Исследования возможностей использования эффективных микроорганизмов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

   Проблема очистки сточных вод промышленных и сельскохозяйственных предприятий носит многоплановый характер. Это, в первую очередь, комплекс мер, направленных на очистку воды до состояния, в котором она может быть направлена в замкнутый цикл данного предприятия. Во - вторых, снижение концентрации вредных примесей до норм, предусмотренных пдк для сброса сточных вод в хозяйственные водоемы. И, наконец, концентрирование и извлечение из воды определенных компонентов, в частности, тяжелых и редкоземельных металлов, с последующей их регенерацией.

   Помимо классических стандартных методов очистки сточных вод, в настоящее время во всем мире проводятся работы по применению различных микроорганизмов, микробной биомассы, активного ила очистных сооружений и других биосорбентов, однако они не находят широкого применения, так как не решены сопутствующие проблемы, связанные с их промышленным получением.

   В связи с этим, представляло интерес изучение возможности использования эффективных микроорганизмов класса "байкал эм1" для извлечения ионов отдельных металлов, в частности, fe3+ и cu2+, из промышленных сточных вод.

Исходя из поставленной цели, были выдвинуты следующие задачи:

1. Испытание влияния эффективных микроорганизмов на содержание ионов меди в модельных водных системах.
2. Испытание влияния эм - препарата на содержание ионов железа в модельных водных системах.
3. Испытание влияния эм - препарата на содержание ионов железа в сточных системах.
4. Исследование сорбционной способности опоки, насыщенной эм - препаратом, на реальных сточных водах.

   Характеристика сточной воды

  В анализе использовалась сточная вода промышленных предприятий, взятая из общего стока Сторожевского очистного сооружения Саратовской области.

   Так как биохимические процессы протекают, как правило, во времени, представляло интерес изучить как минимальное концентрационное действие ЭМ - препарата, так и динамику протекания реакции.

   При анализе реальных сточных вод используются стандартные методики определения содержания ионов металлов в соответствии с ГОСТ. Поэтому нами были выбраны фотометрические методы определения ионов Fe3+ и Cu2+ через окрашенные роданидные и аммиачные комплексные соединения.

Исходные концентрации ионов железа (lll) составляет 0,40; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00мг/л; ионов меди (ll) - 0,06; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50 мг/л.

   Предварительными опытами установлено, что оптимально действующей концентрацией ЭМ- препарата в диапазоне заданных концентраций ионов металлов является 0,65 мл/л стандартного раствора. Добавление большего объема ЭМ - препарата уже не оказывало влияния на концентрацию металлов и могло привести к разбавлению раствора, что сказывалось бы на оптической плотности. Во время всего эксперимента контролировалась рН растворов, колеблющаяся около 5.

   Максимум уменьшения концентрации ионов железа и меди достигается на 3-4 час экспозиции и составляет для обоих металлов в среднем 55%.

   Более длительная инкубация ЭМ (до 24 часов) не изменяла концентраций металлов.

   Следующим этапом работы являлось испытание сорбционной способности опоки, насыщенной ЭМ- препаратом. Предварительные опыты с модельными растворами ионов железа и меди на чистой опоке показали, что опока способна поглотить до 80 % ионов железа и меди. В опытах на опоке, иммобилизированной ЭМ - препаратом (Физическая иммобилизация микроорганизмов составила 80%), удалось дoбиться практически полной очистки сточных вод от ионов Fe3+. Ионов меди в исследуемой воде не было.

В. А. Блинов,
д.м.н., профессор, зав. кафедрой биотехнологии, органической и биологической химии,
А. Б. Иванов,
ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова"