Фенол и его производные — органические соединения, которые часто содержатся в промышленных сточных водах и представляют серьезный риск для экологии и здоровья людей. Длительное воздействие фенолов на организм человека может обернуться серьезными расстройствами нервной системы, нарушением работы дыхательных органов и даже сердца.
При этом существуют культуры микроорганизмов, которые используют загрязнитель в качестве источника питания, что позволяет применять их для очистки сточных вод от фенола. Ученые ПНИПУ провели эксперименты — выделили культуру микроорганизмов и определили, как фенол влияет на их рост и жизнедеятельность и как увеличить способность бактерий поглощать загрязнитель.
В ходе исследования политехники установили концентрацию фенола, при которой рост бактерий будет максимальным. Для этого изучили их поведение на средах с различным содержанием вещества — от 0 до 100 мг/л. Оптимальным для хорошего роста микробов оказалось значение 50 мг/л, большее содержание фенола (100 мг/л) снижает скорость роста, а меньшее — не дает микроорганизмам достаточного питания.
— Для оценки эффективности использования твердого носителя мы провели эксперимент и сравнили использование бактерий в естественном состоянии и в закрепленном на древесные опилки. Для изучения скорости потребления фенола к суспензии с исследуемой культурой добавили растворы фенола, приготовленные таким образом, чтобы его концентрация составляла 50 мг/л и фиксировали изменение концентрации количественным методом. Древесные опилки использовали разных фракций — 10 мм и 3-5 мм, чтобы определить какие из них обладают большим поглощающим эффектом, — поделилась магистрант кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Анастасия Корзухина.
— Использование дополнительного поглощающего материала сохраняет биохимическую активность микроорганизмов по отношению к фенолу. Результаты эксперимента показали, что бактерии, закрепленные на древесных опилках, утилизируют фенол лучше, чем в своем естественном состоянии. Размер опилок также влияет на поглощение вещества. Лучше использовать размер 3-5 мм, так как общая площадь поверхности, включая поверхность в порах, в таком случае больше, — объясняет доцент кафедры «Химия и биотехнология» Пермского Политеха, кандидат химических наук Ольга Бахирева.
Авторы исследования полагают, что закрепление микроорганизмов на древесные опилки может стать эффективным и перспективным способом улучшения процесса биологической очистки воды от фенола.
Статья с результатами опубликована в сборнике «Химия. Экология. Урбанистика», №1, 2023 год.
«Экология и безопасность территорий» — одно из ключевых направлений Пермского НОЦ «Рациональное недропользование». Ранее мы рассказывали о разработке учеными ПГНИУ и группой конструкторов установки для очистки грунтовых вод от нефти.