- •Содержание
- •Введение
- •Тема № 1 Введение. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков План:
- •2. Современное экологическое состояние земельных ресурсов, необходимость альтернативного биологического земледелия. Сельскохозяйственные системы безотходного экологически чистого производства
- •Обоснование необходимости альтернативного биологического земледелия.
- •3. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков. Понятие биотрансформации, биодеструкции и биодоступности
- •4. Микроорганизмы – деструкторы. Генетические основы создания рекомбинантных микроорганизмов – деструкторов органических ксенобиотиков
- •Генетические основы создания рекомбинантных микроорганизмов – деструкторов органических ксенобиотиков
- •Тема № 2 Биотрансформация загрязнений неорганической природы. Биодеструкция природных и синтетических полимерных материалов План:
- •Биотрансформация загрязнений неорганической природы.
- •Биотрансформация загрязнений неорганической природы.
- •1.1. Биотрансформация соединений азота.
- •1.2. Биотрансформация металлов. Биотрансформация соединений серы. Микробное выщелачивание и биогеотехнология металлов. Химизм процесса микробного взаимодействия с минералами и горными породами.
- •1) Биогидрометаллургия, или бактериальное выщелачивание;
- •2) Биосорбция металлов из растворов,
- •3) Обогащение руд.
- •1.3. Транслокационная миграция тяжелых металлов и радионуклидов в растения
- •1.4. Накопление загрязнений гидробионтами
- •2. Биодеструкция природных и синтетических полимерных материалов.
- •2.1. Разложение природных полимеров
- •2.2. Биодеградация ксенобиотиков лигнолитическими микроорганизмами
- •2.3. Биодеградация синтетических полимерных материалов. Проблема создания биодеградируемых пластиков
- •Синтетические биоразлагаемые полимеры
- •2. Классификация методов биологической очистки сточных вод
- •3. Общие принципы очистки сточных вод и организации очистных сооружений
- •4. Аэробная биологическая очистка сточных вод
- •5. Анаэробная биологическая очистка сточных вод
- •6. Биологическая очистка природных водоемов. Биопруды и гидроботанические площадки
- •2. Биологическое удаление тяжелых металлов и радионуклидов
- •3. Фиторемедиация
- •История
- •Биологические основы очистки и дезодорации газов. Методы биодезодорации.
- •Тестовые задания Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Список рекомендуемой литературы
Синтетические биоразлагаемые полимеры
Несмотря на то, что в области создания биодеградируемых полимеров активно развиваются направления по получению полиэфиров на основе гидроксикарбоновых кислот, а также композиционных материалов с использованием природных полимеров, важное место в исследованиях занимает проблема придания свойств биоразложения хорошо освоенным многотоннажным промышленным полимерам: полиэтилену, полипропилену, поливинилхлориду, полистиролу и полиэтилентерефталату.
Так как перечисленные полимеры и изделия из них при захоронении могут храниться вечно, то вопрос придания им способности биоразлагаться стоит особенно остро.
В настоящее время активно разрабатываются три направления:
- введение в структуру биоразлагаемых полимеров молекул, содержащих в своем составе функциональные группы, способствующие ускоренному фоторазложению полимера;
- получение композиций многотоннажных полимеров с биоразлагаемыми природными добавками, способными в определенной степени инициировать распад основного полимера;
- направленный синтез биодеградируемых пластических масс на основе промышленно-освоенных синтетических продуктов.
К фоторазлагаемым полимерам относятся сополимеры этилена с оксидом углерода. Фотоинициаторами разложения базового полимера полиэтилена или полистирола являются винилкетоновые мономеры.
С целью ускорения фото - и биоразложения пленок на основе полиэтилена для сельского хозяйства, полипропилена или полиэтилентерефталата в них вводят пульпу целлюлозы, алкилкетоны или фрагменты, содержащие карбонильные группы. Полученные пленки сохраняются в течение 8-12 недель, прежде чем они начнут фото- и биоразлагаться. Остатки пленки полностью исчезают при бороновании и запахивании, при этом они становятся разрыхлителями почвы, пока полностью не деструктируют.
Ожидаемым и очевидным приемом придания биоразлагаемости широко применяемым синтетическим полимерам, на первый взгляд, представляется процесс компаундирования их с заведомо известными биодеградируемыми компонентами.
Тема № 3
Биологическая очистка промышленных и природных загрязненных водных сред
План:
Характеристика сточных вод; требования к их очистке.
Классификация методов биологической очистки сточных вод.
Общие принципы очистки сточных вод и организации очистных сооружений.
Аэробная биологическая очистка сточных вод.
Анаэробная биологическая очистка сточных вод.
Биологическая очистка природных водоемов. Биопруды и гидроботанические площадки.
1. Характеристика сточных вод; требования к их очистке
Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.
Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения.
Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.
Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой.
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.
Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:
механическое – повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;
химическое – наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;
бактериальное и биологическое – наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
радиоактивное – присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;
тепловое – выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.