PURIFICATION OF WATER FROM PHENOL BY BACTERIA OF THE GENUS PSEUDOMONAS IMMOBILIZED ON NATURAL AND SYNTHETIC CARRIERS

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Microbiology&Biotechnology; № 3(47) (2019); 78-91
Микробиология и биотехнология; № 3(47) (2019); 78-91
Мікробіологія і біотехнологія; № 3(47) (2019); 78-91
ISSN: 2076-0558
2307-4663
Popis: Мета. Оптимізація процесу очищення води від фенолу з використанням бактерій роду Pseudomonas (P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329), іммобілізованих на природних і синтетичних носіях. Методи. Концентрацію фенолу у воді визначали екстракційно-фотометричним методом з використанням 4-аміноантипірину. Для очищення води від фенолу (з концентрацією 200 мг/л) використано непатогенні окремі штами бактерій P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ОNU329, P. cepacia ОNU327, іммобілізовані на носіях різної природи (цеоліт, мушлі мідій, річковий пісок, керамічні кільця, активоване вугілля, верховий торф, синтетичний носій типу «ВІЯ»).. Результати. Експериментально підтверджено, що адгезія клітин штамів бактерій P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329 до цеоліту, річкового піску (що практично не сорбують фенол) сприяла ефективній біодеструкції фенолу на 96–100% (залежно від обраного штаму бактерій). Залишкова концентрація фенолу у воді за її обробки (протягом 11 діб) іммобілізованими на цеоліті клітинами штаму P. fluorescens ONU328 або штаму P. maltophilia ONU329 зменшувалася з 200 мг/л до 8,0±0,95 мг/л (ступінь очищення води від фенолу (α)–96%) і до 2,0±0,14 мг/л (α = 99%) – у разі використання іммобілізованих клітин штаму P. cepacia ONU327. Встановлено, що при використанні іммобілізованих на піску річковому мікроорганізмів-деструкторів залишкова концентрація фенолу у воді на 11 добу обробки складала 6,0±0,55 мг/л (α=97%) і 2,0± 0,14 мг/л (α = 99%) – відповідно для штамів P. maltophilia ONU329 і P. fluorescens ONU328; та сягала рівня гранично-допустимої концентрації (ГДК= 0,001 мг/л) – у разі іммобілізованих (на піску річковому) клітин штаму P. cepacia ONU327. Експериментально виявлено, що прискорення очищення води від фенолу відбувалося за умови використання клітин бактерій роду Pseudomonas (P. cepacia ОNU327, P. fluorescens ONU328) іммобілізованих на керамічних трубках і волокнистій насадці типу «ВІЯ». Протягом 5-ти діб експозиції ступінь очищення води від фенолу іммобілізованими на волокнистій насадці типу «ВІЯ» мікроорганізмами-деструкторами з урахуванням поправки на контроль (нативний немодифікований сорбент «ВІЯ») сягав 97% – за дії дії штаму P. cepacia ONU327; та 99% – за дії штаму P. fluorescens ONU328. Висновок. Для прискореного очищення води від фенолу (протягом 5 діб) на 97–99% рекомендовано використовувати штами бактерій P. cepacia ONU327 і P. fluorescens ONU328, іммобілізовані на волокнистій насадці типу “ВІЯ“. Повне знефенолення води спостерігається за її обробки штамами бактерій P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, окремо іммобілізованих на активованому вугіллі, річковому піску (для штаму P. cepacia ONU327) та мушлях мідій (для штаму P. fluorescens ONU328) відповідно.
Цель. Оптимизация процесса очистки воды от фенола с использованием бактерий рода Pseudomonas (P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329), иммобилизованных на природных и синтетических носителях. Методы. Концентрацию фенола в воде определяли экстракционно-фотометрическим методом с использованием 4-аминоантипирина. Для очистки воды от фенола (с концентрацией 200 мг/л) использовано непатогенные отдельные штаммы бактерий P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ОNU329, P. cepacia ОNU327, иммобилизованные на носителях различной природы (цеолит, створки мидий, речной песок, керамические кольца, активированный уголь, верховой торф, синтетический носитель типа «ВИЯ»). Результаты. Экспериментально подтверждено, что адгезия клеток штаммов бактерий P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329 к цеолиту, речному песку (которые практически не сорбируют фенол) способствовала эффективной биодеструкции фенола на 96–100% (в зависимости от выбранного штамма бактерий). Остаточная концентрация фенола в воде при ее обработке (в течение 11 суток) иммобилизованными на цеолите клетками штамма P. fluorescens ONU328 или штамма P. maltophilia ONU329 уменьшалась с 200 мг/л до 8,0±0,95 мг/л (степень очистки воды от фенола (α) – 96%) и до 2,0±0,14 мг/л (α = 99%) – при использовании иммобилизованных клеток штамма P. cepacia ONU327. Установлено, что при использовании иммобилизованных на песке речном микроорганизмов-деструкторов остаточная концентрация фенола в воде на 11-е сутки обработки составляла 6,0±0,55 мг/л (α = 97%) и 2,0±0,14 мг /л (α = 99%) – соответственно для штаммов P. maltophilia ONU329 и P. fluorescens ONU328; и достигала уровня предельно-допустимой концентрации (ПДК=0,001 мг/л) – в случае иммобилизованных на песке речном клеток штамма P. cepacia ONU327. Экспериментально установлено, что ускорение очистки воды от фенола происходило при использовании клеток бактерий рода Pseudomonas (P. cepacia ОNU327, P. fluorescens ONU328), иммобилизованных на керамических трубках и волокнистой насадке типа «ВИЯ». В течение 5-ти суток экспозиции степень очистки воды от фенола иммобилизованными на волокнистой насадке типа «ВИЯ» микроорганизмами-деструкторами с учетом поправки на контроль (нативный немодифицированный сорбент типа «ВИЯ») достигала 97% – в результате действия штамма P. cepacia ONU327; и 99% – в результате действия штамма P. fluorescens ONU328. Вывод. Для ускорения очистки воды от фенола (в течение 5 суток) на 97–99% рекомендуется использовать штаммы бактерий P. cepacia ONU327 и P. fluorescens ONU328, иммобилизованные на волокнистой насадке типа "ВИЯ". Полное обесфеноливание воды наблюдается при ее обработке штаммами бактерий P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, отдельно иммобилизованных на активированном угле, речном песке (для штамма P. cepacia ONU327) и на створках мидий (для штамма P. fluorescens ONU328) соответственно.
Aim. Optimization of the process of water purification from phenol using bacteria of the genus Pseudomonas (P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329) immobilized on natural and synthetic carriers. Methods. The concentration of phenol in water was determined by extraction-photometric method using 4-aminoantipyrin. For purification of water from phenol (with a concentration of 200 mg / l) non-pathogenic individual strains of bacteria P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ОNU329, P. cepacia ОNU327, immobilized on carriers of different nature (zeolite, mussel doors, river sand, ceramic rings, activated carbon, high peat, synthetic carrier type "VIYA"). Results. There were experimentally confirmed that adhesion of cells of the bacterial strains of P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, P. maltophilia ONU329 to zeolite, river sand (which practically do not sorb phenol) contributed to the effective biodegradation of phenol by 96–100% (depending on the selected strain bacteria). The residual concentration of phenol in water during its treatment (for 11 days) by cells of P. fluorescens ONU328 strain or P. maltophilia ONU329 strain immobilized on zeolite decreased from 200 mg / l to 8.0±0.95 mg / l (water purification from phenol (α) – 96%) and up to 2.0±0.14 mg / l (α = 99%) – when using immobilized cells of the strain P. cepacia ONU327. It was established that when river microorganisms-destructors were immobilized on the river sand, the residual concentration of phenol in water on the 11th day of treatment was 6.0 ± 0.55 mg / l (α = 97%) and 2.0±0.14 mg / l (α = 99%) – respectively for the strains of P. maltophilia ONU329 and P. fluorescens ONU328; and reached the level of maximum permissible concentration (MPC = 0.001 mg / l) – in the case of river cells of strain P. cepacia ONU327 immobilized in the sand of the river. It was established experimentally that the acceleration of water purification from phenol occurred when using cells of bacteria of the genus Pseudomonas (P. cepacia ОNU327, P. fluorescens ONU328) immobilized on ceramic tubes and a fibrous nozzle of the “VIYA” type. Within 5 days of exposure, the degree of water purification from phenol immobilized on the fibrous attachment of the VIYA type by destructive microorganisms, taking into account the control correction (native unmodified sorbent of the VIA type) reached 97% – as a result of the action of the strain P. cepacia ONU327; and 99% – as a result of the strain P. fluorescens ONU328. Conclusion. To accelerate the purification of water from phenol (for 5 days) by 97–99%, it is recommended to use the strains of the bacteria P. cepacia ONU327 and P. fluorescens ONU328 immobilized on a fibrous nozzle of the type "VIYA". Full dephenolization of water is observed when it is treated with the strains of bacteria P. cepacia ONU327, P. fluorescens ONU328, which are immobilized separately on activated carbon, river sand (for the strain P. cepacia ONU327) and on the mussel doors (for the strain P. fluorescens ONU328), respectively.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: