1.4.2 Очищение Дренажного водохранилища

Биоремедиация

В природе, не подвергающейся вмешательству человека, экосистема настроена на самоочищение т.е. природа сама справляется с переработкой более не нужного ей органического материала. В утилизации органики участвует почва содержащая естественную биоту (микроорганизмы, эдафон) - живой компонент, представленный разнообразными представителями растительного и животного мира. (Приложенте 1, фото 5). В одном грамме садовой почвы содержатся десятки миллионов микроорганизмов - сапрофитов, актеномицетов, грибков, олигонитрофилов, азотобактеров и клубеньковых бактерий, бактерий разлагающих клетчатку, аммонификаторов, денитрификаторов, анаэробных фиксаторов азота. Вместе микроорганизмы составляют микрофлору почвы отвечающую за метаболизм в результате которого мертвая органика перерабатывется в плодородный гумус. Деятельность человека оказывает на окружающую среду мощное техногенное воздействие в частности загрязнением почвы и воды отходами производств и жизнедеятельности, где значительную долю занимают органические загрязнители. В результате загрязнений почвы и воды органическими веществами подавляется естественная биота, меняются соотношения между отдельными группами микроорганизмов и в целом изменяется направление метаболизма, нарушаются естественные процессы самоочищения. В районах постоянных загрязнений почвенная микрофлора в субстратах загрязнителях насчитывает, не более нескольких тысяч КОЕ на 100 граммов субстрата, одни группы микроорганизмов сохраняют присутствие, в то время как количество других критически уменьшается, нарушаются процессы почвообразования, в почве и воде накапливаются неразлагаемые отходы. В загрязненной экосистеме с подавленной полезной микрофлорой развиваются вредные и патогенные микроорганизмы - в водоемах загрязненных питательными элементами азота и фосфора стремительно развиваются опасные сине-зеленые и бурые микроводоросли вызывающие отравление воды и заморы. Техногенные и антропогенные нарушения экологического баланса серъезно изменяют санитарное состояние в месте их образования, ухудшают условия жизнеобитания людей.

Использования микроскопических почвенных обитателей для искуственной утилизации органических отходов и нейтрализации загрязнителей получила название биоремедиации (bio - жизнь, remedio - лечение). В очищаемую среду или в утилизируемые отходы вносятся высокие концентрации специально подобранных микроорганизмов, которые ранее были выделены из почвы, селекционированы и размножены в форме готового к применению препарата. В результате в нужном месте в нужное время искуственно создается высокая концентрация клеток микробных сообществ, быстрой усваивающих загрязнители в качестве главного источника энергии жизнедеятельности и при этом перерабатывающих их в продукты собственного метаболизма : углекислый газ (СО2), воду (H2O). И в результате полностью нейтрализуется неблагоприятное подавляющее воздействие загрязнителей на естественные процессы биологического самоочищения почвы и воды, нормализуется метаболизм, восстанавливается и активизируется аборигенный видовой состав микрофлоры, естественные процессы почвообразования, дыхания, самоочищения. К преимуществам биоремедиации относят недеструктивный характер в отношении окружающей среды, возможность целенаправленного применения в нужном месте в нужное время, высокая скорость усвоения и переработки микроорганизмами загрязнителей на безвредные для окружающей среды продукты жизнедеятельности бактерий, экологическая и гигиеническая безопасность. Cегодня, когда ухудшение экологических условий имеет особенно глубокий резонанс из-за высокой плотности населения и производства, биотехнология биоремедиации значительно способствует улучшению экологической обстановки и условий проживания людей, являясь резервом экологического благополучия на многие годы вперед

Микробная биотехнология

Разработка наиболее рациональных приемов использования микробов в хозяйственной деятельности человека и сознательная селекция микробов стали возможны только после разработки микроскопических методов изучения и выяснения способов расселения и размножения микроорганизмов. Пути возникновения микробов с повышенной устойчивостью или с пониженными требованиями к питательным веществам как в природных условиях под влиянием естественного отбора, так и в искусственных условиях в результате деятельности селекционеров, имеют очень важное практическое значение. Человек заинтересован получить как можно быстрее полезные формы микробов. Интенсивность естественного отбора сильно влияет на быстроту появления устойчивых форм и чем более жесток этот отбор, тем быстрее выявляются устойчивые формы. При помощи ступенчатой селекции получают новые штаммы продуцентов полезных веществ, способные расти и давать высокую продуктивность. Известно, что каждый грамм почвы содержит сотни тысяч клеток различных видов живых микроорганизмов для которых "использованный материал" - опавшая листва, отмершие растения, фекалии, трупы птиц и животных – являются источником питания и энергии. Благодаря жизнедеятельности этих микроорганизмов происходит самоочищение и самовосстановление природы. Были отобраны виды микроорганизмов наиболее приспособленные природой к извлечению энергии из 'мертвой' органики и питательных веществ, способствующие самоочищению почвы и воды от патогенных микроорганизмов и подвергнуты ступенчатой селекции с целью получения их новых улучшенных форм способных использовать различные виды тяжелой органики в качестве основного источника энергии жизнедеятельности и редуцировать их на безвредные для окружающей среды продукты микробного метаболизма.

Микробно-ферментная биотехнология

Ферменты - внеклеточные белки, синтезируемые микроорганизмами, обладают способностями либо к синтезу, либо к разложению органических веществ на более простые составляющие. Например, фермент "лигниназа" способен разлагать вещество лигнин (лигнина очень много в древесине, растительных отходах), фермент "целлюлаза" разлагает целлюлозу, фермент "липаза" разлагает жиры, "протеаза" - белки, "кератиназа" - кератин (основу волоса, пера), углеводородрасщепляюшие ферменты разлагают нефтяные углеводороды, и.т.д. Воздействие ферментов на органические вещества аналогично процессам, происходящим с пищей в желудке человека - благодаря действию ферментов органическая основа пищи разлагается на легкоусваиваемые для организма элементы. Являясь продуктом микробиологического синтеза, ферменты также обладают свойством многократно активизировать жизнедеятельность микроорганизмов, оказывая на живые микроорганизмы действие, сходное с действием допинга. Ферменты многократно ускоряют активность микроорганизмов, заставляя их активно синтезировать собственные ферменты, под воздействием которых органические вещества разлагаются на воду, углекислоту и лекгоусваиваемые элементы, которые усваиваются микроорганизмами и перерабатываются ими в безвредные продукты метаболизма. Совместное применение ферментных комплексов и сообществ научно селекционированных и селективно улучшенных естественных микроорганизмов обеспечивает значительные динамические, гигиенические, и экологические преимущества при биологической очистке почвы, воды от загрязнения, биоремедиации, конверсии органических отходов.

Микробно-ферментные составы (биопрепараты) Микрозим(tm) и сферы их применения

В рамках биотехнологии <<Микрозим>>(tm) созданы специальные высококонцетрированные составы (биопрепараты) на основе уникальных живых сообществ (консорции) 6-24 видов естественных нетоксичных непатогенных селективно улучшенных микроорганизмов и комплексов натуральных микробных ферментов (целлюлаза, лигниназа, пектиназа, кератиназа, амилаза, липаза, протеаза, уриназа, ксиланаза, углеводорорасщепляющие ферменты и др.), обладающие заданными свойствами необходимымы для эффективной и экологически безопасной биологической очистки почвы и воды от органического, биогенного, и биологического загрязнения: - Биологическая очистка сточных вод :

Cообщества 6-24 видов аэробных факультативных микроорганизмов очищают сточные воды от жиров, белков, углеводов, азота, фосфора, нитратов, фосфатов, нефтепродуктов, фекалий, патогенных микроорганизмов, интенсифицируют самоочищение водотоков и рекреационных водоемов. Биопрепараты (МИКРОЗИМ™ <<ГРИЗ ТРИТ>>, <<ВЭЙСТ ТРИТ>>, <<ДЭЙРИ ТРИТ>>, <<СЕПТИ ТРИТ>>, <<ПЕТРО ТРИТ>>) применяются для очистки сточных вод пищевых предприятий, животноводческих комплексов, хозбытовых стоков, ресторанов, автомоек. - Очистка водоемов, восстановление биологического баланса и самоочищения водоемов :

Внесение в водоем биопрепарата (12) аэробных факультативных микроорганизмов-сапрофитов позволяет очистить воду и донные отложения от органических веществ и биогенных элементов, удалить донный ил, восстановить биологическое равновесие и механизмы микробиологического самоочищения водоема, избавить водоем от засилья микроводорослей, тины, запахов, мутности воды. Биопрепарат (МИКРОЗИМ™ <<ПОНД ТРИТ>>) применяется для очистки и восстановления биологического баланса и самоочищения естественных и искуственных водоемов любых размеров. Экологические характеристики

Биопрепараты МИКРОЗИМ™:

- cодержат ассоциации (6-24)видов естественных строго сапрофитных почвенных микроорганизмов (не токсичных), выделенных из почвы, натуральные микробные ферменты, биогенные элементы, и питательную основу,

- преобразуют органические загрязнители в воду, углекислоту и безвредные для окружающей среды продукты микробного метаболизма,

- являются пробиотиками,

- интенсифицируют самоочищение почвы и воды, содержат полезную мезофильную микрофлору, интенсифицирующую микробиологическое самоочищение от потенциально опасных микроорганизмов, входящих в микробное число ОМЧ +37 С, ускоряют естественное отмирание патогенных микроорганизмов,

- полностью биологически разложимы,

- не содержат патогенных или условно патогенных микроорганизмов, генетически измененных микроорганизмов, не содержат токсичных веществ, безвредны для человека, животных, рыб, насекомых растений, зоопланктона,

- не содержат химических веществ, вредных примесей, соотвествуют требованиям СанПин 2.1.5-9800 'Охрана поверхностных вод'

- не являются загрязнителями воды, почвы, воздуха

- имеют подтвержденный био-тестированием (инфузории - цериодафнии, тетрахимена периформис) 5-й класс опасности т.е. безвредны для окружающей среды

- имеют cобcтвенный pH 7-7.5, не образуют резких кислотных и щелочных сред, абсолютно безвредны для очистных сооружений, канализации

- обладают ярко выраженным запахом навоза или хорошо удобренной почвы