всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Лабораторное моделирование трансформации органических загрязняющих веществ активным илом разных типов очистных сооружений

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 11 за 2016 год, стр. 24-36.
Рубрика: Технологии промышленной и бытовой очистки вод

 

Щеголькова Н.М. доктор биологических наук, главный специалист, Инженерно-технологический центр МГУП «Мосводоканал»
Рыбка К.Ю. студент, факультет почвоведения, ФГОУ ВПО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Краснов Г.С. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук
Завгородняя Ю.А. кандидат биологических наук, доцент кафедры химии почв, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Демин В.В. кандидат биологических наук, МГУ имени М.В. Ломоносова, Факультет почвоведения, ведущий научный сотрудник лаборатории экологического почвоведения, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Орешников Д.А. магистр факультет почвоведения, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Орешникова Н.В. кандидат биологических наук, старший преподаватель факультета почвоведения, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Кудрявцева А.В. заведующая лабораторией, ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук
Харитонов С.Г. магистрант биологического факультета, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова м
Скрипчинский А.К. аспирант, ФГБУН Институт водных проблем Российской академии наук
Стрелецкий Р.А. аспирант кафедры биологии почв, ФГОУ ВО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Аннотация:
Проведен модельный эксперимент по разложению трех ксенобиотиков, относящихся к различным классам органических веществ - дибутилфталата, бенз[а]пирена, гексахлорциклогексана - в активных илах, взятых из разных по технологической схеме очистных сооружений.
Определен состав и содержание фракции экстрагируемых органических веществ в активном иле двух очистных сооружений с различной производственной мощностью и различным качеством поступающей воды. Определена степень деградации дибутилфталата, бенз[а]пирена и гексахлорциклогексана под воздействием микробного комплекса активного ила. Проведено исследование таксономической структуры активного ила в динамике (от начального состояния до завершения опыта через 4 сут) методом секвенирования генов 16S рРНК. Выявлены структурные изменения в бактериоценозе при разложении ксенобиотиков.

Ключевые слова: 16S рРНК, активный ил, ксенобиотики, очистка сточных вод

Ссылка для цитирования:
Щеголькова Н.М. , Рыбка К.Ю., Краснов Г.С., Завгородняя Ю.А. , Демин В.В. , Орешников Д.А. , Орешникова Н.В., Кудрявцева А.В., Харитонов С.Г. , Скрипчинский А.К. , Стрелецкий Р.А. Лабораторное моделирование трансформации органических загрязняющих веществ активным илом разных типов очистных сооружений // Вода: химия и экология. — 2016. — № 11. — c. 24-36. — http://watchemec.ru/article/28183/

Литература:
1. Баренбойм Г.М. Берегись ксенобиотиков / Г.М. Баренбойм, М.А. Чиганова, А.В. Аксенов // Методы оценки соответствия. 2011 № 7. С. 28-33.
2. Данилов-Данильян В.И Оценка биологической опасности органических ксенобиотиков в источниках водоснабжения / В.И. Данилов-Данильян, В.В. Поройков, М.А. Чиганова, М.Н. Козлов, Д.А. Филимонов, Г.М. Баренбойм // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 10. С. 17-25.
3. Баренбойм Г.М. Загрязнение природных вод лекарствами / Г.М. Баренбойм, М.А. Чиганова.: Наука, 2015. 283 с.
4. Ricco G. Toxicity assessment of common xenobiotic compounds on municipal activated sludge: comparison between respirometry and Microtox / G. Ricco, M.C. Tomei, R. Ramadori, G. Laera // Water Resources. 2004. V. 38 (8). P. 2103-2110.
5. Андреева И.С. Изучение способности микробных сообществ озерных экосистем к деградации компонентов нефтепродуктов / И.С. Андреева, Е.К. Емельянова, В.Е. Репин, С.Н. Загребельный // Тезисы доклада Международного симпозиума «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ». Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН. 2003. С. 5.
6. Кутлиев Дж. Фенолразрушающие бактерии, как показатель естественного самоочищения водоемов от загрязнителя / Дж. Кутлиев, М.И. Мавлянова, А.М. Мавжудова // Тезисы доклада Международного симпозиума «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ». Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН. 2003. С. 73.
7. Плотникова Е.Г. Бактерии-деструкторы полициклических ароматических углеводородов и хлорированных бифенилов, выделенные из донных отложений, загрязненных отходами химических производств / Е.Г Плотникова, О.В. Алтынцева, Д.О. Рыбкина // Тезисы доклада Международного симпозиума «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ». Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН. 2003. С. 125.
8. Пулатова О.М. Очистка сточных вод горно-металлургических предприятий / О.М. Пулатова, С.И. Куканова, Л.И. Зайнитдинова, Д.К. Кутлиев // Тезисы доклада Международного симпозиума «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ». Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН. 2003. С. 135.
9. Mulugeta K. Characterization of a phenol degrading mixed population by enzyme assay / K. Mulugeta, S. Walter, R. Karl-Heinz // Water Resources. 2000. V. 34 (4). Р. 1127-1134.
10. Shchegolkova N. Microbial community structure of activated sludge in treatment plants with different wastewater compositions / N. Shchegolkova, G. Krasnov, A. Belova, A. Dmitriev, S. Kharitonov, K. Klimina, N. Melnikova, A. Kudryavtseva // Frontiers in Microbiology. 2016. V. 7 (90). doi: 10.3389/fmicb.2016.00090.
11. Щеголькова Н. Новые методы молекулярно-биологической диагностики биоценоза очистных сооружений и перспективы экомониторинга / Н. Щеголькова, Г. Краснов, А. Кудрявцева // Вода Magazine. 2016. № 7 (107). С. 22-27.
12. Yatsunenko T. Human gut microbiome viewed across age and geography / T. Yatsunenko, F.E. Rey, M.J. Manary, I. Trehan // Nature. 2012. № 14. P. 222-227.
13. Matsuda M. Comparative analysis of DNA-based microbial community composition and substrate utilisation patterns of activated sludge microorganisms from wastewater treatment plants operated under different conditions. / M. Matsuda, D. Inoue, Y. Anami, H. Tsutsui, K. Sei, S. Soda, M. Ike // Water Science & Technology. 2010. V. 61 (11). P. 2843-2851.
14. Ye L. Pathogenic bacteria in sewage treatment plants as revealed by 454 pyrosequencing / L. Ye, T. Zhang // Environmental Science & Technology. 2011. V. 45 (17). P. 7173-7179.
15. Plósz B.G. An activated sludge modeling framework for xenobiotic trace chemicals (ASM-X): assessment of diclofenac and carbamazepine. / B.G. Plósz, K.H. Langford, K.V. Thomas // Biotechnology and Bioengineering. 2012. V. 109 (11). P. 2757-69.
16. Nyuk-Min Chong. Modeling the acclimation of activated sludge to a xenobiotic / Bioresource Technology. 2009. V. 100, Iss.23. P. 5750-5756.
17. Chong N.M. Activated sludge treatment of a xenobiotic with or without a biogenic substrate during start-up and shocks / N.M. Chong, Y.S. Chen // Bioresource Technology. 2007. V. 98 (18). P. 3611-3616.
18. Dionisi D. Removal of organic xenobiotics in activated sludges under aerobic conditions and anaerobic digestion of the adsorbed species / D. Dionisi, L. Bertin, L. Bornoroni, S. Capodicasa, M.P. Papini, F. Fava // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. Special Issue: Bioremediation. 2006. V 81 (9). P. 1496-1505.
19. Xenobiotics in the Urban Water Cycle. Mass flows, environmental processes, mitigation and treatment strategies / Ed. Fatta-Kassinos D., Bester K., Kemmerer K. 2010. Library of Congress Control Number: 2009942784. ISBN 978-90-481-3508-0. e-ISBN 978-90-481-3509-7. DOI 10.1007/978-90-481-3509-7. © Springer Science+Business Media B.V. 505 p.
20. Nguyen L.H. Conditions for supplemental biogenic substrates to enhance activated sludge degradation of xenobiotic / L.H. Nguyen, N.M. Chong // Applied Microbiology and Biotechnology. 2015. V. 99 (19). P. 8247-8257.
21. Батян A. Основы общей и экологической токсикологии. / А. Батян, Г. Фрумин, В. Базылев. СПб.: СпецЛит, 2009. 352 с.
22. Липштейн Р.А. Трансформаторное масло. Издание второе, переработанное и дополненное. / Р.А. Липштейн, М.И. Шахнович. М.: Энергия, 1968. 351 с.
23. Hedlund B.P. Phylogeny of Prosthecobacter, the Fusiform Caulobacters: Members of a Recently Discovered Division of the Bacteria / B.P. Hedlund, J.J. Gosink, J.T. Staley // International Journal of Systematic Bacteriology. 1996. V. 46 (4). P. 960-966.
24. Cardman Z. Verrucomicrobia Are Candidates for Polysaccharide-Degrading Bacterioplankton in an Arctic Fjord of Svalbard / Z. Cardman. C. Arnosti, A. Durbin, K. Ziervogel, C. Cox, A.D. Steen, A. Teske // Applied and Environmental Microbiology. 2014. V. 80 (12). P. 3749–3756.
25. Kielak A.M. The Ecology of Acidobacteria: Moving beyond Genes and Genomes / A.M. Kielak, C.C Barreto, G.A. Kowalchuk, J.A. van Veen, E.E. Kuramae // Frontiers in Microbiology. 2016. V. 7 (744). DOI: 10.3389/fmicb.2016.00744.