Экологическая биотехнология

Задачи экологической биотехнологии

В задачу экологической биотехнологии входит решение проблем защиты окружающей среды:

  • • переработка отходов;
  • • очистка воды;
  • • устранение загрязнений.

Экобиотехнология решает весь круг проблем, связанный с этой задачей. Сюда относятся все вопросы от разработки и совершенствования методологии комплексного исследования экосистем[1], особенно, вблизи источников загрязнения

о.с. — до разработки технологий и рекомендаций по рекультивированию почвы, биологической очистке воды и воздуха. К числу важных задач экобиотехнологии относят и биосинтез лекарственных препаратов. Они компенсируют влияние на людей и животных неблагоприятных изменений в о.с.

В круговороте веществ, загрязняющих экосистемы, огромную роль играют м.о. Их широко используют для переработки отходов жизнедеятельности человека — ядовитых веществ, бытового мусора, различных отходов, которые, в том числе, загрязняют водоемы и воздух. Многие из таких веществ очень устойчивы и требуется разработка усовершенствованных технологий.

Биологической активностью обладают многие созданные человеком вещества, особенно галогенсодержащие углеводороды. О.с. загрязняют также многие вещества природного происхождения, например, ароматические.

Биотрансформация ксенобиотиков и загрязняющих окружающую среду веществ

Чужеродные вещества (ксенобиотики), попадая в организм человека и животных подвергается различным биотрансформациям.

В окислении чужеродных веществ участвуют микросомаль- ные (микроорганизменные) монооксигеназы и комплексы мембранно-связанных ферментов.

Эти процессы протекают в воде и в почвах. Их изучение в почве очень затруднено из-за явлений адсорбций в гетерогенной среде.

Устойчивость многих ксенобиотиков в биосфере очень высока.

Примеры биотрансформации ксенобиотиков и загрязняющих веществ

1. Окисление диэтиламина с образованием канцерогенного нитросоединения в желудке млекопитающих:

2. Восстановление четыреххлористого углерода в печени с образованием промежуточного трихлорметилъного радикала, способного вступать в реакции окисления и переводить другие молекулы в перекисные соединения, вызывающие повреждение печени:

3. Трансформация оксида мышьяка с образованием триме- тилированного производного:

4. Пример конъюгата чужеродного вещества с биомолекулой растения:

5. Пример конъюгации у животных:

4.8.3. Очистка сточных вод Общая характеристика сточных вод

Состояние сточных вод определяется совокупностью ряда показателей, среди которых:

  • • органолептические свойства;
  • • физико-химические свойства;
  • • содержание нерастворимых примесей (взвешенные частицы или зольность);
  • • концентрация растворимых веществ неорганических и органических (органический «углерод»);
  • • перманганатная и дихроматная окисляемость;
  • • химическое потребление кислорода ХПК;
  • • биохимическое потребление кислорода ВПК.

Некоторые компоненты даже в минимальных количествах

влияют, как на свойства воды, так и на возможность ее очистки.

Из всех показателей наиболее трудно определяется содержание органических веществ, хотя этот показатель необходимо знать для контроля степени очистки, возможности повторного использования или сброса воды в водоемы.

Химическое потребление кислорода основано на окислении органических веществ 0,25 %-м раствором дихромата калия при кипячении пробы в 50 % (по объему) растворе серной кислоты в течение 2 ч.

Метод прост в исполнении, но при этом окисляются не все соединения.

Биохимическое потребление кислорода измеряется количеством кислорода, которое расходуется при аэробном биологическом разложении веществ, содержащихся в сточных водах в заданный интервал времени. В герметичный ферментер помещается определенное количество сточной воды, засеваются м.о., затем регистрируется количество потребляемого при окислении кислорода. Способы испытания различны. Различают потребление за 5, за 20 суток и полное. Перед анализом сточную воду нейтрализуют, слишком концентрированную разбавляют.

Важно правильно выбрать микрофлору, адаптированную к конкретным условиям эксперимента.

Для определения возможности очистки необходимо знать, как ХПК, так и ВПК, поскольку они не идентичны.

  • [1] Кузнецов А. Е., Градова Н. Б. Научные основы экобиотехнологии: учеб,пособие для вузов. М. : Мир, 2006.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >