Биотехология

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Загрязняющие  вещества – это вещества антропогенного происхождения, поступающие в окружающую среду в количествах, превышающихприродный уровень их поступления.

Загрязнение почв – вид антропогеннойдеградации, при которой содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию, превышает природный региональный фоновый уровень. Превышение содержания определенных химических веществ в окружающей человека среде за счет их поступления из антропогенных источников представляет экологическую опасность.

Использование человеком химических веществ в хозяйственной деятельности и вовлечение их в цикл антропогенных превращений в окружающей среде постоянно растет. Характеристикой интенсивности извлечения и использования химических элементов является технофильность–отношение ежегодной добычи или производства элемента в тоннах к егокларку в литосфере. Высокаятехнофильность характерна для элементов, наиболее активно используемых человеком, особенно для тех, естественный уровень которых в литосфере невысок. Высокие уровни технофильности характерны для таких металлов, как Bi, Hg, Sb,Pb, Cu, Se, Ag, As, Mo, Sn, Cr, Zn, потребность в которых различных видовпроизводств велика. При низком содержании этих элементов в породах(10–2–10–6 %) добыча их значительна. Это ведет к извлечению из недр земликолоссальных количеств руд, содержащих эти элементы, и к последующемуглобальному рассеиванию их в окружающей среде.

Помимо технофильности предложены и другие количественные характеристики техногенеза. Так, отношение технофильности элемента к его биофильности (биофильность– кларки концентрации химических элементов в живом веществе) названодеструктивной активностью элементов техногенеза. Деструктивная активность элементов техногенеза характеризует степень опасности элементов для живых организмов.

Другой количественной характеристикой антропогенного вовлечения химических элементов в их глобальные циклы на планете является фактормобилизации или фактор техногенного обогащения, который рассчитываюткак отношение техногенного потока химического элемента к его природному потоку. Уровень фактора техногенного обогащения, как и технофильность элементов, является не только показателем мобилизации их из литосферы в наземные природные среды, но и отражением уровня выбросов химических элементов с отходами производств в окружающую среду.

Загрязняющие  вещества по опасности делятся на классы (ГОСТ17.4.1.0283): I класс (высоко опасные) – As, Cd, Hg, Se, Pb, F, бенз(а)пирен,Zn; II класс (умеренно опасные) – B, Co, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr; III класс (малоопасные) – Ba, V, W, Mn, Sr, ацетофенон.

 

1 Загрязнение почв тяжелыми металлами

 

Тяжелые металлы (ТМ) уже сейчас занимают второе место  по степениопасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы. В перспективе онимогут стать более опасными, чем отходы атомных электростанций и твердые отходы. Загрязнение ТМ связано с их широким использованием в промышленном производстве. В связи с несовершенными системами очисткиТМ попадают в окружающую среду, в том числе и в почву, загрязняя и отравляя ее. ТМ относятся к особым загрязняющим веществам, наблюденияза которыми обязательны во всех средах.

Почва является основной средой, в которую попадают ТМ, в том числеиз атмосферы  и водной среды. Она же служит источником вторичного загрязнения приземного воздуха и вод, попадающих из нее в Мировой океан.Из почвы ТМ усваиваются растениями, которые затем попадают в пищу.

Термин «тяжелые металлы», характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в последнее время значительное распространение. В различных научных и прикладных работах авторы по-разномутрактуют значение этого понятия. В связи с этим количество элементов,относимых к группе тяжелых металлов, изменяется в широких пределах. Вкачестве критериев принадлежности используются многочисленные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность вприродной среде, степень вовлеченности в природные и техногенные циклы.

      На сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 элементов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 40 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. По классификации Н. Реймерса тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3. При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая ролькоторых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов.

Самыми мощными  поставщиками отходов, обогащенных металлами, являются предприятия по выплавке цветных металлов (алюминиевые, глиноземные, медно-цинковые, свинцово-плавильные, никелевые, титано-магниевые, ртутные и др.), а также по переработке цветных металлов (радиотехнические, электротехнические, приборостроительные, гальванические и пр.).В пыли металлургических производств, заводов по переработке руд концентрация Pb, Zn, Bi, Sn может быть повышена по сравнению с литосферой на несколько порядков (до 10–12), концентрация Cd, V, Sb – в десятки тысяч раз, Cd, Mo, Pb, Sn, Zn, Bi, Ag – в сотни раз. Отходы предприятий цветной металлургии, заводов лакокрасочной промышленности и железобетонных конструкций обогащены ртутью. В пыли машиностроительных заводов повышена концентрация W, Cd, Pb (табл. 1).

 

        Таблица 1.

Основные техногенные источники тяжелых металлов

 

Источники загрязнения  тяжелыми металлами

                     Элементы

Цветная металлургия

Pb, Zn, Cu, Hg, Mn, Sb, W, Co, Cd

Черная металлургия

Ni, Mn, Pb, Cu, Zn, W, Co

Энергетика

As, Sb, Se

Нефтяная промышленность

Pb, Cu, Ni, Zn, Mn

Сжигание угля

Sb, As, Cd, Cr, Mo

Сжигание нефти

As, Pb, Cd


 

Под влиянием обогащенных  металлами выбросов формируются ареалы загрязнения ландшафта преимущественно на региональном и локальном уровнях. Влияние предприятий энергетики на загрязнение окружающей среды обусловлено не концентрацией металлов в отходах, а их огромным количеством. Масса отходов, например, в промышленных центрах, превышает их суммарное количество, поступающее от всех других источников загрязнения. С выхлопными газами автомобилей в окружающую среду выбрасывается значительное количество Pb, которое превышает его поступление с отходами металлургических предприятий.

Пахотные почвы  загрязняются такими элементами как Hg, As, Pb, Cu, Sn, Bi, которые попадают в почву в составе ядохимикатов, биоцидов, стимуляторов роста растений, структурообразователей. Нетрадиционные удобрения, изготовляемые из различных отходов, часто содержат большой набор загрязняющих веществ с высокими концентрациями. Из традиционных минеральных удобрений фосфорные удобрения содержат примеси Mn, Zn,Ni, Cr, Pb, Cu, Cd.

Зоны загрязнения  почв и их размер тесно связаны с векторами господствующих ветров. Рельеф, растительность, городские постройки могут изменять направление и скорость движения приземного слоя воздуха. Аналогично зонам загрязнения почв можно выделить и зоны загрязнения растительного покрова.

 

2 Миграция тяжелых металлов в почвенном профиле

 

Аккумуляция основной части загрязняющих веществ наблюдается преимущественно в гумусово-аккумулятивном почвенном горизонте, где они связываются алюмосиликатами, несиликатными минералами, органическими веществами за счет различных реакций взаимодействия. Состав и количество удерживаемых в почве элементов зависят от содержания и состава гумуса, кислотно-основных и окислительно-восстановительных условий, сорбционной способности, интенсивности биологического поглощения. Часть тяжелых металлов удерживается этими компонентами прочно и не только не участвует в миграции по почвенному профилю, но и не представляет опасности для живых организмов. Отрицательные экологические последствия загрязнения почв связаны с подвижными соединениями металлов.

В пределах почвенного профиля техногенный поток веществ встречает ряд почвенно-геохимических барьеров. К ним относятся карбонатные, гипсовые, иллювиальные горизонты (иллювиально-железисто-гумусовые).Часть высокотоксичных элементов может переходить в труднодоступные для растений соединения, другие элементы, мобильные в данной почвенно-геохимической обстановке, могут мигрировать в почвенной толще, представляя потенциальную опасность для биоты. Подвижность элементов в значительной степени зависит от кислотно-основных и окислительно-восстановительных условий в почвах. В нейтральных почвах подвижны соединения Zn, V, As, Se, которые могут выщелачиваться при сезонном промачивании почв.

Накопление  подвижных, особо опасных для организмов соединений элементов зависит от водного и воздушного режимов почв: наименьшая аккумуляция их наблюдается в водопроницаемых почвах промывного режима, увеличивается она в почвах с непромывным режимом и максимальна в почвах с выпотным режимом. При испарительной концентрации и щелочной реакции в почве могут накапливаться Se, As, V в легкодоступной форме, а в условиях восстановительной среды – Hg в виде метилированных соединений.

Однако следует  иметь в виду, что в условиях промывного режима потенциальная подвижность металлов реализуется, и они могут быть вынесены за пределы почвенного профиля, являясь источниками вторичного загрязнения подземных вод.

В кислых почвах с преобладанием окислительных условий (почвы подзолистого ряда, хорошо дренированные) такие тяжелые металлы, как Cd и Hg, образуют легкоподвижные формы. Напротив, Pb, As, Se образуют малоподвижные соединения, способные накапливаться в гумусовых и иллювиальных горизонтах и негативно влиять на состояние почвеннойбиоты.

Если в составе  загрязняющих веществ присутствует S, в восстановительных условиях создается вторичная сероводородная среда и многие металлы образуют нерастворимые или слаборастворимые сульфиды.В заболоченных почвах Mo, V, As, Se присутствуют в малоподвижных формах. Значительная часть элементов в кислых заболоченных почвах присутствует в относительно подвижных и опасных для живого вещества формах; таковы соединения Pb, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Cd и Hg. В слабокислых и нейтральных почвах с хорошей аэрацией образуются труднорастворимые соединения Pb, особенно при известковании. В нейтральных почвах подвижны соединения Zn, V, As, Se, а Cd и Hg могут задерживаться в гумусовом и иллювиальных горизонтах. По мере возрастания щелочности опасность загрязнения почв перечисленными элементами увеличивается.

 

3 Показатели почв, определяемые при их контроле

 

Среди контролируемых показателей состояния почв различают две группы: педохимические и биохимические. К педохимическим показателям относят те свойства почв, изменение которых может быть вызвано загрязняющими веществами и которые могут отрицательно влиять на живые организмы. К педохимическим относятся показатели важнейших химических свойств почв: гумусного состояния, кислотно-основных и катионно-обменных свойств, в отдельных случаяхокислительно-восстановительных свойств почв.

К биохимическим  относят показатели, характеризующие аккумуляцию в почвах загрязняющих веществ и их непосредственного негативного влияния на живые организмы. К группе биохимических показателей относятся: 1) общее содержание загрязняющих веществ, 2) содержание соединений загрязняющих веществ, обладающих реальной и потенциальной подвижностью.

Показатели  общего (валового) содержания контролируемых элементов как природного, так и техногенного происхождения характеризуют их запас в почвах. Определение общего содержания химических элементов в почвах трудоемко и требует полного разложения алюмосиликатов, удерживающих значительную часть соединений, особенно в незагрязненных почвах (сплавление пробы, разложение кислотами с участием плавиковой кислоты).

При оценке состояния  загрязненных почв общее содержание химических элементов является показателем менее информативным. Существует достаточно много данных о природном уровне общего содержания тяжелых металлов (Hg, Pb, Cd, As, Zn, Cu и др.). Кроме того, установлены особенности регионального фонового содержания многих элементов, а также выявлены закономерности изменения их количества в зависимости от гранулометрического состава, гумусированности почв, реакции среды, содержания элементов в почвообразующих породах и других факторов.

 

Таблица 2

Фоновое содержание валовых форм соединений тяжелых  металлов в почвах (мг/кг).

 

Почвы

                         Элементы,мг/кг

Zn

Cd

Pb

Hg

Cu

Co

Ni

As

Дерново-подзолистые  песчаные и супесчаные

28

0,05

6

0,05

8

3

6

1,5

Дерново-подзолистые  глинистые и суглинистые

45

0,12

15

0,10

15

10

30

2,2

Серые лесные

60

0,2016

0,1518

12

35

2,6

-

-

Черноземы

68

0,2420

0,2025

15

45

5,6

-

-

Каштановые

54

0,1616

0,1520

12

35

5,2

-

-


 

С расширением  экологического контроля состояния почв широко стали применять методы определения содержания кислоторастворимых (1 н. HCI, 1 н. HNO3) соединений ТМ. Нередко им присваивают название «условноваловое содержание ТМ» Применение в качестве реагентов разбавленных растворов минеральных кислот не обеспечивает полного разложения пробы, но позволяет перевести в раствор основную часть соединений химических элементов техногенного происхождения.

К подвижным формам ТМ относят элементы и соединения почвенного раствора и твердой фазы почвы, которые находятся в состоянии динамического равновесия с химическими элементами почвенного раствора. Для определения подвижных ТМ в почвах в качестве экстрагента применяют слабо солевые растворы, с ионной силой, близкой к ионной силе природных почвенных растворов: (0,01–0,05М СаCI2, Са(NO3)2, KNO3). Содержание потенциально подвижных соединений контролируемых элементов в почвах определяют в вытяжке 1 н. NH4CH3COO при разных значениях рН. Используют этот экстрагент и с добавлением комплексообразователей (0,02–1,0 М ЭДТА).

Для анализа  чаще всего отбирают верхние слои почвы (0–10 см), иногда анализируется распределение загрязняющих веществ в почвенном профиле. Верхние горизонты играют роль геохимического барьера на пути потока веществ, поступающих из атмосферы. В условиях промывного водного режима загрязняющие вещества могут проникать вглубь и накапливаться в иллювиальных горизонтах, которые также служат геохимическими барьерами.

Санитарно-гигиеническим  критерием качества окружающей среды служит предельно допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в объектах окружающей среды. ПДК соответствует максимальному содержанию химического вещества в природных объектах, которое не вызывает негативного (прямого или косвенного) влияния на здоровье человека (включая отдаленные последствия).

Токсическое действие различных химических веществ на живые организмы характеризуют общесанитарным показателем, в качестве которого часто используют показатель ЛД-50 (летальная доза), который показывает массу вещества, поступившего в организм подопытных животных (мышей, крыс) и вызвавшего гибель 50 % из них. Размерность этого показателя – мг вещества/кг массы подопытного животного. Прямые контакты человека с почвой несущественны и происходят опосредованно через другие компоненты: почва – растение – человек; почва – растение – животное – человек; почва – воздух – человек; почва – вода – человек. Определение ПДК в почвах сводится к экспериментальному определению способности этих веществ поддерживать допустимую для живых организмов концентрацию веществ в контактирующих с почвой воде, воздухе, растениях. Именно поэтому ПДК химических веществ для почв устанавливается не только по общесанитарному показателю, как это принято для других природных сред, а еще и по трем другим показателям: транслокационному, миграционному водному и миграционному воздушному.

Транслокационный  показатель определяют по способности почв обеспечивать содержание химических веществ на допустимом уровне в растениях (тест-культурами служат редис, салат, горох, фасоль, капуста и др.).

Соответственно  миграционный водный и миграционный воздушный определяют по способности почв обеспечивать содержание этих веществ в воде и воздухе не выше ПДК. Однако санитарно-гигиенические нормативы качества почв не лишены недостатков; основной из них состоит в том, что условия модельного эксперимента определения ПДК и естественные условия сильно отличаются.

Одним из этапов решения проблемы экологического нормирования был подход, основанный на определении допустимой нагрузки на почву с учетом ее буферных свойств, обеспечивающих способность почвы ограничивать подвижность поступающих из вне химических веществ, способность к самоочищению. Такие подходы развиваются в России и в других странах.

Но разработать  ПДК для каждого типа почв очень трудно. Целесообразна разработка нормативов химических веществ для почвенно-геохимических ассоциаций, объединенных общностью основных физико-химических свойств, определяющих их устойчивость к химическому загрязнению.

На следующем  этапе для ряда химических элементов были разработаны ОДК (ориентировочно допустимые концентрации) этих элементов дляпочв, различающихся по важнейшим свойствам (по кислотности и гранулометрическому составу). Разработаны они были не на основе стандартизованного экспериментального метода, а на обобщении имеющихся сведений о взаимосвязи между уровнем нагрузки на почвы, состоянием почв и сопредельных сред.

 

     Таблица  3

           Список основных  химических веществ, загрязняющих почву, для которых            определены предельно допустимые концентрации

 

                Вещества 

          ПДК в почве, мг/кг

         Класс опасности

Ртуть

                  2,1

1

Свинец

                32,0

                      1

Кадмий 

                  3,0

                      1

Никель

                35,0

                      2

Хром (6+)

                  6,0

                      2

Цинк

              110,0

                      1

Медь

                23,0

                      2

Мышьяк

                  2,0

                      1

Фтор

                  2,8

                      1

Кобальт

                  5,0

                      2

Сурьма

                  4,5

                      2

Марганец

               1500  

                      3

Ванадий

                 150

                      3

Формальдегид

                  7,0

                      3

Стирол

                  0,1

                      3

Бенз(а)пирен

                  0,02

                      1

Толуол

                  0,3

                      3

Бензол

                  0,3

                      3

Ацетальдегид

                10,0

                      3

Нитраты

              130,0

                      3


 

 

4 Методы очистки почвы от тяжелых металлов

 

На способности  переводить металлы в подвижную  форму основаны методы очистки почв промывкой, экстракцией, химическим выщелачиванием, электродиализом, электрокинетической  обработкой. Металлы удаляются из почвы в виде растворов, которые перерабатываются методами ионного обмена, реагентного осаждения, упаривания, мембранного разделения, электрохимического осаждения, электродиализа с получением твердых остатков с малым объемом, подходящим для размещения на свалках, местах захоронения вредных веществ.

     При  выборе метода извлечения металлов  учитывают их количество в  почве, состав и дисперсность  твердой фазы. Металлы, которые  находятся в обменной форме,  извлекаются растворами солей,  связанные с карбонатами-растворами кислот, с оксидами железа и марганца-химическими восстановителями, с органическим веществом-растворами комплексообразователей, в виде сульфидов-химическими окислителями.

      В биологических методах повышения  подвижности тяжелых  металлов  для их извлечения  из почвы используют микроорганизмы и растения. Подвижность металлов повышается:

  • в результате биоминерализации органических веществ, содержащих  металлы.
  • в ходе окислительных реакций, протекающих с участием микроорганизмов в процессах биовыщелачивания;
  • в результате изменения рН, Еh почвенной среды при протекании биологических процессов;
  • при образовании растворимых комплексов металлов с органическими веществами, синтезируемыми и выделяемыми микроорганизмами и корнями растений;
  • при биовосстановлении металлов органическими веществами в аноксигенных условиях;
  • в результате перевода металлов в летучую форму при метилировании и трансалкилировании.

Фиксированиие тяжелых металлов почвой понижает их доступность для растений, миграцию по пищевым цепям.

   Один  из вариантов снижения биодоступности тяжелых металлов-внесение в почву сорбентов.

Из различных  сорбентов природного и искусственного происхождения используются цеолиты, бентониты, красная глина, зола, фосфаты, торф, навоз, компост, прудовый ил, биомасса микроорганизмов на различных носителях, отходы шерсти, шелка, отходы, содержащие таннин и клетчатку. Общие требования к сорбентам: рН 6,0-7,5,доступные и относительно дешевые.

В одной из технологий,названнойBioMetalSludgeReactor (BMSR), разработанной для очистки почв, ила, твердых отходов, используются бактерии Ralstoniametallidurans. Бактерии солюбилизируют металлы с помощью синтезируемых веществ-сидерофоров и сорбируют металлы на клеточной поверхности с помощью индуцируемых металлами белков внешней мембраны, полисахаридов и пептидогликанов клеточной стенки. Бактерии устойчивы к тяжелым металлам. Металлы удаляются из клетки путем антипорта с протонами , что приводит к накоплению ионов ОН- в периплазматическом пространстве, защелачиванию внешней среды и образованию карбонатов и бикарбонатов. Ионы металлов, экспортированные из цитоплазмы, образуют на клеточной поверхности и  вокруг клетки карбонаты и бикарбонаты в пересыщенных концентрациях  и кристаллизуются на клеточно-связанных металлах, служащих центрами кристаллизации. Это приводит к высокому соотношению металла и биомассы (от 0,5 до 5,0 ). Такие бактерии удаляют металлы из раствора в поздней фазе экспоненциального роста или в стационарной фазе роста, что удобно для извлечения металлов из контаминированных почв методами exsitu. Бактерии имеют особые свойства, которые обуславливают низкую скорость осаждения бактериальных клеток по сравнению с органическими и глинистыми частицами почвы. Это позволяет разделять почвенные частицы и клетки с поглощенным металлом методом осаждения. Бактерии с сорбированными металлами, находящиеся после разделения в водной фазе, легко удаляются из последней флотацией или флокуляцией.

 

 

 

 

 

 

     5Общие сведения о Ralstoniametallidurans

 

 

Рис.1   Изображение Ralstoniametallidurans

 

Структура клетки и метаболизма

R. Metallidurans-грамотрицательные бактерии, имеющие форму жезла. Таким образом, они имеют структурные особенности грамотрицательных бактерий, такие, как стенки ячеек, содержащих пептидогликан, внешние мембраны, содержащие пластинки и периплазматическое пространства.

R. metallidurans имеет возможность использовать различные субстраты как источник углерода. Он может расти автотрофно, используя молекулярный водород как источник энергии и углекислый газ в качестве источника углерода. Кроме того, в присутствии представителей нитрата, он может расти анаэробно. Они не растут на фруктозе  и его оптимальная температура роста-30 C.

Экология

За счет своей  способности выдерживать действие  токсичных металлов, было изучено  использование этой особенности  в областях биологического восстановления.

Патология

Было установлено, что R.metalliduransне является для человека патогенной.

Применение в биотехнологии

В R. metallidurans была обнаружена способность производить ферменты, которые могут быть использованы в создании топливных элементов. Эти ферменты способны окислять водород, что в конечном итоге может привести к производству электроэнергии.

 

6Технология очистки почвы от тяжелых металлов

 

     При  проведении очистки по технологии BMSR загрязненная почва вносится в реактор проточного типа с мешалкой, в который подается вода и питательные вещества (ацетат-5г/л, азот-0,5г/л, фосфор-0,05г/л), вносятся бактерии (в количестве 108кл/мл). Почва предварительно фракционируется для удаления крупных агломератов, дебриса и т.п. Размер частиц в реакторе должен быть не более 2 мм. Показатель рН поддерживается на уровне 7,2. Гидравлическое время пребывания в реакторе составляет от 10 до 20 часов.

     В  ходе обработки загрязняющие  металлы переносятся из почвенных  частиц на бактериальные стенки. После обработки в реакторе  шлам осаждается в отстойнике, в который добавляется вода. В присутствии бактерий частицы почвы имеют хорошие седиментационные свойства и осаждаются в отстойнике в течение 1-2 часов. Содержащие металлы бактерии остаются в суспензии, которая из отстойника поступает в осадительный танк (декантатор). Внего добавляется флокулянт, после чего осадок биомассы может быть обезвожен и высушен. Содержание металлов в биомассе бактерии составляет: Zn-8-25, Pb-3-5, Cd-0,16-0,25. Эта биомасса может быть сожжена пирометаллургической обработкой с получением золы с высоким содержанием металлов, которые могут быть извлечены выщелачиванием, или с последующим складированием золы на местах захоронения. Содержание тяжелых металлов в очищенной почве уменьшается в 5-10 раз. Почва, обработанная бактериями при нейтральном рН по технологии BMSR, может быть использована повторно. Отработанная вода содержит очень низкие концентрации металлов и может быть рециркулирована.

 

 

Расчет  процесса биоремедиации почвы от тяжелых металлов.

 

    С  участка площадью 6 га были взяты пробы почвы с глубины 9 см (0,09 м).  Содержание свинца составляет 50 мг/кг.

 

     1.Определение  объема загрязненной почвы.

Vп = Sп × Н

Vп = 6000 м2 × 0,09 = 540 м3

     2.Вес  загрязненной почвы.

Рп= Vп × d

Рп= 540 м3 × 1,2 т/м3 = 648 т

    3.Общий вес тяжелых металлов.

1 кг почвы  - 2,5 г ТМ

1 т почвы  - 2500 кг ТМ

640 т почвы  – х кг ТМ

х = 640 т × 2,5 т = 320 т

     ИБЕ  микроорганизмов Ralstoniametallidurans составляет 8 м3/т ТМ.

8 RM -1 т ТМ

х м3 – 640 т

    Устанавливаем  количество  амофоса.

Для 1 т ТМ – 24 кг АМФ

РАМФ = 320× 24  =7680 кг АМФ

    Растворимость  АМФ = 18 кг/м3.

    Объем  воды.

1 м3 Н2О – 18 кг АМФ

х м3 Н2О -104,8  кг

Vв = 104,8 /18 = 5,82 т

7680 т + 5,82 т  = 7686 т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 



 


 


 



 






 







 


 


 


 


 


 

 

 

 

 

 

Рис.2 Технологическая схема биоремедиации почвы от тяжелых металлов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Технологическая карта

 

Наименование

значение

Площадь территории

6,6 га

Глубина

0,09 м

Содержание  свинца в почве

50 мг/кг

Объем загрязненной почвы

540 м3

Вес загрязненной почвы

648 т

Общий вес тяжелых  металлов

320 т

     ИБЕ  микроорганизмов Ralstoniametallidurans

8 м3/т ТМ

Количество  амофоса

7680 кг

Объем воды.

7686 т

Биотехология 📙 Реферат → 🆔 39662

Биотехология 📙 Реферат → 🆔 39662

Биотехология