Биотрансформация неорганических форм азота в системах биологической очистки фенолзагрязненных сред

• Автор: Фу Йиганг
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биотрансформация соединений азота и процессы биологической очистки

1.1.1. Источники загрязнения азотсодержащими соединениями

1.1.2. Микробиологическая трансформация неорганических соединеюш азота

1.1.2.1. Круговорот азота

1.1.2.2. Азотфиксация

1.1.2.3. Ассимиляция и аммонификация азотсодержащих веществ некоторыми видами микроорганизмов

1.1.2.4. Нитрификация, классические процессы

1.1.2.5. Денитрификация, классические процессы

1.1.2.6. Альтернативные возможности нитрификацииденитрификации
1.1.3. Удаление азота при биологической очистке сточных вод
1.2. Фенолы как одни из приоритетных загрязнителей и методы биохимической очистки фенолсодержащих стоков
1.2.1. Источники поступления фенолов в окружающую среду
1.2.2. Биологические методы очистки фенолсодержащих сред
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Биологическая очистка сточных вод коксохимического производства Череповецкого металлургического комбината АОСеверсталь
3.2. Исследование альтернативного нитрификации процесса окисления аммонийного азота II
3.3. Исследование процесса азотфиксации в модельных фенолзагрязненных средах
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Теряется устойчивость овощей и фруктов к длительному хранению, снижаются питательная ценность продуктов и их потребительские качества как промышленного сырья. Например, уменьшается содержание сахара в сахарной свекле и. Вместе с тем существует целый ряд факторов, влияние которых на накопление нитратов в растениях не меньше, а иногда и больше, чем действие азотных удобрений. К ним относятся видовые и сортовые особенности, фаза развития растений, уровень освещенности, обеспеченность почвы кроме азота и другими питательными веществами и т. Для человека фактически угроза здоровью, главным образом связана не с нитратами, а с нитритами, которые могут образовываться из нитратов при их бактериальном восстановлении до нтритов. Нитриты намного более токсичны, чем нитраты. Было установлено, что некоторые виды рыб погибают при концентрации нитритов менее 1 мгл . При попадатш нитратов в организм человека происходит их восстановление до нитритионов, которые переводят гемоглобин в метгемоглобин. Отравление гемоглобина приводит к сердечной недостаточности, а к смерти. В кислой среде нитриты реагируют со вторичными аминами, образуя нитрозоамины, многие из которых канцерогенны для органов пищеварения и выделения . Азотные удобрения стимулируют также образование в продукции сельского хозяйства микотоксинов, которые также могу т приводить к раковым заболеваниям. В России основным нормативным документом, регламентирующим содержание вредных веществ и отведение в водотоки и водоемы хозяйственнобытовых и производственных сточных вод дождевых, талых и поливомоечных вод мелиоративных систем и дренажных вод, являются Правила охраны поверхностных вод, утвержденные Госкомприроды СССР в г. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения СанПиН , утвержденные Минздравом СССР в г. Содержание биогенных элементов в воде согласно этим документам приведено в таблице 1. Таблица 1. Содержание биогенных элементов в воде согласно отечественным нормативам . Гйгиеиический стандарт для содержания нитратов в питьевой воде в США установлен в мг 0 . Минимальная смерте. Смертельные случаи среди детей наблюдались при концентрации нитратов в питьевой воде более мгл по азоту. Российская практика показывает, что традиционные сооружения биологической очистки не обеспечивают выполнение этих нормативов. Критичность ситуации можно проиллюстрировать следующими расчетами, приведенными Швецовым В. Н. с соавт. Согласно таблице СНиП 2, на одного жителя приходится г БПК в осветленной и неосветленнои жидкости соответственно, 8 и 3,3 г соединений азота и фосфора соответственно. В процессе традиционной биологической очистки максимально возможно изъять 23,8 г азота и 0,40, г фосфора в пересчете на загрязнения, поступающие от одного жителя. В очищаемой сточной воде при полной биологической очистке останется 4,26 г азота к 2,2,9 г фосфора на одного жителя. При расчете концентрации указанных загрязнений в очищенных сточных водах при норме водопотребления 00 лчел сут, суммарная концентрация соединений азота и фосфора составит и до мгл соответственно. Фактические концентрации соединений азота и фосфора оказываются в 2 раз выше предельно допустимых. Использование химических методов удаления соединений азота является малоэффективным решением. Таким образом, наилучшим решением представляется использование таких технологий и процессов, которые позволяют предотвращать поступление избыточных количеств азота в окружающую среду. Применительно к биологической очистке сточных вод это означает разработку и внедрение таких методов, эксплуатация которых будет сопровождаться минимальным образованием вторичных загрязнений, в частности нитратных ионов и избыточного количества активного ила. Состояние исследований и разработок в этой области рассматривается в последующих главах. Наиболее эффективные решения основываются на грамотном использовании процессов биологического круговорота азота, осуществляемых микроорганизмами в искусственных сооружениях.