English version
Інформаційні матеріали
  

Застосування методу індуцированої активації активного мулу (хімічного мутагенезу) на очисних спорудах м. Суми

 У 2019 році цей проект став переможцем конкурсу у номінації «Найуспішніший реалізований екологічний проект серед водоканалів», який був організований Асоціацією водних компаній України «Укрводоканалекологія» у рамках V Lviv Eco Forum (LEF’19) отримавши Всеукраїнську премію «Еко Тріумф 2019».

 

 Назва реалізованого проекту

 «Застосування методу індуцированої активації активного мулу (хімічного мутагенезу) на очисних спорудах м. Суми»

  1. Період впровадження

 Квітень - грудень 2018 року (отримано результат з очищення стічних вод по фосфатах та азоту амонійному, див. п.4).

На сьогодні метод активно застосовується на КОС м. Суми. Продовжується дослідницька робота з його подальшого вдосконалення, зокрема, у 2019 році використання методу хімічного мутагенезу, окрім вищезазначеного ефекту, дозволило ефективно побороти нитчасте спухання активного мулу в аеротенках (див. п.5)

  1. Сума інвестицій

 Метод індуцированої активації активного мулу передбачає підвищення ферментативної активності мікроорганізмів активного мулу стимулюючими агентами з подальшою його селекцією.  В нашому випадку стимулюючими агентами є дві трикарбонові кислоти (лимонна та бурштинова кислоти).

 Обов'язкове обладнання:

  1. Електронний мікроскоп для біологічних досліджень типу KONUS BIOREX-3 TRSNOCULAR
  2. Портативний рН-метр типу PHTEST 20.
  3. Ваги аналітичні типу OHAUS PX
  4. Мікрокомпресор типу АС-9602.

Фінансові витрати за цей період склали близько 10 тис. грн. на:

- реактиви;

- лабораторний посуд;

- та інші допоміжні матеріали.

(При цьому не враховані витрати: електроенергія, вода та тепло).

  1. 4. Екологічні наслідки (досягнення)

 Середньомісячний  скид азоту амонійного та фосфатів у р.Псел (під час втілення проекту у 2018 році)

 

Азот амонійний, мг/дм3

(норма 4,8 ), вхід сер. - 42

Фосфати, мг/дм3

(норма 5,7), вхід сер. – 12

Квітень

2,83

5,43

Травень

1,76

5,50

Червень

3,33

4,35

Липень

2,31

2,38

Серпень

2,35

6,13

Вересень

3,09

2,73

Жовтень

4,64

4,49

Листопад

2,99

2,77

Грудень

3,60

1,96

  1. Детальніша інформація про проект з урахуванням подальших досліджень у квітні 2019 року

Тенденції застосування методу індуцированої активації активного мулу (хімічного мутагенезу) на очисних спорудах м. Суми.

Сьогодні важко уявити всі можливості, які відкриває перед нами спрямована селекція бактерій активного мулу.

Для очищення комунальних і промислових стічних вод на станції очисних споруд м. Суми використовують традиційну технологію біологічного очищення в аеротенках за допомогою мікроорганізмів активного мулу. Використання даної технологій для очищення висококонцентрованих                  стічних вод має низку недоліків: вплив на ефективність очищення нерівномірності надходження стічних вод; залежність від температури; залежність від рН стоків, що надходять; токсичність ряду забруднюючих речовин до активного мулу (нафтопродуктів, СПАР, іонів важких металів, ксенобіотиків тощо); спухання мулу внаслідок розвитку нитчастих бактерій та інших чинників.

Як результат,  маємо недостатнє відокремлення активного мулу                            від очищеної води, велику кількість надлишкового мулу, який потребує значних витрат на обробку та утилізацію.

Стічні води, які надходять  на очисні споруди м. Суми можна охарактеризувати як:

-  концентровані по: азоту амонійному, фосфатам, сірководню;

- середньоконцентровані по: хлоридам, залізу, зваженим речовинам, БСК5, ХСК, цинку;

- розбавлені: по сульфатам, міді, хрому (таблиця №1).

 

 

№ п/п

 

Показники

Середня концентрація забруднюючих речовин стічних вод, які надходять на станцію ОС, мг/дм3

Допустима концентрація забруднюючих речовин від абонентів, мг/дм3

1.

рН

7,63

6,5 – 8,5

2.

БСК5

360,0

207,3

3.

БСК  повн.

560,0

201 (проект )

4.

ХСК

856,70

500

5.

Азот амонійний

44,0

20,0

6.

Сульфати

48,40

77,0

7.

Хлориди

95,0

80,4

8.

Фосфати

14,50

4,9

9.

Завислі речовини

323,2

       254,3  (проект-195)

10.

Залізо

1,4

1,0

11.

Цинк

0,74

0,12

12.

Мідь

0,045

0,12

13.

Хром (III)

0,004

0,5

14.

Сірководень

18,7

1,0

Таблиця №1. Вміст забруднюючих речовин в стічних водах, що надійшли від  абонентів м. Суми на станцію очисних споруд у квітні 2019 року.

 Аналізуючи отримані результати і враховуючи гідробіологічні показники активного мулу, можливо визначити проблеми технологічного процесу біологічної очистки на очисних спорудах м. Суми.

Сполуки азоту і фосфору входять до складу мікроорганізмів активного мулу та мають істотне значення для їх життєдіяльності. Для ефективного процесу біоочистки стічних вод повинна бути достатня концентрація основних елементів живлення - органічного вуглецю (БСК), азоту і фосфору. При нестачі або перевищенні вмісту азоту та фосфорув стічних водах на вході очисних споруд виникає порушення біоценозу активного мулу, що гальмує окислення забруднень мікроорганізмами активного мулу в аеротенках.

Кисень – один з найбільш важливих факторів, який впливає на розвиток та життєдіяльність мікроорганізмів активного мулу, і на якість біологічної очистки стічних вод. Під час експлуатації труб-аераторів понад терміну придатності відбувається  їх сильне засмічення та руйнування, що призводить до недостатності розчиненого кисню в аеротенках і,відповідно, неякісної біологічної очистки.

Також, однією з найважливіших проблем  є високий вміст сірководню в стічних водах, що надходять на очисні споруди м. Суми. Так, у квітні 2019 року зафіксовано збільшення вмісту сірководню в стічних водах до 18,7 мг/л.

У водах, що містять сірководень, розвиваються сіркобактерії, які уявляють собою мікронитки, плаваючі у воді. Масовий розвиток сіркобактерій в активному мулі викликає різкий розлад в роботі біологічних споруд: активний мул спучується і погано осідає при відстоюванні.[3]

В результаті сумісного впливу всіх факторів відбувається істотне порушення функціонального стану активного мулу, утворюється нитчасте спухання і погіршується біологічна очистка стічних вод, як наслідок з’являється піна. 

У квітні 2019 року після проведення мікроскопічного аналізу активного мулу і піни, яка утворилася в аеротенках на очисних спорудах м.Суми, були ідентифіковані нитчасті сіркобактерії: Thiothrix, Beggiatoa, Тип 021N (фото 1, 2, 3).[2]

Фото 1. Нитчасті сіркобактерії Thiothrix в активному мулі ОС м. Суми.

Фото 2. Нитчасті сіркобактерії Beggiatoa alba в активному мулі ОС м. Суми.

Фото 3. Нитчасті сіркобактерії Тип 021N в активному мулі ОС м. Суми.

З метою оздоровлення біомаси активного мулу та усунення піни  були проведені профілактичні заходи:

 1) підвищення ферментативної активності мікроорганізмів активного мулу методом індуцированої активації (метод хімічного мутагенезу)[1];

2) механічне усунення накопиченої піни ( перекачування піни зі вторинних відстійників на мулові майданчики).

Через 5-6 діб після проведення вищезазначених заходів отримали  налагодження біологічної очистки в аеротенках, цим самим досягли:

  • зникнення піни, як результат зменшення кількості нитчастих бактерій;
  • підвищення видового різноманіття мікроорганізмів активного мулу;
  • поліпшення флокуляційних властивостей активного мулу;
  • глибоке вилучення сполук азоту і фосфору.

Але, саме головне, нове розуміння процесів, що відбуваються всередині  живих клітин (бактерій), при застосуванні методу індуцированої активації мікроорганізмів активного мулу.

Метод індуцированої активації  є підвищення ферментативної активності мікроорганізмів активного мулу стимулюючими агентами з подальшою його селекцією.      В нашому випадку стимулюючими агентами є дві трикарбонові кислоти (лимонна та бурштинова кислоти).

Цикл трикарбонових кислот, будучи одним з найбільш важливих циклів метаболізму аеробних організмів (бактерій, найпростіших, грибів, вищих рослин і людини), уявляє собою ще й типовий каталітичний цикл. Хоча тепер визнано, що в метаболізмі аеробних бактерій цей цикл відіграє центральну роль, а в кінці сорокових років вважалося, що у бактерій він відсутній . [4]

Аеробне дихання бактерій є складним процесом, що включає ферментативні окислювально-відновні реакції і пов'язані з синтезом АТФ. Цикл реакцій, в яких субстрат окислюється до СО2, при цьому звільнений водень прямує в ланцюг тканинного дихання, де надалі окислюється до води., називається циклом Кребса (цикл трикарбонових кислот або цикл лимонної кислоти). (мал.1)[4]

Здавалося, що сіркобактерії також відносяться до аеробних бактерій, і повинні стимулюватися трикарбоновими кислотами. Але проведений експеримент підтвердив теорію  про відсутність здатності сіркобактерій до хемолітоавтотрофному і хемолітогетеротрофному обміну. Вченими  Інституту мікробіології Росії було доведено наявність перекисного механізму окислення сполук сірки і відсутність зв'язку їх окислення з використанням клітинами енергії.[5]

На очисних спорудах м. Суми для обробки активного мулу застосували послідовно, як у циклі Кребса,спочатку лимонну кислоту, а потім бурштинову кислоту. Всі розчини готувалися на дистильованої воді і в концентрованому вигляді додавалися до суміші обробленого мулу в необхідній розрахунковій кількості. Зміна послідовності трикарбонових кислот або використання інших стимулюючих агентів ( міді сірчанокислої) не призвело до очікуваних результатів.

За рік випробувань цього методу було доведено, що індуцирована  активація активного мулу забезпечує ефективну боротьбу з нитчастим спуханням активного мулу в аеротенках, а також цей метод призводить до збільшення швидкості і глибини вилучення забруднюючих речовин, особливо сполук азоту і фосфору (таблиця №2).

 

 

Дата

Концентрації сірководню

 на вході ОС, мг/дм3

Концентрації на виході ОС, мг/дм3

NH4 +

2 -

3 -

РО43-

Завислі речовини

До проведення обробки

2-3.04. 2019 р.

18,4

4,63

2,33

17,75

6,40

17,6

16-17.04 2019 р.

17,0

11,58

1,63

16,15

9,20

20,4

 

23-24.04 2019 р.

20,8

10,04

3,80

12,51

10,04

32,0

 

Після проведення обробки

6-7.05 2019 р.

22,5

8,01

4,3

3,52

5,33

32,4

14-15.05. 2019 р.

22,7

4,15

0,95

17.85

1,40

16,2

28-29.05 2019 р.

19,0

3,68

0,41

9,98

0,93

15,0

ПДК

1,0

6,14

1,0

28,0

5,7

15,0

Таблиця № 2. Результати проведення методу індуцированої активації мікроорганізмів активного мулу на станції очисних споруд у квітні 2019 року.

 

Висновки

        На підставі вивчення методу індуцированої активації мікроорганізмів активного мулу на станції очисних споруд міста Суми можна зробити наступний висновок:

  1. Такі хімічні реагенти, як лимонна кислота і бурштинова кислота, стимулюють ріст колоній аеробних бактерій зі здатністю синтезувати різноманітні ферменти і збільшувати свою біомасу.
  2. Застосування трикарбонових кислот дає можливість пригнічувати розвиток нитчастих бактерій.
  3. Зміна біоценозу активного мулу після обробки трикарбоновими кислотами йде в напрямку, адаптованому до заданого складу стічних вод               і містить всі ферментні системи, необхідні для деградації присутніх забруднюючих речовин, особливо сполук азоту і фосфору.
  4. Застосування даного методу дає істотне підвищення спадкової різноманітності мікроорганізмів активного мулу.

Збережемо первоцвіти нашого краю!

Із приходом весни і перших сонячних днів надзвичайно великих масштабів набуває проблема торгівлі первоцвітами.

     Первоцвіти – це екологічна група рослин, яка нараховує близько 500 видів. Розпускання квітів у них відбувається ще до появи листків на деревах. У багатьох первоцвітів забарвлення яскраве, весняне. Квіти золотисті, блискучі, неначе сонце, голубі, як весняне небо, бузкові та білосніжні.

     Проліска дволиста, підсніжник білосніжний, ряст Маршалла, первоцвіт, сон широколистий, шафран, конвалія є регіонально рідкісними первоцвітами, мало поширеними та зникаючими видами, які підлягають особливій охороні на території Сумської області.

     Останніми роками кількість первоцвітів в Україні значно скоротилася. Рослини, які віщують нам прихід весни, за останні десятиліття опинилися на межі зникнення. Це відбувається внаслідок господарського освоєння місць зростання первоцвітів, намагання окремих людей перетворити їх на засіб заробітку.

     Хоч у деяких місцях нашого краю первоцвіти є досить поширеними, та загалом вони є рідкісними. Ці рослини підлягають суворій охороні згідно з Положенням про Червону книгу України. Їх не можна зривати, викопувати чи в інший спосіб використовувати частини цих рослин.

     Відповідно до ст. 90 Кодексу України про адміністративні правопорушення знищення видів рослин, які занесені до Червоної книги України, тягне за собою накладення штрафу на громадян від двадцяти до тридцяти неоподатковуваних мінімумів доходів громадян з конфіскацією незаконно добутого і на посадових осіб - від тридцяти до п'ятдесяти неоподатковуваних мінімумів доходів громадян з конфіскацією незаконно добутого.

     За незаконне придбання, збут чи розповсюдження об’єктів рослинного світу, які занесені до Червоної книги України, або які охороняються відповідно до міжнародних договорів України, статтею 88-1 Кодексу України про адміністративні правопорушення передбачено накладення штрафу від ста до двохсот п’ятнадцяти неоподатковуваних мінімумів доходів громадян з конфіскацією об’єктів рослинного світу. Крім того, за кожну знищену червонокнижну ранньоквітучу рослину розмір компенсації за шкоду становить одну мінімальну заробітну плату.

     Первоцвіти прекрасні, але тільки в їх природному середовищі існування, адже зірвані квіти «живуть» лише кілька днів. Щороку перші вісники весни стають жертвами «людської любові». Купуючи ці красиві квіти, Ви підштовхуєте браконьєрів до ще більш масштабного збору в наступні роки. То ж замість букета, який зав’яне за кілька днів – отримуйте емоції від побаченої краси природи! Хай перші квіти тішать око, серце і душу всіх, хто після Вас прийде до лісу.

     Щоб не йти далеко до лісу, з колекціями квітково-декоративних рослин, екзотичних та притаманних для нашого регіону, які підлягають особливій охороні, Ви можете ознайомитися, відвідавши об’єкти природно-заповідного фонду м. Суми «Ботанічний сад місцевого значення Юннатівський» (вул. Харківська, 13) та «Ботанічний сад місцевого значення державного педагогічного університету ім. А.С. Макаренка» (вул. 20 років Перемоги).

 

 

Чому спалювати суху траву та листя небезпечно? 

На жаль, щовесни на всій території України, у т. ч. і м. Суми, найгостріше стоїть питання випалювання сухої рослинності, яке шкодить як і навколишньому природному середовищу, так і здоров’ю людей.

     Іноді для виникнення пожежі достатньо навіть непогашеного недопалка, недбало кинутого на узбіччя, а локалізувати загорання та погасити пожежу сухої трави на відкритих територіях, не просто, оскільки швидкість поширення вогню – висока, особливо у суху, вітряну погоду.

     Вогнем знищується не лише сухостій, але й насіння і коріння живих рослин, пошкоджуються нижні частини дерев і кущів, гинуть тварини: комахи, черв’яки, земноводні, плазуни, ссавці. Особливо страждають новонароджені зайчата та їжаки, місця кладки та гніздування птахів. Погіршується якість ґрунтів, що призводить до зниження урожайності. Невинні на перший погляд спалювання можуть призвести до масштабних пожеж, загрожувати знищенням житлових будівель та життю людей. Під час спалювання листя та інших рослинних залишків у повітря вивільняються шкідливі хімічні сполуки, які несуть велику шкоду для здоров’я людини, призводять до захворювань дихальних шляхів, алергічних реакцій.

     Спалювання рослинних залишків є прямим порушенням низки норм чинного законодавства, а саме: статті 50 Конституції України, статей 9, 12 Закону України «Про охорону навколишнього природного середовища», статті 16 Закону України «Про охорону атмосферного повітря», пункту 4.2. Правил утримання зелених насаджень у населених пунктах України, Правил утримання жилих будинків та прибудинкових територій, Закону України «Про благоустрій населених пунктів».

     Відповідно до статті 77-1 Кодексу України про адміністративні правопорушення за самовільне випалювання сухої рослинності передбачена адміністративна відповідальність у вигляді штрафу – 170-340 гривень для громадян. Ті самі дії, вчинені в межах територій та об’єктів                                         природно-заповідного фонду, тягнуть за собою накладення штрафу на громадян від 340-680 гривень. Крім того, статтею 245 Кримінального кодексу України передбачена відповідальність за знищення або пошкодження лісових масивів, зелених насаджень навколо населених пунктів, вздовж залізниць, а також стерні, сухих дикоростучих трав, рослинності або її залишків на землях сільськогосподарського призначення вогнем чи іншим загальнонебезпечним способом. Таке правопорушення карається штрафом від 5 100 гривень до 8 500 гривень, або обмеженням волі на строк від двох до п’яти років, або позбавленням волі на той самий строк.

     З метою урегулювання питання недопущення випалювання рослинності чи її залишків, особливо у весняно-осінній період, що призводить до знищення біорізноманіття, погіршення екологічного стану довкілля та зростання ймовірності виникнення масових пожеж, та посилення відповідальності за ці дії, на початку 2018 року на розгляд парламенту передано розроблений Міністерством екології та природних ресурсів України законопроект № 8026 «Про внесення змін до Кодексу України про адміністративні правопорушення (щодо запровадження європейського досвіду про здійснення державного природоохоронного контролю)». Він передбачає посилення відповідальності за порушення законодавства у сфері довкілля. Зокрема, йдеться про суттєве посилення відповідальності за порушення природоохоронного законодавства в сфері водних і земельних ресурсів, а також порушення норм щодо атмосферного повітря.

     Крім того, законопроектом передбачено розширення повноважень громадських інспекторів з охорони довкілля. У разі ухвалення законопроекту вони отримають право складати протоколи про адміністративні порушення за жорстоке поводження з тваринами, порушення вимог щодо охорони видів тварин і рослин, занесених до Червоної книги, знищення або пошкодження зелених насаджень, а також об’єктів озеленення населених пунктів.

 

Оголошення про плановану діяльність ТОВ "ВП ПОЛІСАН"

Повідомляємо про плановану діяльність ТОВ «ВП «ПОЛІСАН», яка підлягає оцінці впливу на довкілля щодо реконструкції адміністративно-побутового корпусу та складу під виробничу будівлю по вул. Івана Піддубного, 25, м. Суми.

 

 

Збережи ялинку

Наближаються новорічні свята, а отже багатьом захочеться створити у своїй оселі святкову атмосферу і прикрасити новорічну ялинку. Міністерство екології та природних ресурсів України пропонує декілька порад, дотримуючись яких можна зменшити шкоду для навколишнього середовища.

Якщо ви придбали штучну ялинку, користуйтесь нею максимально довго. Дослідники кажуть: щоб виправдати завдану шкоду довкіллю при її виробництві, треба користуватись штучним деревом мінімум 10 років. Важливо, аби матеріали, з яких виготовлена ялинка, були безпечними та не завдавали шкоди здоров’ю. Тому варто запитати у продавця чи самостійно ознайомитись зі складом виробу. В ідеалі ялинка повинна мати сертифікат якості, який засвідчує безпечність виробу і в якому має бути зазначено, що у складі виробу відсутні формальдегіди, метилен, ацетон та різного роду смоли.

Ялинки, які вирощували на спеціальних плантаціях, промарковані самоклейнимhttp://aliexpress.com/и етикетками з індивідуальним номером для кожного дерева. Перевірити номер на легальність можна за допомогою сайту – yalynka.info.

З метою попередження та виявлення випадків пошкодження лісових насаджень в передноворічний період проводиться посилене патрулювання лісових масивів. В разі затримання порушник змушений буде заплатити штраф у розмірі 85-170 грн. та шкоду. Розмір шкоди залежить від місця скоєння незаконної рубки та діаметра новорічної ялинки. В грудні-січні за деревце діаметром у нижньому зрізі до 10 см доведеться сплатити 453,99 грн. Тож очевидно, що краще купувати лише марковані ялинки, не завдаючи шкоди ні природі, ні власному бюджету.

У разі виявлення порушень повідомляти Державну екологічну інспекцію у Сумській області (тел./факс 77-10-15, e-mail: sumy@dei.gov.ua).