Введение к работе
Актуальность проблемы.Очистка и обеззараживание сточных вод агропромышленного сектора - проблема, стоящая на стыке биотехнологии и ветеринарной санитарии. Раавитие этого направления идет по пути использования экологически безопасных технологий на основе естественных природных процессов. При этом очистные сооружения рассматриваются не как технологические конструкции, а как антропогенные экосистемы (Громов Б.В.,1989; Синицин А.П.,1994).
Особенность сточных вод животноводческих ферм, мясокомбинатов, боен заключается в том, что они контаминированы опасными для здоровья человека и животных агентами: патогенными бактериями (Lehmann D.L.,Wallis P.M.,1982.), вирусами (Metcalf Т.6.,1976), микроскопическими грибами (Bertoldl M.D. ,1981), патогенными Protozoa, яйцами гельминтов (Hannan J.,1981). Проблема деконтамииа-ции этих стоков является актуальной как в санитарном, так и в экологическом аспектах.
Разрабатываются, внедряются и усовершенствуются способы де-контаминации сточных вод на основе использования биоценозов не только естественно сформировавшихся, но и искусственно созданных из селекционированных штаммов и культур ( Тимофеева С.С, 1984; Доливо-Добровольский Л.Б.,1986).
Одним из основных методов очистки и деконтаминации сточных вод является использование микробиоценозов активного ила аэротен-ков. Ведущая роль в функционировании этих биоценозов отводится флокулирующим бактериям родов Alcalignes, Pseudomonas, Zoogio-еа(Ротмистров М.Н. ,1978). Наиболее часто иэ активного ила выделяют бактерии рода Zoogloea (Crabtree К., J.Fratvur 1974; Tezuka Y.А.,1973). Изучение закономерностей функционирования этого элемента биоценоза активного ила ведётся давно и достаточно-успешно. Оснс ное направление этих исследований - изучение влияния бакте-
рий рода Zoogloea на технологические свойства активного ила, на улучшение химических и биохимических показателей очистки сточных вод (Денисов А.А.,1989;Adams A.D.,1978). Изучение влияния этих бактерий на формирование санитарно-бактериологических свойств сточных вод в процессе их очистки в аэротенках - актуальная задача, решение которой даёт подход к созданию экологически безопасных способов деконтаминации агропромышленных стоков.
Цель и задачи исследования.Целью настоящей работы явилось изучение роли Zoogloea ramigera в биоценозе активного ила.
Для решения этой проблемы были поставлены следующие задачи: 1.Изучить структуру и основные закономерности функционирования активного ила. 2.Выделить из активного ила зооглейные бактерии и идентифицировать их. 3.Изучить морфологические и культуральные свойства Zoogloea
ramigera на популяционном уровне. 4.Изучить антагонистическую активность Zoogloea ramigera в отношении патогенной микрофлоры на межпопуляционном уровне. 5.Произвести оценку воды и активного ила в аэротенке на различных этапах технологического цикла по санитарно-бакте-риологическим показателям. Научная новизна. Впервые в отечественной ветеринарной науке проведены исследования по влиянию бактерии Zoogloea ramigera на процесс снижения количества бактерий при очистке сточных вод. Выделено 11 штаммов Zoogloea ramigera. Методом сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии изучены особенности существования популяции этих бактерий в различных условиях.Описаны 4 основных этапа в процессе формирования флокул.Предложена оригиналь-
ь -
ная методика изучения взаимодействия иммобилизованных на поверхности стекла клеток Zoogloea ramigera с бактериальными клетками различных тест-штаммов. Впервые" описан переход чрстігпопуляции -бактерий к гетероморфному росту как следствие их взаимодействия с Zoogloea г .migera.
Практическая ценность.На основании полученных экспериментальных данных подтверждены сведения зарубежных и отечественных ученых о важной роли Zoogloea- ramigera в биоценозе активного ила. Полученные в ходе исследования сведения о процессе биофлоку-ляции представляют интерес для решения практических задач при разработке технологических режимов работы аэротенков. Адаптированная методика позволит достаточно легко выделять Zoogloea ramigera в условиях промышленной лаборатории. Разработанные и утверждённые "Критерии оценки перспективных штаммов микробов-антагонистов при аэробном способе биологической очистки сточных вод" служат для отбора штаммов с высокой интенсивностью флокуляции с целью их использования при инициации рабочего цикла во вновь построенных и при технологических срывах в функционирующих аэро-тенкач. Разработанная оригинальная методика на основе иммобилизации клеток Zoogloea ramigera на поверхности стекла позволяет изучать процесс взаимодействия популяций различных микроорганизмов одновременно методом световой и сканирующей электронной микроскопии.
Апробация полученных результатов. По материалам диссертации сделаны сообщения:
1.На международной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов (Воронеж, 1995 г.).
2.На межлабораторном совещании научных сотрудников ВНИК ве-
теринарной санитарии, гигиены и экологии (Москва, 1995 г.).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи.
Структура и объём диссертации. Диссертация включает: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов, выводы, практические предложения, список литературы и приложения.Диссертация изложена на 120 страницах,иллюстрирована 3 таблицами,9 графиками, 42 микрофотографиями и электроннограммами. Список литературы включает 238 источников литературы, в том числе 116 иностранных.
