Оценка бактериального загрязнения систем замкнутого водоснабжения гальванических производств

Данная работа посвящена оценке бактериального загрязнения систем водоотведения гальванического производства. В процессе исследования из проб воды и промывного осадка, отобранных в системе технического водоснабжения предприятия, были выделены и идентифицированы два штамма микроорганизмов, вызывающих микробное загрязнение и приводящих к снижению эффективности работы технологического оборудования. Изучение морфологических и культуральных свойств выделенных штаммов бактерий позволило отнести их к роду Bacillus. В результате метагеномного анализа состава микробных сообществ по гену 16S рРНК (вариабельных участков 16S rDNA) по базе данных GenBank на автоматическом секвенаторе ABI Prism 3730 установлена гомология первого штамма с типовыми штаммами подгруппы В. velezensis и В. amyloliquefaciens в пределах 99.4 – 99.9%. При идентификации второго выделенного штамма результаты гомологии с B. altitudinis составили 99.7%. Изучение свойств выделенных штаммов показало, что они не являются патогенными и токсигенными. Для снижения микробной загрузки в системе технического водоснабжения провели серию экспериментов по подбору биоцида. Исследовали несколько вариантов дезинфектантов разных групп: окисляющие (хлорамин (хлорпроизводное аммиака), перекись водорода) и неокисляющие (полимерные производные полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) производства АО «НПК Медиана-фильтр» и полиазолидинаммоний-ионогидрата (ПААГ-М) производства ООО «Константа»). Установлено, что полимерные соединения обладали большей эффективностью по сравнению с дезинфектантами на основе хлора. Водный раствор полигексаметиленгуанидина обладал лучшим бактерицидным действием на микроорганизмы, поэтому был рекомендован для борьбы со сложившимся бактериальным загрязнением.

1. Виноградов. С. С. Экологически безопасное гальваническое производство. М. : Глобус, 1998. 302 с.

2. Глинская Е. В., Савельева А. С., Воронин М. Ю. Бактериообрастания в системе технического водоснабжения Нововоронежской атомной электростанции // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19, № 4. С. 481 – 484. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2019-19-4-481-484

3. Гогина Е. С., Гуринович А. Д., Урецкий Е. А. Ресурсосберегающие технологии промышленного водоснабжения и водоотведения : справочное пособие. М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2012. 312 с.

4. Гончарова Е. Н., Василенко М. И. Биообрастание гидротехнических сооружений // Энерго- и ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды : сборник докладов II Международной научно-технической конференции. Белгород : Изд-во Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова, 2016. С. 8 – 12.

5. Зибарев Н. В., Политаева Н. А., Андрианова М. Ю. Использование микроводорослей Chlorella sorokiniana (Chlorellaceae, Chlorellales) для очистки сточных вод пивоваренной промышленности // Поволжский экологический журнал. 2021. № 3. С. 262 – 271. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2021-3-262-271

6. Казимиров Е. К., Казимиров О. Е. Комплексные решения проблемы накипеобразования, коррозии и биообрастания в системах оборотного водоснабжения // Химическая техника. 2012. № 4. С. 6.

7. Лавренчук Л. С., Ермошин А. А. Микробиология : практикум. Екатеринбург : Изд-во Уральского университета, 2019. 107 с.

8. Лысак В. В., Желдакова Р. А., Фомина О. В. Микробиология. Практикум : учебное пособие. Минск : Белорусский государственный университет, 2015. 115 с.

9. Определитель бактерий Берджи : в 2 т. / под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уилльямса. М. : Мир, 1997. 1250 с.

10. Павлов Д. В., Колесников В. А. Очистка сточных вод гальванического производства : новые решения // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 6. С. 66 – 69.

11. Практикум по микробиологии : учебное пособие / под ред. А. И. Нетрусов. М. : Академия, 2005. 608 с.

12. Халафян А. А. Statistica 6. Статистический анализ данных : учебное пособие. М. : Бином-Пресс, 2007. 512 c.

13. Шонина Н. А. Борьба с биообрастанием в системах ГВС // Сантехника. 2017. Т. 5, № 5. С. 56 – 59.

14. Chen X., Koumoutsi A., Scholz R., Eisenreich A., Schneider K., Heinemeyer I., Morgenstern B., Voss B., Hess W. R., Reva O., Junge H., Voigt B., Jungblut P. R., Vater J., Süssmuth R., Liesegang H., Strittmatter A., Gottschalk G., Borriss R. Comparative analysis of the complete genome sequence of the plant growth–promoting bacterium Bacillus amyloliquefaciens FZB42 // Nature Biotechnology. 2007. Vol. 25, iss. 9. P. 1007 – 1014. https://doi.org/10.1038/nbt1325

15. Fan B., Wang C., Song X., Ding X., Wu L., Wu H., Gao X., Borriss R. Bacillus velezensis FZB42 in 2018 : The gram-positive model strain for plant growth promotion and biocontrol // Frontiers in Microbiology. 2018. Vol. 9. Article number 2491. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02491

16. Huang J., Wei Z., Tan S., Mei X., Shen Q., Xu Y. Suppression of bacterial wilt of tomato by bioorganic fertilizer made from the antibacterial compound producing strain Bacillus amyloliquefaciens HR62 // J. of Agricultural and Food Chemistry. 2014. Vol. 62, iss. 44. P. 10708 – 10716. https://doi.org/10.1021/jf503136a

17. Mao S., Lu Z., Zhang C., Lu F., Bie X. Purification, characterization, and heterologous expression of a thermostable β-1,3-1,4-glucanase from Bacillus altitudinis YC-9 // Applied Biochemistry Biotechnology. 2013. Vol. 169, iss. 3. P. 960 – 975. https://doi.org/10.1007/s12010-012-0064-3

18. Shivaji S., Chaturvedi P., Suresh K., Reddy G. S. N., Dutt C. B. S., Wainwright M., Narlikar J. V., Bhargava P. M. Bacillus aerius sp. nov., Bacillus aerophilus sp. nov., Bacillus stratosphericus sp. nov. and Bacillus altitudinis sp. nov., isolated from cryogenic tubes used for collecting air samples from high altitudes // International J. of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2006. Vol. 56, iss. 7. P. 1465 – 1473. https://doi.org/10.1099/ijs.0.64029-0

19. Tan S., Gu Y., Yang C., Dong Y., Mei X., Shen Q., Xu Y. Bacillus amyloliquefaciens T-5 may prevent Ralstonia solanacearum infection through competitive exclusion // Biology Fertility Soils. 2016. Vol. 52, iss. 3. P. 341 – 351. https://doi.org/10.1007/s00374-015-1079-z