Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

БИОРЕМЕДИАЦИЯ ПОЧВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ЖИРОСОДЕРЖАЩИМИ СТОКАМИ МЯСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Тлеубергенов Х.М. 1 Мусина У.Ш. 2 Джамалова Г.А. 1, 2
1 Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева
2 ТОО «НДЦ AEG»
Мясоперерабатывающая промышленность в своем основном производстве вырабатывает до 75 % сточных вод, вспомогательном – 8–12 %. Особенностью сточных вод мясоперерабатывающей промышленности является наличие в составе включений биологической, т.е. животной природы – это от кусочков тканей до биоорганических соединений, т.е. белков, жиров и др. Цель исследования: биоремедиация почв от загрязнений жиросодержащими стоками мясоперерабатывающей промышленности. Направление научного исследования: биотехнология очистки сточных жиросодержащих вод. Идея научного исследования состоит в изучении показателей степени очистки сточных вод от никеля и изменчивости обсемененности в зависимости от используемого биоактиватора. Объектом для исследования послужили жиросодержащие сточные воды и загрязненные жиросодержащими сточными водами почвы, отобранные на территории мясоперерабатывающего комбината ТОО «Тяновские колбасы» г. Алматы, РК). Из трех проведенных опытов наилучшие результаты получены в опыте № 1 по снижению влажности (до 54 %) и концентрации никеля (до 85 %) в почве. Ценность проведенного исследования: получены новые экспериментальные данные биологической очистки сточных жиросодержащих вод от никеля.
почва
биоремедиация
биостимуляторы
жиросодержащие сточные воды
1. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Стройиздат / Совет эконом. Взаимопомощи. ВНИИ Госстроя СССР. – М., 1978. – 590 с.
2. ПНД Ф 14.1.46–96 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах.
3. Нетрусов А.И., Егорова М.А., Захарчук Л.М., Колотилова Н.Н. и др. Практикум по микробиологии: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. (ред. Нетрусов А.И.). – М.: Академия, 2005. – 608 с.
4. ГН 2.1.7.2041–06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве.
5. ГН 2.1.5.1315–03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

Актуальной проблемой на территориях мясокомбината является, вследствие образования большого количества сточных жиросодержащих вод из различных цехов (предубойного содержания, первичной и убойной переработки, обработки кишечника, пищевых жиров, субпродуктового полуфабриката, колбасного и цеха технических полуфабрикатов), разработка технологически выгодного способа очистки и защиты почвы от таких органических загрязнителей, как белки, жиры и другие биологические остатки животных [1].

Цель исследования. Биоремедиация почв от загрязнений жиросодержащими стоками мясоперерабатывающей промышленности.

Объект, материалы и методы исследования. Объектом для исследования послужили жиросодержащие сточные воды и загрязненные жиросодержащими сточными водами почвы, отобранные на территории мясоперерабатывающего комбината ТОО «Тяновские колбасы» г. Алматы, РК).

Материалы, использованные в экспериментальной части работы: сточная вода, отобранная из цеха Тяновские колбасы; почва, отобранная для проведения научного эксперимента; сорбенты – навоз мелкого рогатого скота (малоопасный отход), коксуский карбонатно-сланцевый шунгит (Казахстан), активированный уголь.

Методы исследования. Экспериментальные исследования проведены по схеме, представленной на рисунке.

Как видно из рисунка, эксперимент по биоремедиации почв, загрязненных сточной водой мясоперерабатывающего комбината состоял из трех вариантов.

Условия, которые были использованы при постановке эксперимента по биоремедиации почв от загрязнения жиросодержащими стоками пищевой промышленности:

1) подготовленная для проведения эксперимента почва была модельно загрязнена отобранной сточной водой мясоперерабатывающего комбината в соотношении: на 1 кг почвы было налито 1 л сточной воды;

2) эксперимент был разделен на три варианта опыта в зависимости от вида используемого сорбента: в каждом варианте был применен определенный сорбент: навоз мелкого рогатого скота, опилки, сланцевый коксуский шунгит, количество используемого сорбента для каждого варианта опыта был одинаковым: 180 г на кг почвы;

tl1.tiff

Схема проведения эксперимента

3) в каждом из трех вариантов опыта был использован активированный уголь в количестве 1,25 г на кг почвы;

4) каждый опыт был двух повторным;

5) продолжительность эксперимента 7 дней (168 ч);

6) эксперимент проходил в условиях термостата при температуре 27оС;

7) химические исследования проводились при температуре – 22,2 °С, влажности – 67 %, атм. давлении 690 мм рт.ст. по общепринятой методике [2];

8) культивирование микроорганизмов проводили при температуре 29оС по общепринятой методике [3].

Результаты и обсуждение. Показатели химических исследований по отобранным пробам сточной воды и почвы мясоперерабатывающего комбината представлены в таблице 1, микробиологического – в табл. 2. Почва, отобранная для исследования на территории мясоперерабатывающего комбината и, дополнительно, загрязненная сточной водой, по содержанию никеля превышала ПДК на 5 % (4,05 ПДК), в сточной воде концентрация никеля составило 2 ПДК.

Как видно из табл. 2, при количественном учете микроорганизмов обнаружено, что отобранные для исследования почвы не загрязнены фекалиями животных, о чем свидетельствовало отсутствие роста колоний колиморфных бактерий на плотном питательном агаре.

Таблица 1

Показатели химических исследований по отобранным пробам сточной воды и почвы мясоперерабатывающего комбината

Проба

рН

Ni

показатель

ПДК

показатель

ПДК [1, 2]

Сточная вода

7,3

6–9

0,2 мг/л

0,1 мг/л

Почва

6,53

-

4,2 мг/кг

4,0 мг/кг

Таблица 2

Показатели микробиологических исследований по отобранным пробам сточной воды и почвы мясоперерабатывающего комбината

Проба

ОМЧ

Колиморфные бактерии

Микромицеты

tle1.wmf, КОЕ/мл

Сv, %

tle1.wmf, КОЕ/мл

Сv, %

tle1.wmf, КОЕ/мл

Сv, %

Сточная вода

(1,5 ± 0,1) 106

38

(3,0 ± 0,6) 104

6

(1,5 ± 0,1) 103

21

Почва

(3,5 ± 0,1)107

62

-

-

(1,5 ± 0,2)102

23

Таблица 3

Показатели лабораторных исследований первого опыта

Исследуемый материал

Химические показатели, мг/кг

Микробиологические показатели,

tle4.wmf, КОЕ/мл; (Сv, %)

рН

Ni

ОМЧ

Колиморфные бактерии

Микромицеты

Проба почвы

7,23

0,63

(2,0 ± 0,6) 106;

(48 %)

(4,0 ± 0,9) 103;

(27 %)

(2,5 ± 0,1) 102;

(20 %)

Как видно из табл. 3, по завершению эксперимента в пробах почвы содержание никеля снизилось на 85 % и составило 0,63 мг/кг, тогда как рН почвы, наоборот, увеличилось до 7,23.

При количественном учете микроорганизмов обнаружено, что вследствие включения в почву навоза мелкого рогатого скота на плотном питательном агаре был отмечен рост колоний колиморфных бактерий. При этом также отмечено увеличение обсемененности по гетеротрофным микроорганизмам. Следовательно, можно предположить, что при добавлении навоза мелкого рогатого скота в комплексе с активированным углем: снижается влажность почвы до 57 % вследствие того, что навоз мелкого рогатого скота хорошо впитывает и удерживает влагу, увеличивается общая обсемененность почвы гетеротрофными микроорганизмами, т.к. вместе с навозом в опыт вводятся дополнительные питательные вещества и микроорганизмы, водородный показатель становится слабо-щелочным (рН = 7,23), снижается концентрация никеля в почве на 85 %.

Как видно из табл.4, после проведенного эксперимента в пробах почвы содержание никеля снизилось на 74 % и составило 1,08 мг/кг. При этом рН почвы увеличилось до 7,50.

При количественном учете микроорганизмов обнаружено, что вследствие включения в почву сланцевого коксуского шунгита и высокой влажности в почве на плотном питательном агаре было отмечено снижение обсемененности по гетеротрофным микроорганизмам. Следует обратить внимание, что колиморфных бактерий в почвах обнаружено не было, следовательно, используемый шунгит хорошо влияет на санитарное состояние почв. При добавлении шунгита в комплексе с активированным углем: влажность почвы снижается не значительно (до 93 %), снижается общая обсемененность почвы гетеротрофными микроорганизмами из-за высокой влажности почвы, водородный показатель становится слабощелочным, снижается концентрация никеля в почве на 74 %.

Как видно из табл. 5, после проведенного эксперимента в пробах почвы отмечено, что содержание никеля снизилось на 83 % и составило 0,70 мг/кг. При этом рН почвы изменилось от слабо кислой до слабо щелочной (7,42).

Таблица 4

Показатели лабораторных исследований второго опыта

Исследуемый материал

Химические показатели, мг/кг

Микробиологические показатели,

tle5.wmf, КОЕ/мл; (Сv, %)

рН

Ni

ОМЧ

Колиморфные бактерии

Микромицеты

Проба почвы

7,50

1,08

(2,2 ± 0,3) 104;

(23 %)

-

(1,0 ± 0,1) 101;

(10 %)

При количественном учете микроорганизмов обнаружено, что вследствие включения в почву опилок на плотном питательном агаре было отмечено снижение обсемененности по гетеротрофным микроорганизмам по сравнению с началом опыта. В почвах также были обнаружены колиморфные бактерии, т.к. рост их колоний был отмечен на уровне первого разведения. Следовательно, при добавлении в опыт опилок в комплексе с активированным углем влажность почвы снижается до 72 % вследствие того, что опилки впитывают и удерживает влагу, снижается общая обсемененность почвы гетеротрофными микроорганизмами, водородный показатель становится слабощелочным, снижается концентрация никеля в почве на 83 %.

Таблица 5

Показатели лабораторных исследований третьего опыта

Показатель

Химические показатели, мг/кг

Микробиологические показатели,

tle6.wmf, КОЕ/мл; (Сv, %)

рН

Ni

ОМЧ

(3,0 ± 0,2) 101;

Микромицеты

Проба почвы

7,42

0,70

(3,0 ± 0,4) 106;

(33 %)

(16 %)

(1,0 ± 0,1) 102;

(20 %)

Заключение. Из трех проведенных опытов наилучшие результаты получены в опыте № 1 по снижению влажности (до 57 %) и концентрации никеля (до 85 %) в почве.


Библиографическая ссылка

Тлеубергенов Х.М., Мусина У.Ш., Джамалова Г.А. БИОРЕМЕДИАЦИЯ ПОЧВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ЖИРОСОДЕРЖАЩИМИ СТОКАМИ МЯСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 4-4.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=18815 (дата обращения: 27.02.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074