Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 41 бет
Таңдаулыға:

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Биология факультеті

Микробиология кафедрасы

БІТІРУ ЖҰМЫСЫ

МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ КӨМІРТЕКТЕНДІРІЛГЕН ЖҮЗІМ ДӘНЕКТЕРІНЕ ИММОБИЛИЗДЕНУІНЕ рН-ТЫҢ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ

Орындаған:

4 курс студенті Арбаканова Д. С.

Ғылыми жетекшісі:

б. ғ. к. Уалиева П. С.

«___»2008ж

Нормобақылаушы: Ибраимова М. Ж.

«___»2008ж

Қорғауға жіберілді

кафедра меңгерушісі

б. ғ. д., профессор Жұбанова А. А.

Алматы 2008

РЕФЕРАТ

Бітіру жұмысы 41 беттен, 4 кестеден, 9 суреттен тұрады, 57 әдебиет пайдаланылды.

Кілтті сөздер: иммобилизация, сорбция, сорбенттер, активті көмір, карбонизация, жүзім дәнектері, көмірсутектотықтырушы микроорганизмдер, биоремедиация.

Берілген жұмыста көміртектендірілген жүзім дәнектеріне көмірсутектотықтырушы бактериялардың иммобилизациясы және иммобилизацияға рН-тың әсері анықталды.

Pseudomonas pseudoalkoligenes KR7 және Pseudomonas alkoligenes KR17 штамдары 600°С салыстырғанда, 700°С көміртектендірілген жүзім дәнектерінде жоғары сорбцияны көрсетті. Көмірсутектотықтырушы бактериялардың иммобилизациясы рН 4 мәнінде белсенді жүретіні дәлелденді.

ЖОСПАР

КІРІСПЕ

: 1

КІРІСПЕ: ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

4: 5

: 1. 1

КІРІСПЕ: Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы

4: 5

: 1. 2

КІРІСПЕ: Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған экожүйелерді тазалау

4: 12

: 2

КІРІСПЕ: ЗЕРТТЕУ ОБЪЕКТІЛЕРІ МЕН ӘДІСТЕРІ

4: 25

: 2. 1

КІРІСПЕ: Зерттеу объектілері

4: 25

: 2. 2

КІРІСПЕ: Зерттеу әдістері

4: 25

: 2. 2. 1

КІРІСПЕ: Иммобилизация әдістері

4: 25

: 2. 2. 2

КІРІСПЕ: Иммобилизденген клеткалардың өмір сүру қабілетін тексеру

4: 26

: 2. 2. 3

КІРІСПЕ: Иммобилизацияға рН-тың әсерін тексеру

4: 26

: 2. 2. 4

КІРІСПЕ: Клеткалардың гидрофильді-гидрофобты қасиеттерін зерттеу

4: 26

: 2. 2. 5

КІРІСПЕ: Үлгілерді карбониздеу әдістері

4: 26

: 2. 2. 6

КІРІСПЕ: Электронды-микроскопиялық зерттеу әдістері

4: 27

: 3

КІРІСПЕ: АЛЫНҒАН НӘТИЖЕЛЕРДІ ТАЛҚЫЛАУ

4: 28

: 3. 1

КІРІСПЕ: Бактерия клеткаларының көміртектендірілген жүзім дәнектеріне иммобилизациясын анықтау

4: 28

: 3. 2

КІРІСПЕ: Иммобилизденген клеткалардың өмір сүру қабілетін тексеру

4: 30

: 3. 3

КІРІСПЕ: Иммобилизацияға рН-тың әсерін тексеру

4: 31

: 3. 4

КІРІСПЕ: Клеткалардың гидрофильді-гидрофобты қасиеттерін зерттеу

4: 34

КІРІСПЕ: ҚОРЫТЫНДЫ

4: 36

КІРІСПЕ: ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

4: 37

КІРІСПЕ: ТҮЙІН

4: 41

КІРІСПЕ

Қазақстан Республикасында мұнай және мұнай өнімдерінің қарқынды өндірісіне байланысты елімізде су және топырақ көздері ластануда. Мұнаймен ластанған экожүйелердің табиғи қалпына келу процесі ұзақ, сондықтан қоршаған ортаны тазалаудың тиімді жолдары (яғни экономикалық шығыны төмен, ластаушы заттардың ыдырау жылдамдығы жоғары) іздестірілуде. Мұнай және мұнай өнімдерін ыдыратудың механикалық, физикалық және химиялық әдістері қолданылады. Алайда бұл тәсілдердің тиімділігі төмен. Соңғы жылдары ластанған топырақ пен су қоймаларын тазалауда көміртегі көзі ретінде мұнай көмірсутектерін қолданатын микроорганизмдерге негізделген биологиялық әдістер қолданылып келеді. Ластанған экожүйлерді тазалауда иммобилизденген биосорбенттерді қолданып, биоремедиация тиімділігін жоғарлатуға болады. Иммобилизденген микрофлора арқылы су қоймаларын мұнай мен мұнай өнімдерінен тазалаудың тиімділігі жоғары екені белгілі.

Соңғы кездері арзан сорбенттердi алуда ауыл шаруашылық қалдықтары, грек жаңғағының қабығы, күріш қауызы және жеміс дәндері, мысалы сары өрік, жүзім дәнектері негiзгi шикiзат көзi болып табылады. Ауыл шаруашылық қалдықтары негiзiнде алынған сорбенттер арзан, кеуектiлiгi үлкен, құрамындағы минералды қоспалар аз, қолайлы болып келедi. Олар экологиялық таза және тез қалпына келетiн сорбенттер қатарына жатады. Иммобилизденген микроорганизм клеткаларын пайдалана отырып, активті көмір негізіндегі сорбенттерді қолдану тиімді болып табылады.

Әдебиеттерде микроорганизмдердің иммобилизациясына температура, ортаның реакциясы, тұздардың концентрациясының әсері туралы мәліметтер кездеседі. Адсорбцияланған клеткалардың мөлшері адсорбент және клетка бетіндегі ионогенді топтардың саны мен мөлшеріне, сонымен қатар ионогенді топтардың диссоциация деңгейіне, ортаның рН-на және ортадағы тұздардың концентрациясына байланысты. рН бактерия клеткасы мен сорбенттің бетіндегі әр түрлі функциональды топтарының өзара әрекеттесуіне әсер етеді. Осыған байланысты иммобилизацияға әр түрлі факторлардың әсерін зерттеу қызушылық тудырады.

1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

1. 1 Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы

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 /1, 2/. 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 /3, 4, 5, 6/. 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 /7, 8, 9/. Иммобилизденген микроорганизмдер көптеген жылдар бойы қолданылып келеді. 150 астам жыл бұрын сіркен қышқылын тез алу үшін аққайың ағашының жоңқасына адсорбцияланған клеткалар пайдаланды /10/.

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 /11, 12/.

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 /13, 14/.

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 /3/.

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 алынуы;
клеткаларды қайталап қолдану мүмкіндігі;
деструктор-микроорганизмдер қауымдастығын иммобилиздеу ластаушы заттарды биоыдыратушылар аймағын кеңейтеді;
ластаушы түрлердің шайылып кетуі нәтижесінде культураның тазалығын сақтап қалуы, бұл жұмысты залалсыз емес жағдайларда жүргізуге мүмкіндік береді /8, 12/.

Бекітілген клеткалардың жоғары физиологиялық тұрақтылығы және ластаушы микрофлораның суспензия күйінде болуы барлық микробиологиялық процестерді залалсыз емес жағдайда өткізуге болады /11/.

Суларды тазалауда микробты препараттарды қолдануын тежейтін факторлар - клеткалардың шайылып кетуі және жергілікті микрофлорамен ығыстырылуы. Осы мәселелерді шешуде деструктор-микроорганизмдердің жоғары концентрациясын алу үшін түрлі тасушыларға бекіту жұмыстары жүргізілуде /9/.

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.

Бос күйіндегі микроорганизмдерге қарағанда иммобилизденген клеткалардың тағы бір маңызды артықшылығы бар - бірнеше рет қолданғанның өзінде бактериялардың ұзақ уақыт бойы тотықтыру қасиетін сақтап қалуы.

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 /11/.

Микроорганизмдерді тасушыларға иммобилиздеудің ғылыми және технологиялық құрастыруларына арналған зерттеулер ХХ ғасырдың 70-жылдарында қарқынды жүргізіле басталды. Бұған иммобилизденген ферменттерді қолдану жұмыстарының кең етек жайғаны себеп болды.

Иммобилизденген ферменттерді өндірістік жағдайда ең бірінші рет қолдану 1974 жылы Жапонияда аспарагин қышқылын алу мақсатымен жүргізілді /12/. Технологиялық бағытта иммобилизденген микрорганизмдерді иммобилизденген ферменттерге қарағанда қолдану тиімдірек. Микроорганизмдер ұзақ уақыт бойы өзінің биохимиялық белсенділігін сақтап тұра алады. Өндірістің залалсыз емес, кейде тіпті экстремальды ортасында иммобилизденген ферменттер жеңіл бұзыла алады және белокты тегіне байланысты бактериялардың әсеріне қарсы тұра алмайды /9, 11/.

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 /15, 16/.

Саңырауқұлақ мицелийлерінің иммобилизденуіне тоқталсақ, онда иммобилизация микроорганизмді токсиканттың жоғары концентрациясының тежеуші әрекетінен қорғайды. Мысалы, егер 1, 3 г/л 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 г/л концентрациясындағы фенолды белсенді ыдыратады. Клеткалардың белсенділігі екі айдан астам уақытта байқалды /17/.

Бірқатар жұмыстарда микроорганизмдерді иммобилизденген соң, клетканың сыртқы қабаты мен мембранасының өткізгіштігі өзгереді. Авторлар бойынша субстраттарға клетка өткізгіштігінің артуы иммобилизденген микроорганизмдердің белсенділігіне әсер етеді /9/.

Фенол, хлор сияқты токсинді субстраттарды ыдырату үшін иммобилизденген микроорганизмдерді қолдану үлкен жетістіктерге жетті. Микроорганизмдердің бекінген аралас дақылдарын ластанған суларды цианид пен фенол, нафталин мен фенол, фенол, 2-хлорфенол, 2, 4-дихлофенол, 2, 4, 6-үшхлорфенол, пентахлорфенол, 2-нитрофенол, диэтилфталаттан тазалау үшін қолдану тиімділігін зерттеу жұмыстары жүргізілген.

Тасушының материалы мен формасы бекінетін клеткалардың мөлшеріне әсерін тигізеді. Илялетдинов және Алиева бактериялардың адсорбциясын каучук, поролон, шыны материал, шыны моншақтар және шыны талшықтарға жүргізіп, мынадай қорытындыға келді: каучук клеткаларды нашар сорбциялайды және олардың өсуін тежейді, поролонға клеткалардың 85%, шыны моншақтарға 52%, шыны талшықтарға 65%, шыны материалға 75% бекінеді.

Белсенді тұнбаның шыны талшықтарға, капронды корд және капронды талшыққа 6 сағаттағы иммобилизациясының эффективтігі мынадай көрсеткіштерге тең болды: шыны талшықтарда - 30%, капронды кордта - 40-45%, капронды талшықта - 80%.

Алайда, ұзақ қолданыста (екі айдан астам) шыны материал бүтіндігі бұзылды, ал эмульгацияланған заттармен ластанған суларды тазалау үшін шыны талшықтар мен поролонды пайдаланғанда, тасушылар тез арада майланып, ыдыраған /17/.

Микробалдырлардың иммобилизациясына арналған жұмыстар да кездеседі. Кальций альгинатына иммобилизденген Chlorella vulgaris 1 сағатта 10 мг/л төмен концентрациядағы металдарды қоспалардан толығымен жоя алатыны анықталды /18/.

Rhodococcus erythropolis HL PM-1 бактериялық клеткалармен 2, 4-динитрофенолдың (2, 4-ДНФ) деградациясы анықталды. Клеткаларды агарлы гельге енгізу арқылы иммобилизациялау микроорганизмнің белсенділігін төмендетті: бос және иммобилизденген клеткалармен 2, 4-ДНФ деградациясының ең жоғарғы көрсеткіштері сәйкесінше 10, 0 және 5, 4 нмоль·мин ^-1 ·мг ^-1 клеткаға тең болды /19/.

Иммобилизденген клеткалардың белсенділігіне иммобилизация әдісі ықпал етеді. Мысалы, талшықты тасушылардың бетіне бекіту немесе триацетатцеллюлозаға енгізу арқылы иммобилизденген клеткалар көмегімен ағынды суларды фенол және 1-нафтил N-метилкарбаматтан тазалауда гельге енгізу әдісінің тиімділігі анықталды. Алайда гельдер клеткалардың өмір сүру қабілетіне кері әсерін тигізеді /20/.

Баяу тотығатын және токсинді заттардан ластанған суларды биологиялық тазалау тәсілдерін қарқындатудың тиімді жолы - биосорбциялық әдіс. Бұл әдісті ұнтақтанған немесе түйіршіктенген активті көмірді аэрация аймағына қосу арқылы жүргізеді. Мұндай материал екі түрлі функцияны атқарады: біріншіден, иммобилизденген микроорганизмдер үшін тасушы болып табылады; екіншіден үлкен сорбциялық сыйымдылығына байланысты токсинді субстраттың тез адсорбциясын қамтамасыз етеді.

Соңғы жылдары көптеген зерттеулер активті деструктор-микроорганизмдер ағынның жоғары жылдамдығынан шайылып кететіні анықталды, сондықтан оларды биоценоз құрамында сақтаудың тек бір жолы бар - тасушыға бекіту арқылы жүргізілетін иммобилизация. Мысалы, Fusarium flocciferum саңырауқұлағының бос және пенополиуретанға иммобилизденген клеткаларын салыстырмалы ретінде 1, 0 г/л мөлшерде фенолы бар ортада, хемостат жағдайында өсірді. Екеуінде де фенолдың толық ыдырауы байқалды. Алайда су ағынының жылдамдығын жоғарлатқанда, бос клеткалары бар қондырғыда биомассаның шайылып кетуі байқалды; ал иммобилизденген клеткалар төрт ай бойы фенолды толығымен қолданды.

Микроорганизмдердің адгезиясына капронды талшықтарды қолдану нәтижесінде зертханалық аэротенктегі биомасса концентрациясы 0, 3-тен 3, 0 г/л дейін жетті және ластанған суларды тазалау уақыты 36 сағаттан 6 сағатқа дейін қысқарды, ал фенолдың концентрациясы 660-тан 10 мг/л азайды. Микрофлораның тасушысы ретінде металды торларды қолданғанда, аэротенктегі биомасса концентрациясы 0, 3-тен 1, 2-1, 5 г/л дейін өсті, ластанған суды тазалау уақыты 36 сағаттан 8-10 сағатқа дейін қысқарды және фенолдың мөлшері 600-ден 20 мг/л дейін төмендеді.

Әртүрлі тасушыларға (шыны талшықтар, капронды корд) иммобилизденген және бос күйіндегі белсенді тұнбалардың көмірсутектерді ыдыратуы салыстырмалы түрде зерттелді. Мынадай нәтижелер алынды: иммобилизденген белсенді тұнба 20 сағатта 907 мг/л мөлшерде мұнай өнімдері бар ортада көмірсутектердің 89, 6%, ал бекітілмеген микроорганизмдер тек 25% ғана ыдыратты.

Иммобилизация штамдардың белсенділігін төмендетпейді, сонымен қатар ксенобиотиктердің тотығу жылдамдығын жоғарлатады. Мысалы, тат баспайтын болатқа иммобилизденген Pseudomonas putida ATCC 11172 штамы фенолды сағатына 0, 72 г/л мөлшерде ыдыратса, иммобилизденбеген клеткаларының тотықтыру жылдамдығы үш есе төмен болды.

Ксенобиотиктердің тотығу жылдамдығы ластанған сулардың құрамына, қолданылатын микроорганизмдеріне және тасушының материалына тәуелді. Мысалы, асбестті талшыққа бекінген Aureobasidium pullulans клеткаларының фенолды сағатына 50 мг/л, ал активті көмірге адсорбцияланған Pseudomonas putida P8 штамы сағатына 360 мг/л мөлшерде ыдыратты. Сондай-ақ, саңылаулы шыныға иммобилизденген Cryptococcus elinovii аралас дақылы сағатына 270 мг/л фенолды деградациялады.

Тасушы ретінде шыны талшықтарды қолдану жұмыстары үлкен нәтижелерге жетті. Бұл сорбент ағынды дақылдау жағдайындағы Pseudomonas және Bacillus бактерияларының беттік активті заттар мен бояғыштарды биоыдыратуында қолданылды.

Аэробты және анаэробты жағдайларда микроорганизмдердің иммобилизденген дақылдары ағынды сулардағы түрлі органикалық қосылыстардың көп мөлшерін ыдыратады. Мысал ретінде альгинат гелінде иммобилизденген Thiobacillus denitrificans аутотрофты бактерияларының ластанған сулардағы сульфидтерді сульфатқа дейін ыдыратуын келтіруге болады. Процесс анаэробты биофильтрде өткізілді. Сонымен қатар гельге буферлікті қалыптастыру үшін СаСО2 және беріктілік үшін Са2+ иондары қосылды. Мұндай жүйе 12 тәулікте ерітіндідегі сульфидтердің ыдырауын қамтамасыз етеді /17/.

Ластанған сулардан көмірсутектерді тазалаудың бір жолы - мұнай және мұнай өнімдерін көміртегі мен энергия көзі ретінде пайдаланатын микроорганизмдерді қолдану. Суды мұнай мен мұнай өнімдерінен тазалауда иммобилизденген микроорганизмдерді қолдану арқылы тазалау эффектілігін артуға болады. Берілген жұмыста A. calcoaceticus K-4, N. vaceinii K-8 , R. erythropolis ЭК-1 штамдары қолданылды. Ұсақталған керамзит (бөлшектердің мөлшері 2-3 мм) колонкаларға салынып, құбыр суымен шайылды және 1 сағат бойы 121°С стерилизацияланды. Кейінгі жұмыстарда керамзитке иммобилизденген мұнайтотықтырғыш бактериялар залалсыз емес жағдайларда, 18-20°С температурада, арнайы зертханалық нұсқалық қондырғыда өсірілді. Клеткаларды иммобилиздеу алдында керамзитті қабаттың үстіне мұнай құйылды. Ол үшін жеңіл мұнай қолданылды, тығыздығы - 0, 85 г/см3. Колонка арқылы 100-500 мг/л мөлшерде мұнайы бар суды өткізіп отырды. Әрбір 4 сағат сайын судың сынақтары алынды. Мұнайдың мөлшері өлшеу әдісімен анықталынды. 24-36 сағатта колонкалардағы мұнайдың мөлшері 30-50 мг/л дейін арта бастады. Уақыт өткен сайын мұнайдың мөлшері жоғарылай берді. Бұл ағын сулардағы мұнай концентрациясының төмендеуін көрсетеді /21/.

Микроорганизмдердің сорбциясына бірқатар факторлар әсер етеді: 1) сорбцияланатын микроорганизмдердің физиологиялық-биохимиялық ерекшеліктері; 2) сорбенттің табиғаты мен қасиеті; 3) сыртқы орта жағдайлардың 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 /10, 11, 22/.

Адсорбенттер ретінде органикалық және бейорганикалық тасушылар - түрлі полимерлер, керамика, саз т. б. тасушылар қолданылады. Соңғы кездері ірі саңылаулы тасушыларға үлкен көңіл бөлінуде.

Ғылыми-зерттеу бағытында микроорганизмдерді сорбциялау үшін өсімдік материалдарына, теңіз балдырларына, полисахаридтер-альгинаттарға негізделген тасушылар өзін жақсы жақтан көрсете алды. Ал технологиялық жағдайда, яғни ағынды суларды тазалағанда мықты материалды сорбент қажет. Кальций альгинаты және т. б. полимерлер бактерия клеткаларына эффективті сорбент болғанымен, қалдық сулардағы химиялық заттардың жоғары концентрацияларына және гидродинамикалық қысымға тұрақсыз болып келеді. Сондықтан ұсақталған мықты сорбенттер жиі қолданылады.

Өндірістік жағдайлар бактерияларды бекітуге арналған материалдарға өзіндік шарттарды талап етеді. Ғылыми-зерттеу жұмыстарында органикалық полимерлер негізіндегі жұмсақ сорбенттер (полиакриламид, кариагенон, т. б. ) қолданылғанымен, технологиялық қатаң режимінде олар тез бұзылып, ыдырайды. Осыған байланысты шыны талшықтар, поролон т. с. с. мықты материалдар пайдалану тиімді /9/.

Микроорганизмдерді иммобилиздеу үшін қолданылатын тасушылар (сорбенттер) аймағы кең. Тасушы материал ретінде құм, керамзит, күл, көмір, графит және оның өзгертілген түрлері, диатомды жер, шыны шарлар, шыны материалдар, шыны талшықтар, базальтты талшық, металды торлар, Рашиг сақиналары т. б., яғни жүктеу бетінің ауданын жоғарлатуды қамтамасыз ететін тасушылар пайдаланады. Сонымен қатар, өңделетін судың тығыздығынан жоғары немесе төмен тығыздығы бар материалдар (пенополиуретан, көпірген пластмасса, саңылаулы шынылар, кокс және т. б. ) қолданылады. Әртүрлі табиғи және синтетикалық материалдардан (нейлон, полиэфир, поливинилхлорид, капрон, пенополиуретан талшықтар) жасалған торлы құрылымды, жалпақ түрдегі тасушылар белгілі. Сондай-ақ, клеткаларды полимерлерге енгізу арқылы жүргізілетін иммобилизациясы үшін агар, каррагинан, альгинат, пенополиуретан, полиакриламид, целлюлоза гельдері пайдаланады. Анаэробты бактерияларға арналған тасушылар ретінде кокс, тасты көмір, керамика сияқты саңылаулы материалдар қолданылады /23, 24, 25, 26/.

Мұнай мен мұнай өнімдерін жинауда әр түрлі пішіндегі сорбенттер қолданылады. Мысалы, түйіршікті түрдегі материалдар су бетіндегі мұнайды тазалау үшін пайдаланады. Ал, толығымен ластанған суларды мата түрінде жасалған сорбенттер көмегімен тазалайды /27/.

Мұнай ластаушыларды жою мақсатында органикалық (көміртекті және көміртекті емес), целлюлозалы (лигнин, ағаш ұнтағы), шым тезек, өсімдік пен жануар текті заттар және биосорбенттер пайдаланылады. Сорбенттер ретінде активті көмірлер кең қолданыс тапты. Олар ретсіз орналасқан графиттің микрокристалдарынан тұрады. Бұл кристалдар көміртекті шикізатты қыздырғанда, көміртегі атомдарының орналасуының нәтижесінде пайда болады. Активті көмірлердің негізі көміртегі - 96%-ға дейін жетеді. Активті көмірдің массасына шаққанда үлкен аумағы (580-1400м3/г) болады және саңылаулы құрылымды болып келеді /28/. Сонымен қатар, жоғары химиялық және биологиялық тұрақтылығы, механикалық беріктілігі бар, технологиялық жағдайда қолдануда ыңғайлы формалары болады /29/. Көмірдің осындай сипаттамалары оны көптеген қоспалардан қоршаған ортаны тазалау мүмкіндігін жоғарлатады. Активті көмірлер мұнай өндіруші, шарап пен май өндіру және өндірістің т. б. салаларында, сонымен қатар медицинада қолданылады /30/. Активті көмірлер микро-, мезо- және макросаңылаулардан тұрады. Активті көмір өндірісі келесі сатылардан тұрады: шикізатты дайындау (ұсақтау, бөлшектеу, пішіндендіру), карбонизация және активация /31/.

Қазіргі кезде өндірісте көміртекті сорбенттер газдардан да, ерітінділерден де түрлі заттарды сіңіру қабілеттеріне байланысты кең қолданылуда. Көміртекті тасушылар ағаштан, әр түрлі көмірлерден, кокос, грек жаңғағының қабығынан және жеміс дәнектерінен жасалады. Бірнеше жылдар бойы көміртекті сорбенттер Қазақстанға шетелдерден әкелінді. Алайда көміртекті материалдар бағасының артуына байланысты арзан шикізат көздері іздестірілуде. Ондай шикізат ретінде ауыл шаруашылық қалдықтары, мысалы жүзім дәнектері болуы мүмкін /32/.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.