Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Повышение экологической безопасности акриловых производств путем очистки сточных вод биологическим способом

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Повышение экологической безопасности акриловых производств путем очистки сточных вод биологическим способом"

На правах рукописи

ЛЕОНТЬЕВА СВЕТЛАНА ВАЛЕРЬЕВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АКРИЛОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ ПУТЕМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод БИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ

Специальности: 03.00.16 - "Экология" 03.00.23 - "Биотехнология"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2006

Работа выполнена на кафедре "Прикладная экология" Уфимского государственного нефтяного технического университета.

доктор технических наук, профессор Ягафарова Гузель Габдулловна.

Научный руководитель

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сироткин Александр Семёнович;

доктор технических наук Галиахметов Раиль Нигматьянович.

Ведущая организация

ГУЛ «Институт нефтехимпереработки РБ».

Защита состоится 29 сентября 2006 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан 28 августа 2006 года.

Ученый секретарь

Абдульминев К.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Загрязнение окружающей среды - проблема, которая приобрела в настоящее время мировое значение. Научно - технический прогресс и бурный рост предприятий химической промышленности создали широкие предпосылки для прогрессирующего загрязнения окружающей среды.

Производные акриловой кислоты, такие как акриламид (АА), акрилонитрил (АН), полиакриламид (ПАА), полиакриловая кислота (ПАК) широко применяются в химической, горнодобывающей, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Реагенты на основе акриловой кислоты приобретают все большее значение. Однако в России отсутствует современное, экологически безопасное акриловое производство.

Расширение химического производства акрилов тесно связано с проблемой очистки сточных вод и снижения отрицательного воздействия этих веществ па окружающую среду. Это особенно важно потому, что вышеназванные вещества являются высокотоксичными и относятся ко II классу опасности.

К сожалению, современная технология обезвреживания отходов производства акрилов, основанная на сжигании отработанных сточных вод, не обеспечивает решение экологических проблем, несмотря на дороговизну и сложность технологии.

Одним из перспективных направлений очистки сточных вод акриловых производств является использование локальной установки с применением активных штаммов-деструкторов акрилов.

Цель работы — минимизация технического воздействия на окружающую среду акриловых производств, путем разработки биологического способа очистки сточных вод.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

подбор эффективных штаммов-деструкторов акриловых производных из числа коллекционных культур, выделение и идентификация новых штаммов микроорганизмов-деструкторов акриловых производных из природных источников для биологической очистки сточных вод акрилового производства;

изучение особенностей протекания процесса очистки сточных вод от мономерных и полимерных производных акриловой кислоты выделенным штаммом микромицета Pénicillium sp. № 15, коллекционными штаммами Fusarium sp. №56 и Bacillus subtilis 1742Д;

оценка фитотоксичности сточных вод после очистки штаммом Pénicillium sp. №15;

разработка регрессионной зависимости очистки сточных вод от акриловых производных штаммом Pénicillium sp. № 15 от условий очистки: температуры, рН, начальной концентрации акрилов;

изучение начального этапа биодеградации АА посредством выделенного штамма микромицета Pénicillium sp. № 15;

интенсификация биологической очистки сточных вод путем использования иммобилизации штамма Pénicillium sp. № 15;

разработка способа биологической очистки сточных вод акрилового производства, основанного на использовании иммобилизованных активных штаммов-деструкторов.

Научная новизна работы

Осуществлены подбор эффективных штаммов-дсструкторов акриловых производных из числа коллекционных культур, выделение и идентификация новых штаммов микроорганизмов-деструкторов акриловых производных из природных источников для биологической очистки сточных вод акрилового производства.

Выделен и идентифицирован новый штамм микромицета Pénicillium sp. № 15, способный деградировать производные акриловой кислоты: АН, АА, ПЛК и ПАЛ в сточных водах акрилового производства.

Разработана регрессионная зависимость очистки сточных вод от акриловых производных штаммом Pénicillium sp. M 15 от условий проведения очистки: температуры (от 10 до 40°С), рН (от 5 до 9), концентрации акрилов (от 300 до 1000мг/л).

Проведена оценка на фитотоксичность продуктов метаболизма акриловых производных штаммом Pénicillium sp. № 15. Выявлено, что продукты метаболизма не обладают фитотоксической активностью.

Изучен начальный этап биодеградации АА посредством штамма Pénicillium sp. № 15. Выявлено, что при расщеплении АА выделяется аммиак.

Разработан способ локальной биологической очистки сточных вод от акриловых производных с применением иммобилизованного на керамзите штамма-деструктора Pénicillium sp. № 15.

Практическая значимость. Результаты проведенных исследований явились основой для разработки локальной биологической очистки сточных вод от акриловых производных, основанной на использовании активного штамма-деструктора Pénicillium sp. № 15.

Произведена оценка предотвращенного экологического ущерба при использовании разработанного биологического способа очистки сточных вод от акриловых производных.

Результаты, полученные при изучении процессов биодеградации производных акриловой кислоты и разработке принципиальной схемы очистки сточных вод акрилового производства, используются при чтении курса "Экологическая микробиология" и при курсовом проектировании по дисциплине «Экологическая биотехнология» для студентов специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» технологического факультета УГНТУ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на XVII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии. Реактив - 2004» (Уфа, 2004г.); республиканской научно-практической конференции "Водохозяйственный комплекс РБ. Экологические проблемы,

состояние, перспективы" (Уфа, 2005г.); 54, 55, 56-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2003 -2005 гг.); I, П и III Всероссийских научных ШТЕИ^ТЕТ-конференциях "Интеграция науки и высшего образования в области Био- и органической химии и механики многофазных систем" (Уфа, 2002-2005 гг.); I Всероссийской научно-технической ШТЕККЕТ-конференции «Современные проблемы экологии и безопасности» (Тула, 2005 г.); Международной научно-технической конференции "Актуальные : проблемы технических, естественных и гуманитарных наук " (Уфа, 2005г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе получен 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 111 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, методики, экспериментальной части, обсуждения результатов исследования, выводов, списка литературы и приложений, включает 16 таблиц, б рисунков, 2 фотографии. Список литературы состоит из 112 источников, в том числе иностранных— 18.

Аналитический обзор литературы. В обзоре произведен анализ влияния производных акриловой кислоты и сераорганических соединений на окружающую среду и организм человека. Рассмотрены основные методы очистки сточных вод от производных акриловой кислоты и сераорганических соединений, используемые в настоящее время в России и за рубежом. Приведены сведения о микроорганизмах, предлагаемых для биологической очистки сточных вод предприятий производства акриловых производных и тиокола, а также об особенностях их биотрансформации.

Материалы и методы исследований. В исследованиях использовались почва, отобранная на территории ОАО "Химпром" (г.Уфа), сточные воды ОАО "Акрилат" (г. Дзержинск, Нижегородская обл.), а также производные акриловой кислоты: АА, АН, ПАА, ПАК и сераорганическое соединение тиокол.

В качестве микроорганизмов-деструкторов производных акриловой кислоты и тиокола исследовались штаммы микроорганизмов коллекции музейных культур кафедры "Прикладная экология" УГНТУ и дикие штаммы.

При проведении экспериментов применяли современные микробиологические и биохимические методы исследований.

Количество АА определяли по УФ-спектрам на спектрографе ЦУ-УК-N111-3100 ("8Ытас1ги", Япония) в УФ - области при длине волны 251,7нм. Предварительно АА из среды экстрагировали амиловым спиртом. Исследования проводили в лаборатории радикальной полимеризации Института органической химии УНЦ РАН.

Количество акриловых полимеров определяли спектрофотометрически на приборе "БресоГ при длине волны 480 нм.

Определение фитотоксической активности продуктов биодеградации производных акриловой кислоты проводили на проростках кукурузы (гибрид трехлетний (линия МКР 33 1 СХ х линия F 22 С) X линия 1866/82 СВ).

Лабораторпо-аналитические исследования образцов почвогрунтов проводили в соответствии с общепринятыми в почвоведении методами.

Проведена статистическая обработка результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1 Скрининг микроорганизмов - деструкторов акриловых производных для очистки сточных вод акрилового производства

Наиболее перспективным направлением в очистке сточных вод от акриловой кислоты и ее производных является локальная биоочистка с использованием микроорганизмов - деструкторов.

С этой целью был проведен скрининг микроорганизмов-деструкторов производных акриловой кислоты из числа штаммов микроорганизмов коллекции музейных культур кафедры "Прикладная экология" УГНТУ и природных штаммов.

В результате проведенных экспериментов было исследовано более 50 штаммов и выявлены 4 штамма микроорганизмов, активно растущих на среде с производными акриловой кислоты в качестве единственного источника углерода и энергии: Rhodococcus erythropolis AC 1339 Д, Bacillus subtilis 1742Д Fusarium sp. №56, Arthrobacter 426.

Биодеградирующая активность штаммов Rhodococcus erythropolis AC 1339 Д и Arthrobacter 426 недостаточна для использования их в качестве активных микроорганизмов-деструкторов (за трое суток культивирования биодеградация всех акрилов не превышала 40%).

' Выявлено, что использование ассоциации штаммов Fusarium sp. №56 и Bacillus subtilis 1742 Д в соотношении 1:1 повышает степень биодеградации всех производных акриловой кислоты в среднем на 20%.

На следующем этапе работы была поставлена задача исследовать способность ассоциации штаммов Bacillus subtilis 1742 Д и Fusarium sp. № 56 очищать сточные воды, содержащие и мономерные, и полимерные акриловые производные.

Для исследований была приготовлена модельная сточная вода (МСВ), в которую добавляли АН, АА, ПАК и ПАА из расчета 250 мг/л каждого (единственный источник углерода и энергии). Также добавляли минеральные соли: (NHLO2SO4 - 1г/л, К2НР04 - 0,5 г/л, MgS04 7Н20 - 0,5 г/л, дрожжевой автолизат в качестве фактора роста и микроэлементы в следовых количествах.

Очистку проводили при температуре 25°С в течение трёх суток.

В результате очистки МСВ ассоциацией штаммов Fusarium sp. № 56 и Bacillus subtilis 1742 Д в соотношении 1:1 произошла биодеградация моносоединений (АА и АН) более чем на 90%, а полисоединений (ПАК и ПАА) более чем на 80% (таблица 1). При этом наблюдался прирост биомассы и изменение pH воды на протяжении всего опыта (таблица 2).

АН

АА

ПАК

ПАА

Щ Fusarium sp. №56 + Bacillus subtilis 1742 Д

■ Fusarium sp. №56

□ Bacillus subtilis 1742 Д

□ Rhodococcus erythropolis AC 1339 Д

■ Arthrobacter 426

Рисунок 1 - Степень очистки сточных вод от некоторых производных акриловой кислоты за трое суток при использовании коллекционных культур. микроорганизмов

Таблица 1 - Степень очистки сточных вод от производных акриловой

кислоты в МСВ через трое суток очистки

Соединение Степень очистки, %

24 ч 48 ч 72 ч

АН 73,1 92,6 93,8

АА 69,6 90,3 92,2

ПАК+ПАА 58,5 70,2 83,5

Таблица 2 - Результаты роста ассоциации в МСВ

Нач. ( 24 ч 48 ч 72 ч

Биомасса, г/л

0,008±0,001 0,302±0,001 0,355±0,001 0,405±0,001

Изменение рН среды

7,80 7,82 7,85 : 7,87

Таким образом, ассоциация штаммов микромицетов Fusarium sp. № 56 к бактерий Bacillus subtilis ВКМ 1742 Д, взятых в отношении 1:1, способна деградировать производные акриловой кислоты при их совместном присутствии.

2 Выделение нового штамма-деструктора для очистки сточных вод от производных акриловой кислоты

В результате исследований диких штаммов микроорганизмов был выделен новый штамм микромицета, обладающий способностью деградировать производные акриловой кислоты (АН, АА, ПАК и ПАА).

В результате морфологических, физиолого-биохимических исследований выделенная культура отнесена к микромицетам рода Pénicillium. Штамм идентифицирован и депонирован в коллекцию музейных культур кафедры «Прикладная экология» Уфимского государственного нефтяного технического университета в группе мицелиальных грибов и имеет регистрационный номер 15.

Штамм Pénicillium sp. M 15 имеет следующую характеристику: образует хорошо развитый мицелий на сусле 3° Б, а также среде Чапека.

Молодые колонии белого цвета. По мере развития колонии приобретают зеленоватую окраску. Воздушный мицелий хрупкий, слегка пушистый, вначале белый, затем зеленоватый. Конидиеносцы легко отделяются от гиф, легко ломаются, одиночные или ветвистые, бесцветные или слабо пигментированные, септированные, различной длины, прямые или изогнутые, светлые, гладкие, ветвистые.

Исследования показали, что особенно хорошо из числа Сахаров штамм усваивает глюкозу, слабее фруктозу, галактозу, L-арабинозу. Из дисахаридов лучше усваивает сахарозу, чем лактозу. Разлагает целлюлозу, желатину, гидролизует крахмал. Слабо использует муравьиную кислоту НСООН. Щавелевая кислота СООН-СООН практически не потребляется и ингибирует рост культуры.

На смесях углеводов рост Pénicillium sp. № 15 заметно усиливается.

Хорошо усваивает маннит, глюконовую, сахарную кислоты.

Не обладает лецитиназной активностью, что указывает на то, что патогенные свойства у культур не должны проявляться.

Культура аэробна, растет в диапазоне температур от 10 до 40°С, оптимальная область от +23 до +30°С. Растет в диапазоне рН=5-9, оптимальная зона от 7 до 8.

Штамм не патогенен для человека и животных (имеется протокол об исследовании патогенности культуры микроорганизма).

Была исследована способность штамма Pénicillium sp. №15 деградировать мономерные (АН и АА) и полимерные (ПАА, ПАК) производные акриловой кислоты.

В результате опытов выявлено, что штамм микромицета Pénicillium sp. №15 обладает высокой деградирующей активностью по отношению ко всем производным акриловой кислоты, при этом степень биодеградации мономерных соединений составила более 85%, а полипроизводных - более 77% (таблица 3). Во всех опытах наблюдался прирост биомассы микроорганизмов и изменение рН среды в сторону подщелачивания.

По биостойкости производные акриловой кислоты можно расположить в следующем порядке: АН > АА > ПАК > ПАА.

Таблица 3 - Результаты очистки сточных вод от некоторых акриловых производных штаммом Pénicillium sp. № 15 в жидкой минеральной среде

Соединение Параметр роста Параметр роста в начале культивирования Изменение параметров роста на третьи сутки культивирования при нач. концентрации мономера, мг/л

300 500 1000

1 2 3 4 5 6

АН рН 7,80 7,86 7,87 7,87

Биомасса, г/л 0,008±0,001 0,14410,001 0,142±0,001 0,140±0,001

Степень очистки, % - 93,8 90,4 86,9

АА рН 7,80 7,86 7,87 7,86

Биомасса, г/л 0,008+0,001 0,139±0,001 0,138±0,001 0,135±0,001

Степень очистки, % - 92,2 88,6 85,0

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5 6

РН 7,80 7,86 7,86 7,86

ПАК Биомасса, г/л 0,008±0,001 0,125±0,002 0,123+0,001 0,120±0,001

Степень очистки, % - 85,2 83,5 80,1

рН 7,80 7,86 7,86 7,85

ПАА Биомасса, г/л 0,008±0,001 0,120±0,001 0,118±0,002 0,117+0,001

Степень очистки, % - 80,1 79,1 77,3

На следующем этапе работы была поставлена задача исследовать способность штамма Pénicillium sp. № 15 очищать сточные воды, содержащие и мономерные и полимерные акриловые производные.

Для исследований была приготовлена МСВ, в которую добавляли АН, АА, ПАК и ПАА из расчета 250 мг/л каждого (единственный источник углерода и энергии). Также добавляли минеральные соли: (NH^SC^ - 1г/л, К2НРО4 - 0,5 г/л, MgSQ» 7НгО - 0,5 г/л, дрожжевой автолизат в качестве фактора роста и микроэлементы в следовых количествах.

Очистку проводили при температуре 25°С в течение трёх суток.

Таблица 4 - Результаты биоочистки МСВ, содержащей производные акриловой кислоты, штаммом Pénicillium sp.№ 15

Время очистки, ч Прирост биомассы, г/л рН Степень биодеградации, %

АН АА ПАК+ПАА

0 - 7,80 0 0 0

24 0,302±0,001 7,82 73,3 69,8 59,2

36 0,341±0,002 7,84 91,2 89,9 69,4

48 0,35510,001 7,85 92,6 90,3 70,2

72 0,402±0,002 7,87 94,1 92,9 84,1

В результате очистки МСВ штаммом Pénicillium sp. № 15 произошла биодеградация моносоединений (АА и АН) более чем на 90%, а полисоединений (ПАК и ПАА) более чем на 80% (таблица 4). При этом наблюдался прирост биомассы и изменение рН воды в сторону подщелачивания на протяжении всего опыта.

Известно, что в реальных сточных водах химических производств содержатся различные токсичные элементы, ингибирующие жизнедеятельность микроорганизмов. С целью оценки способности штамма Pénicillium sp. № 15 очищать производственные сточные воды были исследованы стоки ОАО "Акрилат" (г.Дзержинск, Нижегородской обл.). В качестве фактора роста в сточную воду добавляли дрожжевой автолизат в следовых количествах. При помощи 5%-ного раствора NaHCOj доводили рН до 7, В сточную воду вводили посевной материал в виде суспензии штамма макромицета Pénicillium sp. № 15 в количестве 5% от объема. В аэротенк при помощи компрессора продувался воздух в количестве 15-20 л/мин. Об очистке сточных вод судили по снижению показателя ХПК.

Выявлено, что предлагаемая культура Pénicillium sp. № 15 способна очищать сточную воду от производных акриловой кислоты, при этом через трое суток очистки ХПК снизилось с 1000 до 400 мг 02/л.

Таким образом, штамм Pénicillium sp. № 15 может быть использован в качестве активного штамма-деструктора для биологической очистки сточной воды акрилового производства

3 Изучение начального этапа биодеградации АА

Для определения начального этапа биодеградации производных акриловой кислоты штаммом Pénicillium sp. №15 в качестве примера использовали АА.

Для изучения начального этапа биодеградации АА были проведены эксперименты в жидкой минеральной среде Чапека. В качестве единственного источника углерода, азота и энергии добавляли АА в количестве 500 мг/л. Для биодеградации АА в среду вносили суспензию штамма Pénicillium sp. № 15 в количестве 3% об. Культивирование проводили в качалочных колбах на термостатированной качалке при температуре 30 °С и частоте вращения ЮОмин"1. Колба с минеральной средой, содержащая АА, но не инокулированная микроорганизмами, являлась контрольной.

Ежедневно определяли количество АА, содержание ионов аммония и количество биомассы микроорганизмов.

содержание аммония в опытной колбе, хЮО г/л содержание аммония в контрольной колбе, xl 00 г/л —содержание АА в опытной колбе, г/л

содержание АА в контрольной колбе, г/л -■-изменения биомассы микроорганизмов, г/л

Рисунок 3 - Динамика биодеградации АА штаммом Pénicillium sp. №15

Как видно из рисунка 3, количество АА в опытной колбе постепенно снижается, максимальное снижение идет в течение первых трех суток. В культуральной жидкости опытной колбы накапливаются ионы аммония, на третьи сутки их количество составляет 0,9 мг/л, а на десятые - 2,7 мг/л.

При этом наблюдается прирост биомассы, что свидетельствует об использовании микроорганизмами азота и углерода в качестве питательных веществ.

Таким образом, деградация АА штаммом Pénicillium sp. № 15 идет с образованием ионов аммония по реакции

+ н2о

CH2 = CH-CONH2 -► СН2=СН - СООН + NH3

Как следует из реакции, приведенной выше, промежуточным продуктом биотрансформации АА может быть акриловая кислота.

4 Фнтотоксическая активность продуктов микробиологической деградации производных акриловой кислоты в жидкой среде

С целью изучения токсичности продуктов биодеградации производных акриловой кислоты после трех суток культивирования Pénicillium sp. №15 были поставлены опыты с каждым из акрилов: АА, АН, ПАА, ПАК. Начальная концентрация акриловых производных составляла 1 г/л. Опыт проводили на проростках кукурузы, которые первоначально проращивали в течение трех суток, а затем отбирали проростки, имеющие одинаковую длину центрального корешка. Тестирование культуральной жидкости проводили в течение 25 суток при температуре 25-26°С. Контрольным являлось среднее значение длины центрального корешка кукурузы, инкубированной в водопроводной воде.

Результаты опытов показали, что продукты метаболизма изученных акриловых производных не проявляли фитотоксической активности.

5 Разработка регрессионной зависимости степени очистки сточных вод от акриловых производных от условий очистки

В результате обработки экспериментальных данных получено уравнение регрессии процесса биологической очистки сточных вод, содержащих мономерные акриловые производные штаммом микромицета Pénicillium sp. №15 в зависимости от температуры (+10...+40 °С), рН (5...10), концентрации акриловых производных (300...1000 мг/л).

Y=59,5-0,019xr 1,451х2+1,77х3+0,0005 lxix2+ +0,001 xix3+0,049x2x3-0,000079xix2x3,

где у — степень очистки сточных вод, %;

xi - концентрация акрилового производного, мг/л; Х2 - температура, °С; х3 - рН среды.

Результаты по степени биодеградации АН и АА, рассчитанные по разработанному уравнению регрессии, оказались сопоставимы с опытными данными.

6 Интенсификация биологической : очистки сточных вод от акриловых производных путем иммобилизации клеток штамма Pénicillium sp. №15

В настоящее время все более широкое применение на практике находят природоохранные мероприятия с применением иммобилизованных микроорганизмов. Иммобилизация клеток способствует повышению жизнеспособности и деструктивной активности микроорганизмов в связи с сохранением ферментативной активности на уровне, более высоком, чем у взвешенных клеток.

С целью подбора носителей для иммобилизации штамма микромицета Pénicillium sp. №15 исследовали наиболее дешевые и доступные материалы: песок, щебень, керамзит, резиновую крошку.

Для этого в суспензию штамма Pénicillium sp. №15, с содержанием биомассы микроорганизма не менее 0,05 г/л, загружали исследуемый носитель: песок, щебень, керамзит или резиновую крошку. Через 24 часа носитель извлекали из суспензии, и смывали адсорбированную им биомассу дистиллированной водой.

Результаты исследований представлены на рисунке 4.

1111

резиновая песок гравий керамзит

крошка

Образцы носителей

Рисунок 4 — Результаты способности носителей адсорбировать биомассу штамма Pénicillium sp. №15

В результате исследований выявлено, что наибольшей способностью адсорбировать биомассу штамма Pénicillium sp. № 15 обладает керамзит (320 мг/г сорбента).

Исследования показали, что при использовании иммобилизованного на керамзите штамма-деструктора Pénicillium sp. № 15 степень биодеградации всех акриловых производных возрастает в среднем на 10% по сравнению с применением этого штамма без иммобилизации.

350

300

250

I 200

S

|150 1 100 1 50

â

Выявлено, что степень биодеградации всех производных акриловой кислоты сохраняется при использовании иммобилизованных штаммов в течение 15 суток. По истечении 15 суток необходима регенерация.

Для регенерации керамзита предлагается его обжиг при температуре

300°С.

7 Разработка способа биологической очистки сточных вод акрилового производства

Исследования биологической очистки сточных вод от акриловых производных с использованием штамма Pénicillium sp. M 15 в свободном и иммобилизованном виде проводили на лабораторной установке, представленной на рисунке 5.

Лабораторная установка состоит из емкости с мешалкой для подготовки сточной воды 1, биореактора с иммобилизованными микроорганизмами 3 и фильтровальной установки 5.

Подготовка сточных вод заключается в разбавлении до Х1Ж=1000мгС>2/л водопроводной водой. В качестве фактора роста в сточную воду добавляли сухой дрожжевой автолизат в количествах 0,01 % масс. рН сточной воды доводили до 6...7 при помощи 5%-ного раствора гидрокарбоната натрия ХаНСОз.

Биореактор представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость объемом 10 л с двумя горизонтальными слоями иммобилизованного штамма Pénicillium sp. M 15. Для иммобилизации микроорганизмов использовали керамзит (d=0,5...1,0 см), так как по предварительным исследованиям он обладал наибольшей адсорбирующей способностью по отношению к штамму Pénicillium sp. Aê 15.

Керамзит с микроорганизмами может быть использован до 15 суток.

Подготовленные сточные воды периодически поступают в биореактор. Так как осуществляется аэробная очистка сточных вод, в биореактор компрессором подается воздух в количестве 300 л/ч.

Температура в биореакторе поддерживается на уровне +25°С. Для поддержания температурного режима с точностью ±5,0 °С биореактор имеет электроподогрев и терморегуляторы TRC. Контроль за температурой осуществляется по показаниям потенциометра КСП-4 TIR, с помощью хромель-алюмелевых термопар ТЕ.

Сточная вода из биореактора подается на воронку Бюхнера. В качестве фильтрующего материала использовали фильтровальную бумагу. Фильтрат отправляли на анализирование качества очистки. О степени очистки судили по уменьшению ХПК.

Степень очистки сточных вод ОАО «Акрилат» (г. Дзержинск) составила 70% за трое суток очистки (ХПК снизилось с 1000 до ЗООмгОг/л).

. Таким образом, полученные результаты лабораторных исследований могут быть использованы при проектировании установки локальной очистки сточных вод акриловых производств.

Воаа для разбавления, биотрин,соли

Рисунок 5 - Лабораторная установка биохимической очистки сточных вод от акриловых производных: 1- приемная емкость; 2- мешалка; 3-биореактор; 4 - микроорганизмы, иммобилизованные на керамзите; 5 -фильтровальная установка.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Выделен и идентифицирован новый штамм микромицета Pénicillium sp. № 15, способный деградировать производные акриловой кислоты: АН, АА, ПАК и ПАА. Штамм депонирован в коллекцию музейных кулыур кафедры "Прикладная экология" УГНТУ.

2 Осуществлен скрининг музейных культур, в результате которого выявлено 4 штамма микроорганизмов, способных расти на среде с производными акриловой кислоты в качестве единственного источника углерода и энергии: Rh. erythropolis АС-1339Д, Fusarium sp. № 56, Bacillus subtilis 1742 Д и Arthrobacter 426. Выявлена способность штаммов Fusarium sp. № 56 и Bacillus subtilis 1742 Д очищать сточные воды, содержащие акриловые производные АН, АА, ПАК и ПАА, причем использование ассоциации этих штаммов, взятых в соотношении 1:1, усиливает эффект очистки от акрилов в среднем на 20%.

3 Установлена способность выделенного штамма Pénicillium sp. № 15 и коллекционных штаммов Fusarium sp. № 56 и Bacillus subtilis 1742 Д очищать сточные воды, содержащие и мономерные (АА и АН), и полимерные (ПАК и ПАА) акриловые производные.

4 Разработана регрессионная зависимость степени биологической очистки сточных вод, содержащих мономерные акриловые производные, штаммом микромицета Pénicillium sp. № 15 от температуры (+10...+40 °С), рН (5... 10), концентрации акрилов (300...1000 мг/л).

5 Проведена оценка на фитотоксичность продуктов метаболизма акриловых производных штаммом Pénicillium sp. № 15. Выявлено, что продукты метаболизма не обладают фитотоксической активностью.

6 Изучен начальный этап биодеградации АА посредством штамма Pénicillium sp. № 15. Выявлено, что при расщеплении АА выделяется аммиак.

7 Осуществлен . подбор носителей для иммобилизации штамма Pénicillium sp. № 15 . Выявлено, что наибольшей адсорбционной способностью обладает керамзит.

8 Разработана принципиальная схема локальной биологической очистки, сточных вод акрилового производства с применением иммобилизованного на керамзите штамма-деструктора: Pénicillium sp. M15.

Материалы диссертации опубликованы в 15 научных работах, из них первые 2 — в соответствии с перечнем ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК РФ.'

1. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B. Локальная очистка сточных вод производства акриловой кислоты и ее производных // Нефтегазовое дело. -2005.-№3.-С.281-284

2. Пат. 2269488 Российская федерация, МПК C02F3/34. Способ биологической очистки сточных вод предприятий химической промышленности производства акриловой кислоты и ее производных / Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Пузин Ю.И., Ролыгак Л.З.; завл. 12.04.2004; опубл. 10.02.2006, Бюл.№4.

3. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Рольник Л.З. и др. Изучение особенностей биодеградации некоторых производных акриловой кислоты в водной среде // Интеграция науки и высшего образования в области Био- и органической химии и механики многофазных систем: материалы II Всерос. науч. INTERNET-конф. - Уфа: Реактив, 2003. - С. 14.

4. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Кунгурова Е.А. Изучение биодеградации некоторых производных акриловой кислоты // Материалы 54—й науч. -техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. - Уфа: УГНТУ, 2003. — С.143.

5. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Рольник Л.З. и др. Биодеградация производных акриловой кислоты в модельных сточных водах // Экология и мы: материалы респ. студенческой науч.-практ. конф. - Уфа: Уфим. гос. ин-т сервиса, 2004. - С. 62-63.

6. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Рашитова Г.В. и др. Изучение фитотоксичности продуктов микробиологической деградации производных акриловой кислоты в жидкой среде // Материалы 55—й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. — Уфа: УГНТУ, 2004. - С. 399.

7. Леонтьева C.B., Ягафарова Г.Г., Ильина Е.Г. Изучение биодеградации производных акриловой кислоты в водной среде // Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии: материалы XVII Междунар. науч.-техн. конф. - Уфа: Реактив, 2005. -Т.2. - С. 150-154

8. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Пузин Ю.И. и др. Очистка сточных вод, содержащих производные акриловой кислоты // Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: материалы Междунар. пауч.-техн. конф. - Уфа: УГНТУ, 2005. - С.237-240

9. Ягафарова Г. Г., Леонтьева С. В., Ильина Е. Г. Биодеградация некоторых производных акриловой кислоты в водной среде с помощью микромицета рода Pénicillium II Современные проблемы экологии и безопасности: материалы I Всерос. науч.-техн. INTERNET-конф. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Т. 3. - С. 23.

10. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Ильина Е.Г. Особенности биодеградации производных акриловой кислоты в водной среде с помощью

микромицета рода Pénicillium. // Интеграция науки и высшего образования в области Био- и органической химии и механики многофазных систем: материалы III Всерос. науч. INTERJNET-конф. - Уфа: Реактив, 2005. - С.7.

11. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B. Скрининг микроорганизмов-деструкторов производных акриловой кислоты. // Водохозяйственный комплекс РБ: экологические проблемы, состояние, перспективы: материалы респ. науч. -практ. конф. - Уфа: БГАУ, 2005. - С.118-123.

12. Ягафарова Г.Г., Леонтьева C.B., Федорова Ю.А. Поиск и идентификация нового штамма микроорганизма - деструктора акриловой кислоты. // Сб. материалов конкурса научных работ студентов вузов РБ. - Уфа, 2005. - С. 85-86.

13. Леонтьева C.B., Ягафарова Г.Г. Новый микромицет для очистки сточных вод от производных акриловой кислоты // Материалы 56-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. — Уфа: УГНТУ, 2005. -С.203.

14. Федорова Ю.А., Леонтьева C.B., Ягафарова Г.Г.. Микроорганизмы-деструкторы производных акриловой кислоты // Научное и экологическое обеспечение современных технологий: материалы респ. науч.-практ. конф. — Уфа: Уфим. гос. ин-т сервиса, 2005. - С.З.

15. Федорова Ю.А., Леонтьева C.B., Ягафарова Г1Г. Первый этап биодеградации акриламида штаммом микромицета Pénicillium sp. №15 II Промышленность. Безопасность. Экология: тез. докл. Всерос. науч.-техн. конф. в рамках 56-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. - Уфа, 2005. - С.134-135.

Подписано в печать 21.08.06. Бумага офсетная. Формат 60x80 1/16. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 158.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета. Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Леонтьева, Светлана Валерьевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Усовершенствование биологической очистки сточных вод

1.2 Проблема охраны окружающей среды от загрязнения отходами, содержащими производные акриловой кислоты

1.3 Основная характеристика акриловой кислоты и ее производных как экотоксикантов

1.3.1 Область применения производных акриловой кислоты

1.3.2 Источники загрязнений, содержащих производные акриловой кислоты

1.3.3 Опасность загрязнений, содержащих акриловые производные

1.4 Методы утилизации отходов акрилового производства

1.4.1 Технология очистки сточных вод, образующихся при производстве акрилонитрила

1.4.2 Технология очистки сточных вод акрилового производства методом сжигания на примере очистных сооружений ОАО «Акрилат» г. Дзержинск, нижегородская обл.)

1.5 Применение микроорганизмов-деструкторов для утилизации отходов акрилового производства

1.6 Механизм биодеградации производных акриловой кислоты

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика материалов, использованных в работе

2.2 Биологические объекты исследования

2.3 Составы питательных срёд, использованных в работе

2.4 Аналитические методы 49 2.4.1 Метод количественного определения акрилонитрила при помощи 49 сульфита натрия

2.4.2 Метод количественного определения акриламиды

2.4.3 Количественный анализ акриловых полимеров

2.4.4 Метод измерения массовой концентрации ионов аммония в очищенных сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера

2.5 Метод подбора штаммов - деструкторов производных АК: АН, АА, ПАА, ПАК из числа коллекционных штаммов музейных культур

2.6 Метод оценки биодеградирующей способности штаммов микроорганизмов Rh. erythropolis AC-1339Д, Fusarium sp. 56, Bacillus subtilis 1742 Д и Arthrobacter 426 относительно некоторых производных АК

2.7 Метод выделения микроорганизмов из природных образцов загрязненных почв

2.8 Методы определения биохимических признаков микроорганизмов

2.9 Метод исследования очистки сточных вод от мономерных и полимерных производных АК штаммом Penicillium sp. №

2.10 Метод изучения процессов биологической очистки модельных сточных вод с использованием штамма Penicillium sp. №

2.11 Метод изучения биологической очистки промышленных стоков

2.12 Метод изучения начального этапа биодеградации АА штаммом Penicillium sp. №

2.13 Методы изучения фитотоксической активности продуктов микробиологической деградации производных акриловой кислоты в жидкой среде

2.14 Метод подбора носителей для иммобилизации штамма Penicillium sp. №

2.15 Метод исследования биологической очистки сточных вод от акриловых производных с использованием штамма Penicillium sp. №

15 в свободном и иммобилизованном виде

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Скрининг микроорганизмов - деструкторов-акриловой кислоты и 66 её производных

3.2 Оценка способности штаммов микроорганизмов Rh. erythropolis 68 АС-1339Д, Fusarium sp. 56, Bacillus subtilis 1742 Д и Arthrobacter 426 очищать модельные сточные воды от некоторых производных АК

3.3 Выделение нового штамма-деструктора для очистки сточных вод 75 от производных акриловой кислоты

3.3.1 Выделение микроорганизмов из природных образцов 75 загрязненных почв

3.3.2 Исследование очистки сточных вод от мономерных производных 77 АК штаммом Penicillium sp. №

3.3.3 Исследование очистки сточных вод от полимерных производных 79 АК штаммом Penicillium sp. №

3.3.4 Биологическая очистка модельных сточных вод , с 81 использованием штамма Penicillium sp. №

3.3.5 Биологическая очистка стоков ОАО "Акрилат" (г. Дзержинск, 83 Нижегородская обл.) штаммом Penicillium sp. №

3.4 Изучение начального этапа биодеградации АА

3.5 Фитотоксическая активность продуктов микробиологической 86 деградации акриловых производных в жидкой среде

3.6 Разработка регрессионной зависимости степени сточных вод от акриловых производных от условий очистки 3.7 Интенсификация биологической очистки сточных акриловых производных путем иммобилизации клеток Penicillium sp. № 15 3.7.1 Подбор носителей для иммобилизации клеток штамма Penicillium 90 sp. N очистки вод от 90 штамма

3.7.2 Исследования биологической очистки сточных вод от акриловых 91 производных с использованием штамма Penicillium sp. №15 в свободном и иммобилизованном виде

3.8 Определение величины предотвращённого экологического ущерба 92 в результате использования биологической очистки сточных вод акрилового производства

Введение Диссертация по биологии, на тему "Повышение экологической безопасности акриловых производств путем очистки сточных вод биологическим способом"

Проблема расширения химического производства акрилонитрила, акриламида и акриловой кислоты тесно связана с проблемой полной очистки сточных вод и снижения отрицательного воздействия этих веществ на окружающую среду. Решения этой проблемы можно достигнуть путем повышения эффективности функционирования существующих очистных сооружений с применением современных эффективных технологий в этой области.

Сточные воды предприятий химической промышленности, поступающие на очистные сооружения, характеризуются сложностью своего химического состава. Они содержат сложные органические соединения неприродного происхождения.

Акриловая кислота и её производные являются крупнотоннажными продуктами, используемыми в химическом, лакокрасочном, горнодобывающем, целлюлозобумажном производствах. Прямой сток с предприятий производства и использования акриловых производных может вызвать сильное загрязнение окружающей среды вследствие их высокой токсичности.

Существующие в настоящее время термические, химические и физико-химические способы очистки сточных вод от акриловых производных довольно дороги, не всегда эффективны и трудоемки. Наиболее перспективными, экономически рентабельными и достаточно эффективными являются биологические методы очистки сточных вод, основанные на способности некоторых микроорганизмов использовать для своего метаболизма акриловые производные в качестве единственного источника углерода и энергии.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Загрязнение окружающей среды - проблема, которая приобрела в настоящее время мировое значение. Научно -технический прогресс и бурный рост предприятий химической промышленности создали широкие предпосылки для прогрессирующего загрязнения окружающей среды.

Производные акриловой кислоты, такие как акриламид (АА), акрилонитрил (АН), полиакриламид (ПАА), полиакриловая кислота (ПАК) широко применяются в химической, горнодобывающей, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Реагенты на основе акриловой кислоты приобретают все большее значение. Однако в России отсутствует современное, экологически безопасное акриловое производство.

Расширение химического производства акрилов тесно связано с проблемой очистки сточных вод и снижения отрицательного воздействия этих веществ на окружающую среду. Это особенно важно потому, что вышеназванные вещества являются высокотоксичными и относятся ко II классу опасности.

К сожалению, современная технология обезвреживания отходов производства акрилов, основанная на сжигании отработанных сточных вод, не обеспечивает решение экологических проблем, несмотря на дороговизну и сложность технологии.

Одним из перспективных направлений очистки сточных вод акриловых производств является использование локальной установки с применением активных штаммов-деструкторов акрилов.

Цель работы - минимизация технического воздействия на окружающую среду акриловых производств, путем разработки биологического способа очистки сточных вод.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: подбор эффективных штаммов-деструкторов акриловых производных из числа коллекционных культур, выделение и идентификация новых штаммов микроорганизмов-деструкторов акриловых производных из природных источников для биологической очистки сточных вод акрилового производства; изучение особенностей протекания процесса очистки сточных вод от мономерных и полимерных производных акриловой кислоты выделенным штаммом микромицета Penicillium sp. № 15, коллекционными штаммами Fusarium sp. №56 и Bacillus subtilis 1742 Д; оценка фитотоксичности сточных вод после очистки штаммом Penicillium sp. № 15; разработка регрессионной зависимости очистки сточных вод от акриловых производных штаммом Penicillium sp. № 15 от условий очистки: температуры, рН, начальной концентрации акрилов;

- изучение начального этапа биодеградации АА посредством выделенного штамма микромицета Penicillium sp. № 15; интенсификация биологической очистки сточных вод путем использования иммобилизации штамма Penicillium sp. № 15; разработка способа биологической очистки сточных вод акрилового производства, основанного на использовании иммобилизованных активных штаммов-деструкторов.

Научная новизна работы. Осуществлены подбор эффективных штаммов-деструкторов акриловых производных из числа коллекционных культур, выделение и идентификация новых штаммов микроорганизмов-деструкторов акриловых производных из природных источников для биологической очистки сточных вод акрилового производства.

Выделен и идентифицирован новый штамм микромицета Penicillium sp. № 15, способный деградировать производные акриловой кислоты: АН, АА, ПАК и ПАА в сточных водах акрилового производства.

Разработана регрессионная зависимость очистки сточных вод от акриловых производных штаммом Penicillium sp. № 15 от условий проведения очистки: температуры (от 10 до 40°С), рН (от 5 до 9), концентрации акрилов (от 300 до 1000мг/л).

Проведена оценка на фитотоксичность продуктов метаболизма акриловых производных штаммом Penicillium sp. № 15. Выявлено, что продукты метаболизма не обладают фитотоксической активностью.

Изучен начальный этап биодеградации АА посредством штамма Penicillium sp. № 15. Выявлено, что при расщеплении А А выделяется аммиак.

Разработан способ локальной биологической очистки сточных вод от акриловых производных с применением иммобилизованного на керамзите штамма-деструктора Penicillium sp. № 15.

Практическая значимость. Результаты проведенных исследований явились основой для разработки локальной биологической очистки сточных вод от акриловых производных, основанной на использовании активного штамма-деструктора Penicillium sp. № 15.

Произведена оценка предотвращенного экологического ущерба при использовании разработанного биологического способа очистки сточных вод от акриловых производных.

Результаты, полученные при изучении процессов биодеградации производных акриловой кислоты и разработке принципиальной схемы очистки сточных вод акрилового производства, используются при чтении курса "Экологическая микробиология" и при курсовом проектировании по дисциплине «Экологическая биотехнология» для студентов специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» технологического факультета УГНТУ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на XVII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии. Реактив - 2004» (Уфа, 2004г.); республиканской научно-практической конференции "Водохозяйственный комплекс РБ. Экологические проблемы, состояние, перспективы" (Уфа, 2005г.); 54, 55, 56-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2003 - 2005 гг.); I, II и III Всероссийских научных INTERNET-конференциях "Интеграция науки и высшего образования в области Био- и органической химии и механики многофазных систем" (Уфа, 2002-2005 гг.); I Всероссийской научно-технической INTERNET-конференции «Современные проблемы экологии и безопасности» (Тула, 2005 г.); Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук " (Уфа, 2005г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе получен 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 111 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, методики, экспериментальной части, обсуждения результатов исследования, выводов, списка литературы и приложений, включает 16 таблиц, 6 рисунков, 2 фотографии. Список литературы состоит из 112 источников, в;том числе иностранных- 18.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Леонтьева, Светлана Валерьевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выделен и идентифицирован новый штамм микромицета Penicillium sp. № 15, способный деградировать производные акриловой кислоты: АН, АА, ПАК и ПАА. Штамм депонирован в коллекцию музейных культур кафедры "Прикладная экология" УГНТУ.

2. Осуществлен скрининг музейных культур, в результате которого выявлено 4 штамма микроорганизмов, способных расти на среде с производными акриловой кислоты в качестве единственного источника углерода и энергии: Rh. erythropolis АС-1339Д, Fusarium sp. № 56, Bacillus subtilis 1742 Д и Arthrobacter 426. Выявлена способность штаммов Fusarium sp. №56 и Bacillus subtilis 1742 Д очищать сточные воды, содержащие акриловые производные АН, АА, ПАК и ПАА, причем использование ассоциации этих штаммов, взятых в соотношении 1:1, усиливает эффект очистки от акрилов в среднем на 20%.

3. Установлена способность выделенного штамма Penicillium sp. № 15 и коллекционных штаммов Fusarium sp. №56 и Bacillus subtilis 1742 Д очищать сточные воды, содержащие и мономерные (АА и АН), и полимерные (ПАК и ПАА) акриловые производные.

4. Разработана регрессионная зависимость степени биологической очистки сточных вод, содержащих мономерные акриловые производные, штаммом микромицета Penicillium sp. № 15 от температуры (+10.+40 °С), рН (5. 10), концентрации акрилов (300. 1000 мг/л).

5. Проведена оценка на фитотоксичность продуктов метаболизма акриловых производных штаммом Penicillium sp. № 15. Выявлено, что продукты метаболизма не обладают фитотоксической активностью.

6. Изучен начальный этап биодеградации АА посредством штамма Penicillium sp. № 15. Выявлено, что при расщеплении АА выделяется аммиак.

7. Осуществлен подбор носителей для иммобилизации штамма Penicillium sp. № 15 ■ . Выявлено, что наибольшей адсорбционной способностью обладает керамзит.

8. Разработана принципиальная схема локальной биологической очистки сточных вод акрилового производства с применением иммобилизованного на керамзите штамма-деструктора: Penicillium sp. № 15.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Леонтьева, Светлана Валерьевна, Уфа

1. Бобков А.С., Блинов А.А., Роздин И.А., Хабарова Е.И. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности: Учебник для вузов. Изд. 2-е. М.: Химия, 1998. - С. 295-311.

2. Лапицкая М.П., Зуева Л.И., Балаескул Н.М., Кулешова Л.В. Очистка сточных вод. Минск: Высшая школа, 1983. - 256 с.

3. Очистка производственных сточных вод. / Под ред. Ю.И. Турского и И.В. Филиппова. Л.: Химия, 1967. - С. 291-325

4. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Л.: Химия, 1987. - 208 с.

5. Когановский A.M., Левченко Т.М., Рода И.Г. Адсорбция органических веществ из воды. Л.: Химия, 1987. - 256 с.

6. Мухланов М.А., Горштейн А.Е., Тумаркина Е.С. и др. Основы химической технологии. М.: Высшая школа, 1983. - 335 с.

7. Гвоздев В.Д., Ксенофонтов Б.С. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков. М.: Химия, 1988. - 112 с.

8. Яковлев С.В., Корюхина Т.А. Биохимические процессы в очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 1980. - 200 с.

9. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков: Учебное пособие / Д.А.Кривошеин, П.П.Кукин, В.Л.Лапин и др. М.: Высшая школа, 2003. - 344 с.

10. Ковалева Н.Г. Ковалев В.Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности. -М.: Химия 1987. 160 с.

11. Экологическая биотехнология. / под ред. К.Р. Форстера, Д.А.Дж. Вейза. Л.: Химия, 1990. - 383 с.

12. Бортников И.И., Босенко A.M. Машины и аппараты микробиологических производств. Минск: Высшая школа, 1982. - 288 с.

13. Очитка производственных сточных вод в аэротенках. М.: Стройиздат, 1973.-223с.

14. Радионов А.И., Клушин В.И., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989. - 512 с.

15. Поруцкий Г.В. Биохимическая очистка сточных вод химических производств. М.: Химия, 1975. - 256 с.

16. Ягафарова Г.Г., Сафаров А.Х. Микроорганизмы и окружающая среда: Учеб. Пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. - 206с.

17. Патент № 2175646 США, МКИ3 С 02 F 3 /0.

18. Патент № 2356821 США, МКИ3 С 02 F 3 /32.19.ВСТ. 2001.№12.-С. 12-13.

19. Патент № 2078738 РФ, МКИ3 С 02 F 3/34,3/12.

20. Патент № 2099293 РФ, МКИ3 С 02 F 3/02,3/0,8.

21. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. - С. 221,348 - 349.

22. Патент № 2081852 РФ, МКИ3 С 02 F 3/32.

23. Патент № 2196744 РФ, МКИ3 С 02 F 9/14.25. "Инвестиции". Международный деловой журнал №1 от 01.06.1994. Рубрика "Инвестиционные проекты предприятий"26. http://www.prime-tass.ru

24. Акрилонитрил. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Всемирная организация здравоохранения. Женева. 1989. С.9-33.

25. Акриламид. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Всемирная организация здравоохранения. Женева. 1989. С.9-33.

26. Г.Г. Ягафарова. Экологическая биотехнология в нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности: Учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2001. - 214с.

27. Рязанов Я.А. Справочник по буровым растворам. М.: Недра, 1979. -215 с.

28. Дихтярь Т.Д. Разработка реагентов для предупреждения прихватов и повышения показателей отработки долот: Дис. на соискание уч. ст. кандидата технических наук. Уфа, 1997. - 24 с.

29. Leonard A., Garny U., Poncelet F. et al. // Toxicol.lett. 1981. - V.7. -№4-5. - P.329-334.

30. Starostina N.G., Lusta K.A., Fichte B.A. // Eur. J. Appl. Microbiol. Bio-technol. 1983. - V. 18. - № 5. - P.264-270.

31. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водоемов. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно питьевого и культурно-бытового водопользования. Гигиенические нормативы. ГН 2.1.5.689-98

32. А.С. Тимонин. Инженерно-экологический справочник.Т.2 — Калуга: Изд-во Н.Бочкаревой, 2003. С. 155-164

33. Илялетдинов А.Н., Алиева P.M. Микробиология и биотехнология очистки промышленных сточных вод. Алма-Ата: Гылым, 1990.- 223 с.

34. Скрининг штаммов деструкторов акриловой кислоты и её производных. Моисеева Т.Н., Козулин С.В., Куликова Л.К. Воронин С.П. // Биотехнология. 1991. №6. С. 79-83.

35. Максимов А.Ю., Овечкина Г.В., Демаков В.А. Поиск бактериальных штаммов для биотехнологического синтза акриламида. // Проблемы химии и экологии: Тезисы докладов конференции молодых ученых и студентов. Пермь, 1999.-С.11-12.

36. Yang Н., Xie S., Xian Н. et al. // Acta Microbiol. Sin. 1984. - V. 24. -№3. - P.256-261.

37. Yamada H., Asano Y., Nino T et al. // J. Ferment. Technol. 1979 -V/57 -№1. - P. 8-14

38. Козулин C.B., Моисеева Т.Н., Куликова JI.K. и др. Штамм бактерий Pseudomonas pseudoalcaligenes, используемый для очистки сточных вод от нитрила акриловой кислоты: Пат. 1712407 РФ // Б.И. №6 С.110.

39. Биотехнологический способ очистки отходов бурения от нефти и полимерных реагентов. Ягафарова Г.Г., Гатаулина Э.М, Барахнина В.Б. // Прикладная биохимия и микробиотехнология, 1999, т.35, №2. С.178-181.

40. Барахнина В.Б. Способы интенсификации биоочистки почвы и воды от нефти, нефтепродуктов и некоторых буровых отходов: Дис. на соискание уч. ст. кандидата технических наук. Уфа, 1999.

41. Brown L., Rhead М. М., Hill D. at al. Ill Water. Res. 1976. - V. 5. -P. 884-886.

42. Croll B.T., Arecell G.M., Hodge R.P. // Water. Res. 1974. - V. 8. -P. 989-993.

43. Определение концентрации акриловой кислот, акриламида и акри-лонитрила с помощью микробных клеток. О.В. Игнатов, С.М. Рогачева, Н.А. Хоркина, С.В. Козулин, В.В. Игнатов // Прикладная биохимия и микробиология. 1998. Т. 34 №4. С.460-464.

44. Liu Ming, Jiao Peng, Cao Zhu'an // Huagong xuebao = J. Chem. Ind. And Eng. (China) 2001. - 52, №10,- P. 847-852.

45. Andreoni V.,Bernasconi, Sorlini С., Villa М. // Ann.Microbiol. 1990. V. 40. №2. Р.279-286.

46. Шефтель В.О. Полимерные материалы. Токсические свойства. Справочник. Л.: Химия 1982. С. 10-11.

47. В. В. Худолей. Канцерогены: характеристики, закономерности, механизмы действия. СПб.: НИИ Химия СпбГУ, 1999.- С146-148.

48. Справочник биохимика: Пер. с англ./Дарсон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К.- М.: Мир, 1991. С.38.

49. Справочник химика. М.: Химия, 1983. - С.404-407.

50. Практикум по микробиологии / Под ред. Н.С.Егорова. М.:Химия, 1973.-307 с.

51. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. М.: Химия, 1983. - 70 с.

52. Тереитьев А.П., Обтемперанская С.И. Метод количественного определения акрилонитрила при помощи сульфита натрия. // Журнал аналитической химии, 1956, T.XI, вып.З. С.

53. Шарипов А.У., Долганская В.Ю. Инструкция по количественному анализу акриловых полимеров в водных растворах. Тюмень, 1987 19с.

54. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Под. ред. Н.С.Егорова. М.: Издательство МГУ. - 1983. - 210 с.

55. Пат. РФ №1805097 от 20.12.93. Г.ГЛгафарова, И.Н.Скворцова и др. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов // Изобретения. 1993. - №12. - С.52.

56. А.С. СССР №1742226, МКИ5 С02 3/34 F 1/20. Штамм бактерий Bacillus subtilis, осуществляющий деградацию 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты/ Т.В. Маркушева, B.C. Никитина, И.Н. Скворцова, Г. Г. Ягафарова, Р.Н. Хлесткин// Изобретения. 1992, №23. - С. 112.

57. Пат. РФ №2126041. Ягафарова Г.Г, Гатауллина Э.М. Барахнина В.Б. и др. Штамм микромицета Fusarium species №56 для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов // Изобретения. 1999. - №4. - С. 593.

58. Методы почвенной микробиологии и биохимии //Под. ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Издательство МГУ, 1991. - 304 с.

59. Герхардт Ф. Методы общей бактериологии. М.: Мир, 1993. - 535 с.

60. З.Н. Кочемасова, С.А. Ефремова, A.M. Рыбаков Санитарная микробиология и вирусология/. М.: Медицина, 1987. - 252 с.

61. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерения массовой концентрации ионов аммония в очищенных сточных водных фотометрическим способом с реактивом Несслера. Москва, 1995. -12с.

62. Методы биотестирования качества водной среды / Под ред. О.Ф.Филипенко. -М: Изд-во МГУ, 1989. 106с.

63. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии.-М: Химия, 1971.-С. 173-250.

64. Спиридонов А.А., Васильев Н.Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов: Учеб. Пособие. -Свердловск: изд-во УПУ им. С.М. Кирова, 1975. С. 136-137.

65. Самойлов Н.А., Ильина Е.Г. Инженерные методы расчета физико-химических свойств веществ: Учеб. Пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. -190с.

66. Беккер З.Э. Физиология и биохимия грибов. М.: Изд-во МГУ, 1988.-215 с.

67. Определитель бактерий Берджи. В 2 -х т.: Пер. с англ. / Под ред. Дж.Хоулта, Н. Крига, П. Снита и др. М.: Мир, 1997. - Т.2- 368 с.

68. Цион Р.А. Определитель микробов. -М: ОГИЗ-Сельхозгиз, 1948. -С.418-425.

69. Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. -М.: Наука, 1989.-288 с.

70. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. М.: Химия, 1973. - 320 с.

71. Канализация. Наружные сети и сооружения. СниП 2.04.03-85. М.: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1986. - С.35-39

72. Яковлев С.В., Корелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод. Минск: Высшая школа, 1983. - 256 с.

73. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды, М.: Мир, 1987.411 с.

74. Радченко О.С., Собчук Л.А. Микробная очистка сточных вод производства синтетических жирных кислот в анаэробных условиях. // Химия и технол. воды. 1994. - 16, N 3. - С. 322-328.

75. Акименко В.К., Штаркман Н.Б., Образцова А.Я.и др. Анаэробная биодеградация отходов химической промышленности на примере компонентов сточных вод (мет)акрилатных производств

76. Биотехнол. защиты окруж. среды: Тез. докл. конф., Пущино, 18-19 окт., 1994.-С. 12-13.

77. Kesson С.М., Lawson D.H., Baird A.W. Acrylamide poisoning // Postgrad. Med. J. —1977. —№53. —P. 16-17.

78. Mapp C., Mazzotta M., Bartolucci G.B., Fabbri L. Neuropathy due to acrylamide: First observations in Italy // Med. Lav. —1977. —№68(1). —P. 1-12.

79. Garland Т.О., Patterson M.W. Six cases of acrylamide poisoning // Br. Med. J. —1967. —№4. —P. 134-138.

80. Takahashi M., Ohara Т., Hashimoto K. Electrophysiological study of nerve injuries in workers handling acrylamide // Int. Arch. Arbeitsmed. —1971. — №28.—P. 1-11.

81. Cavanagh J.B., Gysberg M.F. Ultrastructural features of the Purkinje cell damage caused by acrylamide in the rat: A new phenomenon in cellular neuropathology//J. Neurocytol.—1983.—№12.—P. 413-437.

82. Igisu H., Goto I., Kawamura Y., Kato M. Acrylamide encephaloneuropa-thy due to well water pollution // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. —1975. —№38. —P. 581-584.

83. Остапова И.Ф. Фармакокинетика, токсикология и фармакодинамика акриламида, метакриламида и диацетонакриламида. Автореф. дис. канд. мед. наук. Ярославль, 1981. —17 с.

84. Новиков С.М., Новикова Е.Е. // Гигиена и токсикология высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. -Л., 1979. С. 277.

85. Dixit R., Mukhtar Н., Seth Р.К., Krishna Murti Conjugation of acrylamide with glutathione catalised by glutathione-S-transferases of rat liver and brain // Biochem. Pharmacol. —1980. —№30 (13). —P. 1739-1744.

86. Miller M.J., Carter D., Sipes I.G. Pharmacokinetics of acrylamide in Fisher — 344 rats // Toxicol. Appl. Pharmacol. —1982. —№63. —P. 36-44.

87. Перова Н.М. Токсикологическое изучение полимеров винилкапро-лактама и акриламида, предполагаемых к использованию в медицине, и их гигиеническая регламентация. Автореф. дис.канд. мед. наук.

88. Kankaanpaa J., Elovaara Е., Hemminki К., Vainio Н. Embriotoxicity of acrolein, acrylonitrile and acrylamide in developing chick embryos // Toxicol. Lett. —1979.—№4.— P. 93-96.

89. Shiraishi Y. Chromosome aberrations induced by monomeric acrylamide in bone marrow and germ cells of mice // Mutat. Res. —1978. —№57. —P. 313324.

90. Кнаап А. и др.// Европейское общество по мутагенам внешней среды: Ежегодная конференция. Тезисы докладов. М., 1984. - С. 247.

91. Котловский Ю.В., Бекерев В.Е., Бачманова Г.И., Иванов В.В. Взаимодействие акрилатов с системой микросомального окисления печени крыс // Вопросы медицинской химии. 1985. - №6. - С. 74-77.

92. Котловский Ю.В., Гришанова А.Ю., Иванов В.В. Взаимодействие метилметакрилата и акриламида с системой микросомального окисления печени крыс // Вопросы медицинской химии. 1984. - №5. - С. 44-47.

93. Бабанов Г.П. Местные проявления действия нитрила акриловой кислоты на кожу и слизистые оболочки // Врачебное дело. 1957. - №5. - С. 511-514.

94. Козеева Е.Е. Производство и экспериментальные исследования по гигиенической оценке акриламида. Автореф. дис. канд. мед. наук.

95. Антоньев А.А., Рогайлин В.И. Профессиональные дерматозы, вызываемые акрилонитрилом, и их профилактика // Тр. Пермского гос. мед. института. 1970. - Т. 99. - С. 103-106.

96. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. Л.: Химия, 1977. - 608 с.

97. Павленко Н.И., Бега З.Г., Изжеурова В.В. и др. Интенсификация биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов// Химия и технология воды.-1989.- T.l 1, N 6.- С.541-544.;102. http://www.ecovestnik.ru.103. http://www.acrilat.ru.

98. Технологический регламент № 10-2003 цеха очистки и утилизации сточных вод корпус 424 ОАО «Акрилат» (г.Дзержинск).

99. Ramakrishna С., Desai J.D. Byconversion of acrylonitrile to acryla-mide by Arthrobacter sp. // Indian J. Exp. Biol. 1993. - 31, N 2. - C. 173-177. -Англ.-ISSN 0019-5189.106. Регламент ПО «Химпром».107. http://rvodokanal.narod.ru/.

100. Гвоздяк П.И., Дмитриенко Г.Н., Куликов Н.И. Очистка сточных вод прикрепленными микроорганизмами// Химия и технология воды.-1985.-Т.7, N 1.- С.64-68.

101. Скрябин Г.К., Кощеенко К.А. Иммобилизованые клетки микроорганизмов // Биотехнология-М.:Наука,1984.- С.70-77.

102. Сёмочкина Н.Ф. Адгезии микроорганизмов-деструкторов эфиров о-фталевой кислоты на капроновом носителе // Микробиология и биотехнология на рубеже XXI столетия: материалы Междунар. конф. Минск, 2000 г.

103. Первушин Ю.В., Куликов Н.И. Анализ работы сооружений биологической очистки с сообществами прикрепленных микроорганизмов// Биотехнология.-1990.-N.4. -С.64-68.1. СПРАВКА

104. О депонировании штамма Penicillium sp. № 15 в коллекции культур микроорганизмов

105. Депозитор: Уфимский государственный нефтяной технический университет, 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

106. Авторы: Г. Г. Ягафарова, С. В. Леонтьева, А. X. Сафаров

107. Штамм депонирован 5 декабря 2004 года под регистрационным номером № 15 в группе мицелиальных грибов.

108. Адрес коллекции: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1, Уфимский государственный нефтяной технический университет, кафедра «Прикладная экология».у ^

109. Зав. лабораторией кафедры «Прикладная экология» «у^ Г.М. Кузнецова