BioScience Blog – Научный Биологический блог

Внастоящее время, в условиях повышенного антропогенного воздействия на экосистему озера Байкал, особую актуальность приобретают исследование и разработка биодеструктивных методов утилизации органических акваэкотоксикантов, в частности полихлорфенолов (ПХФ). На Байкальском целлюлозно-бумажном комбинате ПХФ образуются при хлорной отбелке целлюлозы и обнаруживаются в воде озера Байкал, в зоне сброса очищенных сточных вод /1/. Вследствие этого, актуальной является проблема их принудительной деградации, с целью защиты окружающей среды.

Биологический метод является наиболее экономически обоснованной альтернативой химическим и физико-химическим методам. Причем, эффективность очистки сточных вод повышается при иммобилизации микроорганизмов /2/.

При исследовании процесса биодеградации 2,4-ДХФ клетками B. cereus, найдено, что конечная концентрация субстрата после 12 суток культивирования при исходной концентрации 2,4-ДХФ 100 мкМ (16,3 мг/л) достигала следующих значений: в среде с иммобилизованными клетками 2,1 мг/л (изменение концентрации (ΔС) = 15,6), в среде с суспендированными Для исследования процессов биодеградации 2,4-дихлрфенола (2,4-ДХФ) была выбрана бактериальная культура Bacilluscereus(B. cereus) /3/. Иммобилизация клеток B. cereusпроводилась на природных цеолитах Холинского месторождения (Республика Бурятия).

Конечная концентрация субстрата после 12 суток культивирования при исходной концентрации 2,4-ДХФ 300 мкМ (48,9 мг/л) в среде с иммобилизованными клетками составила 10,9 мг/л (ΔС = 38), с суспендированными – 32 мг/л (ΔС = 16,9). Причем, вклад химического окисления и испарения 2,4-ДХФ при исходной концентрации 300 мкМ в течение 12 суток незначителен, составил 0,3 % в контрольной пробе и 3,2 % в контрольной пробе с цеолитом. Рассчитанные константы скорости биодеградации 2,4-ДХФ позволяют заключить, что скорость деградации субстрата иммобилизованными клетками B. cereusв 1,9 раза выше скорости деградации суспендированными клетками B. cereusпри одинаковых условиях протекания процесса.

Таким образом, установлено, что клетки B. cereusобладают высокой деградативной способностью по отношению к 2,4-ДХФ, способны разлагать эти загрязнители при высоких концентрациях, до 300 мкМ. Клетки, иммобилизованные на цеолитах, полностью сохраняют свою деградативную способность, обладают стабильностью при хранении.

Литература

1.  Бейм А.М., Белявцева Г.В., Горохова В.Г., Горохов А.Г., Бабкин В.А. Хлорорганические

соединения, поступающие в Байкал со сточными водами Байкальского целлюлозно-

бумажного комбината // Химия в интересах устойчивого развития, 1997. – Т.5, №4 – С.

383-392.

2.     Пирог    Т.П.,    Шевчук    Т.А.,    Волошина   И.Н.,    Грегирчак   Н.Н.    Использование

иммобилизованных на керамзите клеток нефтеокисляющих микроорганизмов   для очистки

воды от нефти // Прикладная биохимия и микробиология, 2005. – Т.41, №1 – С. 58-63.

3.    Matafonova G.G., Shirapova G.S., Zimmer C., Giffhorn F., Batoev V.B., Kohring G. – W.

Degradation of 2,4 – dichlorophenol by
Bacillus sp. isolated from an aeration pond of Baikalsk

pulp and paper mill (Russia) // Journal International Biodeterioration & Biodegradation, 2006. -

V. 58, №3-4 – P. 209-212.