УДК 628.3

НАЛИЧИЕ И РОЛЬ МНОГОКЛЕТОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССЕ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОКОВ ЗЕРНОПЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Андриенко Г.И.
НИИ Овощеводства и бахчеводства НААН, Украина г. Харьков
кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории энтомологии

Аннотация
На протяжении десятилетий с появлением первых очистных сооружений ученые изучали состав микроорганизмов активного ила и биопленки населяющих как реакторы, так и биопруды, в частности их роль в очистке производственных сточных вод, влияние токсичных соединений на жизнедеятельности биоценоза и ряд других вопросов, связанных с биохимической очисткой с помощью многоклеточных организмов. Их роль в этих процессах значительна, хотя и менее функциональна в отличие от одноклеточных микроорганизмов.

Ключевые слова: биохимическая очистка стоков, зерноперабатывающие предприятия, многоклеточные организмы


PRESENCE AND ROLE OF METAPHYTES IN THE COURSE OF BIOCHEMICAL PURIFICATION OUTLET IN GRAIN PROCCESING ENTERPRISES

Andrienko G.I.
SRI of vegetable growing NAAS Ukraine, Kharkiv
candidate of agriculture science, scientific researcher of entomology laboratory

Abstract
Throughout decades with the advent of the first treatment facilities scientists studied composition of microorganisms of awake silt and a biofilm occupying both reactors, and bioponds, in particular their role in purification of industrial sewage, influence of toxic bonds on abilities to live of a biocenosis and a series of other questions bound to biochemical purification by means of metaphytes. Their role in these processes is significant, though is less functional unlike single-celled microorganisms.

Рубрика: Биология

Библиографическая ссылка на статью:
Андриенко Г.И. Наличие и роль многоклеточных организмов в процессе биохимической очистки стоков зерноперабатывающих предприятий // Исследования в области естественных наук. 2014. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2014/08/8285 (дата обращения: 01.05.2017).

Развитие промышленности, в частности перерабатывающей привело к резкому увеличению количества сточных вод, сбрасываемых в водоемы общего пользования. [1, стр. 38; 3, стр. 30–31]. Производственные сточные воды загрязняющееся веществами, относящимися к различным классам соединений. В них присутствуют в больших количествах углеводороды, различные спирты, альдегиды, кетоны, органические кислоты и многие другие. Для предохранения водоемов от загрязнения сточными водами производится ряд мероприятий: изменение технологического режима производства, многократное повторное использование отработанной воды на других операциях, извлечение и утилизация, получение новых продуктов типа белка и на конец очистка производственных сточных вод. Наиболее эффективным и надежным с санитарной точки зрения является биохимический метод очистки.

В настоящее время много работ ученых посвящается вопросам комплексного изучения биохимических процессов [4, стр. 5–7; 5, стр. 38–41]. В частности многоклеточные организмы населяющие биореакторы и другие сооружения системы очистки производственных сточных вод подразделяют на 4 основных класса – коловратки, черви, насекомые и клещи.

Переработка низкокачественного зерна на спирт и биоэтанол является перспективным путем решения проблемы энергоэффективности страны и разработкой новых источников возобновляемой энергии [2, стр. 31; 6, стр. 13]. В то же время процесс переработки отходов спиртозаводов является одной из основных экологических проблем не только Украины но и других стран СНГ.

Коловратки (Rotatoria) – микроскопические животные длиной 0,04 – 2,5 мм. Сложно устроенное тело коловраток обычно делится на три отдела: головной, туловищный и ногу, правда встречаются виды у которых такое разделение провести невозможно. Головной отдел снабжен коловращательным аппаратом, состоящим из ресничек, туловищный отдел часто покрыт панцирем, в который могут втягиваться коловращательный аппарат и нога.

Нога обычно имеет выросты.

Коловратки раздельнополы. Половая система самки представлена цельным или двулопастным яичником, лежащим в задней части тела, под кишкой. Яичник подразделён на часть, собственно продуцирующую яйцеклетки и желточник. От яичника отходит короткий яйцевод, впадающий в клоаку. Самцы обладают единственным семенником; от него отходит семяпровод, дистальная часть которого проходит в выворачивающемся копулятивном органе.

Пищеварительная система этих животных состоит из глотки, снабженной жевательным аппаратом, пищевода, желудка, кишки, клоаки и анального отверстия. Жевательный аппарат заключает в себе челюсти, имеющие очень большое значение для распознавания отдельных видов коловраток.

Питаются они бактериями, органическим детритом, различными простейшими. Большинство организмов этого класса имеют глаза в виде красных пятен, но у некоторых видов коловраток глаза отсутствуют (например Callidina vorax). Прикрепляются коловратки к субстрату при помощи ноги. В очистных сооружениях встречаются также свободно плавающие формы коловраток. Основным органом движения этих видов является коловращательный аппарат.

Предельно высокая температура для жизнедеятельности коловраток 50 °С. При такой температуре в горячих источниках найдены Monostyla, Colurella. Роговская и др. наблюдали развитие видов из этих родов в активном иле биореактора при температуре 35 °С. При повышении до 40 °С развивались лишь единичные экземпляры; при промерзании воды они впадали в анабиоз, а при оттаивании оживали.

Коловратки (главным образом из семейства Bdelloidea) после высыхания не теряют способности при наступлении благоприятных условий к нормальному развитию. Каранов и др. наблюдали очень быстрое восстановление жизнеспособности коловраток, высушенных при температуре 60 °С.

Коловратки аэробы, чувствительные к недостатку растворенного кислорода в среде их обитания. При неблагоприятных условиях животное сморщивается, втягивает свои ногу и голову и образует некое подобие бочонка (цисты), находясь внутри которого оно может переносить такие условия.

При хорошей работе очистных сооружений чаще всего в небольшом количестве встречаются Philodina roseola, Cathypna luna, Monostyla lunaris, Monostyla cornuta, Colurella colurus. При ухудшении работы очистных сооружений появляются виды из родов Notommata и Callidina. Если эти виды розвиваються в значительном количестве это приводит к измельчению флоккул активного ила и увеличению выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников. Для борьбы с этим явлением применяют подщелачивание жидкости до рН 9 – 9,2 в течении 2 – 3 суток что вызывает гибель основной массы коловраток.

Жизненный цикл представляет собой гетерогонию, то есть чередование партеногенетического и полового размножения. В стабильных, благоприятных условиях в популяции присутствуют только самки, которые размножаются партеногенезом, то есть, производя на свет таких же самок. В неблагоприятных же условиях (к примеру, угроза пересыхания водоёма, приближение морозов) появляются гаплоидные самцы, оплодотворяющие самок, в результате чего образуются «зимние» или покоящиеся яйца с толстой защитной оболочкой. Из этих яиц выходят впоследствии (при наступлении благоприятных условий) партеногенетические самки, и цикл повторяется.

Некоторые классы коловраток (например бделлоидные — Bdelloidea) десятки миллионов лет обходятся без полового размножения. Удивительно, но в отсутствие этого важнейшего, как традиционно считается, фактора изменчивости, эти классы обогащаются десятками новых видов. Предположительно — из-за способности использования генов других мелких существ

Черви (Vermes) – простейшие многоклеточные. Из червей в сооружениях очистки промышленных и бытовых сточных вод развиваются главным образом представители класса круглых червей (Nematodes) и класса щетинковых червей – подкласс малощетинковых (Oligochaeta).

Из Oligochaeta довольно часто встречаются Aleosoma, наполненная жировыми включениями и Nais. Питаются эти черви иловыми частицами. Пропуская их через свой кишечник, они выбрасывают через свой заднепроходный канал иловые частице в виде довольно крупных комочков, склеенных из отдельных мелких частиц, скорее всего минерализованных.

Наличие большого количества червей в емкости биофильтров указывает на заиливание сооружения. При правильной эксплуатации биофильтров заиливания не происходит благодаря постоянному выносу минерализованной биопленки.

Водные насекомые – из этой группы многоклеточных организмов в биофильтрах часто встречаются личинки и куколки мушки Psychoda, также личинки комаров Podura и Chironomida самки имаго которых в большинстве случаев являются компонентом комплекса гнуса. Комары — насекомые с тонким телом (длиной 4—14 мм), длинными ногами и узкими прозрачными крыльями (размах крыльев от 5 до 30 мм). Окраска тела у большинства видов жёлтая, коричневая или серая, однако бывают чёрно- или зелёноокрашенные виды. Брюшко удлинённое, состоящее из 10 сегментов. Грудь шире брюшка. Лапки заканчиваются парой коготков. Крылья покрыты чешуйками, скопления которых иногда образуют пятна. Антенны длинные, состоят из 15 члеников. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа. У самок хоботок длинный и состоит из колющих щетинок, у самцов — без них.

Куколки подвижны. Дыхательные отверстия куколки расположены не на брюшке, как у личинок и имаго, а на верхней стороне груди, которую насекомое держит возле поверхности во время дыхания, и через которую выбирается созревшее имаго. На опустевшей оболочке куколки насекомое ждёт, пока крылья не обсохнут, прежде чем полететь.

В большом количестве эта группа насекомых встречается в биофильтрах очистных сооружений.

Водные клещи (Hydrachnidae) – это мелкие животные длиной меньше 1 см. Тело шарообразной или яйцевидной формы не расчленено ни на отделы, ни на сегменты иногда бывает яркоокрашеным. На переднем конце тела расположены глаза и две пары ротовых частиц – жвал. На брюшной стороне расположены шесть пар конечностей. Щупики вытянуты вперед в виде более или менее длинного, обычно изогнутого хоботка с ротовым отверстием на конце. Дыхание осуществляется через систему трахей, либо через особые структуры (пузыри, каналы) на спинной поверхности тела. По данным многих ученых встречаются в пленке биофильтра в значительном количестве [7, стр. 15–37].


Библиографический список
  1. Терершков В.П. Проблемы биоэнергетики / В.П. Терершков, А.И. Тужилина. Москва. – Знание. – 1985. – 64 с.
  2. Петренко В.В. Влияние систем земледелия на технологические свойства зерна и муки пшеницы озимой в процессе хранения / В.В. Петренко// Достижения науки и техники АПК. – 2012. – №12.– С. 30 – 32.
  3. Bilalis D. Performance of wheat varieties under conservation tillage / D. Bilalis, A. Karkanis, S. Patsiali // Not. Bot. Agrobo. – 2011. - №39 (2). – 28-33.
  4. Петренко В.В. Математические модели прогнозирования сохранности хлебопекарных свойств зерна пшеницы при его долгосрочном хранении / В.В. Петренко// Аграрная Россия. – 2014. – №1. – С. 43–46
  5. Артамонов В.В. Технологические схемы очистки сточных вод / В.В. Артамонов, Т.В. Вижевская. Киев. – Будивельник. – 1989. – 64 с.
  6. Петренко В.В. Переработка низкокачественного зерна пшеницы на спирт / В.В. Петренко, Т.Ю. Осипова// Сельское, лесное и водное хозяйство. – 2014. – №3 (30). – С. 13–17.
  7. Роговская Ц.И. Биохимический метод очистки производственных сточных вод / Ц.И. Роговская. Москва. – Издательство литературы по строительству. – 1988. – 140 с.


Все статьи автора «Петренко В.В.»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: