Топырақ микрофлорасына әр түрлі ластаушылардың әсері
КІРІСПЕ 4
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ 5
1 Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде 5
1.1 Топырақ микрофлорасы 8
1.2 Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері 10
1.3 Ауыр металдар . экожүйелерді ластаушы негізгі ксенобиотиктер 11
2 Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы және қолданылатын тасушылар 16
3 Ауыр металдар сорбциясы үшін микроорганизм клеткалары мен биосорбенттерді қолдану 24
ҚОРЫТЫНДЫ 30
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 31
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ 5
1 Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде 5
1.1 Топырақ микрофлорасы 8
1.2 Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері 10
1.3 Ауыр металдар . экожүйелерді ластаушы негізгі ксенобиотиктер 11
2 Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы және қолданылатын тасушылар 16
3 Ауыр металдар сорбциясы үшін микроорганизм клеткалары мен биосорбенттерді қолдану 24
ҚОРЫТЫНДЫ 30
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 31
Антропогендік іс-әрекеттерінің нәтижесінде қоршаған орта түрлі ластаушылармен – тұрмыстық және өндірістік қатты және сұйық қалдықтар, мұнай өнімдері, пестицидтер мен минералды тыңайтқыштар, ауыр металдар, радионуклидтермен көптеп ластануда. Экожүйелердің ластануы жергілікті қалыптасқан биоценоздардың өзгеруіне және экологиялық тепе-теңдігінің бұзылуына әкеліп соғады. Ластанудың жоғары деңгейлері өсімдіктердің және жануарлардың өліміне себеп болуда. Ксенобиотиктер арасында қоршаған ортаға көп мөлшерде түсетін ауыр металдар мен олардың тұздары маңызды орын алады. Ауыр металдар төмен концентрацияда организм үшін қажет, алайда өндірістің қарқынды дамуына байланысты олар топыраққа, су қоймаларына көптеп түсуде. Көптеген зерттеулер нәтижесінде микроорганизмдердің ерітінділерден ауыр металдарды жинақтау қабілеті анықталды. Микроб клеткалары металдарды екі жолмен ортадан бөліп алады: биосорбция (клетка қабығында комплекс түзу) және биоаккумуляция (клетканың ішінде жинақтау).
Қоршаған ортаны ластанушы заттардан тазалауда иммобилизденген микрофлора кеңінен қолданып келеді. Иммобилизденген микроорганизмдердің бос клеткалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар.
Иммобилизденген микрофлораны алудың бірнеше әдістері бар: химиялық (ковалентті және көлденең байланыстыру); механикалық (микроб клеткаларын әртүрлі гельдерге және мембраналарға енгізуге негізделген); физикалық (адсорбция және агрегация) әдістер.
Иммобилизацияда қолданылатын тасушылардың түрлері көп: құм, керамзит, көмір, күл, шыны, керамика, металды торлар, сонымен қатар синтетикалық материалдар (нейлон талшықтары, полиэфир, поливинилхлорид, пенополиуретан,т.б.), полимерлер (агар, каррагенан, альгинат, полиакриламид, целлюлоза гельдері) т.б. Әрине, өндірістік деңгейде тасушыларды кең көлемде қолдануына байланысты олардың бағасы төмен, пайдалануға ыңғайлы болуы тиіс. Осы мақсатта өндіріс қалдықтары болып табылатын жеміс дәнектері, күріш қауызы, грек жаңғағының қабығы т.б. қолданылады. Сары өрік дәнектері ауыл шаруашылығының, шырын өндірістерінің қалдықтары болып есептеледі. Көміртектенген тасушылар беттік ішкі ауданының үлкендігімен және құрылысының кеуектілігімен сипатталады. Карбонизация нәтижесінде пайда болған саңылаулардың ішіне микроорганизмдердің бекінуі жоғарлайды. Иммобилизденген микрофлора арқылы экожүйелерді ауыр металдар мен олардың тұздарынан тазалау тиімділігі жоғары екені белгілі.
Қоршаған ортаны ластанушы заттардан тазалауда иммобилизденген микрофлора кеңінен қолданып келеді. Иммобилизденген микроорганизмдердің бос клеткалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар.
Иммобилизденген микрофлораны алудың бірнеше әдістері бар: химиялық (ковалентті және көлденең байланыстыру); механикалық (микроб клеткаларын әртүрлі гельдерге және мембраналарға енгізуге негізделген); физикалық (адсорбция және агрегация) әдістер.
Иммобилизацияда қолданылатын тасушылардың түрлері көп: құм, керамзит, көмір, күл, шыны, керамика, металды торлар, сонымен қатар синтетикалық материалдар (нейлон талшықтары, полиэфир, поливинилхлорид, пенополиуретан,т.б.), полимерлер (агар, каррагенан, альгинат, полиакриламид, целлюлоза гельдері) т.б. Әрине, өндірістік деңгейде тасушыларды кең көлемде қолдануына байланысты олардың бағасы төмен, пайдалануға ыңғайлы болуы тиіс. Осы мақсатта өндіріс қалдықтары болып табылатын жеміс дәнектері, күріш қауызы, грек жаңғағының қабығы т.б. қолданылады. Сары өрік дәнектері ауыл шаруашылығының, шырын өндірістерінің қалдықтары болып есептеледі. Көміртектенген тасушылар беттік ішкі ауданының үлкендігімен және құрылысының кеуектілігімен сипатталады. Карбонизация нәтижесінде пайда болған саңылаулардың ішіне микроорганизмдердің бекінуі жоғарлайды. Иммобилизденген микрофлора арқылы экожүйелерді ауыр металдар мен олардың тұздарынан тазалау тиімділігі жоғары екені белгілі.
1. Добровольский Г.В. Роль и значения почв в становлении и эволюции жизни на Земле. М.: МГУ, 1998. – С.373.
2. Остроумов С.А., Федоров В.Д. Основные компоненты самоочищения экосистем и возможность его нарушения в результате химического загрязнения // Вест. Моск. ун-та. -1999. - №1. - С. 24-31.
3. Бельков В.В. Биоремидиация; принципы, проблемы, подходы. // Биотехнология. – 1995. - № 3. -С.20-27.
4. Rani Gupta, Prerna Ahuja, Seema Khan, R.K.Saxena and Harapriya Mohapatra. Microbial biosorbents: Meeting challenges of heavy metal pollution in aqueous solutions // Current science. - 2000. - vol.78, №8. - Р.967-973.
5. Токсичность тяжелых металлов в сельскохозяйственных растениях. http://www.bestreferat.ru/archives/55/bestref-81355.zip
6. Форстер К.Ф., Вейз Д. А. Экологическая биотехнология. Ленинград. – Химия, 1990. - С.382.
7. Шаланки Я. Биомониторинг природной среды // Журн.общ. биол. - 1985. - Т.46, №6. - С.743-752.
8. N.Ahalya, T.V.Ramachandra and R.D.Kanamadi. Biosorption of Heavy Metals // Research Journal Of Chemistry And Environment. - 2004. – Vol.15, №7. – P.315-318.
9. Айткельдиева С.А., Курманбаев А.А. Способы биологического восстановления нефтезагрязненных почв // Нефть и газ. – 2007. - №1. - С.113-124.
10. Онгарбаев Е.К., Мансуров З.А. Нефтяные отходы и способы их утилизации. Алматы: Қазақ университеті, 2003. – С.160.
11. Муригина В.П. Микробы против нефтяных пятен // Химия и жизнь. - 2007. - №6. - С.10-15.
12. Жанбуршин Е.Т. Проблемы загрязнения окружающей среды нефтегазовой отраслью Республики Казахстан // Нефть и газ. – 2005. - №2. – С.84-92.
13. Мухтаров А.К. Загрязнение природной среды, связанные с нефтью и нефтепродуктами // Нефть и газ. – 2003. - №2. – С.114-117.
14. Кураков А.В., Ильинский В.В., Котелевцев С.В., Садчиков А.П. Биоиндикация и реабилитация экосистем при нефтяных загрязнениях. М.: Графикон, 2006. – С.408.
15. Панин
16. Вахид Киасса. Современные методы биореставрации // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. – 2006. - №8. – С.43-45.
17. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Охрана живой природы: проблемы и перспективы. М.: Мир, 1983. – С.110.
18. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. – С.567.
19. Шигаева М.Х. Экология микроорганизмов (учебное пособие). Алматы: Казахский университет, 2002. – С.158.
20. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: МГУ, 1987. – С.256.
21. Башмаков Д.И. Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжелых металлов у высших растений. Автореф. дисс. к. б. н. 2002, - С.18.
22. В.Ф.Чубуков. Микробы запасают металлы // Химия и Жизнь. – 1982. -№11. – С.53-55.
23. Матвеев В.Ю., Богатырев В.Л. Физико-химические свойства клеточной поверхности R и S - вариантов штамма Azospirillum brasilens // Микробиология. - 1992. - Т. 61, № 4. - С.645-649.
24. Bryers J.D. Biologically active surfaces: processes governing the formation and resistens of biofilms // Biotecnhnol. Progr. - 1987. - Vol.3, № 2. - P.57-68.
25. Квасникова Е.И. Использование клеток бактерий при очистке сточных вод от соединений Сг // Микробиология. - 1986. - Т.48, №6. - С.33-36.
26. Тихонова Л.С., Белоцерковский М.Ц. Повышение эффективности сорбции микроорганизмов на активированном угле при поляризации сорбента // Прикладная биохимия и микробиология. - 1989. - Т.25, №2. - С.184-187.
27. Коваленко Г.А. Иммобилизация ферментов на углеродминеральных носителях. Иммобилизованные микробные протеазы - биокатализаторы процессов гидролиза белковых субстратов // Биотехнология. - 1996. - №10. - С.41-46.
28. Коваленко Г.А., Титова Е.Ю. Иммобилизация ферментов на углеродминеральных носителях. Иммобилизация аминоацилазы-1 для разделения рацемических смесей // Биотехнология. - 1996. - №12. - С.31-36.
29. Никовская Г.Н., Глоба Л.И. Иммобилизация бактерий в зависимости от гидратации поверхностей клеток и сорбентов // Микробиология. - 1989. - №10. - С.79-82.
30. Могилевич Н.Ф. Иммобилизованные микроорганизмы и очистка воды // Микробиологический журнал. - 1995. - Т.57, №5. - С.90-105.
31. Nakajima Akira., Sakaguchi Takashi. Bioaccumulation of heavy metals by microorganisms // Appl. Micro. Biotech. - 1994. - №2. - P.114-126.
32. Стрелко В.Б., Коровин Ю.Ф., Картель Н.Т., Щербицкий А.Б. Структурно-сорбционные свойства активированных углей КАУ медицинского назначения // Журнал прикладной химии. - 1984. - Т.57, №6. - С.1225-1230.
33. Лопухин Ю.М., Молденков М.Н. Гемосорбция. М.: Медицина, 1987. – С.300.
34. Тихонова Л.С., Белоцерковский М.В. Повышение эффективности сорбции микроорганизмов на активном угле // Прикладная биохимия и микробиология. - 1990. - Т.20, №2. - С.184-186.
35. Гарбара С.В. Влияние глинистых материалов на биологическую активность микроорганизмов продуцентов органических соединений: автореф. … канд. биол. наук: 03.00.07. М.: МГУ, 1978. – С.24.
36. Стабникова Е.В., Полятевич Е.В., Иванов В.Н. Корреляция между гидрофобностью поверхности дрожжевых клеток и их флотируемостью // Микробиологический журнал. - 1989. - Т.51, №5. - С.206 - 218.
37. Ефимов К.М., Гембицкий П.А., Никашина В.А. Органоминеральный сорбент ЦЕОПАГ в очистке питьевых и сточных вод // Водоснабжение и сан. Техника. - 2002. - №7. - С.69-74.
38. Шамалина И.И. Научные основы технологии новых биологических активных волокнистых материалов: автореф. ... докт-ра. хим. наук: 02.00.04. СПб., СПГУ, 1995. – С.52.
39. Куликов А.К., Безбородов А.М. Эпоксидирование этилена нативными и иммобилизованными клетками пропанассимилирующей культуры Rhodococcus erytropolis // Прикладная биохимия и микробиология. - 1999. - Т.35, №6. - С.611 - 615.
40. Каунова А.А., Бурылин М.Ю., Темердашев З.А. Модифицирующие свойства металлсодержащих активированных углей // Мат. Всеросс. конф. по аналит. химии «Аналитика России, 2004». – М., 2004. - С.131-132.
41. Ручай Н.С., Маркевич Р.М., Гребенчикова И.А. Исследование процесса очистки сточных вод иммобилизованной микрофлорой // Вестник БГУ. - 1996. - Т.2, №1. - С.13-17.
42. Engl A., Kunz B. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae: effects of nutrient conditions // J. Chem. Technol. - 1995. - Vol.63, № 3. - P.257-261.
43. Веницианов Е.В. Физико-химические основы моделирования миграции и трансформации тяжелых металлов в природных водах. Екатеринург: РосНИИВХ, 2002. – С.236.
44. Подуновая Л.Г. Альтернативные методы (экспресс-методы) для токсиколого-гигиенической оценки материалов, изделий и объектов окружающей среды. М.: Мир, 1999.- С.4-9.
45. Nakajima A., Sakaguchi T. Selective accumulation of heavy metals by microorganisms // Appl. Micro. Biotech. - 1986. - №24. - P.59-64.
46. Первушин Ю.В., Куликов Н.И. Анализ работы сооружений биологической очистки с сообществами прикрепленных микроорганизмов // Биотехнология. - 1990. - №4. - С.64 - 68.
47. Никаноров А.М., Жулидов А.В. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. СПб.: Гидрометеоиздат, 1991. – С.312.
48. Никольская Н.К., Попова З.А., Попов К.И. Региональный экологический мониторинг // Роль снежного покрова и растительности в охране атмосферного воздуха. - 1993. - №22. - С.86-87.
49. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985. - С.25-26.
50. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. М.: Мир, 1987. - С.365.
51. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1988. – С.200.
52. Грановский Э.И., Хасенова С.К., Даришева А.М., Фролова В.А. Загрязнение ртутью окружающей среды и методы демеркуризации. Алматы: Наука, 2001. – С.122.
53. Базарбаев С.К., Бурлибаев М.Ж., Кудеков Т.К., Муртазин Е.Ж. Современное состояние загрязнения основных водотоков Казахстана ионами тяжелых металлов. Алматы: Наука, 2002. – С.154.
54. Коробкин В.А., Лященко Л.В., Грановский Э.И. и др. Токсикологические свойства сточных вод г. Алматы // Вопросы гигиены окружающей среды. Алматы, 1999. - С.45-54.
55. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах: Контроль и оценка влияния. М.: МИР, 1987. – С.365.
56. Рудакова Э.В., Каракис К.Д., Сидоршина Т.Н. Роль клеточных оболочек растений в поглощений и накоплении ионов металлов // Физиология и биохимия культ. растений. – 1988. – Т.20, №1. – С.72-76.
57. Остроумов С.А., Федоров В.Д. Основные компоненты самоочищения экосистем и возможность его нарушения в результате химического загрязнения // Вест. Моск. ун-та. -1 999. - №1. - С.24-31.
58. Егоров Т.А. Основы биотехнологии. Учебное пособие. М.: Академия, 2003. – С.366.
59. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. М.: Мир, 2006. – С.504.
60. Илялетдинов А.Н., Алиева Р.М. Микробиология и биотехнология очистки промышленных сточных вод. Алма-Ата: Гылым, 1990. – С.244.
61. Няникова Г.Г., Куприна Е.Э., Пестова О.В., Водолажская С.В. Иммобилизация на хитозине Bacillus mucilaginosus – продуцента экзополисахаридов // Прикладная биохимия и микробиология. – 2002. – Т.38, №3. – С.300-304.
62. Shigaeva M.Ch. Zhubanova A.A. The use of the immobilizated cells of Torulopsis kefyr var. kumis for fermentation of whey // Доклады НАН РК. – 1994. - № 6. - С.68-70.
63. Hisao I., Yamauchi Aizo N. Immobilization of biocatalysts with polyvinyl alcochol supports // J. Biotechnol. - 1990. - Vol.14, № 2. - Р.169-178.
64. Мартыненко Н.Н., Грачева И.М., Саршивили Н.Г., Зубов А.Л., Эль-Регистан Г.И., Лозинский В.И. Иммобилизация шампанских дрожжей включением в криогель ПВС, пути предотвращения выхода клеток из матрицы носителя // Прикладная биохимия и микробиология. – 2004. – Т.40, №2. - С.186-193.
65. Мартыненко Н.Н., Грачева И.М. Иммобилизованные шампанские дрожжи. Физиолого-биохимические особенности и участие в шампанизации вин // Прикладная биохимия и микробиология. – 2003. - Т.39, №5. – С.501-508.
66. Илялетдинов А.Н. Микробиологические превращения металлов. Алма-Ата: Наука, 1984. – С.268.
67. Шөпшібаев Қ.К. Иммобилизденген биокатализаторлар негізіндегі өндірістер. Алматы: Қазақ университеті, 2007. – С.104
68. Абишева А.К., Мансурова Р.М., Жубанова А.А. Изучение сорбционной активности адсорбентов на основе зауглероженной скорлупы грецких орехов // Вестник КазГУ. Серия экологическая. - 1999. - № 5. - С.98-104.
69. Кузнецов Б.Н. Некоторые актуальные направления исследований в области химической переработки древесной биомассы и бурых углей // Химия в интересах устойчивого развития. - 2001. - Т.46, № 9. - С. 443-459.
70. Вебб К. Иммобилизованные клетки. Экологическая биотехнология. М.: Наука, 1987. – С.278.
71. Жұбанова А.А., Шөпшібаев Қ.К., Уәлиева П.С. Инженерлік инзимология. Алматы: Қазақ университеті, 2006. – С.127.
72. Tramper J. Convertion by immobilized cells versus traditional fermentations // Physiology of immobilized cells. Proceedings of an international symposium. Amsterdam. – 1990. – P.6-9.
73. Clark D.S. Novinasive techniques in studies of immobilized cells // Proceedings of an International Symposium “Physiology of immobilized cells”, Netherlands, 1990. – P.603-612.
74. Ремезова О.В., Беляков Н.А., Трюфанов В.Ф. Сравнительная активность некоторых природных и синтетических энтеросорбентов при экстремальной гиперлипидемии // Вопр. питания. - 1992. - № 5. - С.52-55.
75. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Пищевые волокна побочных продуктов переработки винограда как сорбенты экологически вредных веществ // Изв. вузов. Пищ. технология. - 1998. - № 2. - C.77-79.
76. Синицын А.П., Райнина Е.П., Лозинский В.И. и др. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. М.: МГУ, 1994. – С.288.
77. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдіктер биотехнологиясы. Алматы: Қазақ университеті, 2001. – 350б.
78. Costerton J.W., Marrie M.J., Cheng K.J. Phenomena of bacterial adhesion // Bacterial adhesion: Mechanisms and physiological significance / Eds D.C. Savage, M. Fletcher. New York; London: Plenum press, 1985. – P.3-43.
79. Robinson C., Moo-Young M., Lamptey J. Ethanol prodaction by immobilized yeast cells in a packed tower // Adv. Biotechnol. Proc. 6-th Int. Ferment. Symp. London, 1980. - Р.105-111.
80. Rensing Ch., Grass G. Esherichia coli mechanisms of copper homeostasis in a changing environment // FEMS Microbiol. - 2003. - № 27. - P.197-213
81. Бодей С.П., Броделиус П.И., Кабрал М.А. Иммобилизованные клетки и ферменты. М.: Мир, 1988. – С.215.
82. Колесов А.А. Инженерная энзимология на промышленном уровне. // Итоги науки и техники. Сер. биотехнология. - 1989. - Т.18, № 4. - С. 184-190.
83. Платэ Н.С., Чупов В.В. Полимерные системы, содержащие иммобилизованные микроорганизмы и биосенсоры на их основе // Высокомол. соединен. - 1994. - № 11. - С.1862-1875.
84. Costerton J., Marrie M., Cheng K. Phenomena of bacterial adhesion. Bacterial adhesion // Mechanisms and physiological significance. - 1985. - Vol.14, № 5. - P. 3-43.
85. Марьин А.П., Феофилова Е.П., Шляпников Ю.А. Новый высокоактивный сорбент для очистки воды от ионов тяжелых и радиоактивных элементов // Фундаментальные науки - народному хозяйству. - 1990. - № 5. - С.270-271.
86. Жубанова А.А., Шигаева М.Х. Получение высокоэффективных биокатализаторов на основе иммобилизованных клеток микроорганизмов // Вестник КазГУ. Сер. биол. - 1997. - № 3. - С.24-31.
87. Гвоздяк П. И., Дмитриенко Г. Н., Куликов Н. И. Очистка сточных вод прикреплеными микроорганизмами. http://www.belama.com/index.htm
88. Removal of Ni and Cu from single and binary metal solutions by free and immobilized Chlorella vulgaris / Mehta Surya Kant, Gaur Jai Prakash // Eur. J. Protistol. 2001. – 37. - № 3. - Р.261-271.
89. Лозинский В. И. Высокоэффективный носитель иммобилизованных микроорганизмов. http://www.expo.ras.ru/base/inst
90. Сухарников Ю.И., Исенгалиева Г.А., Кенжегалиев А.К., Ефремова С.В., Акасова А., Буянова Н.С. Новые углеродные сорбенты // Нефть и газ. - 2006. - №5. - С.99-103.
91. Темирханов Б.А., Темердашев З.А., Шпигун О.А. Оценка некоторых свойств сорбентов при ликвидации нефтяных загрязнений // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. – 2005. - №2. - С.16-18.
92. Темердашев З.А.,Темирханов Б.А., Мусорина Т.Н., Шпигун О.А. Очистка нефтесодержащих поверхностных и сточных вод с помощью сорбентов на углеродной основе // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. - 2006. - №9. – С.111-113.
93. Бурханов Б.Ж., Ногаев Ш.Н., Кунбазаров А.К. Восстановление нефтезагрязненных почв с использованием рисовой шелухи // Нефть и газ. - 2004. - №3. – С.113-115.
94. Мансуров З.А., Жилибаева Н.К., Уалиева П.С., Мансурова Р.М. Получение и свойства сорбентов из растительного сырья // Химия в интересах устойчивого развития. - 2002. - Т.10, № 4. - С.339-346.
95. Грибанов А.В., Сазанов Ю.Н. Карбонизация полимеров (обзор) // Журнал прикладной химии. - 1997. - Т.70, № 6. - С.881-902.
96. Галушко Л.Я., Хазипов В.А., Пащенко Л.В., Саранчук В.И. Получение активированных углей из фруктовых косточек // Химия твердого топлива. - 1998. - Т.56, № 3. - С.33-38.
97. Таипова Р.А., Мансурова Р.М., Мансуров З.А. Карбонизованные сорбенты на основе рисовой шелухи и рисовой сечки // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2004. - № 2. - С.91-96.
98. Рудковский А.В., Парфенов О.Г., Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н. Технология комплексной переработки кедровых орехов // Химия растительного сырья. - 2000. - № 1. - С.61-68.
99. Мансуров З.А., Рябикин Ю.А., Жылыбаева Н.К., Зашквара О.Ю., Мансурова Р.М. Исследование возможности образования наноструктур в процессе карбонизации абрикосовых косточек методом ЭПР // Материалы II Межд. сипозиума «Физика и химия углеродных материалов». Алматы, 2002. - С.273-275.
100. Максимович Н.Г. Использование сорбентов на основе активного угля для борьбы с разливами нефти // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. - 2006. - №10. – С.19-21.
101. Максимов А.Ю., Максимова Ю.Г., Кузнецова М.В., Олонцев В.Ф., Демаков В.А. Иммобилизация на углеродных сорбентах клеток штамма Rhodococcus ruber gt1, обладающего нитрилгидратазной активностью // Прикладная биохимия и микробиология. - 2007. – Т.43. - № 2. - С.193-198.
102. Суринова С.И., Малышенко В.С. Получение адсорбентов из ископаемых углей // Химия твердого топлива. – 1996. - №4. - С.39-43.
103. Павлюк Н.Ю., Гуревич Н.А. Исследование свойств некоторых украинских сорбентов // Экотехнология и ресурсосбережение. - 1999. - Т. 66, № 5. - С. 73-75.
104. Багреев А.А., Брошник А.П., Стрелко В.В., Тарасенко Ю.А. Влияние химической модификации скорлупы грецкого ореха на выход и пористую структуру активированного угля // Журнал прикладной химии. - 2001. - Т. 74, № 2. - С. 202-206.
105. Багреев А.А., Брошник А.П., Стрелко В.В., Тарасенко Ю.А. Активный уголь на основе скорлупы грецких орехов // Журнал прикладной химии. - 1999. - Т.72, № 6. - С.942-946.
106. Махорин К.Е., Пищай И.Я. Физико-химические характеристики углеродных адсорбентов // Деминерализация воды. - 1996. - Т.12, № 2. - С.74 - 83.
107. Кузнецов Б.Н. Химическая переработка ископаемых углей и древесины. Красноярск: КГУ, 1999. – С.216.
108. Kutics K., Kotsis L., Szolcsanyi P., Argyelan J. Production of activated Carbon from Walnut shell I. Adsorption investigations and study application characteristics // Hungarian journal of Industrial Chemistry Veszprem. - 1984. – Vol.12, № 5. - Р.319-327.
109. Духанин В.П., Плаченов Т.Г., Гранкоф С.Л., Кузнецов Л.Н. Сорбционные свойства и пористая структура активированных углей, полученных путем термоокисления. Красноярск: КГУ, 1998. – С.156.
110. Lupashku T., Monahova L., Gonchar V. Adsorption properties of active Carbons obtained from food industry by-products // Revue Roumaine de Chimie. -1994. - Vol.39, № 8. - Р.909-916.
111. Ошовский В.В., Бутузова Л.Ф., Саранчук В.И., Маценко Г.П., Галушко Л.Я. Статистические закономерности распределения пор при активации газового угля // Химия твердого тела. - 1999. - Т.24, № 3. - С.21-27.
112. Федохов Н.Ф., Ивахнюк Г.К., Тетелов В.В. Пористая структура и адсорбционные свойства адсорбентов из неорганических соединений углерода. Л.: Химия, 1980. - С.21-26.
113. Кузнецов Б.Н., Рудковский А.В., Щипко М.Л. Влияние условий активации угля-сырца из древесины осины на микротекстуру и сорбционные свойства получаемых активных углей // Химия в интересах устойчивого развития. - 2000. - Т.9, № 8. - С. 09-812.
114. Кузнецов Б.Н. Термокаталитические процессы при получении химических продуктов из природных органических полимеров - ископаемых углей и древесной биомассы // Химия твердого топлива. - 1999. - Т.86, № 2. - С.3-13.
115. Лимонов Н.В., Оконцев В.Ф., Глушанков Л.В., Солнцев В.В. Карбонизация полимеров // Журнал прикладной химии. - 1994. - Т.67, №10. - С.1648-1650.
116. Поляков Н.С., Петухова Г.А., Касаткин А.А. Новое уравнение адсорбции для расчета параметров микропористой структуры // Известия Академии наук. Серия химическая. - 1995. - № 10. - С.1931-1933.
117. Федохов Н.Ф., Ивахнюк Г.К., Тетелов В.В. Пористая структура и адсорбционные свойства адсорбентов из неорганических соединений углерода. Получение, структура и свойства сорбентов // Межвузовский сб. науч. тр. Л., 1980. - С.21-26.
118. Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н., Рудковский А.В. Углеродные сорбенты из скорлупы орехов // Химия в интересах устойчивого развития. - 2000. - № 8. - С. 645.
119. Оффан К.Б., Петров В.С., Ефремов А.А. Закономерности пиролиза скорлупы кедровых орехов с образованием древесного угля в интервале температур 200-500 °С // Химия растительного сырья. - 1999. - № 2. - С. 61-64.
120. Пат. 2111923 РФ. Способ получения активного угля из косточек плодов и скорлупы орехов / Гранев В. Л.: Опубл. 12.08.99; Бюл № 11.
121. Kutics K., Kotsis L., Argyelan J., Szolcsanyi P. Production of activated Carbon from Walnut shell II. Pore structure investigations // Hungarian journal of Industrial Chemistry Veszprem. - 1986. - Vol.14, № 12. - Р.353-362.
122. Mansurov Z.A. Some Application of Nanocarbon Materials for Novel Devices // Nonoscale-Devices-Fundamentals. - 2006. - № 2. - P.355-368.
123. Суринова С.И., Казначеева Н.М. Новый метод формирования физико-химических и сорбционных свойств углеродных адсорбентов на основе ископаемых углей // Химия твердого топлива. - 1994. - № 6. - С.86-91.
124. Долина Л.Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод. Днепропетровск: Маяк, 2000. – С.84.
125. Медведовская И.И., Цирульников Н.Г., Кочуровский В.А., Светинова С.В. Адсорбционные исследования углеродных и углерод-минеральных сорбентов для очистки воздуха от органических примесей // Тез. докл. Всес. семинар по адсорбции и жидкостной хроматографии элестомеров. – М., 1991. - С.18-19.
126. Мухин В.М., Бегун Л.Б. Разработка, исследование и внедрение АУ типа АГ для рекуперации органических соединений из газовых выбросов. Адсорбционные процессы в решении проблем защиты окружающей среды // Сб. научн. тр. Рига, 1991. - С.20-24.
127. Гильманов М.К., Ибрагимова С.А., Басыгараев Ж.М., Сабитов А.Н., Мусабеков К.Ж., Емуранов М.М., Мансуров З.А. Гидрофобная хроматография медиатора цитокинина на углеродо-кремниевом наносорбенте // Материалы VI Международного симпозиума “Физика и химия углеродных материалов/Наноинженерия”. Алматы, 2006. - С.44-48.
128. Святохина В.П., Исаева О.Ю., Пестриков С.В., Красногорская Н.Н. Оценка эффективности удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод в форме гидроксидов // Журнал прикладной химии. - 2002. - Т.76, № 2. - С. 330-332.
129. Вановский А.Л. Неуглеродные нанотрубки: синтез и моделирование // Успехи химии. - 2002. - Т. 71, № 3. - С. 203-207.
130. Ивановский А.Л. Моделирование нанотурбулярных форм вещества // Успехи химии. - 1999. - Т. 68, № 2. - С. 119-135.
131. Мюллер А., Рой С. Нанообъекты на основе оксидов металлов: реакционная способность, строительные блоки для полимерных структур и структурное многообразие // Успехи химии. – 2002. - Т. 71, № 12. - С. 1107-1117.
132. Schultzenberger P., Schultzenberger L. Sur quelques fails relatifs a lhistoire du carbone. - Paris: С. R. Acad. Sci, 1980. – Р.774.
133. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Sugihara K., Spain I.L., Goldberg H.A. Graphite fibers and filaments. - Berlin: Springer-Verlag, 1988. – Р.235.
134. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в кластерах. М.: Химия. - 2000. – С.256.
135. Жылыбаева Н.К., Уалиева П.С., Мансурова Р.М., Жубанова А.А. Модифицированные карбонизованные сорбенты многофункционального действия // Тез. докл. межд. симпозиум. «Хим. наука, как основа развития хим. промышленности Казахстана в XXI веке» Посв. 100-летию со дня рождения академика А.Б. Бектурова. Алматы, 2001. - С.201-202.
136. ГОСТ 2874-82. 1982. Вода питьевая. – М.: Госкомстандарт, 1982. С.26.
137. Зубарева Г.И. Выбор высокоэффективных собирателей различных классов для флотационного извлечения ионов металлов из промышленных сточных вод // Химическая промышленность. - 2001. - № 10. - C.46-48.
138. Федосеев И.В., Баркан М.Ш. Утилизации осадков городских сточных вод // Экологические системы и приборы. - 2001. - № 6. - C.43-44.
139. Патент 1613129 РФ. Способ получения сорбента для извлечения ионов тяжелых металлов из растворов / Зайцев В.Н., Гуцалюк С.В., Скопенко В.В.; Oпубл. 15.12.90; Бюл. № 46.
140. Забродский В.Н., Прокшин Н.Е. Очистка радиоактивно загрязненных вод методом химического соосаждения // Химия и технология воды. - 1998. - Т.20, № 3. - C.317-323.
141. Патент 52-126685 Япония. Удаление ионов тяжелых металлов из сточных вод / Ивамато Т., Ханэяма Т., Исии К.: Oпубл. 24.10.77; Бюл. № 21.
142. Челищев Н.Ф., Беренштейн Б.Г., Смола В.И. Использование природных цеолитов для извлечения кислых газов, редких и цветных металлов из промышленных отходов. М.: ВИЭМС, 1977. – С.53.
143. Трахтенберг И.М. Книга о ядах и отравлениях: Очерки токсикологии. – Киев: Наукова думка, 2000. – С.366.
144. Volesky B.A., Mayphillips H.A. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae // Appl Microbiol Biotechnol. - 1995. - Vol.42, № 23. - Р.797-806.
145. Ручай Н.С., Маркевич Р.М., Гребенчикова И.А. Исследование процесса очистки сточных вод иммобилизованной микрофлорой // Вестник МГУ. Серия химическая. - 1996. - Т.2, № 1. - С.13-17.
146. Лимин Б.В., Маймулов В.Г., Мясников И.О., Пацюк Н.А. Скальный А.В., Чернякина Т.С. Гигиеническая диагностика загрязнения среды обитания солями тяжелых металлов. СПб.: СПбГМА им. И.И.Мечникова, 2003. – С.123.
147. Водолазов Л.И., Шарапов Б.Н., Шарапова Н.А. Исследование взаимодействия мицеальных отходов производства антибиотиков с ионами металлов растворов // Микробиология. - 1988. - Т.301, № 1. - С.125-128.
148. Бреховских М.И., Бекасова О.Д., Никандров В.В. Роль слизистой оболочки цианобактерии Nostoc muscorum в связывании и детоксикации ионов кадмия. М.: МГУ, 2000. - С.124-125.
149. Бекасова О.Д., Бреховских А.А., Москвина М.И. О механизме детоксикации ионов кадмия цианобактерии Nostoc muscorum при участии ее внеклеточных полисахаридов // Биофизика. - 2002. - Т.47, № 3. - С.515-523.
150. Akthar N., Sastry S., Mohan P. Biosorption of silver ions by рrocessed Aspergillus niger biomass // Biotechnol. Lett. - 1995. - Vol.17, № 5. - P.551-56.
151. Donnellan N., Rollan A., McHale L., McHale A. The effect of electric field stimulation on the biosorption of uranium by non-living biomass derived from Kluyverocmyces marxianus IMB3 // Biotechnol. Lett. - 1995. - Vol. 17, № 4. - P. 439-42.
152. Alibhai A., Dudeney L., Leak D.J., Agatzini S., Tzeferis P. Bioleaching an bioprecipitation of nicel and iron iron from laterites // Microbiol. - 1993. - Vol. 11, № 1. - Р.87-96.
153. Falla J., Block J.C. Bilding of Cd 2+, Ni 2+, Cu 2+ and Zn 2+ by isolated envelopes of Pseudomonas fluorescens // Microbiol. Lett. - 1993. - Vol. 108, № 3. - P.347-352.
154. Riedel G., Sanders J. The influence of pH and media composition on the uptake of inorganic selenium by Chlamydomonas reinhardtii // Environ. Toxicol. Chem. - 1996. - Vol. 15, № 9. - P. 1577-1583.
155. Liets W. Decontamination of heavy metal polluted solution in presens of the chelation agents NTA and EDTA // Meded. Fac. Landbouwwet. Rijksuniv. Gent. - 1992. - Vol. 57, № 4. - P.1721-1724.
156. Шуберт P.Г. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. М.: Мир, 1988. - С.324-326.
157. Буракаева А.Д., Русанов А.М., Ланух В.П. Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжелых металлов и органических соединении: Методическое пособие. Оренбург: ОрГУ, 1995. – С.57.
158. Минюк Г.С., Тренкеншу Р.П., Алисиевич А.В. Влияние селена на рост Spirulina platensis (Nordst.) в накопительной и квазинепрерывной культуре // Экология моря. - 2000. - №. 54. - С.42-49.
159. Панасюк А.Л. Винные дрожжи-сорбенты тяжелых металлов // Пищ. пром-сть. - 1991. - № 4. - C.74-75.
160. Pradhan A., Levine A. Role of extracellular components in microbial biosorption of copper and lead // Water - Soi. Technol. - 1993. - Vol. 26, № 9. - P.2153-2156.
161. Strandberg, G., Shumate S. Parrot J. Microbial cells as biosorbents for heavy metals: accumulation of uranium by Saccharomyces cerevisiae and Pseudomonas aeruginosa // Appi. Environ. Microbiol. - 2004. - Vol. 41, № 6. - Р.237-245.
162. Панасюк А.Л. Винные дрожжи как сорбенты ионов тяжелых металлов // Пищ. пром-сть. - 1993. - №4. - C.46-52.
163. Жданова Н.И., Олиферчук В.П. Использование некоторых почвенных микромицетов для очистки промышленных сточных вод // Микробиологический журнал. -1993, - Т.55, №3 – С.67-73.
164. Пивоварова Т.А., Коробушкина Е.Д., Крашенникова С А., Рубцов А.Е., Каравайко Г.К. Влияние ионов золота на Thiobacillus ferrooxidans // Прикладная биохимия и микробиология. - 1986. - Т.55, №6. - С.966-972.
165. Заварзин Т.А. Литотрофные микроорганизмы. М.: Наука, 1972. – С.200.
166. Зайнуллин Х.Н., Смирнова Г.Ф. и др. Применение сульфатвосстанавливающих бактерий для биохимической очистки сточных вод машиностроительных предприятий // Химия и технология воды. - 1980. - Т.2, №3. - С.272-275.
167. Коробушкина Е. Д., Позмогова И.Н., Каравайко Г.И., Работнова И. Л. Влияние золота на рост и морфофизиологические свойства Candida utilis // Микробиология. - 1987. - Т.56, №1. - С.44-51.
2. Остроумов С.А., Федоров В.Д. Основные компоненты самоочищения экосистем и возможность его нарушения в результате химического загрязнения // Вест. Моск. ун-та. -1999. - №1. - С. 24-31.
3. Бельков В.В. Биоремидиация; принципы, проблемы, подходы. // Биотехнология. – 1995. - № 3. -С.20-27.
4. Rani Gupta, Prerna Ahuja, Seema Khan, R.K.Saxena and Harapriya Mohapatra. Microbial biosorbents: Meeting challenges of heavy metal pollution in aqueous solutions // Current science. - 2000. - vol.78, №8. - Р.967-973.
5. Токсичность тяжелых металлов в сельскохозяйственных растениях. http://www.bestreferat.ru/archives/55/bestref-81355.zip
6. Форстер К.Ф., Вейз Д. А. Экологическая биотехнология. Ленинград. – Химия, 1990. - С.382.
7. Шаланки Я. Биомониторинг природной среды // Журн.общ. биол. - 1985. - Т.46, №6. - С.743-752.
8. N.Ahalya, T.V.Ramachandra and R.D.Kanamadi. Biosorption of Heavy Metals // Research Journal Of Chemistry And Environment. - 2004. – Vol.15, №7. – P.315-318.
9. Айткельдиева С.А., Курманбаев А.А. Способы биологического восстановления нефтезагрязненных почв // Нефть и газ. – 2007. - №1. - С.113-124.
10. Онгарбаев Е.К., Мансуров З.А. Нефтяные отходы и способы их утилизации. Алматы: Қазақ университеті, 2003. – С.160.
11. Муригина В.П. Микробы против нефтяных пятен // Химия и жизнь. - 2007. - №6. - С.10-15.
12. Жанбуршин Е.Т. Проблемы загрязнения окружающей среды нефтегазовой отраслью Республики Казахстан // Нефть и газ. – 2005. - №2. – С.84-92.
13. Мухтаров А.К. Загрязнение природной среды, связанные с нефтью и нефтепродуктами // Нефть и газ. – 2003. - №2. – С.114-117.
14. Кураков А.В., Ильинский В.В., Котелевцев С.В., Садчиков А.П. Биоиндикация и реабилитация экосистем при нефтяных загрязнениях. М.: Графикон, 2006. – С.408.
15. Панин
16. Вахид Киасса. Современные методы биореставрации // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. – 2006. - №8. – С.43-45.
17. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Охрана живой природы: проблемы и перспективы. М.: Мир, 1983. – С.110.
18. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. – С.567.
19. Шигаева М.Х. Экология микроорганизмов (учебное пособие). Алматы: Казахский университет, 2002. – С.158.
20. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: МГУ, 1987. – С.256.
21. Башмаков Д.И. Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжелых металлов у высших растений. Автореф. дисс. к. б. н. 2002, - С.18.
22. В.Ф.Чубуков. Микробы запасают металлы // Химия и Жизнь. – 1982. -№11. – С.53-55.
23. Матвеев В.Ю., Богатырев В.Л. Физико-химические свойства клеточной поверхности R и S - вариантов штамма Azospirillum brasilens // Микробиология. - 1992. - Т. 61, № 4. - С.645-649.
24. Bryers J.D. Biologically active surfaces: processes governing the formation and resistens of biofilms // Biotecnhnol. Progr. - 1987. - Vol.3, № 2. - P.57-68.
25. Квасникова Е.И. Использование клеток бактерий при очистке сточных вод от соединений Сг // Микробиология. - 1986. - Т.48, №6. - С.33-36.
26. Тихонова Л.С., Белоцерковский М.Ц. Повышение эффективности сорбции микроорганизмов на активированном угле при поляризации сорбента // Прикладная биохимия и микробиология. - 1989. - Т.25, №2. - С.184-187.
27. Коваленко Г.А. Иммобилизация ферментов на углеродминеральных носителях. Иммобилизованные микробные протеазы - биокатализаторы процессов гидролиза белковых субстратов // Биотехнология. - 1996. - №10. - С.41-46.
28. Коваленко Г.А., Титова Е.Ю. Иммобилизация ферментов на углеродминеральных носителях. Иммобилизация аминоацилазы-1 для разделения рацемических смесей // Биотехнология. - 1996. - №12. - С.31-36.
29. Никовская Г.Н., Глоба Л.И. Иммобилизация бактерий в зависимости от гидратации поверхностей клеток и сорбентов // Микробиология. - 1989. - №10. - С.79-82.
30. Могилевич Н.Ф. Иммобилизованные микроорганизмы и очистка воды // Микробиологический журнал. - 1995. - Т.57, №5. - С.90-105.
31. Nakajima Akira., Sakaguchi Takashi. Bioaccumulation of heavy metals by microorganisms // Appl. Micro. Biotech. - 1994. - №2. - P.114-126.
32. Стрелко В.Б., Коровин Ю.Ф., Картель Н.Т., Щербицкий А.Б. Структурно-сорбционные свойства активированных углей КАУ медицинского назначения // Журнал прикладной химии. - 1984. - Т.57, №6. - С.1225-1230.
33. Лопухин Ю.М., Молденков М.Н. Гемосорбция. М.: Медицина, 1987. – С.300.
34. Тихонова Л.С., Белоцерковский М.В. Повышение эффективности сорбции микроорганизмов на активном угле // Прикладная биохимия и микробиология. - 1990. - Т.20, №2. - С.184-186.
35. Гарбара С.В. Влияние глинистых материалов на биологическую активность микроорганизмов продуцентов органических соединений: автореф. … канд. биол. наук: 03.00.07. М.: МГУ, 1978. – С.24.
36. Стабникова Е.В., Полятевич Е.В., Иванов В.Н. Корреляция между гидрофобностью поверхности дрожжевых клеток и их флотируемостью // Микробиологический журнал. - 1989. - Т.51, №5. - С.206 - 218.
37. Ефимов К.М., Гембицкий П.А., Никашина В.А. Органоминеральный сорбент ЦЕОПАГ в очистке питьевых и сточных вод // Водоснабжение и сан. Техника. - 2002. - №7. - С.69-74.
38. Шамалина И.И. Научные основы технологии новых биологических активных волокнистых материалов: автореф. ... докт-ра. хим. наук: 02.00.04. СПб., СПГУ, 1995. – С.52.
39. Куликов А.К., Безбородов А.М. Эпоксидирование этилена нативными и иммобилизованными клетками пропанассимилирующей культуры Rhodococcus erytropolis // Прикладная биохимия и микробиология. - 1999. - Т.35, №6. - С.611 - 615.
40. Каунова А.А., Бурылин М.Ю., Темердашев З.А. Модифицирующие свойства металлсодержащих активированных углей // Мат. Всеросс. конф. по аналит. химии «Аналитика России, 2004». – М., 2004. - С.131-132.
41. Ручай Н.С., Маркевич Р.М., Гребенчикова И.А. Исследование процесса очистки сточных вод иммобилизованной микрофлорой // Вестник БГУ. - 1996. - Т.2, №1. - С.13-17.
42. Engl A., Kunz B. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae: effects of nutrient conditions // J. Chem. Technol. - 1995. - Vol.63, № 3. - P.257-261.
43. Веницианов Е.В. Физико-химические основы моделирования миграции и трансформации тяжелых металлов в природных водах. Екатеринург: РосНИИВХ, 2002. – С.236.
44. Подуновая Л.Г. Альтернативные методы (экспресс-методы) для токсиколого-гигиенической оценки материалов, изделий и объектов окружающей среды. М.: Мир, 1999.- С.4-9.
45. Nakajima A., Sakaguchi T. Selective accumulation of heavy metals by microorganisms // Appl. Micro. Biotech. - 1986. - №24. - P.59-64.
46. Первушин Ю.В., Куликов Н.И. Анализ работы сооружений биологической очистки с сообществами прикрепленных микроорганизмов // Биотехнология. - 1990. - №4. - С.64 - 68.
47. Никаноров А.М., Жулидов А.В. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. СПб.: Гидрометеоиздат, 1991. – С.312.
48. Никольская Н.К., Попова З.А., Попов К.И. Региональный экологический мониторинг // Роль снежного покрова и растительности в охране атмосферного воздуха. - 1993. - №22. - С.86-87.
49. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985. - С.25-26.
50. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. М.: Мир, 1987. - С.365.
51. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1988. – С.200.
52. Грановский Э.И., Хасенова С.К., Даришева А.М., Фролова В.А. Загрязнение ртутью окружающей среды и методы демеркуризации. Алматы: Наука, 2001. – С.122.
53. Базарбаев С.К., Бурлибаев М.Ж., Кудеков Т.К., Муртазин Е.Ж. Современное состояние загрязнения основных водотоков Казахстана ионами тяжелых металлов. Алматы: Наука, 2002. – С.154.
54. Коробкин В.А., Лященко Л.В., Грановский Э.И. и др. Токсикологические свойства сточных вод г. Алматы // Вопросы гигиены окружающей среды. Алматы, 1999. - С.45-54.
55. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах: Контроль и оценка влияния. М.: МИР, 1987. – С.365.
56. Рудакова Э.В., Каракис К.Д., Сидоршина Т.Н. Роль клеточных оболочек растений в поглощений и накоплении ионов металлов // Физиология и биохимия культ. растений. – 1988. – Т.20, №1. – С.72-76.
57. Остроумов С.А., Федоров В.Д. Основные компоненты самоочищения экосистем и возможность его нарушения в результате химического загрязнения // Вест. Моск. ун-та. -1 999. - №1. - С.24-31.
58. Егоров Т.А. Основы биотехнологии. Учебное пособие. М.: Академия, 2003. – С.366.
59. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. М.: Мир, 2006. – С.504.
60. Илялетдинов А.Н., Алиева Р.М. Микробиология и биотехнология очистки промышленных сточных вод. Алма-Ата: Гылым, 1990. – С.244.
61. Няникова Г.Г., Куприна Е.Э., Пестова О.В., Водолажская С.В. Иммобилизация на хитозине Bacillus mucilaginosus – продуцента экзополисахаридов // Прикладная биохимия и микробиология. – 2002. – Т.38, №3. – С.300-304.
62. Shigaeva M.Ch. Zhubanova A.A. The use of the immobilizated cells of Torulopsis kefyr var. kumis for fermentation of whey // Доклады НАН РК. – 1994. - № 6. - С.68-70.
63. Hisao I., Yamauchi Aizo N. Immobilization of biocatalysts with polyvinyl alcochol supports // J. Biotechnol. - 1990. - Vol.14, № 2. - Р.169-178.
64. Мартыненко Н.Н., Грачева И.М., Саршивили Н.Г., Зубов А.Л., Эль-Регистан Г.И., Лозинский В.И. Иммобилизация шампанских дрожжей включением в криогель ПВС, пути предотвращения выхода клеток из матрицы носителя // Прикладная биохимия и микробиология. – 2004. – Т.40, №2. - С.186-193.
65. Мартыненко Н.Н., Грачева И.М. Иммобилизованные шампанские дрожжи. Физиолого-биохимические особенности и участие в шампанизации вин // Прикладная биохимия и микробиология. – 2003. - Т.39, №5. – С.501-508.
66. Илялетдинов А.Н. Микробиологические превращения металлов. Алма-Ата: Наука, 1984. – С.268.
67. Шөпшібаев Қ.К. Иммобилизденген биокатализаторлар негізіндегі өндірістер. Алматы: Қазақ университеті, 2007. – С.104
68. Абишева А.К., Мансурова Р.М., Жубанова А.А. Изучение сорбционной активности адсорбентов на основе зауглероженной скорлупы грецких орехов // Вестник КазГУ. Серия экологическая. - 1999. - № 5. - С.98-104.
69. Кузнецов Б.Н. Некоторые актуальные направления исследований в области химической переработки древесной биомассы и бурых углей // Химия в интересах устойчивого развития. - 2001. - Т.46, № 9. - С. 443-459.
70. Вебб К. Иммобилизованные клетки. Экологическая биотехнология. М.: Наука, 1987. – С.278.
71. Жұбанова А.А., Шөпшібаев Қ.К., Уәлиева П.С. Инженерлік инзимология. Алматы: Қазақ университеті, 2006. – С.127.
72. Tramper J. Convertion by immobilized cells versus traditional fermentations // Physiology of immobilized cells. Proceedings of an international symposium. Amsterdam. – 1990. – P.6-9.
73. Clark D.S. Novinasive techniques in studies of immobilized cells // Proceedings of an International Symposium “Physiology of immobilized cells”, Netherlands, 1990. – P.603-612.
74. Ремезова О.В., Беляков Н.А., Трюфанов В.Ф. Сравнительная активность некоторых природных и синтетических энтеросорбентов при экстремальной гиперлипидемии // Вопр. питания. - 1992. - № 5. - С.52-55.
75. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Пищевые волокна побочных продуктов переработки винограда как сорбенты экологически вредных веществ // Изв. вузов. Пищ. технология. - 1998. - № 2. - C.77-79.
76. Синицын А.П., Райнина Е.П., Лозинский В.И. и др. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. М.: МГУ, 1994. – С.288.
77. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдіктер биотехнологиясы. Алматы: Қазақ университеті, 2001. – 350б.
78. Costerton J.W., Marrie M.J., Cheng K.J. Phenomena of bacterial adhesion // Bacterial adhesion: Mechanisms and physiological significance / Eds D.C. Savage, M. Fletcher. New York; London: Plenum press, 1985. – P.3-43.
79. Robinson C., Moo-Young M., Lamptey J. Ethanol prodaction by immobilized yeast cells in a packed tower // Adv. Biotechnol. Proc. 6-th Int. Ferment. Symp. London, 1980. - Р.105-111.
80. Rensing Ch., Grass G. Esherichia coli mechanisms of copper homeostasis in a changing environment // FEMS Microbiol. - 2003. - № 27. - P.197-213
81. Бодей С.П., Броделиус П.И., Кабрал М.А. Иммобилизованные клетки и ферменты. М.: Мир, 1988. – С.215.
82. Колесов А.А. Инженерная энзимология на промышленном уровне. // Итоги науки и техники. Сер. биотехнология. - 1989. - Т.18, № 4. - С. 184-190.
83. Платэ Н.С., Чупов В.В. Полимерные системы, содержащие иммобилизованные микроорганизмы и биосенсоры на их основе // Высокомол. соединен. - 1994. - № 11. - С.1862-1875.
84. Costerton J., Marrie M., Cheng K. Phenomena of bacterial adhesion. Bacterial adhesion // Mechanisms and physiological significance. - 1985. - Vol.14, № 5. - P. 3-43.
85. Марьин А.П., Феофилова Е.П., Шляпников Ю.А. Новый высокоактивный сорбент для очистки воды от ионов тяжелых и радиоактивных элементов // Фундаментальные науки - народному хозяйству. - 1990. - № 5. - С.270-271.
86. Жубанова А.А., Шигаева М.Х. Получение высокоэффективных биокатализаторов на основе иммобилизованных клеток микроорганизмов // Вестник КазГУ. Сер. биол. - 1997. - № 3. - С.24-31.
87. Гвоздяк П. И., Дмитриенко Г. Н., Куликов Н. И. Очистка сточных вод прикреплеными микроорганизмами. http://www.belama.com/index.htm
88. Removal of Ni and Cu from single and binary metal solutions by free and immobilized Chlorella vulgaris / Mehta Surya Kant, Gaur Jai Prakash // Eur. J. Protistol. 2001. – 37. - № 3. - Р.261-271.
89. Лозинский В. И. Высокоэффективный носитель иммобилизованных микроорганизмов. http://www.expo.ras.ru/base/inst
90. Сухарников Ю.И., Исенгалиева Г.А., Кенжегалиев А.К., Ефремова С.В., Акасова А., Буянова Н.С. Новые углеродные сорбенты // Нефть и газ. - 2006. - №5. - С.99-103.
91. Темирханов Б.А., Темердашев З.А., Шпигун О.А. Оценка некоторых свойств сорбентов при ликвидации нефтяных загрязнений // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. – 2005. - №2. - С.16-18.
92. Темердашев З.А.,Темирханов Б.А., Мусорина Т.Н., Шпигун О.А. Очистка нефтесодержащих поверхностных и сточных вод с помощью сорбентов на углеродной основе // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. - 2006. - №9. – С.111-113.
93. Бурханов Б.Ж., Ногаев Ш.Н., Кунбазаров А.К. Восстановление нефтезагрязненных почв с использованием рисовой шелухи // Нефть и газ. - 2004. - №3. – С.113-115.
94. Мансуров З.А., Жилибаева Н.К., Уалиева П.С., Мансурова Р.М. Получение и свойства сорбентов из растительного сырья // Химия в интересах устойчивого развития. - 2002. - Т.10, № 4. - С.339-346.
95. Грибанов А.В., Сазанов Ю.Н. Карбонизация полимеров (обзор) // Журнал прикладной химии. - 1997. - Т.70, № 6. - С.881-902.
96. Галушко Л.Я., Хазипов В.А., Пащенко Л.В., Саранчук В.И. Получение активированных углей из фруктовых косточек // Химия твердого топлива. - 1998. - Т.56, № 3. - С.33-38.
97. Таипова Р.А., Мансурова Р.М., Мансуров З.А. Карбонизованные сорбенты на основе рисовой шелухи и рисовой сечки // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2004. - № 2. - С.91-96.
98. Рудковский А.В., Парфенов О.Г., Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н. Технология комплексной переработки кедровых орехов // Химия растительного сырья. - 2000. - № 1. - С.61-68.
99. Мансуров З.А., Рябикин Ю.А., Жылыбаева Н.К., Зашквара О.Ю., Мансурова Р.М. Исследование возможности образования наноструктур в процессе карбонизации абрикосовых косточек методом ЭПР // Материалы II Межд. сипозиума «Физика и химия углеродных материалов». Алматы, 2002. - С.273-275.
100. Максимович Н.Г. Использование сорбентов на основе активного угля для борьбы с разливами нефти // Защита окружающей среды в нефтегазовым комплексе. - 2006. - №10. – С.19-21.
101. Максимов А.Ю., Максимова Ю.Г., Кузнецова М.В., Олонцев В.Ф., Демаков В.А. Иммобилизация на углеродных сорбентах клеток штамма Rhodococcus ruber gt1, обладающего нитрилгидратазной активностью // Прикладная биохимия и микробиология. - 2007. – Т.43. - № 2. - С.193-198.
102. Суринова С.И., Малышенко В.С. Получение адсорбентов из ископаемых углей // Химия твердого топлива. – 1996. - №4. - С.39-43.
103. Павлюк Н.Ю., Гуревич Н.А. Исследование свойств некоторых украинских сорбентов // Экотехнология и ресурсосбережение. - 1999. - Т. 66, № 5. - С. 73-75.
104. Багреев А.А., Брошник А.П., Стрелко В.В., Тарасенко Ю.А. Влияние химической модификации скорлупы грецкого ореха на выход и пористую структуру активированного угля // Журнал прикладной химии. - 2001. - Т. 74, № 2. - С. 202-206.
105. Багреев А.А., Брошник А.П., Стрелко В.В., Тарасенко Ю.А. Активный уголь на основе скорлупы грецких орехов // Журнал прикладной химии. - 1999. - Т.72, № 6. - С.942-946.
106. Махорин К.Е., Пищай И.Я. Физико-химические характеристики углеродных адсорбентов // Деминерализация воды. - 1996. - Т.12, № 2. - С.74 - 83.
107. Кузнецов Б.Н. Химическая переработка ископаемых углей и древесины. Красноярск: КГУ, 1999. – С.216.
108. Kutics K., Kotsis L., Szolcsanyi P., Argyelan J. Production of activated Carbon from Walnut shell I. Adsorption investigations and study application characteristics // Hungarian journal of Industrial Chemistry Veszprem. - 1984. – Vol.12, № 5. - Р.319-327.
109. Духанин В.П., Плаченов Т.Г., Гранкоф С.Л., Кузнецов Л.Н. Сорбционные свойства и пористая структура активированных углей, полученных путем термоокисления. Красноярск: КГУ, 1998. – С.156.
110. Lupashku T., Monahova L., Gonchar V. Adsorption properties of active Carbons obtained from food industry by-products // Revue Roumaine de Chimie. -1994. - Vol.39, № 8. - Р.909-916.
111. Ошовский В.В., Бутузова Л.Ф., Саранчук В.И., Маценко Г.П., Галушко Л.Я. Статистические закономерности распределения пор при активации газового угля // Химия твердого тела. - 1999. - Т.24, № 3. - С.21-27.
112. Федохов Н.Ф., Ивахнюк Г.К., Тетелов В.В. Пористая структура и адсорбционные свойства адсорбентов из неорганических соединений углерода. Л.: Химия, 1980. - С.21-26.
113. Кузнецов Б.Н., Рудковский А.В., Щипко М.Л. Влияние условий активации угля-сырца из древесины осины на микротекстуру и сорбционные свойства получаемых активных углей // Химия в интересах устойчивого развития. - 2000. - Т.9, № 8. - С. 09-812.
114. Кузнецов Б.Н. Термокаталитические процессы при получении химических продуктов из природных органических полимеров - ископаемых углей и древесной биомассы // Химия твердого топлива. - 1999. - Т.86, № 2. - С.3-13.
115. Лимонов Н.В., Оконцев В.Ф., Глушанков Л.В., Солнцев В.В. Карбонизация полимеров // Журнал прикладной химии. - 1994. - Т.67, №10. - С.1648-1650.
116. Поляков Н.С., Петухова Г.А., Касаткин А.А. Новое уравнение адсорбции для расчета параметров микропористой структуры // Известия Академии наук. Серия химическая. - 1995. - № 10. - С.1931-1933.
117. Федохов Н.Ф., Ивахнюк Г.К., Тетелов В.В. Пористая структура и адсорбционные свойства адсорбентов из неорганических соединений углерода. Получение, структура и свойства сорбентов // Межвузовский сб. науч. тр. Л., 1980. - С.21-26.
118. Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н., Рудковский А.В. Углеродные сорбенты из скорлупы орехов // Химия в интересах устойчивого развития. - 2000. - № 8. - С. 645.
119. Оффан К.Б., Петров В.С., Ефремов А.А. Закономерности пиролиза скорлупы кедровых орехов с образованием древесного угля в интервале температур 200-500 °С // Химия растительного сырья. - 1999. - № 2. - С. 61-64.
120. Пат. 2111923 РФ. Способ получения активного угля из косточек плодов и скорлупы орехов / Гранев В. Л.: Опубл. 12.08.99; Бюл № 11.
121. Kutics K., Kotsis L., Argyelan J., Szolcsanyi P. Production of activated Carbon from Walnut shell II. Pore structure investigations // Hungarian journal of Industrial Chemistry Veszprem. - 1986. - Vol.14, № 12. - Р.353-362.
122. Mansurov Z.A. Some Application of Nanocarbon Materials for Novel Devices // Nonoscale-Devices-Fundamentals. - 2006. - № 2. - P.355-368.
123. Суринова С.И., Казначеева Н.М. Новый метод формирования физико-химических и сорбционных свойств углеродных адсорбентов на основе ископаемых углей // Химия твердого топлива. - 1994. - № 6. - С.86-91.
124. Долина Л.Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод. Днепропетровск: Маяк, 2000. – С.84.
125. Медведовская И.И., Цирульников Н.Г., Кочуровский В.А., Светинова С.В. Адсорбционные исследования углеродных и углерод-минеральных сорбентов для очистки воздуха от органических примесей // Тез. докл. Всес. семинар по адсорбции и жидкостной хроматографии элестомеров. – М., 1991. - С.18-19.
126. Мухин В.М., Бегун Л.Б. Разработка, исследование и внедрение АУ типа АГ для рекуперации органических соединений из газовых выбросов. Адсорбционные процессы в решении проблем защиты окружающей среды // Сб. научн. тр. Рига, 1991. - С.20-24.
127. Гильманов М.К., Ибрагимова С.А., Басыгараев Ж.М., Сабитов А.Н., Мусабеков К.Ж., Емуранов М.М., Мансуров З.А. Гидрофобная хроматография медиатора цитокинина на углеродо-кремниевом наносорбенте // Материалы VI Международного симпозиума “Физика и химия углеродных материалов/Наноинженерия”. Алматы, 2006. - С.44-48.
128. Святохина В.П., Исаева О.Ю., Пестриков С.В., Красногорская Н.Н. Оценка эффективности удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод в форме гидроксидов // Журнал прикладной химии. - 2002. - Т.76, № 2. - С. 330-332.
129. Вановский А.Л. Неуглеродные нанотрубки: синтез и моделирование // Успехи химии. - 2002. - Т. 71, № 3. - С. 203-207.
130. Ивановский А.Л. Моделирование нанотурбулярных форм вещества // Успехи химии. - 1999. - Т. 68, № 2. - С. 119-135.
131. Мюллер А., Рой С. Нанообъекты на основе оксидов металлов: реакционная способность, строительные блоки для полимерных структур и структурное многообразие // Успехи химии. – 2002. - Т. 71, № 12. - С. 1107-1117.
132. Schultzenberger P., Schultzenberger L. Sur quelques fails relatifs a lhistoire du carbone. - Paris: С. R. Acad. Sci, 1980. – Р.774.
133. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Sugihara K., Spain I.L., Goldberg H.A. Graphite fibers and filaments. - Berlin: Springer-Verlag, 1988. – Р.235.
134. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в кластерах. М.: Химия. - 2000. – С.256.
135. Жылыбаева Н.К., Уалиева П.С., Мансурова Р.М., Жубанова А.А. Модифицированные карбонизованные сорбенты многофункционального действия // Тез. докл. межд. симпозиум. «Хим. наука, как основа развития хим. промышленности Казахстана в XXI веке» Посв. 100-летию со дня рождения академика А.Б. Бектурова. Алматы, 2001. - С.201-202.
136. ГОСТ 2874-82. 1982. Вода питьевая. – М.: Госкомстандарт, 1982. С.26.
137. Зубарева Г.И. Выбор высокоэффективных собирателей различных классов для флотационного извлечения ионов металлов из промышленных сточных вод // Химическая промышленность. - 2001. - № 10. - C.46-48.
138. Федосеев И.В., Баркан М.Ш. Утилизации осадков городских сточных вод // Экологические системы и приборы. - 2001. - № 6. - C.43-44.
139. Патент 1613129 РФ. Способ получения сорбента для извлечения ионов тяжелых металлов из растворов / Зайцев В.Н., Гуцалюк С.В., Скопенко В.В.; Oпубл. 15.12.90; Бюл. № 46.
140. Забродский В.Н., Прокшин Н.Е. Очистка радиоактивно загрязненных вод методом химического соосаждения // Химия и технология воды. - 1998. - Т.20, № 3. - C.317-323.
141. Патент 52-126685 Япония. Удаление ионов тяжелых металлов из сточных вод / Ивамато Т., Ханэяма Т., Исии К.: Oпубл. 24.10.77; Бюл. № 21.
142. Челищев Н.Ф., Беренштейн Б.Г., Смола В.И. Использование природных цеолитов для извлечения кислых газов, редких и цветных металлов из промышленных отходов. М.: ВИЭМС, 1977. – С.53.
143. Трахтенберг И.М. Книга о ядах и отравлениях: Очерки токсикологии. – Киев: Наукова думка, 2000. – С.366.
144. Volesky B.A., Mayphillips H.A. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae // Appl Microbiol Biotechnol. - 1995. - Vol.42, № 23. - Р.797-806.
145. Ручай Н.С., Маркевич Р.М., Гребенчикова И.А. Исследование процесса очистки сточных вод иммобилизованной микрофлорой // Вестник МГУ. Серия химическая. - 1996. - Т.2, № 1. - С.13-17.
146. Лимин Б.В., Маймулов В.Г., Мясников И.О., Пацюк Н.А. Скальный А.В., Чернякина Т.С. Гигиеническая диагностика загрязнения среды обитания солями тяжелых металлов. СПб.: СПбГМА им. И.И.Мечникова, 2003. – С.123.
147. Водолазов Л.И., Шарапов Б.Н., Шарапова Н.А. Исследование взаимодействия мицеальных отходов производства антибиотиков с ионами металлов растворов // Микробиология. - 1988. - Т.301, № 1. - С.125-128.
148. Бреховских М.И., Бекасова О.Д., Никандров В.В. Роль слизистой оболочки цианобактерии Nostoc muscorum в связывании и детоксикации ионов кадмия. М.: МГУ, 2000. - С.124-125.
149. Бекасова О.Д., Бреховских А.А., Москвина М.И. О механизме детоксикации ионов кадмия цианобактерии Nostoc muscorum при участии ее внеклеточных полисахаридов // Биофизика. - 2002. - Т.47, № 3. - С.515-523.
150. Akthar N., Sastry S., Mohan P. Biosorption of silver ions by рrocessed Aspergillus niger biomass // Biotechnol. Lett. - 1995. - Vol.17, № 5. - P.551-56.
151. Donnellan N., Rollan A., McHale L., McHale A. The effect of electric field stimulation on the biosorption of uranium by non-living biomass derived from Kluyverocmyces marxianus IMB3 // Biotechnol. Lett. - 1995. - Vol. 17, № 4. - P. 439-42.
152. Alibhai A., Dudeney L., Leak D.J., Agatzini S., Tzeferis P. Bioleaching an bioprecipitation of nicel and iron iron from laterites // Microbiol. - 1993. - Vol. 11, № 1. - Р.87-96.
153. Falla J., Block J.C. Bilding of Cd 2+, Ni 2+, Cu 2+ and Zn 2+ by isolated envelopes of Pseudomonas fluorescens // Microbiol. Lett. - 1993. - Vol. 108, № 3. - P.347-352.
154. Riedel G., Sanders J. The influence of pH and media composition on the uptake of inorganic selenium by Chlamydomonas reinhardtii // Environ. Toxicol. Chem. - 1996. - Vol. 15, № 9. - P. 1577-1583.
155. Liets W. Decontamination of heavy metal polluted solution in presens of the chelation agents NTA and EDTA // Meded. Fac. Landbouwwet. Rijksuniv. Gent. - 1992. - Vol. 57, № 4. - P.1721-1724.
156. Шуберт P.Г. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. М.: Мир, 1988. - С.324-326.
157. Буракаева А.Д., Русанов А.М., Ланух В.П. Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжелых металлов и органических соединении: Методическое пособие. Оренбург: ОрГУ, 1995. – С.57.
158. Минюк Г.С., Тренкеншу Р.П., Алисиевич А.В. Влияние селена на рост Spirulina platensis (Nordst.) в накопительной и квазинепрерывной культуре // Экология моря. - 2000. - №. 54. - С.42-49.
159. Панасюк А.Л. Винные дрожжи-сорбенты тяжелых металлов // Пищ. пром-сть. - 1991. - № 4. - C.74-75.
160. Pradhan A., Levine A. Role of extracellular components in microbial biosorption of copper and lead // Water - Soi. Technol. - 1993. - Vol. 26, № 9. - P.2153-2156.
161. Strandberg, G., Shumate S. Parrot J. Microbial cells as biosorbents for heavy metals: accumulation of uranium by Saccharomyces cerevisiae and Pseudomonas aeruginosa // Appi. Environ. Microbiol. - 2004. - Vol. 41, № 6. - Р.237-245.
162. Панасюк А.Л. Винные дрожжи как сорбенты ионов тяжелых металлов // Пищ. пром-сть. - 1993. - №4. - C.46-52.
163. Жданова Н.И., Олиферчук В.П. Использование некоторых почвенных микромицетов для очистки промышленных сточных вод // Микробиологический журнал. -1993, - Т.55, №3 – С.67-73.
164. Пивоварова Т.А., Коробушкина Е.Д., Крашенникова С А., Рубцов А.Е., Каравайко Г.К. Влияние ионов золота на Thiobacillus ferrooxidans // Прикладная биохимия и микробиология. - 1986. - Т.55, №6. - С.966-972.
165. Заварзин Т.А. Литотрофные микроорганизмы. М.: Наука, 1972. – С.200.
166. Зайнуллин Х.Н., Смирнова Г.Ф. и др. Применение сульфатвосстанавливающих бактерий для биохимической очистки сточных вод машиностроительных предприятий // Химия и технология воды. - 1980. - Т.2, №3. - С.272-275.
167. Коробушкина Е. Д., Позмогова И.Н., Каравайко Г.И., Работнова И. Л. Влияние золота на рост и морфофизиологические свойства Candida utilis // Микробиология. - 1987. - Т.56, №1. - С.44-51.
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ
МИКРОБИОЛОГИЯ КАФЕДРАСЫ
КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
ТОПЫРАҚ МИКРОФЛОРАСЫНА ӘР ТҮРЛІ ЛАСТАУШЫЛАРДЫҢ ӘСЕРІ
Орындаған:
І курс магистранты
Арбаканова Д.С.
Ғылыми жетекшісі:
б.ғ.к.
Уалиева П.С.
_____________2009ж
Нормобақылаушы:
Ибраймова М.Ж.
_____________2009ж
Қорғауға жіберілді
кафедра меңгерушісі
б.ғ.д., профессор
Жұбанова А.А.
Алматы 2009
РЕФЕРАТ
Курстық жұмыс 42 беттен тұрады, 167 әдебиет пайдаланылды.
Түйін сөздер: ауыр металдар, биосорбция, биоаккумуляция, иммобилизация,
микроорганизм клеткаларының тасушыларға сорбциялануы, сорбенттер, активті
көмір.
Маңыздылығы: ауыр металдармен ластанған экожүйелерді тазалауда
иммобилизденген биосорбенттерді қолданып, биоремедиация тиімділігін
жоғарлату.
Өзектілігі: Тірі жүйелердің тіршілігіне қауіп төндіретін биосфера
ластаушыларының ішінде ауыр металдар үлкен орын алады. Барлық микроорганизм
түрлері металға төзімділік көрсете алады. Микроорганизмдер ерітінді
құрамынан металл концентрациясын азайтады немесе толығымен металдарды су
құрамынан жоюға көмектеседі. Сондықтан ауыр метал иондарымен ластанған
топырақты микробиологиялық жолмен тазалау өзекті мәселе болып табылады.
ЖОСПАР
КІРІСПЕ 4
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ 5
1 Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде 5
1.1 Топырақ микрофлорасы 8
1.2 Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері 10
1.3 Ауыр металдар – экожүйелерді ластаушы негізгі 11
ксенобиотиктер
2 Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы және 16
қолданылатын тасушылар
3 Ауыр металдар сорбциясы үшін микроорганизм клеткалары мен24
биосорбенттерді қолдану
ҚОРЫТЫНДЫ 30
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 31
КІРІСПЕ
Антропогендік іс-әрекеттерінің нәтижесінде қоршаған орта түрлі
ластаушылармен – тұрмыстық және өндірістік қатты және сұйық қалдықтар,
мұнай өнімдері, пестицидтер мен минералды тыңайтқыштар, ауыр металдар,
радионуклидтермен көптеп ластануда. Экожүйелердің ластануы жергілікті
қалыптасқан биоценоздардың өзгеруіне және экологиялық тепе-теңдігінің
бұзылуына әкеліп соғады. Ластанудың жоғары деңгейлері өсімдіктердің және
жануарлардың өліміне себеп болуда. Ксенобиотиктер арасында қоршаған ортаға
көп мөлшерде түсетін ауыр металдар мен олардың тұздары маңызды орын алады.
Ауыр металдар төмен концентрацияда организм үшін қажет, алайда өндірістің
қарқынды дамуына байланысты олар топыраққа, су қоймаларына көптеп түсуде.
Көптеген зерттеулер нәтижесінде микроорганизмдердің ерітінділерден ауыр
металдарды жинақтау қабілеті анықталды. Микроб клеткалары металдарды екі
жолмен ортадан бөліп алады: биосорбция (клетка қабығында комплекс түзу)
және биоаккумуляция (клетканың ішінде жинақтау).
Қоршаған ортаны ластанушы заттардан тазалауда иммобилизденген микрофлора
кеңінен қолданып келеді. Иммобилизденген микроорганизмдердің бос
клеткалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар.
Иммобилизденген микрофлораны алудың бірнеше әдістері бар: химиялық
(ковалентті және көлденең байланыстыру); механикалық (микроб клеткаларын
әртүрлі гельдерге және мембраналарға енгізуге негізделген); физикалық
(адсорбция және агрегация) әдістер.
Иммобилизацияда қолданылатын тасушылардың түрлері көп: құм, керамзит,
көмір, күл, шыны, керамика, металды торлар, сонымен қатар синтетикалық
материалдар (нейлон талшықтары, полиэфир, поливинилхлорид,
пенополиуретан,т.б.), полимерлер (агар, каррагенан, альгинат,
полиакриламид, целлюлоза гельдері) т.б. Әрине, өндірістік деңгейде
тасушыларды кең көлемде қолдануына байланысты олардың бағасы төмен,
пайдалануға ыңғайлы болуы тиіс. Осы мақсатта өндіріс қалдықтары болып
табылатын жеміс дәнектері, күріш қауызы, грек жаңғағының қабығы т.б.
қолданылады. Сары өрік дәнектері ауыл шаруашылығының, шырын өндірістерінің
қалдықтары болып есептеледі. Көміртектенген тасушылар беттік ішкі ауданының
үлкендігімен және құрылысының кеуектілігімен сипатталады. Карбонизация
нәтижесінде пайда болған саңылаулардың ішіне микроорганизмдердің бекінуі
жоғарлайды. Иммобилизденген микрофлора арқылы экожүйелерді ауыр металдар
мен олардың тұздарынан тазалау тиімділігі жоғары екені белгілі.
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1 Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде
Топырақ – тірі және өлі организмдердің (өсімдіктер, жануарлар,
микроорганизмдер) күн сәулесі және атмосфералық жауын-шашындардың әсерінен
тау жыныстарының өзгеруі нәтижесінде пайда болған Жер шары құрлығының беткі
қабаты. Топырақ тек өзіне тән құрылымы, қасиеттері мен құрамы бар ерекше
табиғи түзілім.
Топырақ – тірі организмдерді қорекпен, өндірісті шикізатпен қамтамасыз
ететін табиғи байлық. Топырақтың ерекше қасиеті – өнімділігіне байланысты
ауыл шаруашылықтың негізі болып табылады. Дұрыс пайдалану нәтижесінде
топырақтың қасиеттері жоғалмайды, керісінше өнімділігі артады. Бірақ
топырақтың құндылығы тек оның ауыл шаруашылық маңыздылығымен шектелмейді,
оның биосфераның ауыстырылмайтын негізгі компоненті ретінде экологиялық
маңызы бар. Жердің топырақты қабаты арқылы тірі организмдердің литосфера,
гидросфера және атмосферамен көптеген экологиялық байланыстары жүреді.
Осыдан топырақтың тірі организмдер, оның ішінде адамзат үшін маңызы мен
қызметі зор екені байқалады [1].
Топырақ қатты, сұйық және газ тәрізді бөлімдерден тұрады. Топырақтың
қатты бөлігі топырақ массасының 80-98% құрайтын минералды және органикалық
бөлшектер. Олар құм, саз, тұнба, біріншілік минералдардан тұрады.
Топырақтың қатты бөлігінің минералдық құрамына Si, Al, Fe, К, Mg, Ca, С, N,
Р, S, Cu, Mo, I, В, F, Pb элементтері кіреді. Органикалық құрамы өсімдік,
жануар мен микроорганизмдер тіршілігінің өнімдері (белоктар, көмірсулар,
органикалық қышқылдар, майлар, шайыр т.б.) және көміртегі, оттегі, сутегі,
азот пен фосфордан тұратын қарашірікті күрделі комплекс болып табылады.
Топырақтың сұйық бөлігі – су мен онда еритін органикалық және минералды
қосылыстар. Топырақта 0,1%-дан 60% дейін су болады. Сұйықтықтар
өсімдіктерді сумен және ерігіш қоректік элементтермен қамтамасыз етуге
қатысады. Газ тәрізді бөлік топырақтың суы жоқ саңылауларын толтырады.
Топырақ ауасының құрамына көмір қышқыл газы, оттегі, метан, ұшқыш
органикалық қосылыстар, судың буы т.б. топырақ ауасы атмосфералық ауадан
өзгеше болып келеді. Олардың арасында үнемі газ алмасу процестері өтеді.
Жоғары өсімдіктердің тамыр жүйелері және аэробты микроорганизмдер оттегіні
белсенді сіңіріп, көмір қышқыл газын бөліп шығарады. CO2 көп мөлшері
атмосфераға өтеді, ал оттегіне бай атмосфералық ауа топыраққа енеді [2].
Өндірістік және ауыл шаруашылық ластаушылар топырақ қасиеттерінің және
топырақ түзілу процестерінің өзгеруін, өнімділігінің, ауыл шаруашылық
өнімдердің технологиялық және құндылық қасиеттерінің төмендеуіне себеп
болады. Мамандардың зерттеуі бойынша жыл сайын биосфераға шамамен 20-30
млрд. т қатты қалдықтар түседі, оның ішінде 50-60% органикалық қосылыстар,
ал газды немесе аэрозольды қышқылды агенттер – шамаман 1 млрд.т. қорғайды.
Топырақты әр түрлі ластаушылардан қорғау маңызды мәселе болып табылады,
себебі топырақтағы кез келген зиянды қосылыс адам организміне өтеді.
Біріншіден, ластаушылар ішуге немесе күнделікті тұрмысқа қолданылатын ашық
су қоймаларына немесе жер асты суларына үнемі шайылып отырады. Екіншіден,
топырақ ылғалдылығындағы ластаушы заттар жануарлардың немесе өсімдіктердің,
ал кейін қоректену тізбектері бойынша адам организміне түседі. Үшіншіден,
адам үшін зиянды қосылыстар ұлпаларда жинақталуы мүмкін [3].
Мал шаруашылығы комплексін құрастыру да топырақтың ластануына себеп
болды. Топырақтағы органикалық компоненттердің ыдырау мерзімі әр түрлі,
сондықтан кейбір заттардың жартылай ыдырау уақыты бірнеше айларда, ал басқа
қосылыстардың бірнеше сағатта немесе минуттарда өтеді. Ыдырау жылдамдығы
топырақтың қасиеттеріне, температурасына, ылғалдылығына, рН және т.б.
факторларға тәуелді. Мысалы органикалық қосылыстар микроорганизмдермен
немесе басқа биологиялық жүйелермен өзгерістерге ұшырайды, ал органикалық
емес заттар топырақтың бөлшектерімен адсорбцияланады немесе тұнбаға түседі,
бірақ ыдыратылмайды. Ауыр металдар үлкен қауіп тудырады, сондықтан олардың
мөлшері қатаң шектеледі. Р. Ц. Лоер мәліметтері бойынша топыраққа
металдарды мына мөлшерде (кгга) енгізуге болады: цинк 1000 жоғары емес,
никель 500, кадмий 20 [4].
Топыраққа зиянды заттар түрлі жолдармен түсіп отырады [5]:
1) Атмосфералық жауын-шашындар арқылы. Әр түрлі өнеркәсіптердің жұмысы
нәтижесінде пайда болатын қалдықтар атмосфераға ұшып, одан кейін
атмосфералық ылғалдылықта еріп, жауын-шашын немесе қар арқылы топыраққа
түседі. Негізінен осындай ластаушыларға газдар – күкірт, азот оксидтері
жатады. Олардың көпшілігі сумен химиялық реакцияға түсу арқылы қышқылды
сипаттамасы бар қосылыстар түзеді.
2) Шаң-тозаң немесе аэрозоль түрінде. Құрғақ ауа-райында қатты және
сұйық заттар шаң-тозаң немесе аэрозоль түрінде тұнба түзеді. Осындай
ластануларға мысал ретінде қазандардың айналасындағы қардың күйемен
жабылуын келтіруге болады. Автокөліктер де, әсіресе қалалар мен жолдардың
қасында топырақтың ластануына үлкен әсер тигізеді.
3) Топырақпен газ тәрізді қосылыстардың тікелей сіңірілуі. Құрғақ ауа-
райында газдар ылғалды топырақпен сіңірілуі мүмкін.
4) Өсімдік қалдықтарымен. Өсімдік ауадан әр түрлі ластаушыларды
жапырақтарының устьицалары арқылы жинайды. Кейін жапырақтар түскен кезде
ластаушы қосылыстар топыраққа өтеді.
Топырақ ластаушыларының негізгі түрлері [6]:
1) әр түрлі өндірістердің сұйық және қатты қалдықтары, тұрмыстық
қалдықтар;
2) ауыр металдар;
3) мұнай өнімдері;
4) пестицидтер;
5) радиоактивті заттар;
6) қышқылды жауындармен топыраққа түсетін күкірт пен азот қосылыстары;
7) патогенді микроорганизмдер.
Тұрмыстық және өндірістік қалдықтарының адам организмі үшін зияндылығы
төмен, алайда топырақтың бетін жауып, өсімдіктердің өсуін тежейді. Өндіріс
қалдықтары – бұл өндіріс процесі барысында немесе ачғында түзілетін,
қажетті өнім болып табылмайтын қосылыстар. Тұрмыстық қалдықтар – адам
әрекеті нәтижесінде пайда болатын қажетсіз заттар. Тұрмыстық қатты
қалдықтарға қағаз, ағаш, шыны, металды заттар, қолданыстан шыққан тері,
пластмас т.б. материалдардан жасалған материалдар, ескірген немесе істен
шыққан құралдар, ауылшаруашылық тағамдық қалдықтар жатады [7].
Топырақ ластаушыларының ішінде ауыр металдар үлкен орын алады. Ауыр
металдардың жоғары улылығы, адам организмінде жинақталуы төмен
концентрацияларда да зиянды әсер етуін ескере отырып, осы химиялық
ластаушылардан экожүйелерді тазалау өзекті мәселе болып отыр. Ауыр металдар
топырақта суда ерігіш, ион алмасқан және адсорбцияланған түрлерде
кездеседі. Ауыр металдармен басқа токсиканттардың жоғары концентрациялары
топырақтың микробиологиялық және биохимиялық көрсеткіштерінің өзгеруіне
әкеледі. Антропогендік ластанудың нәтижесінде микроорганизмдердің жалпы
саны мен түрлік әртүрлілігі азаяды, негізгі микробиологиялық процестердің
қарқындылығы мен топырақ ферменттерінің белсенділіктері төмендейді. Жер
бетінде қазбалар мен химиялық отындар құрамында 35-тен астам металдар
кездеседі. Қазбаларды өңдеу, отындарды жағу, ауыр металдарды қолдану
жағдайларында олардың көптеген мөлшерлері су қоймаларына, топыраққа және
ауаға түседі. Мысалы Дүниежүзілік мұхитқа жыл сайын атмосферадан 200 мың т
қорғасын өтеді. Ал сынаптың биосферадағы антропогендік жинақталуы қазіргі
кезде 1 млн. т деп есептеледі [8].
Мұнай өндірісінің қалдықтарымен ластанған топырақ пен су қоймаларын
тазалау экологияның өзекті мәселелеріне айналуда. Мұнай көмірсутектері
биологиялық активтілігіне байланысты жоғары токсинді, қауіпті ластаушы
заттарға жатады. Дүние жүзінде жыл сайын 50 млн тоннадай мұнай қоршаған
ортаға түсіп отырады [9]. Американдық зерттеушілердің мәліметтері бойынша,
ірі мұнай өндіруші зауыттарда (тәулігіне 15-16 мың т) жылына 40 мың т қатты
немесе паста тәрізді мұнай қалдықтары жиналады [10]. Ғарыштық түсірілім
нәтижесінде Дүниежүзілік мұхит бетінің шамамен 30%-ын мұнайлы қабат жауып
тұрғаны анықталды [11]. Мамандардың мәліметтері бойынша қазіргі уақытта
мұнайдың қоры 200 млрд т құрайды. Дүниежүзілік мұнай қорының 1,5%
Қазақстанға келеді [12]. Мұнай – шамамен 3000 әр түрлі құрылымы және
молекулалық массасы бар көмірсутекті компоненттерден тұратын күрделі
жиынтық, олардың көбі жеңіл тотыға алады. Сондықтан мұнай мен мұнай
өнімдері өсімдіктер мен тірі организмдер үшін жоғары токсинді болып
табылады [13]. Мұнайды бұрғылау, игеру, тасымалдау және өңдеу кезінде
апаттық жағдайлар болуы мүмкін, соның салдарынан мұнай мен мұнай
өнімдерінің көп мөлшері сыртқы ортаға түседі. Осыған байланысты мұнайлы
көлдер, мұнай сіңген жердің үлкен алқаптары немесе су бетіндегі мұнай
қабаттары пайда болады [14].
Пестицидтер – ауылшаруашылық өсімдіктерді зиянкестерден, паразиттерден,
арамшөптерден, түрлі аурулардан және микроорганизмдерден қорғау мақсатында
қолданылатын барлық химиялық қосылыстар немесе олардың қоспасы. Пестицидтер
қоршаған орта ластаушылары ретінде жалпы ластаушылар санының шамамен 1%
құрайды. Алайда күшті әсер ететін биологиялық белсенді заттар болғандықтан
биосфера мен адам үшін үлкен қауіп төндіреді. Пестицидтер қолдану мақсатына
қарай инсектицидтер (жәндіктерге қарсы), гербицидтер (арамшөптерге қарсы),
фунгицидтер (өсімдіктерді саңырауқұлақтар туғызатын ауруларға қарсы),
родентицидтер (кеміргіштерге қарсы), нематоцидтер (топырақтағы паразиттік
құрттарға қарсы), аскарицидтер (зиянкес бүргеге қарсы); химиялық құрылыс
бойынша хлор туынды көмірсутектер, фосфорорганикалық инсектицидтер,
карбаматты инсектицидтер, хлорфеноксиқышқылдарының туындылары, табиғаты
пиретроидті пестицидтер болып жіктеледі.
Радиоактивті қалдықтар – адам әрекеті нәтижесінде пайда болған
радионуклидтерден тұратын биологиялық немесе техникалық тұрғыдан улы
қосылыстар. Радионуклидтер биосфераға кең тарап, тірі организмдердің, оның
ішінде адамның клеткаларында түрлі генетикалық өзгерістерді туғызуы мүмкін.
Радиоактивті қалдықтар атомдық энегетиканың барлық сатыларында; ядролық
қаруды қолдану және жою; радиоактивті изотоптарды өндіру және қолдану
өндірістерінде түзіледі. Радиоактивті қалдықтар агрегатты күйі (қатты,
сұйық, газ тәрізді), сәулелену түрі (α-, β-, γ-сәулелену), өмір сүру уақыты
(қысқа, орташа, ұзақ), активтілігі (төмен, орташа, жоғары) бойынша
жіктеледі. Қазіргі кезде Қазақстан Республикасында шамамен 237 млн. 197 мың
т радиоактивті қалдықтар орналасқан, радиациясының жалпы қуаттылығы 15 млн.
486,9 мың Ки.
Қышқылды жауын-шашын – атмосфераның ылғалында өндірістік қалдықтарының
(SO2, NOx, HCl және т.б.) еруі нәтижесінде пайда болған қышқылды (рН5,6)
жаңбыр (қар, бұлт, шық). Атмосфераға түсетін басты қышқыл түзуші қалдықтар
– күкірт қос тотығы SO2, азот оксидтері NOx (азоттың монооксиді NO, азоттың
диоксиді NO2 және т.б.) және ұшқыш органикалық қосылыстар – қоршаған ортаға
антропогендік және табиғи көздерден түседі. Күкірт пен азот оксидтері
биосфераға өндірістерден, көліктерден, мұнай өндірісінен және т.б. өтеді.
Ал органикалық қосылыстар қоршаған ортаға негізінен табиғи көздерден
түседі: өсімдіктер тіршілігі нәтижесінде терпенді көмірсутектер мен
изопреннің туындыларын түзеді. Бұл қосылыстар атмосферада өтетін химиялық
реакцияларға қатысады. Қышқылды жауын-шашындардың зиянды әсеріне су
экожүйелері, топырақ және өсімдіктер ұшырайды. Олардың рН көрсеткіштері
төмендеп, барлық тірі организмдерге кері әсері тиеді [15].
Топырақта тіршілік ететін микроорганизмдердің басым көпшілігі
сапрофагтар болып табылады, олар тірі организмдерге зиянды әсер етпейді.
Топырақта пайдалы микробтармен қатар түрлі ауруларды туғыздыратын патогенді
микроорганизмдер де кездеседі. Патогенді бактерияларға сібір жарасы,
ботулизм т.с.с қауіпті аурулардың қоздырғыштары жатады. Адамның топырақ
арқылы ауруларды жұқтыруы түрлі жағдайларда өтеді: топырақты тікелей
өңдегенде, егінді жинағанда, құрылыстық жұмыстарда және т.б.
Улы заттармен ластанған топырақтарды тазалау үшін бірқатар әдістер
қолданылады: топырақты қазып алып, жылумен өңдеу, ескі топырақтың орнын
жаңамен алмастыру, өнімді жерді шашу арқылы топырақтың өнімділігін қайта
қалпына келтіру. Алайда осындай әдістер қымбат әрі ұзақ уақытты талап
етеді. Осыған байланысты экономикалық және экологиялық тиімді әдістер мен
тәсілдер іздестіріледі [16].
Қоршаған ортаны тазалауға бағытталған зерттеулер физикалық және химиялық
әдістерді жақсартумен қатар биотехнологиялық тәсілдерді қолдану
мүмкіндіктеріне үлкен көңіл бөледі. Биотехнологиялық әдістер негізінен
микроорганизмдердің биологиялық белсенділіктеріне негізделеді. Осындай
тәсілдер экологиялық қауіпсіз және басқа әдістермен салыстырғанда екіншілік
ластаушылардың пайда болуын туғызбайды, яғни химиялық заттардың толық
ыдырауын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар биологиялық объектілермен
ластаушылардың ыдыратылуы табиғи процесс болып табылады.
Биологиялық әдістердің артықшылықтары:
- экономикалық тиімділігі;
- экологиялық таза, топыраққа зиянды әсер етпейтін рекультивация
технологиясы;
- радиоактивті қалдықтардың аз мөлшері сәйкесінше оларды көмудің
арзандығы;
- топырақтың құндылығын келесі ауыл шаруашылық қолданыс үшін сақтау
[17].
1.1 Топырақ микрофлорасы
Топырақ әр түрлі биологиялық маңызды қосылыстарға бай, сондықтан онда
көптеген организмдер – өсімдіктер, жәндіктер, қарапайымдылар,
саңырауқұлақтар, балдырлар, әр түрлі микробтар тіршілік етеді.
Микроорганизмдер топырақтың түзілуіне тікелей қатысады. Топырақ
микрофлорасы құрамына келесі микроорганизмдер топтары жатады [18]:
• жануарлар мен өсімдіктер қалдықтарын шірітетін, мочевинаның аммиак
және т.б. заттар түзу арқылы ыдырауын жүргізетін бактериялар -
B.subtilis, B.mesentericus, Serratia marcescens; Proteus туысының
бактериялары; Mucor, Aspergillus, Penicillium туыстарының
саңылауқұлақтары; анаэробтар - C.sporogenes, C.putrificum;
уробактериялар - Urobacillus pasteuri, Sarcina urea;
• нитрификациялаушы бактериялар – Nitrobacter және Nitrosomonas;
• азотфиксациялаушы бактериялар;
• күкірт, темір, фосфор және т.б. элементтердің айналымына қатысатын
бактериялар – күкірт бактериялар, темір бактерияла,т.б.
• клетчатканы ыдыратушы, ашуды жүргізетін бактериялар;
• актиномицеттер;
• ашытқылар;
• микромицеттер;
• бір клеткалы балдырлар т.б.
Топырақ түзілу процесінде микроорганизмдер, әсіресе бактериялар мен
сапрофитті саңырауқұлақтардың маңызды қызмет атқарады. Микроорганизмдер
тотығу, тотықсыздану, нитрификация, денитрификация т.б. процестерінің
өнімдерін түзеді. 1 г топырақта жалпы микроб саны 1-5 миллиардқа тең.
Топырақтың 1 га 1 т бактериялардың тірі салмағы болады. Алайда микробтар
топырақта бірдей таралмайды. 10-50 см тереңдікте микрофлора жақсы дамиды.
Осы жерде органикалық қалдықтардың бактериялардың қатысуымен белсенді
ыдырауы жүреді. Беткі қабаттарда (1-2 см) микробтар аз жиналады, оған себеп
ретінде УК-сәулелерін және кебу процестерін келтіруге болады. 4-5 м
тереңдікте микроорганизмдер саны өте аз [19].
Микроорганизмдер заттардың биотикалық айналымдарына, әр түрлі
биохимиялық процестерге қатысады, күрделі органикалық және минералды
қосылыстарды қарапайым заттарға дейін ыдыратады. Асфальт, битумдар және
химиялық жолмен синтезделген, т.с.с төзімді қосылыстар микробтардың
шабуылына түседі.
Қарашірік мөлшеріне және ондағы қоректік заттардың сапасына қарай
микроорганизмдердің саны әр түрлі топырақта түрліше болады. Топырақ
микроорганизмдерінің басым көпшілігі аэробты организмдер, ал анаэробтылар
аз кездеседі, олар негізінен спора түзетін микробтар. Топырақтың терең
қабатттарында негізінен спора түзуші бациллалар мен актиномицеттер
кездеседі.
Топырақта тіршілік ететін бактериялар органикалық заттарға мұқтаж.
Ыдырау барысында олардан көмірсулар, азот қосылыстары, клетка ішілік
қосылыстарды бөлінеді.
Микроорганизмдердің санына және таралуына бірқатар факторлар әсер етеді:
1) топырақтың түрі. Қара топырақтарда микроорганизмдер көп кездеседі.
Қара топырақтың құрғақ салмағының 10% органикалық қосылыстар болып
табылады. Қара топырақтың 1 г 3,5 млн астам микроб клеткалары тіршілік
етеді. Әсіресе өсімдіктердің тамырларында көп таралады. Микроорганимздер өз
кезегінде топырақтағы биохимиялық процестерге, топырақ өнімділігіне әсер
етеді. Азғындаған таулы немесе құмды топырақтар микробтарға кедей болып
келеді. Осындай топырақтарда органикалық қосылыстар топырақтың құрғақ
салмағының 1% құрайды.
2) топырақтың ылғалдылығы. Құрғақ топырақпен салыстырғанда ылғалды
жерлерде микроорганизмдер жақсы көбейеді. Алайда ылғалдылық пен органикалық
қосылыстарға бай (50% дейін) шымтезекті балшық топырақтарда микробтар аз
өседі, себебі осындай жерлердің қышқылды реакциясы бар және мүктердің
антогонистік әсерлері байқалады.
3) аэрация. Ылғалдылыққа бай топырақтарға ауа аз мөлшерде өтеді. Осындай
жағдайларда анаэробты микроорганизмдер саны артады, ал құмды топырақтардың
аэрациясы жақсы, сондықтан аэробтылар кездеседі.
4) топырақ температурасы. Қыс мезгілдерімен салыстырғанда жылы кездері
микробтардың саны жоғары болып табылады. Микроорганимздердің көпшілігі қыс
мезгілдерінде өсуін тоқтатып, тіршілігін жояды.
5) топырақтың адсорбциялық қабілеті. Қарашірікті топырақтардың ең жоғары
адсорбциялық қабілеті бар. Бұл топырақтар кальцийге бай. Топырақтардың түрі
микроорганизмдердің ену тереңдігіне де әсер етеді.
Топыраққа органикалық қосылыстар түскен кезде жалпы микроб саны күрт
жоғарлайды. Бірінші кезекте өте жоғары ферменттік белсенділіктері бар
гетероторфтылар көбейеді. Топырақтың өздігінен тазалану процесі кезінде
микрофлораның құрамы өзгеріп отырады. Ортаның қышқылдығы артқан сайын
сүтқышқылды бактериялар, ашытқылар, саңырауқұлақтар, зең саңырауқұлақтары,
актиномицеттер пайда болады. Аммиак жинақталғанда нитрификациялаушы, яғни
аммиакты нитрит пен нитратқа дейін тотықтыратын бактериялар көбейеді.
Нитрификация процестерімен қатар денитрификация – нитраттардың нитритке,
одан кейін газ тәрізді азотқа дейін тотықсыздандыру процесі жүреді. Таза
топырақта спора түзуші микроорганизмдер көп кездеседі [20].
1.2 Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері
Топырақтағы микробты қауымдастықтардың көпшлігі – гетеротрофтылар үшін
қоректік заттардың негізгі көзі болып келетін жоғары өсімдіктер
микрофлораға әсер етеді. Тірі өсімдіктердің тамырларына жақын аймақтар
микроорганизмдердің қарқынды даму жерлері болып табылады. Себебі өсімдіктер
синтездейтін органикалық қосылыстар тамырлардан бөлініп отырады. Тамыр
аймағы ризосфера, ал осы аймақта тіршілік ететін микроорганизмдер жиынтығы
ризосфералық микрофлора деп аталады. Тамыр метаболизмі топыраққа әсер
етеді, мысалы көмір қышқылы мен Н+ иондарын түзу нәтижесінде тамыр
аймағындағы топырақтың қышқылдығы артады.
Микроорганизмдердің қарқынды дамуына негізінен тамырдан қоректік
қосылыстардың бөлінуі әсер етеді. Жас тамырлар көп жағдайда микробтармен
жамылған шырышты қабықтармен жабылады. Тамыр көптеген заттарды бөледі,
олардың ішінде 10 түрлі қанттар, 23 амин қышқылдары, 10 витамин,
полисахаридті шырыштар, органикалық қышқылдар, ферменттер және т.б.
Барлық бактериялар тамырлардың стимулдеуші әсеріне бірдей жауап
бермейді. Мысалы грамтеріс бактериялар грамоң спора түзбейтін
бактериялармен салыстырғанда ризосферада жақсы өседі. Бактериялардың тамыр
аймағында өсуіне тек бөлінетін заттарға байланысты емес, физикалық
факторлармен қарым-қатынасы және антогонизм де әсер етеді. Көптеген
зерттеулер нәтижесінде целлюлозаны ыдырататын, фосфаттарды ерітетін, белок
пен қанттарды қолдануға, витаминдер және бактериялық полисахаридтерді
синтездеуге қабілетті бактериялар ризосфераның негізгі мекендеушілері екені
анықталды. Бактериялардың таксономикалық және физиологиялық топтары тамыр
аймағында әр түрлі орналасады. Мысалы, Pseudomonas туысының түрлері
ризосферада, ал Arthrobacter туысының түрлері қоршаған топырақта жиі
кездеседі. Берілген туыстардың өкілдері өсу факторларына қажеттілігі
бойынша бір-бірінен ажыратылады [21].
Ризосферада актиномицеттер де таралған. Алайда олардың өсімдіктермен
қарым-қатынасы толығымен зертелмеген. Кейбір зерттеушілердің пікірінше
актиномицеттер тамыр аймағында кездесетін патогенді микробтарды тежеу үшін
активті қосылыстарды (антибиотиктерді) түзеді.
Ризосфера микрофлорасына өсімдіктің түрі, жасы, күйі, орналасуы мен
тамырлар таралуының сипаттамасы, топырақтың түрі әсер етеді. Өсімдік
тамырлары микробтарды әр түрлі деңгейде стимулдейді немесе тежейді. Бұршақ
тұқымдас өсімдіктер микробтардың дамуын белсенді стимулдейді. Мысалы, асыл
тұқымдас өсімдіктердің немесе ағаштың тамыр аймақтарымен салыстырғанда
жоңышқаның ризосферасында микроорганизмдердің саны көп болып келеді.
Өсімдіктердің тек бір түрін өсірген жағдайда тамыр бөлінетін ерітінділер
белгілі бір алаңдарда бөлінуі топырақтың тежелуіне себеп болады. Бір
тамырдың бетінде әр түрлі микроорганизмдер кездеседі және олардың саны
тамырдың ұшына қарай көбейе береді.
Ризосфералық эффект тұқымның өсуінен кейін артып, ең жоғары деңгейі
өсімдіктің гүлдену және жеміс беру кезеңдерінде байқалады. Мысалы
өсімдіктің жасы мен қартаюы ризосфера микрофлорасының тіршілік етуі мен
түзілуінде маңызды рөл атқарады. Жарық деңгейі мен ауаның температурасы да
тамырдан заттардың бөлуіне және сәйкесінше микроорганизмдердің тіршілігіне
әсер етеді.
Ризосфералық эффект қара шірікті топырақпен салыстырғанда құмды
топырақтарда анық байқалады. Шөлді аймақтарда ризосфера микрофлораның
белсенді дамуының негізгі жері болып келеді. Қоршаған ортаның әр түрлі
әсері, мысалы агротехникалық өңдеулер топырақ микроорганизмдерімен
салыстырғанда тамыр микрофлорасына аз әсер етеді. Ризосфералық аймақ
ортаның микрофлораға әсеріне қарсы тұратын буферлі жүйе болып табылады.
Ауыр металдардың өсімдіктермен сіңірілуінде тамыр микрофлорасы үлкен рөл
атқарады. Өсімдіктер ауыр металдар мен қосылыстарының барлығын сіңіре
алмайды. Топырақ микроорганизмдері ауыр металдардың ерімейтін тұздарын
еритін формаға ауыстырады. Ауыр металдардың топырақтан өсімдіктерге өтуіне
ортаның қышқылдануы әсер етеді, себебі олардың қосылыстары қышқылды ортада
жақсы ериді [22].
1.1 Ауыр металдар – экожүйелерді ластаушы негізгі ксенобиотиктер
Ксенобиотиктер арасында қоршаған ортаға көп мөлшерде түсетін ауыр
металдар мен олардың тұздары маңызды орын алады [23]. Оларға белгілі
токсинді микроэлементтер (қорғасын, кадмий, хром, сынап, алюминий және
т.б.) және эссенциалды микроэлементтер (темір, цинк, мыс, марганец және
т.б.) жатады. Металл катиондарының организмдегі функцоналды химиялық
топтарына туыстылық деңгейі және байланыстарының мықтылығы жалпы
токсинділікті ғана емес, әсерінің таңдамалығы мен ерекшелігін анықтауы
мүмкін. Оны барлық ұлпаларда кездесетін, биологиялық маңызды функционалды
топ – сульфгидрилді топтың мысалында көруге болады. Мысалы бүйректің сынап
пен кадмий сияқты металдармен спецификалық зақымдануы олардың бүйрек
ұлпаларындағы SH–топтарына жоғары туыстығымен түсіндіріледі [24-27].
Көптеген металдар сыртқы ортаға, мысалы су қоймаларына түседі, одан
барып ауыз суы арқылы адамның организміне өтеді. Металдар канцерогенді
(қатерлі өзгерістер туғызатын), мутагенді (тұқым қуалаушылықта өзгерістер
туғызатын) және тератогенді (жаңа туған нәрестелерде ауруларды туғызатын)
болып бөлінеді. Эксперименттік жағдайда зерттеулер өткізіліп, мынадай
нәтижелер алынды: жылықанды жануарларға ауыз суы арқылы бергенде
канцерогенді әсер ететіндер – As, Se, Zn, Ra, Pa; ал басқа жолмен түскенде
– Cr, Be, Pb, Hg, Ni, Ag, U, Pt. Тератогенді әсер ететіндер – Cd, Pb, Li.
Cr кейбір қосылыстары адамдарға аллергиялық әсерін тигізеді.
Қорғасын, мыс, цинк, мышьяк, сынап, кадмий, хром, алюминий т.с.с.
металдар организмге микромөлшерде қажет және негізінен коферменттердің
активті орталықтарында орналасады [28].
Металдар – адамзат шаруашылығының негізі. Сондықтан олар көп көлемде
өндіріледі және қолданылады. Белгілі бір элемент өндірісі оның табиғи
биогеохимиялық циклге өтуін 10 есе артық жүргізілген жағдайда оны ластаушы
ретінде қарастырады [29]. Қазіргі кезде көптеген металдар бойынша бұл
норма 15-20 және одан көп есе артуда. Қоршаған ортаның ауыр металдармен
ластануы өте қауіпті. Металдар физиологиялық процестерінің қалыпты жүруін
қамтамасыз етеді, алайда көп мөлшерде улы болып келеді. Олардың қосылыстары
мен иондары организмге түсіп, бірқатар ферменттермен байланысып,
белсенділіктерін тежейді [30].
Металдардың ластаушылар ретінде ерекшелігі – ыдырау процестеріне
ұшырайтын органикалық ластаушы заттармен салыстырғанда металдар қайта
орналастырылуға ғана қабілетті. Қазіргі кезде токсинділерге Д.И.
Менделеевтің периодты жүйесінің атомдық массасы 50 атомды бірліктен жоғары
40 аса металдар жатады: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb,
Bi және т.б. Ауыр металдар тобына жататын элементтердің барлығы биологиялық
активті болып табылады [31, 32].
Mn, Ni, Сu, Сr, Со, V, Zn, Fe, Co және Мо сияқты металдар ферменттер мен
олардың активаторларының құрамына кіреді, сондықтан организмнің тіршілігіне
қажетті. Алайда бұл металдар өте аз мөлшерде қажет және жоғары
концентрацияларда улы және канцерогенді болып табылады. Тірі организмге
түсе отырып, олардың басым көпшілігі жинақталуға (аккумуляцияға) қабілетті
[33]. Қоршаған ортаны қорғаудың маңызды мәселесі – дәстүрлі тұрмыстық
қалдықтармен салыстырғанда токсиндірек болып табылатын өндірістік қалдықтар
мен қалдық суларды тазалау және залалсыздандырумен байланысты мәселелер
[34].
Металдардың иондары табиғи су қоймаларының маңызды компоненттері болып
табылады. Ортаның жағдайларына байланысты (рН, тотығу-тотықсыздану
потенциалы, лигандтардың бар болуы) олар әр түрлі тотығу деңгейлерінде
болады және түрлі органикалық емес және минералорганикалық қосылыстардың
құрамына кіреді [35].
Сулы ортаға түскен металл әр түрлі күйлерге өтеді[36]:
• еріген формадағы металл;
• фитопланктонмен, яғни өсімдік микроорганизмдерімен
сорбцияланған және жинақталған;
• сулы ортадан органикалық және минералды бөлшектерінің
седиментациясы нәтижесінде шөгінді тұнбалармен жинақталған;
• еріген түрде шөгінді тұнбалардың бетінде адсорбцияланған;
• әр түрлі бөлшектерге адсорбцияланған;
• карбонаттармен байланысқан;
• темір мен марганецтің оксидтері мен гидрооксидтеріне
адсорбцияланған;
• металорганикалық комплекстері формасындағы органикалық
заттардың әр түрлі формаларымен байланысқан;
• қозғалыссыз және организмдердің қолы жетпейтін минералдардың
құрылымына енген кристалды форма.
Кадмий. Полиметалл және мыс кен орындарының топырақтары
сілтісіздендірілгенде, кадмийді жинақтауға қабілетті организмдер ыдырауы
нәтижесінде бұл металл табиғи суларға түседі [37, 38].
Кадмий қосылыстары су қоймаларына қорғасын-цинкті зауыттардың, кен
орындарын байыту фабрикаларының, бірқатар химиялық өнеркәсіптердің (күкірт
қышқылын өндіру), гальванды өндірістің және шахталардың қалдық суларымен
түседі. Сорбция, гидрооксид пен кадмий карбонаты тұнбаларына түсу және су
организмдерімен қолдану процестеріне байланысты кадмийдің еріген
қосылыстары концентрацияларының төмендеуі жүреді [39]. Табиғи сулардағы
кадмийдің еріген формалары негізінен минералды және органо-минералды
жиынтықтар болып табылады. Кадмийдің негізгі өлшеуші формасы – оның
сорбцияланған қосылыстары [40-42]. Кадмийдің басым мөлшері гидробионт
клеткаларының құрамында көшуі мүмкін. Ластанбаған және әлсіз ластанған
өзендерде кадмийдің субмикрограмды концентрациялары кездеседі, ал ластанған
және қалдық суларда кадмийдің концентрациясы 1 дм3 ондаған микрограмдарға
жетуі мүмкін.
Кадмий қосылыстары жануарлар мен адамның тіршілік процестерінде маңызды
рөл атқарады. Жоғары концентрацияларда, әсіресе басқа улы заттармен
қосылыста улы болып келеді. ШРК (зияндылықтың шектеуші белгісі -
токсинділігі) 0,001 мгдм3, ШРК - 0,0005 мгдм3 құрайды [43].
Қорғасын. Табиғи суларға түсудің негізгі көздері эндогенді (галенит)
және экзогенді (англезит, церуссит және т.б.) минералдардың еру процестері
болып табылады [44].
Қоршаған ортада қорғасын мөлшерінің жоғарлауы көмірлерді жағумен,
тетраэтилқорғасынды антидетонатор ретінде моторлы отында қолданумен, кен
орындарын байыту фабрикаларының, кейбір металлургиялық зауыттардың,
химиялық өндірістердің, шахталардың т.б. қалдық суларының су қоймаларына
түсуімен байланысты. Судағы қорғасын мөлшері төмендеуінің маңызды факторы –
әр түрлі заттарға адсорбцияланып, шөгінді тұнбаларға түсуі,
гидробионттармен жинақталуы [45].
Табиғи суларда қорғасын еріген және бекітілген (сорбцияланған) күйлерде
болады. Еріген формада минералды және органоминералды жиынтықтар, сондай-ақ
қарапайым иондар, ал ерімеген – негізінен сульфидтер, сульфаттар и
карбонаттар түрінде кездеседі [46]. Өзен суларындағы қорғасын
концентрациясы 1 дм3 микрограмның он бүтіннен бірлікке дейін аралығында
болады. Тіпті полиметалды кен орындарына қатысты суларда металдың мөлшері
кейде ғана 1 дм3 ондаған миллиграмға жетеді. Тек хлорлы жылы суларда
қорғасын концентрациясы кейбір жағдайларда 1 дм3 бірнеше миллиграмды құрады
[47]. Қорғасын – өндірістік у, жағымсыз жағдайларда уланудың себебі болуы
мүмкін. Адам организміне негізінен тыныс алу және асқорыту мүшелері арқылы
өтеді. Организмен өте бояу бөлініп шығады, нәтижесінде сүйектерде, бауырда
және бүйректерде жинақталады [48]. Қорғасын зияндығының шектеуші
көрсеткіші – санитарлы-токсикологиялық. Қорғасын ШРК 0,03 мгдм3, ал ШРК
0,1 мгдм3 құрады.
Мыс – маңызды микроэлементтердің бірі. Мыстың физиологиялық белсенділігі
тотығу-тотықсыздану ферменттерінің активті орталықтарының құрамына кіруіне
байланысты [49]. Топырақта мыс мөлшерінің жетіспеуі белоктар, майлар мен
витаминдер синтезіне әсер етеді және өсімдік организмдердің ұрпақсыздығына
себеп болады. Мыс фотосинтез процесіне қатысады және өсімдіктермен азоттың
сіңірілуіне әсер етеді. Мыстың артық концентрациясы өсімдік және жануарлар
организмдеріне жағымсыз әсер етеді. Табиғи тұщы суларда мыстың мөлшері 2-
ден 30 дейін мкгдм3, ал теңіз суларында – 0,5-тен 3,5 мкгдм3 аралығында
болады. Мыстың жоғары концентрациялары (1 литрде бірнеше грамға дейін) кен
орындарының қышқыл суларына тән [50]. Табиғи суларда Cu+2 қосылыстары жиі
кездеседі. Cu+2 қосылыстарының ішінде суда қиын еритін Cu2O, Cu2S, CuCl
көп кездеседі. Сулы ортада лигандтар кездескен жағдайда гидрооксид
диссоциациясы теңдігімен қатар металдың су иондарымен теңдікте болатын әр
түрлі жиынтықты формалардың түзілуін де ескеру керек [51]. Мыстың табиғи
суларға түсуінің негізгі себептері – химиялық, металлургиялық өндірістердің
қалдық сулары, шахта сулары, балдырларды жоюға арналған альдегидті
реагенттер. Металды өндіру және өңдеу ластанудың негізі болып табылмайды.
Осы өнеркәсіптердің қалдықтары жылу энергетикасымен салыстырғанда аз.
Металлургиялық емес өндірістер, әсіресе көмірдің жану процесі биосфераға
көптеген металдарды тастайды. Көмір мен мұнайда барлық металдар кездеседі.
Топырақпен салыстырғанда электростанциялары, өндірістік және тұрмыстық
қалдықтарда улы химиялық элементтер, оның ішінде ауыр металдар мөлшері көп
[52]. Отынның жануы нәтижесінде атмосфераға көптеген ластаушылар түседі.
Мыс мысты өткізгіш түтікшелердің және сумен қамтамасыз ету жүйесінде
қолданылатын т.б. қондырғылардың коррозиясы нәтижесінде пайда болуы мүмкін.
Жер асты сулардағы мыстың мөлшері судың тау жыныстарымен (халькопирит,
халькозин, ковеллин, борнит, малахит, азурит, хризаколла, бротантин) өзара
әсерлесуімен түсіндіріледі. Санитарлы-тұрмыстық су қоймаларындағы мыстың
ШРК 0,1 мгдм3, ал балық шаруашылығы су қоймаларында 0,001 мгдм3 құрайды
[53].
Қазақстанда ірі өндіріс орталықтарының аймақтары ауыр металдардың
иондарымен ластануда. Мысалы Шығыс Қазақстан облысында Cu, Zn, Fe, Mn, Ag,
Ba, Au, Cd, As, Sb, Tl, Hg, Se металдарының өндірісі жүргізіледі. Бұл
қазіргі күнде ең өзекті мәселелердің бірі болып отыр. Ауада, суда,
топырақта, өсімдік, жануарлардың организмдерінде 100-ге жуық зиянды заттар
табылды. Олар мынадай тізбекпен дүниежүзілік айналымда болады: ауа – жер –
су - өсімдік – жануар – адам. Ірі өндіріске жақын жерлерден алынған
сынамалардағы ауыр металдардың мөлшері рұқсат берілген концентрациядан
бірнеше есе көп. Ауыр металдармен ластанған топырақта өскен ауылшаруашылық
культураларын қолдану салдарынан адам мен жануар организмдері улануда [54].
Ауыр металдар жоғары және төмен сатыдағы организмдердің тіршілігін
тежейді: олар ферментті жүйелерді жояды. H.Bowen (1966) металдардың
организмдерге токсикалық әрекетінің маңызды механизмі – ферменттерді басу
деп анықтады. Металдар тірі организмдер макромалекулаларының
сульфогидрилді тобымен химиялық әрекетке түсіп, биохимиялық процестерді
төмендетеді, клетка қабырғасының біртұтастығын жояды.
Биосфераның ауыр металдармен ластанудың көзі ретінде қара және түсті
металлургия (атмосфераны ластайтын арозольды қосылыстар, суды ластайтын
өндірістік қалдықтар), машина құрылысы (мыс, никель, хром, кадмийдің
гальванды ванналары), аккумуляторлы батареяларды қайта өңдеу зауыттары,
автокөліктер саналады [55].
Ауыр металдар тыңайтқыштардың, пестицидтердің құрамына кіреді. Сондықтан
су қоймаларына түсуі мүмкін. Су қоймаларының ластануының негізгі көзі -
өндірістік және тұрмыстық сулар, ерігіш және қатты өндірістік қалдықтар.
Металдар ауаға көмір, мұнай, торф немесе тағы да басқа жанғыш заттар
жанғанда пайда болатын ұсақ бөлшектерден, түтіндерден және металдарды
өндіру өндірісінен түсуі мүмкін. Соған байланысты қазір Жердің ауасында
алтын, кадмий, қорғасын, қалайы, селен, теллур сияқты металдар табиғи
жағдайға қарағанда 1000 есе жоғары. Сонымен қатар, атмосферада бу күйіндегі
ұшқыш металорганикалық қосылыстар бар. Токсинді ластанудың негізгі
себептерінің бірі – автокөлік. Тіпті түрлі гигиеналық препараттар, мысалы
жуғыш заттар цинк пен селен иондарының көзі болып табылады. Сол себепті,
атмосфераға өтетін өндіріс қалдықтарында ауыр металдар болады, олар
атмосферадан топырақ бетіне немесе жауын-шашын, қармен суға түседі [56].
Қалалық канализация жүйесіне түсетін тұрмыстық қалдықты суларда Cu, Zn,
Cr, Pb, Fe, Ni, Cd, Mn, Hg, Ag, Co кездеседі. Негізгі токсиканттардың үлесі
мынадай: қорғасын – 92%, сынап – 70%, кадмий – 50%. Су қоймаларына
өндірістік қалдық суларды төккенде, кадмийдің мөлшері бірнеше ондаған есе
жоғарлайды. Ауыр металдар суда органикалық және бейорганикалық заттармен
араласқан қоспа түрінде кездеседі. Металдардың токсинді формасы ретінде
сынап пен таллийдің алкилді қосылыстарының әр түрлі формаларын келтіруге
болады. Қазір суда мышьяк, қалайы, қорғасын, селен, кадмийдің алкилді
қосылыстары бар екені анықталды. Ондай қосылыстар жоғары токсинді
органикалық қосылыстар түзе алады, олар тіпті нанограмды мөлшерде де тірі
жүйе үшін зиянды.
Қоршаған ортаны ауыр металдармен ластанудың антропогендік көздерінен
басқа табиғи факторлар да әсер етеді. Мысалы, жанартаудың атқылауы: жуырда
ғана Сицилия аралығындағы Этна жанартауының атқылау өнімінде Cd табылды.
Қышқылды жаңбырлар нәтижесінде кейбір өзендердің бетінде метал-
токсиканттардың концентрациясы жоғарлайды. Метал-токсиканттар ауамен түссе
де, негізінен су арқылы организмдерге өтеді. Металдар организмге түскенде
өзгерістерге ұшпайды және биохимиялық циклге өтіп, одан шықпайды [57].
Қоршаған ортаның объектілерін ауыр металдар иондарынан тазалау
проблемасы экологиялық биотехнологияның маңызды міндеті болып табылады.
Ластанған экожүйелердің өзін-өзі тазалау және қалпына келтіру процесі баяу
және көптеген жылдар бойы өтуі мүмкін. Осыған байланысты металдарды
ластанған қоршаған ортаның объектілерін биомониторинг және биоремедиациялау
үшін тірі объектілерді іздеу мәселесі қазіргі күнде өзекті болып отыр.
2 Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы және қолданылатын
тасушылар
Қазіргі кезде экологиялық биотехнологияда қоршаған ортаны ластаушы
заттардан тазалау үшін иммобилизденген микрофлораға негізделген әдістер жиі
қолданады. Иммобилизация (ағылшынша immobilize) – таңып тастау, орнықтыру,
қозғалысын шектеу, байланыстыру деген мағыналарды білдіреді [58, 59].
Иммобилизденген микроорганизмдер көмегімен экзополисахаридтер, органикалық
қышқылдар, аминқышқылдары, антибиотиктер, стероидтар, спирттер және т.б.
құнды өнімдерді алу үшін пайдаланады. Сонымен қатар, ластанған суларды
тазалауда, ауыл шаруашылық және өндірістік қалдықтарды өңдеуде кең қолданыс
тапты [60-63]. Иммобилизденген ашытқылар шарап, шампан өндірісінде
қолданылады. Микроорганизм клеткаларын иммобилиздеу күрделі көпсатылы
процестерді жүзеге асыруға; клеткаларды жағымсыз факторлардан қорғану
дәрежесін көтеруге; реактордағы клеткалардың жоғары концентрациясын
қамтамасыз етуге мүмкіндік береді [64-66]. Иммобилизденген микроорганизмдер
көптеген жылдар бойы қолданылып келеді. 150 астам жыл бұрын сірке қышқылын
тез алу үшін аққайың ағашының жоңқасына адсорбцияланған клеткалар
пайдаланды [67].
Қазіргі кезде көміртекті тасушылар қолданысының негізгі бағыты
адсорбциялық тазалаудың технологиялық процестері болып табылады. ХХ
ғасырдың 70-жылдары биотехнологияның практикалық сұраныстарымен айналасатын
жаңа бағыт – инженерлік энзимология пайда болды. Егер биотехнология
өсімдік, жануар және микроорганизмдер клеткаларының немесе биологиялық
катализаторлар – ферменттер көмегімен белгілі бір өнімдер алуға негізделген
процестердің технологиясын құрастыру мәселелерін қарастырса, инженерлік
энзимологияның мақсаты – иммобилизденген ферменттер мен клеткалар негізінде
биокатализаторлардың жаңа түрлерін алу [68, 69].
Иммобилизденген микроорганизмдердің иммобилизденген ферменттер мен бос
клеткалардан бірқатар артықшылықтары бар:
- реакция өнімдерін бөліп алу мен тазалау шығындарының болмауы;
- жоғары белсенділік пен тұрақтылық;
- үздіксіз және жартылай үздіксіз автоматталған процестерді жүзеге асыру
мүмкіндігі;
- клеткалар барлық тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерін, соның ішінде
кофактор регенерациясының ферменттік сатыларын сақтап қалады. Нәтижесінде
күрделі тізбекті реакцияларды, көп сатылы процестерді жүргізуге болады [70,
71].
Иммобилизденген микроорганизм жүйелерін қолданудың маңызды артықшылығы –
клеткалардың гидравликалық қысымға және ластаушы заттардың жоғары
концентрациясына төзімділігі. Сонымен қатар, иммобилизация қосылыстардың
тотығуын жоғарлатады және ластанған суларды өңдеу уақытын қысқартады [72,
73]. Ластанған суларды биологиялық тазалау жолдарын құрастыру екі жағдайды
талап етеді: біріншісі – суды ластаушы заттардан босату; екіншісі – суды
микроорганизмдер суспензиясынан босату. Иммобилизденген микрофлораны
қолдану арқылы осы екі мәселені тиімді шешуге болады. Әртүрлі су
организмдерін иммобилиздеу – ластанған суларды биологиялық тазалаудың әрі
тиімді, әрі сенімді жолы. Бос күйіндегі микроорганизмдерге қарағанда
иммобилизденген клеткалардың тағы бір маңызды артықшылығы бар – бірнеше рет
қолданғанның өзінде бактериялардың ұзақ уақыт бойы тотықтыру қасиетін
сақтап қалуы.
Иммобилизденген микроорганизмдерді биотехнологиялық процестерде
қолданудың бірқатар артықшылықтары бар:
• иммобилизденген микроорганизмдердің сыртқы ортаның кері
факторларына (температура, қышқылдық, электролиттердің және
токсинді заттардың концентрациясы т.б.) төзімділігі артады;
• иммобилизденген микроорганизмдердің өмір сүру қабілеті және
белсенділігі жоғарлайды;
• клеткалардың сұйықтықтан жеңіл бөлініп алынады;
• клеткаларды қайталап қолдану мүмкіндігі бар;
• деструктор-микроорганизмдер қауымдастығын иммобилиздеу
ластаушы заттарды биоыдыратушылар аймағын кеңейтеді;
• ластаушы түрлердің шайылып кетуі нәтижесінде культураның
тазалығы сақталып қалады, бұл жұмысты залалсыз емес
жағдайларда жүргізуге мүмкіндік береді [65, 71].
Табиғи жағдайларда көптеген микроорганизмдер топырақтың, су қоймалары
тұнбаларының, өсімдіктің минералды бөлшектеріне, өсімдік тамырына немесе
жер үсті мүшелеріне, жануарлардың ас-қорыту жүйесінде бекінген түрінде
тіршілік етеді, көбейеді және түрлі биохимиялық белсенділік көрсете алады.
Алайда бос клеткалармен салыстырғанда иммобилизденген
микроорганизмдердің кемшіліктері де бар:
• күрделі құрылысты биореакторлар керек;
• клеткалардың биохимиясы мен физиологиясында өзгерістер өтуі мүмкін,
оның нәтижесінде өнімділігі төмендейді;
• тасушыларды дайындау қажет [70].
Көптеген мемлекеттерде (Жапония, АҚШ, Финляндия, Нидерланды және т.б.)
иммобилизденген микроорганизм клеткалары бірқатар биотехнологиялық
өндірістерді қарқындату үшін, ластанған топырақ пен су қоймалар
биоремедиациясында, өндірістік қалдық сулардан ауыр металдарды бөліп алу
үшін және т.б. қолданылады [74].
Катализдейтін процестің типіне байланысты клетка-тасушы жүйесі
төмендегідей жіктеледі [75]:
• биокатализаторлар - белгілі бір биохимиялық процестерді
катализдейтін жүйелер;
• биосорбенттер, сұйытылған ерітінділерден әр түрлі металдарды
сорбциялағанда немесе қалдықтарды тазалау үшін немесе таза
металдарды алу мақсатында қолданылады;
• биодеструкторлар, мұнай, мұнай өнімдері және т.б.
ксенобиотиктердің ферментті тотығу процестерінде қолданылады.
Иммобилизденген микрофлораны алудың бірнеше әдістері бар: химиялық
(бифункциональды реагенттермен байланыстыру); механикалық (микроб
клеткаларын әртүрлі гельдерге және мембраналарға енгізуге негізделген);
физикалық (адсорбция және агрегация) әдістер. Өндірістік қалдық суларды
ластаушы заттардан тазартуда ең тиімдісі және қарапайымдысы – адсорбциялық
әдіс. Сонымен қатар бұл әдіс биокатализ және биодеградация тиімділігін
арттырады. Көптеген жұмыстарда тасушы матрицасына (негізінен полимерлі
материалдарға) енгізуге негізделген иммобилизация адсорбциялық әдістерге
қарағанда, күрделі жүргізілетіні анықталды [76, 77].
Микроорганизмдердің сорбциясына бірқатар факторлар әсер етеді: 1)
сорбцияланатын микроорганизмдердің физиолого-биохимиялық ерекшеліктері; 2)
сорбенттің табиғаты мен қасиеті; 3) сыртқы орта жағдайларының физико-
химиялық қасиеттері. Сорбцияның көлемі адсорбенттің бетіне байланысты.
Клеткалардың мөлшері мен формасы бекінуге ешқандай әсер етпейді.
Микроорганизмдердің сорбциясына әсер ететін маңызды фактордың бірі –
сорбенттің табиғаты [78].
Иммобилизденген жағдайдағы тірі клеткалардың физиолого-биохимиялық
ерекшеліктерін сипаттауға мүмкіндік беретін біраз эксперименттік нәтижелер
жинақталды. Өткізу әдісіне және жағдайларына байланысты иммобилизация
клеткаға әр түрлі әсер етеді, өзгерістерге морфологиясы да, физиологиясы да
ұшырайды. Кейде иммобилизация клеткалар лизисін тудырады, кейбір
жағдайларда микроорганизмдер бірнеше тәулік бойы белсенділіктерін
жоғалтпайды.
Иммобилизация ферменттік белсенділікке, көбею жылдамдығына, биохимиялық
процестердің қарқындылығына әсер етеді [79]. Иммобилизация
микроорганизмдердің де, сорбенттердің қасиеттерін жақсартуы мүмкін [80].
Полиакриламид геліне иммобилизденген кейін клеткалардың өміршеңдігі және
трансформация мен биосинтез процестерінде ұзақ сақталынуы клеткалардың
бастапқы күйлерімен және иммобилизация әдісімен анықталады. Сонымен қатар,
полиакриламид геліне интактты клеткаларды енгізгенде дақылдың осындай
ерекше әсерге жауабы полимеризация жағдайларына тәуелді. E. colі, Str.
faecalis, Myc. globiforme интактты клеткалары иммобилизациядан кейін
бірнеше тәулік бойы өмір сүру қабілетінен айырылмайды, адсорбцияда фазалар
айырылу бетінде жағдайлар ерекшелігі, тасушы мен клетканың түрі негізгі
рөлді атқарады. Клеткалар иммобилизациясының оңды әсері – микроорганизмдер
түзетін улы заттарды байланыстыру арқылы адсорбенттер клеткаларды зиянды
әсерлерден қорғайды [81, 82].
Көміртекті сорбенттерді клеткалармен модифицирлеу (клеткалармен
иммобилиздеу) активті орталықтарының молекулалы синтезінің жоғары
технологияларына негізделеді, бұл олардың белсенділіктері мен
таңдамалықтарын жоғарлатады. Микросаңылаулы сорбенттердің бетіне
микроорганизмдерді иммобилиздеу қалдық суларды тазалау процесін, пириттің
және күкіртті органикалық қосылыстардың H2SO4 дейін тотығуын қарқындатады.
Сорбенттер медицинада, мысалы физиологиялық сұйықтықтардан жеке
компоненттерін бөліп алу үшін және қанды тазалауда кеңінен пайдаланылады
[83, 84]. Көміртекті тасушылар ерекше қасиеттеріне байланысты кең қолданыс
аясына ие. Олар бактериялық ластаушылары бар суларды тазалауда фильтрлер
ретінде, сондай-ақ биологиялық активті заттар мен бактериялық клеткалардың
тасушылары ретінде биотехнологиялық процестерде қолданылады [85]. Жұмыста
[86] E. coli, Bacillus sp. и Rhodococcus sp. бактериялар клеткаларына
байланысты көміртекті-минералды тасушылардың, соның ішінде әр түрлі
технологиялар арқылы алынған көміртекті материалдардың оптималды
адсорбциялық қасиеттері көрсетілді. Мысалы макроқұрылымды торшалы
көміртектегі Bacillus sp. адсорбция көлемі 1 г сорбентке 500 мг құрғақ
клеткаларды құрады. Көміртекті-минералды тасушыларға клеткалардың
адсорбциясы төмендірек болады, бірақ берілген тасушылар минералды
матрицаларына байланысты көміртекті материалдармен салыстырғанда
механикалық мықтылығы жоғары.
Саңырауқұлақ мицелийлерінің иммобилизденуіне тоқталсақ, онда
иммобилизация микроорганизмді токсиканттың жоғары концентрациясының тежеуші
әрекетінен қорғайды. Мысалы, егер 1,3 гл концентрациядағы фенол үздіксіз
дақылдау жағдайында Fusarium flocciferum саңырауқұлағының өсуін толығымен
тежесе, ал пенополиуретанға бекіту немесе енгізу арқылы иммобилизденген
культура сәйкесінше 2,5 және 4,0 гл концентрациясындағы фенолды белсенді
ыдыратады. Клеткалардың белсенділігі екі айдан астам уақытта байқалды
[87]. Микробалдырлардың иммобилизациясына арналған жұмыстар да кездеседі.
Кальций альгинатына иммобилизденген Chlorella vulgaris 1 сағатта 10 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ
МИКРОБИОЛОГИЯ КАФЕДРАСЫ
КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
ТОПЫРАҚ МИКРОФЛОРАСЫНА ӘР ТҮРЛІ ЛАСТАУШЫЛАРДЫҢ ӘСЕРІ
Орындаған:
І курс магистранты
Арбаканова Д.С.
Ғылыми жетекшісі:
б.ғ.к.
Уалиева П.С.
_____________2009ж
Нормобақылаушы:
Ибраймова М.Ж.
_____________2009ж
Қорғауға жіберілді
кафедра меңгерушісі
б.ғ.д., профессор
Жұбанова А.А.
Алматы 2009
РЕФЕРАТ
Курстық жұмыс 42 беттен тұрады, 167 әдебиет пайдаланылды.
Түйін сөздер: ауыр металдар, биосорбция, биоаккумуляция, иммобилизация,
микроорганизм клеткаларының тасушыларға сорбциялануы, сорбенттер, активті
көмір.
Маңыздылығы: ауыр металдармен ластанған экожүйелерді тазалауда
иммобилизденген биосорбенттерді қолданып, биоремедиация тиімділігін
жоғарлату.
Өзектілігі: Тірі жүйелердің тіршілігіне қауіп төндіретін биосфера
ластаушыларының ішінде ауыр металдар үлкен орын алады. Барлық микроорганизм
түрлері металға төзімділік көрсете алады. Микроорганизмдер ерітінді
құрамынан металл концентрациясын азайтады немесе толығымен металдарды су
құрамынан жоюға көмектеседі. Сондықтан ауыр метал иондарымен ластанған
топырақты микробиологиялық жолмен тазалау өзекті мәселе болып табылады.
ЖОСПАР
КІРІСПЕ 4
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ 5
1 Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде 5
1.1 Топырақ микрофлорасы 8
1.2 Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері 10
1.3 Ауыр металдар – экожүйелерді ластаушы негізгі 11
ксенобиотиктер
2 Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы және 16
қолданылатын тасушылар
3 Ауыр металдар сорбциясы үшін микроорганизм клеткалары мен24
биосорбенттерді қолдану
ҚОРЫТЫНДЫ 30
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 31
КІРІСПЕ
Антропогендік іс-әрекеттерінің нәтижесінде қоршаған орта түрлі
ластаушылармен – тұрмыстық және өндірістік қатты және сұйық қалдықтар,
мұнай өнімдері, пестицидтер мен минералды тыңайтқыштар, ауыр металдар,
радионуклидтермен көптеп ластануда. Экожүйелердің ластануы жергілікті
қалыптасқан биоценоздардың өзгеруіне және экологиялық тепе-теңдігінің
бұзылуына әкеліп соғады. Ластанудың жоғары деңгейлері өсімдіктердің және
жануарлардың өліміне себеп болуда. Ксенобиотиктер арасында қоршаған ортаға
көп мөлшерде түсетін ауыр металдар мен олардың тұздары маңызды орын алады.
Ауыр металдар төмен концентрацияда организм үшін қажет, алайда өндірістің
қарқынды дамуына байланысты олар топыраққа, су қоймаларына көптеп түсуде.
Көптеген зерттеулер нәтижесінде микроорганизмдердің ерітінділерден ауыр
металдарды жинақтау қабілеті анықталды. Микроб клеткалары металдарды екі
жолмен ортадан бөліп алады: биосорбция (клетка қабығында комплекс түзу)
және биоаккумуляция (клетканың ішінде жинақтау).
Қоршаған ортаны ластанушы заттардан тазалауда иммобилизденген микрофлора
кеңінен қолданып келеді. Иммобилизденген микроорганизмдердің бос
клеткалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар.
Иммобилизденген микрофлораны алудың бірнеше әдістері бар: химиялық
(ковалентті және көлденең байланыстыру); механикалық (микроб клеткаларын
әртүрлі гельдерге және мембраналарға енгізуге негізделген); физикалық
(адсорбция және агрегация) әдістер.
Иммобилизацияда қолданылатын тасушылардың түрлері көп: құм, керамзит,
көмір, күл, шыны, керамика, металды торлар, сонымен қатар синтетикалық
материалдар (нейлон талшықтары, полиэфир, поливинилхлорид,
пенополиуретан,т.б.), полимерлер (агар, каррагенан, альгинат,
полиакриламид, целлюлоза гельдері) т.б. Әрине, өндірістік деңгейде
тасушыларды кең көлемде қолдануына байланысты олардың бағасы төмен,
пайдалануға ыңғайлы болуы тиіс. Осы мақсатта өндіріс қалдықтары болып
табылатын жеміс дәнектері, күріш қауызы, грек жаңғағының қабығы т.б.
қолданылады. Сары өрік дәнектері ауыл шаруашылығының, шырын өндірістерінің
қалдықтары болып есептеледі. Көміртектенген тасушылар беттік ішкі ауданының
үлкендігімен және құрылысының кеуектілігімен сипатталады. Карбонизация
нәтижесінде пайда болған саңылаулардың ішіне микроорганизмдердің бекінуі
жоғарлайды. Иммобилизденген микрофлора арқылы экожүйелерді ауыр металдар
мен олардың тұздарынан тазалау тиімділігі жоғары екені белгілі.
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1 Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде
Топырақ – тірі және өлі организмдердің (өсімдіктер, жануарлар,
микроорганизмдер) күн сәулесі және атмосфералық жауын-шашындардың әсерінен
тау жыныстарының өзгеруі нәтижесінде пайда болған Жер шары құрлығының беткі
қабаты. Топырақ тек өзіне тән құрылымы, қасиеттері мен құрамы бар ерекше
табиғи түзілім.
Топырақ – тірі организмдерді қорекпен, өндірісті шикізатпен қамтамасыз
ететін табиғи байлық. Топырақтың ерекше қасиеті – өнімділігіне байланысты
ауыл шаруашылықтың негізі болып табылады. Дұрыс пайдалану нәтижесінде
топырақтың қасиеттері жоғалмайды, керісінше өнімділігі артады. Бірақ
топырақтың құндылығы тек оның ауыл шаруашылық маңыздылығымен шектелмейді,
оның биосфераның ауыстырылмайтын негізгі компоненті ретінде экологиялық
маңызы бар. Жердің топырақты қабаты арқылы тірі организмдердің литосфера,
гидросфера және атмосферамен көптеген экологиялық байланыстары жүреді.
Осыдан топырақтың тірі организмдер, оның ішінде адамзат үшін маңызы мен
қызметі зор екені байқалады [1].
Топырақ қатты, сұйық және газ тәрізді бөлімдерден тұрады. Топырақтың
қатты бөлігі топырақ массасының 80-98% құрайтын минералды және органикалық
бөлшектер. Олар құм, саз, тұнба, біріншілік минералдардан тұрады.
Топырақтың қатты бөлігінің минералдық құрамына Si, Al, Fe, К, Mg, Ca, С, N,
Р, S, Cu, Mo, I, В, F, Pb элементтері кіреді. Органикалық құрамы өсімдік,
жануар мен микроорганизмдер тіршілігінің өнімдері (белоктар, көмірсулар,
органикалық қышқылдар, майлар, шайыр т.б.) және көміртегі, оттегі, сутегі,
азот пен фосфордан тұратын қарашірікті күрделі комплекс болып табылады.
Топырақтың сұйық бөлігі – су мен онда еритін органикалық және минералды
қосылыстар. Топырақта 0,1%-дан 60% дейін су болады. Сұйықтықтар
өсімдіктерді сумен және ерігіш қоректік элементтермен қамтамасыз етуге
қатысады. Газ тәрізді бөлік топырақтың суы жоқ саңылауларын толтырады.
Топырақ ауасының құрамына көмір қышқыл газы, оттегі, метан, ұшқыш
органикалық қосылыстар, судың буы т.б. топырақ ауасы атмосфералық ауадан
өзгеше болып келеді. Олардың арасында үнемі газ алмасу процестері өтеді.
Жоғары өсімдіктердің тамыр жүйелері және аэробты микроорганизмдер оттегіні
белсенді сіңіріп, көмір қышқыл газын бөліп шығарады. CO2 көп мөлшері
атмосфераға өтеді, ал оттегіне бай атмосфералық ауа топыраққа енеді [2].
Өндірістік және ауыл шаруашылық ластаушылар топырақ қасиеттерінің және
топырақ түзілу процестерінің өзгеруін, өнімділігінің, ауыл шаруашылық
өнімдердің технологиялық және құндылық қасиеттерінің төмендеуіне себеп
болады. Мамандардың зерттеуі бойынша жыл сайын биосфераға шамамен 20-30
млрд. т қатты қалдықтар түседі, оның ішінде 50-60% органикалық қосылыстар,
ал газды немесе аэрозольды қышқылды агенттер – шамаман 1 млрд.т. қорғайды.
Топырақты әр түрлі ластаушылардан қорғау маңызды мәселе болып табылады,
себебі топырақтағы кез келген зиянды қосылыс адам организміне өтеді.
Біріншіден, ластаушылар ішуге немесе күнделікті тұрмысқа қолданылатын ашық
су қоймаларына немесе жер асты суларына үнемі шайылып отырады. Екіншіден,
топырақ ылғалдылығындағы ластаушы заттар жануарлардың немесе өсімдіктердің,
ал кейін қоректену тізбектері бойынша адам организміне түседі. Үшіншіден,
адам үшін зиянды қосылыстар ұлпаларда жинақталуы мүмкін [3].
Мал шаруашылығы комплексін құрастыру да топырақтың ластануына себеп
болды. Топырақтағы органикалық компоненттердің ыдырау мерзімі әр түрлі,
сондықтан кейбір заттардың жартылай ыдырау уақыты бірнеше айларда, ал басқа
қосылыстардың бірнеше сағатта немесе минуттарда өтеді. Ыдырау жылдамдығы
топырақтың қасиеттеріне, температурасына, ылғалдылығына, рН және т.б.
факторларға тәуелді. Мысалы органикалық қосылыстар микроорганизмдермен
немесе басқа биологиялық жүйелермен өзгерістерге ұшырайды, ал органикалық
емес заттар топырақтың бөлшектерімен адсорбцияланады немесе тұнбаға түседі,
бірақ ыдыратылмайды. Ауыр металдар үлкен қауіп тудырады, сондықтан олардың
мөлшері қатаң шектеледі. Р. Ц. Лоер мәліметтері бойынша топыраққа
металдарды мына мөлшерде (кгга) енгізуге болады: цинк 1000 жоғары емес,
никель 500, кадмий 20 [4].
Топыраққа зиянды заттар түрлі жолдармен түсіп отырады [5]:
1) Атмосфералық жауын-шашындар арқылы. Әр түрлі өнеркәсіптердің жұмысы
нәтижесінде пайда болатын қалдықтар атмосфераға ұшып, одан кейін
атмосфералық ылғалдылықта еріп, жауын-шашын немесе қар арқылы топыраққа
түседі. Негізінен осындай ластаушыларға газдар – күкірт, азот оксидтері
жатады. Олардың көпшілігі сумен химиялық реакцияға түсу арқылы қышқылды
сипаттамасы бар қосылыстар түзеді.
2) Шаң-тозаң немесе аэрозоль түрінде. Құрғақ ауа-райында қатты және
сұйық заттар шаң-тозаң немесе аэрозоль түрінде тұнба түзеді. Осындай
ластануларға мысал ретінде қазандардың айналасындағы қардың күйемен
жабылуын келтіруге болады. Автокөліктер де, әсіресе қалалар мен жолдардың
қасында топырақтың ластануына үлкен әсер тигізеді.
3) Топырақпен газ тәрізді қосылыстардың тікелей сіңірілуі. Құрғақ ауа-
райында газдар ылғалды топырақпен сіңірілуі мүмкін.
4) Өсімдік қалдықтарымен. Өсімдік ауадан әр түрлі ластаушыларды
жапырақтарының устьицалары арқылы жинайды. Кейін жапырақтар түскен кезде
ластаушы қосылыстар топыраққа өтеді.
Топырақ ластаушыларының негізгі түрлері [6]:
1) әр түрлі өндірістердің сұйық және қатты қалдықтары, тұрмыстық
қалдықтар;
2) ауыр металдар;
3) мұнай өнімдері;
4) пестицидтер;
5) радиоактивті заттар;
6) қышқылды жауындармен топыраққа түсетін күкірт пен азот қосылыстары;
7) патогенді микроорганизмдер.
Тұрмыстық және өндірістік қалдықтарының адам организмі үшін зияндылығы
төмен, алайда топырақтың бетін жауып, өсімдіктердің өсуін тежейді. Өндіріс
қалдықтары – бұл өндіріс процесі барысында немесе ачғында түзілетін,
қажетті өнім болып табылмайтын қосылыстар. Тұрмыстық қалдықтар – адам
әрекеті нәтижесінде пайда болатын қажетсіз заттар. Тұрмыстық қатты
қалдықтарға қағаз, ағаш, шыны, металды заттар, қолданыстан шыққан тері,
пластмас т.б. материалдардан жасалған материалдар, ескірген немесе істен
шыққан құралдар, ауылшаруашылық тағамдық қалдықтар жатады [7].
Топырақ ластаушыларының ішінде ауыр металдар үлкен орын алады. Ауыр
металдардың жоғары улылығы, адам организмінде жинақталуы төмен
концентрацияларда да зиянды әсер етуін ескере отырып, осы химиялық
ластаушылардан экожүйелерді тазалау өзекті мәселе болып отыр. Ауыр металдар
топырақта суда ерігіш, ион алмасқан және адсорбцияланған түрлерде
кездеседі. Ауыр металдармен басқа токсиканттардың жоғары концентрациялары
топырақтың микробиологиялық және биохимиялық көрсеткіштерінің өзгеруіне
әкеледі. Антропогендік ластанудың нәтижесінде микроорганизмдердің жалпы
саны мен түрлік әртүрлілігі азаяды, негізгі микробиологиялық процестердің
қарқындылығы мен топырақ ферменттерінің белсенділіктері төмендейді. Жер
бетінде қазбалар мен химиялық отындар құрамында 35-тен астам металдар
кездеседі. Қазбаларды өңдеу, отындарды жағу, ауыр металдарды қолдану
жағдайларында олардың көптеген мөлшерлері су қоймаларына, топыраққа және
ауаға түседі. Мысалы Дүниежүзілік мұхитқа жыл сайын атмосферадан 200 мың т
қорғасын өтеді. Ал сынаптың биосферадағы антропогендік жинақталуы қазіргі
кезде 1 млн. т деп есептеледі [8].
Мұнай өндірісінің қалдықтарымен ластанған топырақ пен су қоймаларын
тазалау экологияның өзекті мәселелеріне айналуда. Мұнай көмірсутектері
биологиялық активтілігіне байланысты жоғары токсинді, қауіпті ластаушы
заттарға жатады. Дүние жүзінде жыл сайын 50 млн тоннадай мұнай қоршаған
ортаға түсіп отырады [9]. Американдық зерттеушілердің мәліметтері бойынша,
ірі мұнай өндіруші зауыттарда (тәулігіне 15-16 мың т) жылына 40 мың т қатты
немесе паста тәрізді мұнай қалдықтары жиналады [10]. Ғарыштық түсірілім
нәтижесінде Дүниежүзілік мұхит бетінің шамамен 30%-ын мұнайлы қабат жауып
тұрғаны анықталды [11]. Мамандардың мәліметтері бойынша қазіргі уақытта
мұнайдың қоры 200 млрд т құрайды. Дүниежүзілік мұнай қорының 1,5%
Қазақстанға келеді [12]. Мұнай – шамамен 3000 әр түрлі құрылымы және
молекулалық массасы бар көмірсутекті компоненттерден тұратын күрделі
жиынтық, олардың көбі жеңіл тотыға алады. Сондықтан мұнай мен мұнай
өнімдері өсімдіктер мен тірі организмдер үшін жоғары токсинді болып
табылады [13]. Мұнайды бұрғылау, игеру, тасымалдау және өңдеу кезінде
апаттық жағдайлар болуы мүмкін, соның салдарынан мұнай мен мұнай
өнімдерінің көп мөлшері сыртқы ортаға түседі. Осыған байланысты мұнайлы
көлдер, мұнай сіңген жердің үлкен алқаптары немесе су бетіндегі мұнай
қабаттары пайда болады [14].
Пестицидтер – ауылшаруашылық өсімдіктерді зиянкестерден, паразиттерден,
арамшөптерден, түрлі аурулардан және микроорганизмдерден қорғау мақсатында
қолданылатын барлық химиялық қосылыстар немесе олардың қоспасы. Пестицидтер
қоршаған орта ластаушылары ретінде жалпы ластаушылар санының шамамен 1%
құрайды. Алайда күшті әсер ететін биологиялық белсенді заттар болғандықтан
биосфера мен адам үшін үлкен қауіп төндіреді. Пестицидтер қолдану мақсатына
қарай инсектицидтер (жәндіктерге қарсы), гербицидтер (арамшөптерге қарсы),
фунгицидтер (өсімдіктерді саңырауқұлақтар туғызатын ауруларға қарсы),
родентицидтер (кеміргіштерге қарсы), нематоцидтер (топырақтағы паразиттік
құрттарға қарсы), аскарицидтер (зиянкес бүргеге қарсы); химиялық құрылыс
бойынша хлор туынды көмірсутектер, фосфорорганикалық инсектицидтер,
карбаматты инсектицидтер, хлорфеноксиқышқылдарының туындылары, табиғаты
пиретроидті пестицидтер болып жіктеледі.
Радиоактивті қалдықтар – адам әрекеті нәтижесінде пайда болған
радионуклидтерден тұратын биологиялық немесе техникалық тұрғыдан улы
қосылыстар. Радионуклидтер биосфераға кең тарап, тірі организмдердің, оның
ішінде адамның клеткаларында түрлі генетикалық өзгерістерді туғызуы мүмкін.
Радиоактивті қалдықтар атомдық энегетиканың барлық сатыларында; ядролық
қаруды қолдану және жою; радиоактивті изотоптарды өндіру және қолдану
өндірістерінде түзіледі. Радиоактивті қалдықтар агрегатты күйі (қатты,
сұйық, газ тәрізді), сәулелену түрі (α-, β-, γ-сәулелену), өмір сүру уақыты
(қысқа, орташа, ұзақ), активтілігі (төмен, орташа, жоғары) бойынша
жіктеледі. Қазіргі кезде Қазақстан Республикасында шамамен 237 млн. 197 мың
т радиоактивті қалдықтар орналасқан, радиациясының жалпы қуаттылығы 15 млн.
486,9 мың Ки.
Қышқылды жауын-шашын – атмосфераның ылғалында өндірістік қалдықтарының
(SO2, NOx, HCl және т.б.) еруі нәтижесінде пайда болған қышқылды (рН5,6)
жаңбыр (қар, бұлт, шық). Атмосфераға түсетін басты қышқыл түзуші қалдықтар
– күкірт қос тотығы SO2, азот оксидтері NOx (азоттың монооксиді NO, азоттың
диоксиді NO2 және т.б.) және ұшқыш органикалық қосылыстар – қоршаған ортаға
антропогендік және табиғи көздерден түседі. Күкірт пен азот оксидтері
биосфераға өндірістерден, көліктерден, мұнай өндірісінен және т.б. өтеді.
Ал органикалық қосылыстар қоршаған ортаға негізінен табиғи көздерден
түседі: өсімдіктер тіршілігі нәтижесінде терпенді көмірсутектер мен
изопреннің туындыларын түзеді. Бұл қосылыстар атмосферада өтетін химиялық
реакцияларға қатысады. Қышқылды жауын-шашындардың зиянды әсеріне су
экожүйелері, топырақ және өсімдіктер ұшырайды. Олардың рН көрсеткіштері
төмендеп, барлық тірі организмдерге кері әсері тиеді [15].
Топырақта тіршілік ететін микроорганизмдердің басым көпшілігі
сапрофагтар болып табылады, олар тірі организмдерге зиянды әсер етпейді.
Топырақта пайдалы микробтармен қатар түрлі ауруларды туғыздыратын патогенді
микроорганизмдер де кездеседі. Патогенді бактерияларға сібір жарасы,
ботулизм т.с.с қауіпті аурулардың қоздырғыштары жатады. Адамның топырақ
арқылы ауруларды жұқтыруы түрлі жағдайларда өтеді: топырақты тікелей
өңдегенде, егінді жинағанда, құрылыстық жұмыстарда және т.б.
Улы заттармен ластанған топырақтарды тазалау үшін бірқатар әдістер
қолданылады: топырақты қазып алып, жылумен өңдеу, ескі топырақтың орнын
жаңамен алмастыру, өнімді жерді шашу арқылы топырақтың өнімділігін қайта
қалпына келтіру. Алайда осындай әдістер қымбат әрі ұзақ уақытты талап
етеді. Осыған байланысты экономикалық және экологиялық тиімді әдістер мен
тәсілдер іздестіріледі [16].
Қоршаған ортаны тазалауға бағытталған зерттеулер физикалық және химиялық
әдістерді жақсартумен қатар биотехнологиялық тәсілдерді қолдану
мүмкіндіктеріне үлкен көңіл бөледі. Биотехнологиялық әдістер негізінен
микроорганизмдердің биологиялық белсенділіктеріне негізделеді. Осындай
тәсілдер экологиялық қауіпсіз және басқа әдістермен салыстырғанда екіншілік
ластаушылардың пайда болуын туғызбайды, яғни химиялық заттардың толық
ыдырауын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар биологиялық объектілермен
ластаушылардың ыдыратылуы табиғи процесс болып табылады.
Биологиялық әдістердің артықшылықтары:
- экономикалық тиімділігі;
- экологиялық таза, топыраққа зиянды әсер етпейтін рекультивация
технологиясы;
- радиоактивті қалдықтардың аз мөлшері сәйкесінше оларды көмудің
арзандығы;
- топырақтың құндылығын келесі ауыл шаруашылық қолданыс үшін сақтау
[17].
1.1 Топырақ микрофлорасы
Топырақ әр түрлі биологиялық маңызды қосылыстарға бай, сондықтан онда
көптеген организмдер – өсімдіктер, жәндіктер, қарапайымдылар,
саңырауқұлақтар, балдырлар, әр түрлі микробтар тіршілік етеді.
Микроорганизмдер топырақтың түзілуіне тікелей қатысады. Топырақ
микрофлорасы құрамына келесі микроорганизмдер топтары жатады [18]:
• жануарлар мен өсімдіктер қалдықтарын шірітетін, мочевинаның аммиак
және т.б. заттар түзу арқылы ыдырауын жүргізетін бактериялар -
B.subtilis, B.mesentericus, Serratia marcescens; Proteus туысының
бактериялары; Mucor, Aspergillus, Penicillium туыстарының
саңылауқұлақтары; анаэробтар - C.sporogenes, C.putrificum;
уробактериялар - Urobacillus pasteuri, Sarcina urea;
• нитрификациялаушы бактериялар – Nitrobacter және Nitrosomonas;
• азотфиксациялаушы бактериялар;
• күкірт, темір, фосфор және т.б. элементтердің айналымына қатысатын
бактериялар – күкірт бактериялар, темір бактерияла,т.б.
• клетчатканы ыдыратушы, ашуды жүргізетін бактериялар;
• актиномицеттер;
• ашытқылар;
• микромицеттер;
• бір клеткалы балдырлар т.б.
Топырақ түзілу процесінде микроорганизмдер, әсіресе бактериялар мен
сапрофитті саңырауқұлақтардың маңызды қызмет атқарады. Микроорганизмдер
тотығу, тотықсыздану, нитрификация, денитрификация т.б. процестерінің
өнімдерін түзеді. 1 г топырақта жалпы микроб саны 1-5 миллиардқа тең.
Топырақтың 1 га 1 т бактериялардың тірі салмағы болады. Алайда микробтар
топырақта бірдей таралмайды. 10-50 см тереңдікте микрофлора жақсы дамиды.
Осы жерде органикалық қалдықтардың бактериялардың қатысуымен белсенді
ыдырауы жүреді. Беткі қабаттарда (1-2 см) микробтар аз жиналады, оған себеп
ретінде УК-сәулелерін және кебу процестерін келтіруге болады. 4-5 м
тереңдікте микроорганизмдер саны өте аз [19].
Микроорганизмдер заттардың биотикалық айналымдарына, әр түрлі
биохимиялық процестерге қатысады, күрделі органикалық және минералды
қосылыстарды қарапайым заттарға дейін ыдыратады. Асфальт, битумдар және
химиялық жолмен синтезделген, т.с.с төзімді қосылыстар микробтардың
шабуылына түседі.
Қарашірік мөлшеріне және ондағы қоректік заттардың сапасына қарай
микроорганизмдердің саны әр түрлі топырақта түрліше болады. Топырақ
микроорганизмдерінің басым көпшілігі аэробты организмдер, ал анаэробтылар
аз кездеседі, олар негізінен спора түзетін микробтар. Топырақтың терең
қабатттарында негізінен спора түзуші бациллалар мен актиномицеттер
кездеседі.
Топырақта тіршілік ететін бактериялар органикалық заттарға мұқтаж.
Ыдырау барысында олардан көмірсулар, азот қосылыстары, клетка ішілік
қосылыстарды бөлінеді.
Микроорганизмдердің санына және таралуына бірқатар факторлар әсер етеді:
1) топырақтың түрі. Қара топырақтарда микроорганизмдер көп кездеседі.
Қара топырақтың құрғақ салмағының 10% органикалық қосылыстар болып
табылады. Қара топырақтың 1 г 3,5 млн астам микроб клеткалары тіршілік
етеді. Әсіресе өсімдіктердің тамырларында көп таралады. Микроорганимздер өз
кезегінде топырақтағы биохимиялық процестерге, топырақ өнімділігіне әсер
етеді. Азғындаған таулы немесе құмды топырақтар микробтарға кедей болып
келеді. Осындай топырақтарда органикалық қосылыстар топырақтың құрғақ
салмағының 1% құрайды.
2) топырақтың ылғалдылығы. Құрғақ топырақпен салыстырғанда ылғалды
жерлерде микроорганизмдер жақсы көбейеді. Алайда ылғалдылық пен органикалық
қосылыстарға бай (50% дейін) шымтезекті балшық топырақтарда микробтар аз
өседі, себебі осындай жерлердің қышқылды реакциясы бар және мүктердің
антогонистік әсерлері байқалады.
3) аэрация. Ылғалдылыққа бай топырақтарға ауа аз мөлшерде өтеді. Осындай
жағдайларда анаэробты микроорганизмдер саны артады, ал құмды топырақтардың
аэрациясы жақсы, сондықтан аэробтылар кездеседі.
4) топырақ температурасы. Қыс мезгілдерімен салыстырғанда жылы кездері
микробтардың саны жоғары болып табылады. Микроорганимздердің көпшілігі қыс
мезгілдерінде өсуін тоқтатып, тіршілігін жояды.
5) топырақтың адсорбциялық қабілеті. Қарашірікті топырақтардың ең жоғары
адсорбциялық қабілеті бар. Бұл топырақтар кальцийге бай. Топырақтардың түрі
микроорганизмдердің ену тереңдігіне де әсер етеді.
Топыраққа органикалық қосылыстар түскен кезде жалпы микроб саны күрт
жоғарлайды. Бірінші кезекте өте жоғары ферменттік белсенділіктері бар
гетероторфтылар көбейеді. Топырақтың өздігінен тазалану процесі кезінде
микрофлораның құрамы өзгеріп отырады. Ортаның қышқылдығы артқан сайын
сүтқышқылды бактериялар, ашытқылар, саңырауқұлақтар, зең саңырауқұлақтары,
актиномицеттер пайда болады. Аммиак жинақталғанда нитрификациялаушы, яғни
аммиакты нитрит пен нитратқа дейін тотықтыратын бактериялар көбейеді.
Нитрификация процестерімен қатар денитрификация – нитраттардың нитритке,
одан кейін газ тәрізді азотқа дейін тотықсыздандыру процесі жүреді. Таза
топырақта спора түзуші микроорганизмдер көп кездеседі [20].
1.2 Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері
Топырақтағы микробты қауымдастықтардың көпшлігі – гетеротрофтылар үшін
қоректік заттардың негізгі көзі болып келетін жоғары өсімдіктер
микрофлораға әсер етеді. Тірі өсімдіктердің тамырларына жақын аймақтар
микроорганизмдердің қарқынды даму жерлері болып табылады. Себебі өсімдіктер
синтездейтін органикалық қосылыстар тамырлардан бөлініп отырады. Тамыр
аймағы ризосфера, ал осы аймақта тіршілік ететін микроорганизмдер жиынтығы
ризосфералық микрофлора деп аталады. Тамыр метаболизмі топыраққа әсер
етеді, мысалы көмір қышқылы мен Н+ иондарын түзу нәтижесінде тамыр
аймағындағы топырақтың қышқылдығы артады.
Микроорганизмдердің қарқынды дамуына негізінен тамырдан қоректік
қосылыстардың бөлінуі әсер етеді. Жас тамырлар көп жағдайда микробтармен
жамылған шырышты қабықтармен жабылады. Тамыр көптеген заттарды бөледі,
олардың ішінде 10 түрлі қанттар, 23 амин қышқылдары, 10 витамин,
полисахаридті шырыштар, органикалық қышқылдар, ферменттер және т.б.
Барлық бактериялар тамырлардың стимулдеуші әсеріне бірдей жауап
бермейді. Мысалы грамтеріс бактериялар грамоң спора түзбейтін
бактериялармен салыстырғанда ризосферада жақсы өседі. Бактериялардың тамыр
аймағында өсуіне тек бөлінетін заттарға байланысты емес, физикалық
факторлармен қарым-қатынасы және антогонизм де әсер етеді. Көптеген
зерттеулер нәтижесінде целлюлозаны ыдырататын, фосфаттарды ерітетін, белок
пен қанттарды қолдануға, витаминдер және бактериялық полисахаридтерді
синтездеуге қабілетті бактериялар ризосфераның негізгі мекендеушілері екені
анықталды. Бактериялардың таксономикалық және физиологиялық топтары тамыр
аймағында әр түрлі орналасады. Мысалы, Pseudomonas туысының түрлері
ризосферада, ал Arthrobacter туысының түрлері қоршаған топырақта жиі
кездеседі. Берілген туыстардың өкілдері өсу факторларына қажеттілігі
бойынша бір-бірінен ажыратылады [21].
Ризосферада актиномицеттер де таралған. Алайда олардың өсімдіктермен
қарым-қатынасы толығымен зертелмеген. Кейбір зерттеушілердің пікірінше
актиномицеттер тамыр аймағында кездесетін патогенді микробтарды тежеу үшін
активті қосылыстарды (антибиотиктерді) түзеді.
Ризосфера микрофлорасына өсімдіктің түрі, жасы, күйі, орналасуы мен
тамырлар таралуының сипаттамасы, топырақтың түрі әсер етеді. Өсімдік
тамырлары микробтарды әр түрлі деңгейде стимулдейді немесе тежейді. Бұршақ
тұқымдас өсімдіктер микробтардың дамуын белсенді стимулдейді. Мысалы, асыл
тұқымдас өсімдіктердің немесе ағаштың тамыр аймақтарымен салыстырғанда
жоңышқаның ризосферасында микроорганизмдердің саны көп болып келеді.
Өсімдіктердің тек бір түрін өсірген жағдайда тамыр бөлінетін ерітінділер
белгілі бір алаңдарда бөлінуі топырақтың тежелуіне себеп болады. Бір
тамырдың бетінде әр түрлі микроорганизмдер кездеседі және олардың саны
тамырдың ұшына қарай көбейе береді.
Ризосфералық эффект тұқымның өсуінен кейін артып, ең жоғары деңгейі
өсімдіктің гүлдену және жеміс беру кезеңдерінде байқалады. Мысалы
өсімдіктің жасы мен қартаюы ризосфера микрофлорасының тіршілік етуі мен
түзілуінде маңызды рөл атқарады. Жарық деңгейі мен ауаның температурасы да
тамырдан заттардың бөлуіне және сәйкесінше микроорганизмдердің тіршілігіне
әсер етеді.
Ризосфералық эффект қара шірікті топырақпен салыстырғанда құмды
топырақтарда анық байқалады. Шөлді аймақтарда ризосфера микрофлораның
белсенді дамуының негізгі жері болып келеді. Қоршаған ортаның әр түрлі
әсері, мысалы агротехникалық өңдеулер топырақ микроорганизмдерімен
салыстырғанда тамыр микрофлорасына аз әсер етеді. Ризосфералық аймақ
ортаның микрофлораға әсеріне қарсы тұратын буферлі жүйе болып табылады.
Ауыр металдардың өсімдіктермен сіңірілуінде тамыр микрофлорасы үлкен рөл
атқарады. Өсімдіктер ауыр металдар мен қосылыстарының барлығын сіңіре
алмайды. Топырақ микроорганизмдері ауыр металдардың ерімейтін тұздарын
еритін формаға ауыстырады. Ауыр металдардың топырақтан өсімдіктерге өтуіне
ортаның қышқылдануы әсер етеді, себебі олардың қосылыстары қышқылды ортада
жақсы ериді [22].
1.1 Ауыр металдар – экожүйелерді ластаушы негізгі ксенобиотиктер
Ксенобиотиктер арасында қоршаған ортаға көп мөлшерде түсетін ауыр
металдар мен олардың тұздары маңызды орын алады [23]. Оларға белгілі
токсинді микроэлементтер (қорғасын, кадмий, хром, сынап, алюминий және
т.б.) және эссенциалды микроэлементтер (темір, цинк, мыс, марганец және
т.б.) жатады. Металл катиондарының организмдегі функцоналды химиялық
топтарына туыстылық деңгейі және байланыстарының мықтылығы жалпы
токсинділікті ғана емес, әсерінің таңдамалығы мен ерекшелігін анықтауы
мүмкін. Оны барлық ұлпаларда кездесетін, биологиялық маңызды функционалды
топ – сульфгидрилді топтың мысалында көруге болады. Мысалы бүйректің сынап
пен кадмий сияқты металдармен спецификалық зақымдануы олардың бүйрек
ұлпаларындағы SH–топтарына жоғары туыстығымен түсіндіріледі [24-27].
Көптеген металдар сыртқы ортаға, мысалы су қоймаларына түседі, одан
барып ауыз суы арқылы адамның организміне өтеді. Металдар канцерогенді
(қатерлі өзгерістер туғызатын), мутагенді (тұқым қуалаушылықта өзгерістер
туғызатын) және тератогенді (жаңа туған нәрестелерде ауруларды туғызатын)
болып бөлінеді. Эксперименттік жағдайда зерттеулер өткізіліп, мынадай
нәтижелер алынды: жылықанды жануарларға ауыз суы арқылы бергенде
канцерогенді әсер ететіндер – As, Se, Zn, Ra, Pa; ал басқа жолмен түскенде
– Cr, Be, Pb, Hg, Ni, Ag, U, Pt. Тератогенді әсер ететіндер – Cd, Pb, Li.
Cr кейбір қосылыстары адамдарға аллергиялық әсерін тигізеді.
Қорғасын, мыс, цинк, мышьяк, сынап, кадмий, хром, алюминий т.с.с.
металдар организмге микромөлшерде қажет және негізінен коферменттердің
активті орталықтарында орналасады [28].
Металдар – адамзат шаруашылығының негізі. Сондықтан олар көп көлемде
өндіріледі және қолданылады. Белгілі бір элемент өндірісі оның табиғи
биогеохимиялық циклге өтуін 10 есе артық жүргізілген жағдайда оны ластаушы
ретінде қарастырады [29]. Қазіргі кезде көптеген металдар бойынша бұл
норма 15-20 және одан көп есе артуда. Қоршаған ортаның ауыр металдармен
ластануы өте қауіпті. Металдар физиологиялық процестерінің қалыпты жүруін
қамтамасыз етеді, алайда көп мөлшерде улы болып келеді. Олардың қосылыстары
мен иондары организмге түсіп, бірқатар ферменттермен байланысып,
белсенділіктерін тежейді [30].
Металдардың ластаушылар ретінде ерекшелігі – ыдырау процестеріне
ұшырайтын органикалық ластаушы заттармен салыстырғанда металдар қайта
орналастырылуға ғана қабілетті. Қазіргі кезде токсинділерге Д.И.
Менделеевтің периодты жүйесінің атомдық массасы 50 атомды бірліктен жоғары
40 аса металдар жатады: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb,
Bi және т.б. Ауыр металдар тобына жататын элементтердің барлығы биологиялық
активті болып табылады [31, 32].
Mn, Ni, Сu, Сr, Со, V, Zn, Fe, Co және Мо сияқты металдар ферменттер мен
олардың активаторларының құрамына кіреді, сондықтан организмнің тіршілігіне
қажетті. Алайда бұл металдар өте аз мөлшерде қажет және жоғары
концентрацияларда улы және канцерогенді болып табылады. Тірі организмге
түсе отырып, олардың басым көпшілігі жинақталуға (аккумуляцияға) қабілетті
[33]. Қоршаған ортаны қорғаудың маңызды мәселесі – дәстүрлі тұрмыстық
қалдықтармен салыстырғанда токсиндірек болып табылатын өндірістік қалдықтар
мен қалдық суларды тазалау және залалсыздандырумен байланысты мәселелер
[34].
Металдардың иондары табиғи су қоймаларының маңызды компоненттері болып
табылады. Ортаның жағдайларына байланысты (рН, тотығу-тотықсыздану
потенциалы, лигандтардың бар болуы) олар әр түрлі тотығу деңгейлерінде
болады және түрлі органикалық емес және минералорганикалық қосылыстардың
құрамына кіреді [35].
Сулы ортаға түскен металл әр түрлі күйлерге өтеді[36]:
• еріген формадағы металл;
• фитопланктонмен, яғни өсімдік микроорганизмдерімен
сорбцияланған және жинақталған;
• сулы ортадан органикалық және минералды бөлшектерінің
седиментациясы нәтижесінде шөгінді тұнбалармен жинақталған;
• еріген түрде шөгінді тұнбалардың бетінде адсорбцияланған;
• әр түрлі бөлшектерге адсорбцияланған;
• карбонаттармен байланысқан;
• темір мен марганецтің оксидтері мен гидрооксидтеріне
адсорбцияланған;
• металорганикалық комплекстері формасындағы органикалық
заттардың әр түрлі формаларымен байланысқан;
• қозғалыссыз және организмдердің қолы жетпейтін минералдардың
құрылымына енген кристалды форма.
Кадмий. Полиметалл және мыс кен орындарының топырақтары
сілтісіздендірілгенде, кадмийді жинақтауға қабілетті организмдер ыдырауы
нәтижесінде бұл металл табиғи суларға түседі [37, 38].
Кадмий қосылыстары су қоймаларына қорғасын-цинкті зауыттардың, кен
орындарын байыту фабрикаларының, бірқатар химиялық өнеркәсіптердің (күкірт
қышқылын өндіру), гальванды өндірістің және шахталардың қалдық суларымен
түседі. Сорбция, гидрооксид пен кадмий карбонаты тұнбаларына түсу және су
организмдерімен қолдану процестеріне байланысты кадмийдің еріген
қосылыстары концентрацияларының төмендеуі жүреді [39]. Табиғи сулардағы
кадмийдің еріген формалары негізінен минералды және органо-минералды
жиынтықтар болып табылады. Кадмийдің негізгі өлшеуші формасы – оның
сорбцияланған қосылыстары [40-42]. Кадмийдің басым мөлшері гидробионт
клеткаларының құрамында көшуі мүмкін. Ластанбаған және әлсіз ластанған
өзендерде кадмийдің субмикрограмды концентрациялары кездеседі, ал ластанған
және қалдық суларда кадмийдің концентрациясы 1 дм3 ондаған микрограмдарға
жетуі мүмкін.
Кадмий қосылыстары жануарлар мен адамның тіршілік процестерінде маңызды
рөл атқарады. Жоғары концентрацияларда, әсіресе басқа улы заттармен
қосылыста улы болып келеді. ШРК (зияндылықтың шектеуші белгісі -
токсинділігі) 0,001 мгдм3, ШРК - 0,0005 мгдм3 құрайды [43].
Қорғасын. Табиғи суларға түсудің негізгі көздері эндогенді (галенит)
және экзогенді (англезит, церуссит және т.б.) минералдардың еру процестері
болып табылады [44].
Қоршаған ортада қорғасын мөлшерінің жоғарлауы көмірлерді жағумен,
тетраэтилқорғасынды антидетонатор ретінде моторлы отында қолданумен, кен
орындарын байыту фабрикаларының, кейбір металлургиялық зауыттардың,
химиялық өндірістердің, шахталардың т.б. қалдық суларының су қоймаларына
түсуімен байланысты. Судағы қорғасын мөлшері төмендеуінің маңызды факторы –
әр түрлі заттарға адсорбцияланып, шөгінді тұнбаларға түсуі,
гидробионттармен жинақталуы [45].
Табиғи суларда қорғасын еріген және бекітілген (сорбцияланған) күйлерде
болады. Еріген формада минералды және органоминералды жиынтықтар, сондай-ақ
қарапайым иондар, ал ерімеген – негізінен сульфидтер, сульфаттар и
карбонаттар түрінде кездеседі [46]. Өзен суларындағы қорғасын
концентрациясы 1 дм3 микрограмның он бүтіннен бірлікке дейін аралығында
болады. Тіпті полиметалды кен орындарына қатысты суларда металдың мөлшері
кейде ғана 1 дм3 ондаған миллиграмға жетеді. Тек хлорлы жылы суларда
қорғасын концентрациясы кейбір жағдайларда 1 дм3 бірнеше миллиграмды құрады
[47]. Қорғасын – өндірістік у, жағымсыз жағдайларда уланудың себебі болуы
мүмкін. Адам организміне негізінен тыныс алу және асқорыту мүшелері арқылы
өтеді. Организмен өте бояу бөлініп шығады, нәтижесінде сүйектерде, бауырда
және бүйректерде жинақталады [48]. Қорғасын зияндығының шектеуші
көрсеткіші – санитарлы-токсикологиялық. Қорғасын ШРК 0,03 мгдм3, ал ШРК
0,1 мгдм3 құрады.
Мыс – маңызды микроэлементтердің бірі. Мыстың физиологиялық белсенділігі
тотығу-тотықсыздану ферменттерінің активті орталықтарының құрамына кіруіне
байланысты [49]. Топырақта мыс мөлшерінің жетіспеуі белоктар, майлар мен
витаминдер синтезіне әсер етеді және өсімдік организмдердің ұрпақсыздығына
себеп болады. Мыс фотосинтез процесіне қатысады және өсімдіктермен азоттың
сіңірілуіне әсер етеді. Мыстың артық концентрациясы өсімдік және жануарлар
организмдеріне жағымсыз әсер етеді. Табиғи тұщы суларда мыстың мөлшері 2-
ден 30 дейін мкгдм3, ал теңіз суларында – 0,5-тен 3,5 мкгдм3 аралығында
болады. Мыстың жоғары концентрациялары (1 литрде бірнеше грамға дейін) кен
орындарының қышқыл суларына тән [50]. Табиғи суларда Cu+2 қосылыстары жиі
кездеседі. Cu+2 қосылыстарының ішінде суда қиын еритін Cu2O, Cu2S, CuCl
көп кездеседі. Сулы ортада лигандтар кездескен жағдайда гидрооксид
диссоциациясы теңдігімен қатар металдың су иондарымен теңдікте болатын әр
түрлі жиынтықты формалардың түзілуін де ескеру керек [51]. Мыстың табиғи
суларға түсуінің негізгі себептері – химиялық, металлургиялық өндірістердің
қалдық сулары, шахта сулары, балдырларды жоюға арналған альдегидті
реагенттер. Металды өндіру және өңдеу ластанудың негізі болып табылмайды.
Осы өнеркәсіптердің қалдықтары жылу энергетикасымен салыстырғанда аз.
Металлургиялық емес өндірістер, әсіресе көмірдің жану процесі биосфераға
көптеген металдарды тастайды. Көмір мен мұнайда барлық металдар кездеседі.
Топырақпен салыстырғанда электростанциялары, өндірістік және тұрмыстық
қалдықтарда улы химиялық элементтер, оның ішінде ауыр металдар мөлшері көп
[52]. Отынның жануы нәтижесінде атмосфераға көптеген ластаушылар түседі.
Мыс мысты өткізгіш түтікшелердің және сумен қамтамасыз ету жүйесінде
қолданылатын т.б. қондырғылардың коррозиясы нәтижесінде пайда болуы мүмкін.
Жер асты сулардағы мыстың мөлшері судың тау жыныстарымен (халькопирит,
халькозин, ковеллин, борнит, малахит, азурит, хризаколла, бротантин) өзара
әсерлесуімен түсіндіріледі. Санитарлы-тұрмыстық су қоймаларындағы мыстың
ШРК 0,1 мгдм3, ал балық шаруашылығы су қоймаларында 0,001 мгдм3 құрайды
[53].
Қазақстанда ірі өндіріс орталықтарының аймақтары ауыр металдардың
иондарымен ластануда. Мысалы Шығыс Қазақстан облысында Cu, Zn, Fe, Mn, Ag,
Ba, Au, Cd, As, Sb, Tl, Hg, Se металдарының өндірісі жүргізіледі. Бұл
қазіргі күнде ең өзекті мәселелердің бірі болып отыр. Ауада, суда,
топырақта, өсімдік, жануарлардың организмдерінде 100-ге жуық зиянды заттар
табылды. Олар мынадай тізбекпен дүниежүзілік айналымда болады: ауа – жер –
су - өсімдік – жануар – адам. Ірі өндіріске жақын жерлерден алынған
сынамалардағы ауыр металдардың мөлшері рұқсат берілген концентрациядан
бірнеше есе көп. Ауыр металдармен ластанған топырақта өскен ауылшаруашылық
культураларын қолдану салдарынан адам мен жануар организмдері улануда [54].
Ауыр металдар жоғары және төмен сатыдағы организмдердің тіршілігін
тежейді: олар ферментті жүйелерді жояды. H.Bowen (1966) металдардың
организмдерге токсикалық әрекетінің маңызды механизмі – ферменттерді басу
деп анықтады. Металдар тірі организмдер макромалекулаларының
сульфогидрилді тобымен химиялық әрекетке түсіп, биохимиялық процестерді
төмендетеді, клетка қабырғасының біртұтастығын жояды.
Биосфераның ауыр металдармен ластанудың көзі ретінде қара және түсті
металлургия (атмосфераны ластайтын арозольды қосылыстар, суды ластайтын
өндірістік қалдықтар), машина құрылысы (мыс, никель, хром, кадмийдің
гальванды ванналары), аккумуляторлы батареяларды қайта өңдеу зауыттары,
автокөліктер саналады [55].
Ауыр металдар тыңайтқыштардың, пестицидтердің құрамына кіреді. Сондықтан
су қоймаларына түсуі мүмкін. Су қоймаларының ластануының негізгі көзі -
өндірістік және тұрмыстық сулар, ерігіш және қатты өндірістік қалдықтар.
Металдар ауаға көмір, мұнай, торф немесе тағы да басқа жанғыш заттар
жанғанда пайда болатын ұсақ бөлшектерден, түтіндерден және металдарды
өндіру өндірісінен түсуі мүмкін. Соған байланысты қазір Жердің ауасында
алтын, кадмий, қорғасын, қалайы, селен, теллур сияқты металдар табиғи
жағдайға қарағанда 1000 есе жоғары. Сонымен қатар, атмосферада бу күйіндегі
ұшқыш металорганикалық қосылыстар бар. Токсинді ластанудың негізгі
себептерінің бірі – автокөлік. Тіпті түрлі гигиеналық препараттар, мысалы
жуғыш заттар цинк пен селен иондарының көзі болып табылады. Сол себепті,
атмосфераға өтетін өндіріс қалдықтарында ауыр металдар болады, олар
атмосферадан топырақ бетіне немесе жауын-шашын, қармен суға түседі [56].
Қалалық канализация жүйесіне түсетін тұрмыстық қалдықты суларда Cu, Zn,
Cr, Pb, Fe, Ni, Cd, Mn, Hg, Ag, Co кездеседі. Негізгі токсиканттардың үлесі
мынадай: қорғасын – 92%, сынап – 70%, кадмий – 50%. Су қоймаларына
өндірістік қалдық суларды төккенде, кадмийдің мөлшері бірнеше ондаған есе
жоғарлайды. Ауыр металдар суда органикалық және бейорганикалық заттармен
араласқан қоспа түрінде кездеседі. Металдардың токсинді формасы ретінде
сынап пен таллийдің алкилді қосылыстарының әр түрлі формаларын келтіруге
болады. Қазір суда мышьяк, қалайы, қорғасын, селен, кадмийдің алкилді
қосылыстары бар екені анықталды. Ондай қосылыстар жоғары токсинді
органикалық қосылыстар түзе алады, олар тіпті нанограмды мөлшерде де тірі
жүйе үшін зиянды.
Қоршаған ортаны ауыр металдармен ластанудың антропогендік көздерінен
басқа табиғи факторлар да әсер етеді. Мысалы, жанартаудың атқылауы: жуырда
ғана Сицилия аралығындағы Этна жанартауының атқылау өнімінде Cd табылды.
Қышқылды жаңбырлар нәтижесінде кейбір өзендердің бетінде метал-
токсиканттардың концентрациясы жоғарлайды. Метал-токсиканттар ауамен түссе
де, негізінен су арқылы организмдерге өтеді. Металдар организмге түскенде
өзгерістерге ұшпайды және биохимиялық циклге өтіп, одан шықпайды [57].
Қоршаған ортаның объектілерін ауыр металдар иондарынан тазалау
проблемасы экологиялық биотехнологияның маңызды міндеті болып табылады.
Ластанған экожүйелердің өзін-өзі тазалау және қалпына келтіру процесі баяу
және көптеген жылдар бойы өтуі мүмкін. Осыған байланысты металдарды
ластанған қоршаған ортаның объектілерін биомониторинг және биоремедиациялау
үшін тірі объектілерді іздеу мәселесі қазіргі күнде өзекті болып отыр.
2 Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы және қолданылатын
тасушылар
Қазіргі кезде экологиялық биотехнологияда қоршаған ортаны ластаушы
заттардан тазалау үшін иммобилизденген микрофлораға негізделген әдістер жиі
қолданады. Иммобилизация (ағылшынша immobilize) – таңып тастау, орнықтыру,
қозғалысын шектеу, байланыстыру деген мағыналарды білдіреді [58, 59].
Иммобилизденген микроорганизмдер көмегімен экзополисахаридтер, органикалық
қышқылдар, аминқышқылдары, антибиотиктер, стероидтар, спирттер және т.б.
құнды өнімдерді алу үшін пайдаланады. Сонымен қатар, ластанған суларды
тазалауда, ауыл шаруашылық және өндірістік қалдықтарды өңдеуде кең қолданыс
тапты [60-63]. Иммобилизденген ашытқылар шарап, шампан өндірісінде
қолданылады. Микроорганизм клеткаларын иммобилиздеу күрделі көпсатылы
процестерді жүзеге асыруға; клеткаларды жағымсыз факторлардан қорғану
дәрежесін көтеруге; реактордағы клеткалардың жоғары концентрациясын
қамтамасыз етуге мүмкіндік береді [64-66]. Иммобилизденген микроорганизмдер
көптеген жылдар бойы қолданылып келеді. 150 астам жыл бұрын сірке қышқылын
тез алу үшін аққайың ағашының жоңқасына адсорбцияланған клеткалар
пайдаланды [67].
Қазіргі кезде көміртекті тасушылар қолданысының негізгі бағыты
адсорбциялық тазалаудың технологиялық процестері болып табылады. ХХ
ғасырдың 70-жылдары биотехнологияның практикалық сұраныстарымен айналасатын
жаңа бағыт – инженерлік энзимология пайда болды. Егер биотехнология
өсімдік, жануар және микроорганизмдер клеткаларының немесе биологиялық
катализаторлар – ферменттер көмегімен белгілі бір өнімдер алуға негізделген
процестердің технологиясын құрастыру мәселелерін қарастырса, инженерлік
энзимологияның мақсаты – иммобилизденген ферменттер мен клеткалар негізінде
биокатализаторлардың жаңа түрлерін алу [68, 69].
Иммобилизденген микроорганизмдердің иммобилизденген ферменттер мен бос
клеткалардан бірқатар артықшылықтары бар:
- реакция өнімдерін бөліп алу мен тазалау шығындарының болмауы;
- жоғары белсенділік пен тұрақтылық;
- үздіксіз және жартылай үздіксіз автоматталған процестерді жүзеге асыру
мүмкіндігі;
- клеткалар барлық тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерін, соның ішінде
кофактор регенерациясының ферменттік сатыларын сақтап қалады. Нәтижесінде
күрделі тізбекті реакцияларды, көп сатылы процестерді жүргізуге болады [70,
71].
Иммобилизденген микроорганизм жүйелерін қолданудың маңызды артықшылығы –
клеткалардың гидравликалық қысымға және ластаушы заттардың жоғары
концентрациясына төзімділігі. Сонымен қатар, иммобилизация қосылыстардың
тотығуын жоғарлатады және ластанған суларды өңдеу уақытын қысқартады [72,
73]. Ластанған суларды биологиялық тазалау жолдарын құрастыру екі жағдайды
талап етеді: біріншісі – суды ластаушы заттардан босату; екіншісі – суды
микроорганизмдер суспензиясынан босату. Иммобилизденген микрофлораны
қолдану арқылы осы екі мәселені тиімді шешуге болады. Әртүрлі су
организмдерін иммобилиздеу – ластанған суларды биологиялық тазалаудың әрі
тиімді, әрі сенімді жолы. Бос күйіндегі микроорганизмдерге қарағанда
иммобилизденген клеткалардың тағы бір маңызды артықшылығы бар – бірнеше рет
қолданғанның өзінде бактериялардың ұзақ уақыт бойы тотықтыру қасиетін
сақтап қалуы.
Иммобилизденген микроорганизмдерді биотехнологиялық процестерде
қолданудың бірқатар артықшылықтары бар:
• иммобилизденген микроорганизмдердің сыртқы ортаның кері
факторларына (температура, қышқылдық, электролиттердің және
токсинді заттардың концентрациясы т.б.) төзімділігі артады;
• иммобилизденген микроорганизмдердің өмір сүру қабілеті және
белсенділігі жоғарлайды;
• клеткалардың сұйықтықтан жеңіл бөлініп алынады;
• клеткаларды қайталап қолдану мүмкіндігі бар;
• деструктор-микроорганизмдер қауымдастығын иммобилиздеу
ластаушы заттарды биоыдыратушылар аймағын кеңейтеді;
• ластаушы түрлердің шайылып кетуі нәтижесінде культураның
тазалығы сақталып қалады, бұл жұмысты залалсыз емес
жағдайларда жүргізуге мүмкіндік береді [65, 71].
Табиғи жағдайларда көптеген микроорганизмдер топырақтың, су қоймалары
тұнбаларының, өсімдіктің минералды бөлшектеріне, өсімдік тамырына немесе
жер үсті мүшелеріне, жануарлардың ас-қорыту жүйесінде бекінген түрінде
тіршілік етеді, көбейеді және түрлі биохимиялық белсенділік көрсете алады.
Алайда бос клеткалармен салыстырғанда иммобилизденген
микроорганизмдердің кемшіліктері де бар:
• күрделі құрылысты биореакторлар керек;
• клеткалардың биохимиясы мен физиологиясында өзгерістер өтуі мүмкін,
оның нәтижесінде өнімділігі төмендейді;
• тасушыларды дайындау қажет [70].
Көптеген мемлекеттерде (Жапония, АҚШ, Финляндия, Нидерланды және т.б.)
иммобилизденген микроорганизм клеткалары бірқатар биотехнологиялық
өндірістерді қарқындату үшін, ластанған топырақ пен су қоймалар
биоремедиациясында, өндірістік қалдық сулардан ауыр металдарды бөліп алу
үшін және т.б. қолданылады [74].
Катализдейтін процестің типіне байланысты клетка-тасушы жүйесі
төмендегідей жіктеледі [75]:
• биокатализаторлар - белгілі бір биохимиялық процестерді
катализдейтін жүйелер;
• биосорбенттер, сұйытылған ерітінділерден әр түрлі металдарды
сорбциялағанда немесе қалдықтарды тазалау үшін немесе таза
металдарды алу мақсатында қолданылады;
• биодеструкторлар, мұнай, мұнай өнімдері және т.б.
ксенобиотиктердің ферментті тотығу процестерінде қолданылады.
Иммобилизденген микрофлораны алудың бірнеше әдістері бар: химиялық
(бифункциональды реагенттермен байланыстыру); механикалық (микроб
клеткаларын әртүрлі гельдерге және мембраналарға енгізуге негізделген);
физикалық (адсорбция және агрегация) әдістер. Өндірістік қалдық суларды
ластаушы заттардан тазартуда ең тиімдісі және қарапайымдысы – адсорбциялық
әдіс. Сонымен қатар бұл әдіс биокатализ және биодеградация тиімділігін
арттырады. Көптеген жұмыстарда тасушы матрицасына (негізінен полимерлі
материалдарға) енгізуге негізделген иммобилизация адсорбциялық әдістерге
қарағанда, күрделі жүргізілетіні анықталды [76, 77].
Микроорганизмдердің сорбциясына бірқатар факторлар әсер етеді: 1)
сорбцияланатын микроорганизмдердің физиолого-биохимиялық ерекшеліктері; 2)
сорбенттің табиғаты мен қасиеті; 3) сыртқы орта жағдайларының физико-
химиялық қасиеттері. Сорбцияның көлемі адсорбенттің бетіне байланысты.
Клеткалардың мөлшері мен формасы бекінуге ешқандай әсер етпейді.
Микроорганизмдердің сорбциясына әсер ететін маңызды фактордың бірі –
сорбенттің табиғаты [78].
Иммобилизденген жағдайдағы тірі клеткалардың физиолого-биохимиялық
ерекшеліктерін сипаттауға мүмкіндік беретін біраз эксперименттік нәтижелер
жинақталды. Өткізу әдісіне және жағдайларына байланысты иммобилизация
клеткаға әр түрлі әсер етеді, өзгерістерге морфологиясы да, физиологиясы да
ұшырайды. Кейде иммобилизация клеткалар лизисін тудырады, кейбір
жағдайларда микроорганизмдер бірнеше тәулік бойы белсенділіктерін
жоғалтпайды.
Иммобилизация ферменттік белсенділікке, көбею жылдамдығына, биохимиялық
процестердің қарқындылығына әсер етеді [79]. Иммобилизация
микроорганизмдердің де, сорбенттердің қасиеттерін жақсартуы мүмкін [80].
Полиакриламид геліне иммобилизденген кейін клеткалардың өміршеңдігі және
трансформация мен биосинтез процестерінде ұзақ сақталынуы клеткалардың
бастапқы күйлерімен және иммобилизация әдісімен анықталады. Сонымен қатар,
полиакриламид геліне интактты клеткаларды енгізгенде дақылдың осындай
ерекше әсерге жауабы полимеризация жағдайларына тәуелді. E. colі, Str.
faecalis, Myc. globiforme интактты клеткалары иммобилизациядан кейін
бірнеше тәулік бойы өмір сүру қабілетінен айырылмайды, адсорбцияда фазалар
айырылу бетінде жағдайлар ерекшелігі, тасушы мен клетканың түрі негізгі
рөлді атқарады. Клеткалар иммобилизациясының оңды әсері – микроорганизмдер
түзетін улы заттарды байланыстыру арқылы адсорбенттер клеткаларды зиянды
әсерлерден қорғайды [81, 82].
Көміртекті сорбенттерді клеткалармен модифицирлеу (клеткалармен
иммобилиздеу) активті орталықтарының молекулалы синтезінің жоғары
технологияларына негізделеді, бұл олардың белсенділіктері мен
таңдамалықтарын жоғарлатады. Микросаңылаулы сорбенттердің бетіне
микроорганизмдерді иммобилиздеу қалдық суларды тазалау процесін, пириттің
және күкіртті органикалық қосылыстардың H2SO4 дейін тотығуын қарқындатады.
Сорбенттер медицинада, мысалы физиологиялық сұйықтықтардан жеке
компоненттерін бөліп алу үшін және қанды тазалауда кеңінен пайдаланылады
[83, 84]. Көміртекті тасушылар ерекше қасиеттеріне байланысты кең қолданыс
аясына ие. Олар бактериялық ластаушылары бар суларды тазалауда фильтрлер
ретінде, сондай-ақ биологиялық активті заттар мен бактериялық клеткалардың
тасушылары ретінде биотехнологиялық процестерде қолданылады [85]. Жұмыста
[86] E. coli, Bacillus sp. и Rhodococcus sp. бактериялар клеткаларына
байланысты көміртекті-минералды тасушылардың, соның ішінде әр түрлі
технологиялар арқылы алынған көміртекті материалдардың оптималды
адсорбциялық қасиеттері көрсетілді. Мысалы макроқұрылымды торшалы
көміртектегі Bacillus sp. адсорбция көлемі 1 г сорбентке 500 мг құрғақ
клеткаларды құрады. Көміртекті-минералды тасушыларға клеткалардың
адсорбциясы төмендірек болады, бірақ берілген тасушылар минералды
матрицаларына байланысты көміртекті материалдармен салыстырғанда
механикалық мықтылығы жоғары.
Саңырауқұлақ мицелийлерінің иммобилизденуіне тоқталсақ, онда
иммобилизация микроорганизмді токсиканттың жоғары концентрациясының тежеуші
әрекетінен қорғайды. Мысалы, егер 1,3 гл концентрациядағы фенол үздіксіз
дақылдау жағдайында Fusarium flocciferum саңырауқұлағының өсуін толығымен
тежесе, ал пенополиуретанға бекіту немесе енгізу арқылы иммобилизденген
культура сәйкесінше 2,5 және 4,0 гл концентрациясындағы фенолды белсенді
ыдыратады. Клеткалардың белсенділігі екі айдан астам уақытта байқалды
[87]. Микробалдырлардың иммобилизациясына арналған жұмыстар да кездеседі.
Кальций альгинатына иммобилизденген Chlorella vulgaris 1 сағатта 10 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz