Сорбционные свойства мха по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам

Выпуск промышленной продукции с каждым годом увеличивается, что влечет за собой неминуемое загрязнение окружающей среды. Использовавшиеся раньше методы мониторинга за состоянием окружающей среды и методы защиты ее от различных органических и неорганических загрязнителей не всегда эффективны и достаточны в сложившемся положении.

В настоящее время значительно обострились проблемы связанные с воздействием на окружающую среду неорганических загрязнителей. Из неорганических веществ наибольшую экологическую опасность для окружающей среды создают тяжелые металлы и их соединения, которые накапливаются в водном и воздушном бассейнах.

Промышленность использует сотни тысяч химических веществ, практически все элементы периодической таблицы нашли применение в различных отраслях науки и техники. Так, можно отметить невероятное увеличение применения и соответственно производства тяжелых металлов и их соединений. На этом фоне возрастает значение современной биотехнологии, так как за последние десятилетия эта наука совершила огромный рывок, и сейчас достижения биотехнологии позволяют решать в том числе и экологические проблемы. Например, широко используются микроорганизмы для очистки сточных вод (активный ил), известны исследования по применению лишайников и водорослей для экологического мониторинга. Активно ведутся исследования по извлечению металлов из растворов с помощью мицелиальных грибов и бактерий. При сорбции металлов из растворов они накапливаются в биомассе до определенной концентрации. При этом содержание металлов в биомассе микроорганизмов может быть весьма значительным. Для повышения эффективности используются различные методы иммобилизации микроорганизмов, т.е. закрепления их на различных носителях, в качестве которых можно использовать как синтетические, так и природные материалы.

Благодаря своим свойствам все более широкое применение в качестве природных сорбентов-носителей находят древесные опилки, целлюлоза, торф, а также мох. Мох достаточно новый вид природного носителя, который можно использовать в качестве загрузки, однако на настоящий момент проведено недостаточно исследований возможности его широкого промышленного применения.

БГТУ 00.00.ПЗ

Изм.

Кол.уч.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Разраб.

Ковалевич А.

Стадия

Лист

Листов

Пров.

1

2

Консульт.

БГТУ 7140607 2004

Н. контр.

Утв.

Целью данной дипломной работы является изучение сорбционных свойств мха по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам, а также изучение сорбционной способности системы «мох-микроорганизмы» и выявление доли участия каждого компонента этой системы в процессе биосорбции металлов (ионов кадмия(II) и меди(II)).

Исследования велись в следующих направлениях:

1. Изучение возможности применения Pseudomonas aeruginosa для извлечения тяжелых металлов из разбавленных водных растворов;

2. Изучение сорбции металлов мхом вида Sphagnum;

3. Определение сорбционной способности сложной системы «мох-микроорганизмы»;

4. Изучение кинетики сорбции металлов мхом, микроорганизмами и системой «мох-микроорганизмы»;

5. Определение влияния концентрации ионов тяжелых металлов на жизнедеятельность микроорганизмов.

17. Юдакв А.А., Зубов В.Н., Ксеник Т.В. Получение и применение сорбентов для очистки воды, загрязненной нефтепродуктами. // Химия в интересах устойчивого развития. – 1998. – 6, №4-с.175-179.

18. Лапенко Л.А., Виленский М.Г. Метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии в фоновом мониторинге тяжелых металлов./ Мониторинг фонового загрязнения природной среды./Под ред. Ю.А. Израэля, Ф.Я. Ровинского. Вып.3. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - С.216-223.

19. Вериченко С.Б., Повжиткова М.С., Лысенко М.К. Адсорбция пепсина желудочного сока активированным углем // Физиол. журнал. —1986. —Т. 32, №3. —C. 293—297.

20. Николаев В.Г., Стрелко В.В. Гемосорбция на активированных углях. —К.: Наукова думка, 1979. —286 с.

21. Мур, Джеймс В. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияний. –М.: Наука, 1987. с.4-26.

22. Мур Дж.В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. - М.: "Мир", 1987.

23. Нецинеску К. Общая химия. - М.: "Мир", 1968.

24. Никаноров А.М. Гидрохимия: учеб. пособие - Л.: Гидрометеоиздат,1989.

25. Горбач Н.Н., Кобзарь Н.Н. Влияние промышленного загрязнения атмосферного воздуха на состояние лишайников. Материалы к симпозиуму прибалтийских и белорусских микологов и лихенологов 21-23 сент. 1977 г.Вильнюс, 1977. с.52-53.

26. Ремезова О.В., Беляков Н.А., Трюфанов В.Ф. Сравнительная активность некоторых природных и синтетических энтеросорбентов при экстремальной гиперлипидемии // Вопр. питания. —1992. —№5—6. —С. 52—55.

27. Понькина Н.А., Иойлева К.А. Исследование адсорбции красителей сосновым лигнином // Труды конф. АН СССР "Вопр. исп-ния древесины в сульфатно-целлюлозном произ-ве", Петрозаводск, 10—13 окт. 1963 г. —Петрозаводск, 1963. —Вып. 38, C. 26—30.

28. Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воде водоемов санитарно-бытового водопользования. — М., 1971.

29. Реймерс Н.Ф. Азбука природы. Микроэнциклопедия биосферы. М.: "Знание", 1980.

30. Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. - М.: "Мир", 1966.

31. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши./ Под ред. А.Д. Семенова. — Л.: Гидрометеоиздат,1977.

32. Самонова О.А., Кулешова Н.А., Асеева Е.Н., Кудерина Т.М. Формы соединений тяжелых металлов в почвах Среднего Поволжья. - Казань, 1988.

33. Сборник санитарно-гигиенических нормативов и методов контроля вредных веществ в объектах окружающей среды. — М.,1991.

34. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. - М.: "Высшая школа", 1994.

35. Справочник по гидрохимии./ Под ред. А.М. Никанорова. -Л.: Гидрометеоиздат, 1988.

36. Стругацкий М.К., Надеинский Б.П. Общая химия. -М.: "Высшая школа", 1965.

37. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. / Под ред. Н.Г. Зырина и Л.К. Садовниковой. - М.: Изд. МГУ, 1985.

38. Лысенко Я.О., Болотнова Т.В., Суровцева В.Ю. Использование Vitatabs Maxi в лечении и профилактике хронической свинцовой интоксикации и сочетанной патологии // Тез. докл. II Межд. симп. "Питание и здоровье: биол. акт. добавки к пище", М., 25—27 апр. 1996 г. —М., 1996. —С. 86..

39. Ohicimen Ebhodrage. Адсорбционное исследование тяжелых металлов на привитых сополимерах целлюлозы.// J. Appl. Polim. Sci. – 1986.- 32.№5, с.4971-4976.

40. Эйхлер В. Яды в нашей пище. - М.: "Мир", 1993.

41. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Пищевые волокна и новые продукты питания (обзор) // Вопр. питания. —1998. —№2. —C. 35—41.

42. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. —М.: МАИК "Наука", 1998. —304 с.

43. Пищевые волокна как сорбенты экологически вредных веществ в желудочно-кишечном тракте / М.С. Дудкин, Л.Ф. Щелкунов, С.П. Решта и др. // Тез. докл. науч. конф. "Морфология, физиология и клиника пищеварения", Одесса, 15—18 нояб. 1993 г. —Одесса, 1993. —C. 35—36.

44. Пищевые волокна — радиопротекторы / М.С. Дудкин, Л.Ф. Щелкунов, Н.А. Денисюк и др. // Вопр. питания. —1997. —№2. —C. 12—14.

45. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Пищевые волокна побочных продуктов переработки винограда как сорбенты экологически вредных веществ. Сообщение I // Изв. вузов. Пищ. технология. —1998. —№2—3. —C. 77—79.

46. Концентраты пищевых волокон как энтеросорбенты экологически вредных веществ / М.С. Дудкин, С.П. Решта, Е.И. Данилова и др. // Матер. науч.-практ. конф. "Науч.-техн. и технол. обеспечение увеличения производства конкурентноспос. прод. для детского питания", Одесса, 28—30 нояб. 1995 г. —Одесса, 1995. —C. 40—41.

47. Лечебно-профилактические продукты питания на основе пищевых волокон / М.С. Дудкин, С.П. Решта, Е.И. Данилова и др. // Там же. —C. 43—44.

48. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Характеристика биополимеров жмыха виноградных семян // Изв. вузов. Пищ. технология. —1995. —№5—6. —C. 27—30.

49. Сорбция холевых кислот пищевыми волокнами / Е.И. Данилова, М.С. Дудкин, Л.Ф. Щелкунов, А.А. Фомичев // Вопр. питания. —1996. —№1. —C. 30—33.

50. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Проблема комплексного использования винограда и пути ее решения // Хранение и перер. сельхозсырья. —2000. —№1. —С. 56—59.

51. Патент Украины 27962, МКИ А 23 L 1/212, 1/2165. Способ получения пищевых волокон / Л.Ф. Щелкунов, M.С. Дудкин, А.А. Фомичев. —Бюл. —2000. №5.

52. Патент Украины 22505А, МКИ А61К 35/78. Способ лечения сахарного диабета / М.С. Дудкин, Л.Ф. Щелкунов, Е.И. Данилова. —Бюл. —1998. №2.

53. Патент Украины 10383 А, МКИ А61К 35/78. Способ снижения содержания экологически вредных веществ в организме человека / М.С. Дудкин, Л.Ф. Щелкунов, С.П. Решта и др. —Бюл. —1996. №4.

54. Щелкунов Л.Ф., Дудкин М.С., Корзун В.Н. Пища и экология. Одесса: Оптимум, 2000. —517 с.

55. Щелкунов Л.Ф. Характеристика вторичных ресурсов переработки винограда и технология консервирования пищевых продуктов на их основе: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. —Одесса, 1993. —260 с.

56. Голубев В.Н., Фархан А.Х. Профилактика токсичного отека легких пектиновыми препаратами // Тез. докл. ІІ Межд. симп. "Питание и здоровье: биол. акт. добавки к пище", М., 25—27 апр. 1996 г. —М., 1996. —C. 36.

57. Жеребiн Ю.Л., Кушнiр І.Г., Железко О.М. Деметалізація та аналіз piдкої консервованої продукції за допомогою фiтомеланiнів // Наук. працi Одес. держ. акад. харч. технологій. —Одеса, 1996. —С. 148—152.

58. Панасюк А.Л. Винные дрожжи —сорбенты тяжелых металлов//Пищ. пром-сть. —1991. —№4. —C. 74.

59. Lafon-Lafourcade S. Souches de levures // Bull. O.I.V. —1984. —V. 637. —Р. 185.

60. Щербаков С.С., Потий В.С., Давидов Е.Р. Условия сорбции катионов тяжелых металлов препаратами клеточных оболочек дрожжей // Изв. вузов. Пищ. технология. —1995. —№5 —6. —C. 22—26.

61. СНБ 2.04.05-98. Естественное и искусственное освещение. – Мн.: Минстройархитектуры РБ, 1998.

62. Методические указания по дисциплине «Охрана труда». Ч.1. /Л.А. Минич, В.С. Болтовский и др. – Мн: БТИ им. С.М. Кирова, 1986.

63. Пожаровзрываемость веществ и материалов и средств их тушения: Справ. Изд.: В 2 книгах. Кн. 1 / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. – М.: Химия, 1990; Кн.2 / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. – М.: Химия, 1990.

64. Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей / Под общ. Ред. Н.В. Лазарева. – Л.: Химия, 1976, т.1; т.2; 1977, т.3.

65. СанПиН №11-19-94. Перечень регламентированных в воздузе рабочей зоны вредных веществ: Сб. официальных документов по медицине труда и производственной санитарии. Ч.2. – Мн.: МЗ РБ, 1994.

66. РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

67. СНиП 2.09.04-87. Административные и бытовые здания.

68. Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности в дипломных проектах (работах). / Г.А. Чернушевич, И.Т. Ермак, А.А. Челноков, В.В. Перетрухин, В.М. Сацура и др. – Мн.: БГТУ, 2004.

69. Тиво П.Ф., Быдко И.Г., Тяжелые металлы и экология. – М.:Наука, 1996, с.5-41.

70. Введение в химию биогенных и химических элементов и химический анализ , под ред. Берковского Е.Г., Минск: Вышэйшая школа, 1997, с.38-43.

71. Скрябин Г.К., Кощеенко К.А. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. – В.кн.: Биотехнология М.: Наука, 1984, с.70-77.

72. Звягинцев Н.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. – М.: Изд-во МГУ, 1979, с. 114-142.

73. Белясова Н.А. Биохимия и молекулярная биология – Минск: БГТУ,2002.

74. Пуннинг Я.М. Концентрация серы в лишайниках как критерий их жизнедеятельности.// Лихеиндикация состояния окружающей среды. Талин, 1978, с.197.

75. Боченина Н.В., Молчанова И.В. Поступление и прочность закрепления радионуклидов в растениях мхов в зависимости от условий их произрастания.// Лихеиндикация состояния окружающей среды. Материалы всесоюзной конференции 3-5 октября 1978, Таллин, 1978, с.197.

76. Скрипниченко И.И., Золотарева Б.Н., Мартин Ю.А. Мхи и лишайники как индикаторы содержания ртути в окружающей среде.// Лихеиндикация состояния окружающей среды. Материалы всесоюзной конференции 3-5 октября 1978, Талин, 1978, с.56-62.

77. Harju Leo. The pH effect on the ion-exchage process of mosses: (Pap.) Int. Meet. Struct. Org. Chem. And Appl. Environ. Res . and Chem. Peat and Hum. Subst., Turku, 7-9 Febr.: 1990// Ann. Acad. Sci. Fenn. Ser. A2.-1990.-#277. с. 269-270.

78. Climo R.S. The role of sphagnum in peatlands. In: Parcun. Stonemas and H.A.P. Ingram (eds). Conserving peatlands. CAB International . NY, 1997.

79. Изучение адсорбции свинца биомассой Rhizopus arrhizus. // Sichuan Univ. Nat. Sci.- 1991.-28, №2, с. 261-264.

80. Ohicimen Ebhodrage. Адсорбционное исследование тяжелых металлов на привитых сополимерах целлюлозы.// J. Appl. Polim. Sci. – 1986.- 32.№5, с.4971-4976.

81. Yamagi T., Hoscino M., Narita E. Адсорбция поверхностно-активных веществ на кристобалитных породах в водных растворах. // Nipon kagku kaishi. J. Chev. Soc. Jap.- 1995. №12.- с.960-965.

82. НПБ 5-2000. Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь. Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – Мн.: МЧС РБ, 2001.

83. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

84. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.

85. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

86. Типовые отраслевые нормы бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты // Химические производства. Ч.1. Вып. 14. – М.: Профиздат, 1989; Химические производства. Ч.2. Вып. 15. – 1989.

87. Типовые отраслевые нормы бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты / М.И. Даева и др.- М.: Профиздат, 1988.

88. СНиП 2.04.09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений.

89. Закон Республики Беларусь « О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера // Ведомости Национального собрания Республики Беларусь 1998. №19.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультете ТОВ

Кафедра биотехнологии и биоэкологии

Специальность биотехнология

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К дипломному проекту (работе) на тему

Сорбционные свойства целлюлозных препаратов по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам

Дипломник Ковалевич А.П.

Руководитель

Зав. Кафедрой

Консультанты

Нормоконтролеры

________________ ______________

Дипломный проект защищен с оценкой ______________

Председатель ГЭК ______________

Минск 2004 г.