Реферат: Гігієнічна оцінка третинного очищення стічних вод у біологічних ставах з вищою водяною рослинністю
Достовірність відмінностей,
р<
+ m+ m
Примітки: 1) – середній місячний показник; 2) m – стандартна похибка.
Суттєво знизились санітарно-бактеріологічні показники якості доочищених стічних вод. Так, загальне мікробне число в стічних водах дослідно-експериментальних біоставів зменшилось з 6,7·103 КУО/см3 на вході до 6,9·102 КУО/см3 на виході з них (ефективність доочищення – 89,66%); індекс БГКП стічних вод зменшився з 7,2·103 КУО/дм3 на вході в біостави до 3,0·102 КУО/дм3 на виході з них (ефективність – 95,83%).
Отримані дані ефективного третинного очищення стічних вод в умо-вах дослідно-експериментальних досліджень підтверджені в промислових біоставах з ВВР для третинного очищення стічних вод від підприємства металопереробної галузі та рекомендовано для послідуючого їх використання як технічної води в закритому, зворотньому водопостачанні.
Експериментальне обґрунтування доцільності застосування біоставів з вищими водяними рослинами для зменшення вмісту патогенної мікрофлори у промислових стічних водах при їх третинному очищенні. Представлене обґрунтування доцільності застосування біоставів з вищими водяними рослинами для третинного очищення промислових стічних вод від патогенної мікрофлори у лабораторних умовах та розроблені рекомендації щодо подальшого їх застосування з цією метою у промислових умовах.
В умовах лабораторного експерименту нами проведено вивчення дії екстрактів із зелених водоростей (Сhlorella vulgaris, Ankistrodermus bijugatus, Scenedesmus quadricauda) і вищих водяних рослин – ряски малої (Lemna minor L.) на здатність останніх інактивувати патогенні бактерії та віруси в стічних водах (рис. 1).
Кількість вірусів (БУО/дм3 )
Рис. 1. Вплив екстрактів зелених водоростей (Сhlorella vulgaris, Ankistrodermus bijugatus, Scenedesmus quadricauda) та з ВВР ‑ ряски малої (Lemna minor L.) на інфекційність вірусів поліомієліту.
Дослідженнями екстрактів із фітофлори встановлено, що зелені водорості мають виражену віруліцидну дію. При 30 хв контакті екстракту зелених водоростей у воді інактивується більш 73,33% вакцинного штаму вірусів поліомієліту ІІ типу Себіна. Екстракти вищої водяної рослини (ряска мала) інактивують понад 99,34% вірусних часток за вказаний час. Тобто віруліцидна активність ряски більш виражена, ніж у зелених водоростей. Однак, досягти повної інактивації вірусів за вказаний час (90 хв) в умовах лабораторного досліду не вдалося.
В подальшому експериментально досліджували вплив екстрактів із ВВР на інактивацію вірусів. Встановлено, що серед досліджених ВВР найвищу віруліцидну активність проявляли екстракти із лепехи болотяної (табл. 2).
Таблиця 2
Вплив екстрактів із вищих водяних рослин на інфекційну активність вірусів поліомієліту
| № з/п | Назва рослини | Показники інактивації вірусів (БУО/дм3 ) через | ||||
| 30 хв | 60 хв | 90 хв | Р1-2 | Р2-3 | ||
| Р1 | Р2 | Р3 | ||||
| 1. | Лепеха болотяна (Acorus calamus L.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 2. | Рогоз (Typha latifolia et angustifolia L.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 3. | Очерет звичайний (Phragmites communis Trin.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 4. | Комиш озерний (Scirpus lacustris L.) |  |  |  | р<0,01 | р<0,01 |
| 5. | Контроль |  |  |  | − | − |
Примітки: 1) чисельник – залишкова інфекційність вірусів БУО/дм3 ; 2) знаменник – ефективність інактивації вірусів, %.
Так, при взаємодії екстрактів із вірусом поліомієліту через 30 хв інактивується 96,25% вірусних часток, через 60 хв – 99,53%, а через 90 хв наступала повна інактивація вірусів (100%). Інтенсивність інактивації вірусів залежала від концентрації екстрактів із вищих водяних рослин у воді біоставів (табл. 3).
Таблиця 3
Показники інактивації вірусів поліомієліту залежно від концентрації екстракту лепехи болотяної у воді
| Концентрація екстракту лепехи болотяної, % | Вихідний індекс вірусів, БУО/дм3 |
Залишкова кількість вірусів, БУО/дм3 |
Ефективність інактивації вірусів, % |
| 0,1% | (1,2 ± 0,7)·105 | (0,5 ± 0,05)·105 | 58,33 |
| 0,5% | (1,2 ± 0,7)·105 | (2,2 ± 0,1)·102 | 99,82 |
| 1% | (1,2 ± 0,7)·105 | (1,2 ± 0,1)·102 | 99,9 |
| 3% | (1,2 ± 0,7)·105 | 0 | 100 |
| 5% | (1,2 ± 0,7)·105 | 0 | 100 |
Примітка. Взаємодія вірусів з екстрактом лепехи болотяної відбувалась при температурі +22 о С впродовж 30 хв.
Доведено, що для ефективної інактивації вірусів поліомієліту достатньо створити у воді 0,5-1,0% концентрацію екстрактів лепехи болотяної. Це досягається шляхом висадження певної кількості лепехи болотяної на 1 м2 площі біостава (17-20 рослин/м2 ) та дотриманням терміну перебування стічних вод у споруді.
В лабораторних умовах вивчали активність екстрактів з ВВР, що виділяють у воду в процесі їх вегетації біологічно-активні речовини, які пагубно діють на віруси поліомієліту ІІ типу Себіна та Коксакі В 6. Рослини вирощували в дослідно-експериментальних біоставах у весняно-осінній період впродовж 8-10 міс. Відбирали проби води із біоставів, куди вносили штами вірусів і спостерігали за інтенсивністю інактивації вірусів (табл. 4). Отримані дані засвідчили, що інактивація вірусів найбільш інтенсивно відбувається у воді, де вегетувала лепеха болотяна. Так, через 60 хв спостереження інактивувалось до 99,93% вірусів поліомієліту. Для рогозу широколистого показники інактивації вказаних вірусів складали – 95,0%, для очерету звичайного – 86,67%.
Аналогічні закономірності віруліцидної дії екстрактів із лепехи болотяної встановлені на моделі вірусів Коксакі В 6, як представників патогенної групи із сімейства Picornaviridae. Це свідчить про те, що екстракти ВВР здатні інактивувати як вакцинні, так і вірулентні штами вірусів, які зустрічаються у воді.
Також вивчали вплив екстрактів лепехи болотяної на окремі види ентеропатогенних бактерій. Встановлено, що кишкові бактерії інактивувалися у воді під дією біологічно-активних речовин ВВР. В умовах кімнатної температури процеси зниження вмісту патогенних бактерій прискорювалися і становили для Е. сoli О-111 – 80,86%, для E. сoli О-124 – 45,26%, Shigella sonnei – 68,57%. При зниженні температури до +4°С процеси інактивації бактерій уповільнювалися, але не припинялися.
Таблиця 4
Вплив екстрактів вищих водяних рослин на віруси поліомієліту у воді дослідно-експериментальних біоставів
| № з/п | Назва рослин | Вихідний індекс вірусів у воді, (БУО/дм3 ) | Залишкова інфекційність вірусів у воді, (БУО/дм3 ) | Ефективність інактивації вірусів, % |
| 1. | Лепеха болотяна (Acorus calamus L.) | (4,20±0,7)·105 | (4,5±0,5)·103 | 99,93 |
| 2. | Рогоз широколистий (Typha latifolia L.) | (4,20±0,7)·105 | (2,10±0,6)·104 | 95,0 |
| 3. | Очерет звичайний (Phragmites communis) | (4,20±0,7)·105 | (5,6±0,4)·104 | 86,67 |