертность наблюдали при кормлении культурами ix, . Грибы также различались по пищевой ценности. Привес червей был отмечен при кормлении такими грибами, как i i и , а i x оказался токсичен. Было также выявлено, что термическая стерилизация не снижала питательной ценности бактерий и грибов. Из ото го авторы заключили, что ii i питается непосредственно микробной массой, а не продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. Попутно сделано предположение о том, что ii i не обладает специфичной микробиотой с пищевыми функциями, поскольку аксеничные черви питаются так же эффективно, как и нативные 7. Экспериментально было показано также, что простейшие цилиаты, тестациды, голые амебы, инфузории составляют существенную часть диеты ii i циг. Тем не менее, они требуют пристального внимания с точки зрения ускорения процессов вермикомпостировання. Особый интерес с практической точки зрения вызывает проблема взаимодействия дождевых червей с патогенными дня растений, животных и человека микрорганизмями. Навозный червь ii i обладает природной устойчивостью к заражению бактериями. Антибактериальные свойства целомической жидкости червей известны с прошлою столетия. В ряде исследований внутри целома и на поверхности тела дождевых червей обнаружена бактериостатическая и бактерицидная активность избирательного действия циг. Эту активность связывают с полиморфным липопротеином, который синтезируется хлорагенной тканью в целоме. Есть еще одна версия механизма устойчивости дождевых червей к патогенам. В целомической жидкости и кишечнике обнаружен термолабильный фермент тиаминаза, разрушающий витамин В1 тиамин. На этом основанаш авторы приходят к выводу, что сырая биомасса Е. Для подавления тнаминазной активности необходима термическая обработка червей циг. Такой известный патоген насекомых, как i ii в обычно применяемых дозах безвреден для дождевых червей, но в повышенных вызывает септицемию, проникая в кишечник. Единственным из известных патогенов дождевых червей является 0. В опытах по заражению субстрата i, ii i, i показатели прироста червей и откладки коконов были более высокими, чем с другими культурами. Наиболее благоприятное влияние на червей оказала кулыура i , табл. Влияние бактериальных культур на рост биомассы дождевых червей . Культура Группа контроль Число червей Средний все 1 червя, мг Отложено коконов, всего, шт. О 3 3 2. В лабораторных экспериментах нематоды i ii, являющиеся патогенами для многих беспозвоночных, не вызывают шбели дождевых червей 1. Существует много публикаций о том, что дождевые черви распространяют патогенные микроорганизмы. Однако, это положение следует в значительной степени из лабораторных опытов и не подтверждено в нолевых исследованиях. Между тем это представляется чрезвычайно важным в связи о использованием дождевых червей при утилизации органических отходов. В обзоре приведены те немногочисленные примеры взаимодействия червей с патогенными микроорганизмами, которые описаны в последнее десятилетие. Патоген растений Viii i был изолирован из копролитов i ii. Споры фитопатогенного гриба ii v были неактивны после прохождения через кишечник червей , , . Споры i гриба, вызывающего лицевую экзему у скота изолированы из копролитов . Сделан вывод, что дождевые черви сдерживают развитие спор, питаясь подстилкой, в которой последние локализуются. Черви, захоранивая осенью листья, обсемененные аскоспорами патогена, снижают вероятность вспышки актвности гриба цит. В связи с проблемой утилизации осадков сточных вод в системе вермикомпостинга особешю важно изучение воздействия дождевых червей на микроорганизмы фекальных масс. Установлено, что такой опасный для человека патоген, как iii . Е. i. Копро литы червей были также токсичны для чистой культуры сальмонеллы 0. Кроме того, дождевые черви, активно аэрируя активный ил, снижают вероятность выживания в нем факультативноанаэробных кишечных патогенов. Следовательно, дождевые черви могут выступать в качестве активных регуляторов роста сапрофитных микроорганизмов в перерабатываемом субстрате.