Разработка методов и средств реабилитации объектов отравляющих веществ (стр. 7 из 8)

Рисунок 7 – Динамика роста штамма Sm11 в среде, содержащей МФК

Рисунок 8 – Изменение концентрации МФК

В рассматриваемых системах различают следующие фазы размножения:

лаг-фаза – период между засевом и началом размножения;

экспоненциальная фаза – период размножения микроорганизмов с постоянной скоростью;

фаза гибели – период, в течение которого популяция погибает.

Как видно из рисунка 7, рост культуры на среде, содержащей МФК, начинался после непродолжительной лаг-фазы – не более 10 часов, затем наблюдался значительный рост микроорганизмов. Концентрация МФК уменьшается в 2 раза в течение 40 -45 часов (рисунок 8). После 58 – 62 часов рост культуры и потребление МФК прекращалось, что обусловлено недостатком в питательной среде источника углерода. При добавлении глутамата натрия рост клеток возобновлялся, и наблюдалось дальнейшее уменьшение концентрации МФК.

Для оценки возможности биодеструкции изопропилового, изобутилового и пинаколилового эфиров использовали отобранный ранее штамм Sm11 рода Alcaligenessp.

Начальная концентрация кислого эфира составляла 0,2 г/л. Рост культур контролировали по изменению оптической плотности. По данным измерений оптической плотности и концентрации загрязнителя строили кривые роста культур и потребления кислых эфиров.

Динамика роста культуры и потребления изопропилового эфира представлена на рисунке 9 и 10.

Рисунок 9 – Динамика роста штамма Sm11 в среде, содержащей изопропиловый эфир МФК

Рисунок 10 – Изменение концентрации изопропилового эфира МФК

Как видно из рисунка 9, рост культуры на среде, содержащей изопропиловый эфир, начинался практически без лаг-фазы, сразу наблюдался значительный рост микроорганизмов. При этом наблюдается уменьшение концентрации изопропилового эфира в 1,6 раза в течение 42 часов (рисунок 10). После 40-50 часов рост культуры прекращался, что обусловлено недостатком в питательной среде источника углерода. При добавлении глутамата натрия рост культуры возобновлялся.

Аналогичная тенденция выявлена и для изобутилового эфира (рисунок 11 и 12).

Рисунок 11 – Динамика роста штамма Sm11 в среде, содержащей изобутиловый эфир МФК

Как видно из рисунка 11, рост культуры среде, содержащей изобутиловый эфир МФК, начинается практически сразу, без лаг-фазы. После 80 часов рост штамма Sm11 прекращается, что обусловлено отсутствием в среде источника углерода. Затем рост культуры возобновляется. Изменение концентрации изобутилового эфира представлено на рисунке 12.

Рисунок 12 – Изменение концентрации изобутилового эфира МФК

Как показано на рисунке 12, концентрация изобутилового эфира МФК уменьшается в 1,7 раза в течение 70 – 90 часов.

Рост штамма Sm11 рода Alcaligenessp в среде, содержащей пинаколиловый эфир, и уменьшение концентрации загрязнителя представлены на рисунках 13 и 14 соответственно.

Рисунок 13 – Динамика роста штамма Sm11 бактерий рода Alcaligenessp

Рисунок 14 – Изменение концентрации пинаколилового эфира МФК

Как показано на рисунках 13 и 14, рост культуры на питательной среде, содержащей пинаколиловый эфир МФК, также характеризуется непродолжительной лаг-фазой, однако биодеструкция эфира происходит интенсивнее: концентрация пинаколилового эфира МФК уменьшается в 1,7 раза в течение 50 – 70 часов.

На основании полученных данных определяли вес сухой биомассы, удельная скорость роста, экономический коэффициент. Результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Основные параметры роста культуры в присутствии метилфосфоновой кислоты и ее кислых эфиров

Параметр		МФК	изопропило-вый эфир	изобутило-вый эфир	пинаколило-вый эфир
Биомасса, г/л		2,7	0,9	0,95	1,05
Максимальная скорость роста, ч^-1		0,16	0,05	0,04	0,05
Количество метаболизируемого загрязнителя, мг	лаг-фаза	25	46	28	20
Количество метаболизируемого загрязнителя, мг	весь период	168	100	102	105
Экономический коэффициент,мг загрязнителя / г биомассы	лаг-фаза	200	60,5	42,4	25,0
Экономический коэффициент,мг загрязнителя / г биомассы	весь период	62	55,5	53,7	50,0

Как видно из таблицы 6, в присутствии кислых эфиров культура Sm11 характеризуется невысокой скоростью роста 0,04 – 0,06 ч^-1. Причем рост культуры начинается практически сразу, без лаг-фазы. Рост биомассы прекращался спустя 40-50 часов вследствие полного потребления источника углерода. Об этом свидетельствует тот факт, что после добавочного внесения глутамата натрия рост возобновлялся Для культуры Sm11 отмечается и высокая величина потребления метилфосфонатов в расчете на единицу биомассы. Следует отметить, что экономический коэффициент культуры в лаг-фазе и за весь период отличается незначительно: для изопропилового эфира составляет 60,5 и 55,5 мг загрязнителя/г биомассы соответственно. Однако для пинаколилового эфира данный показатель отличается в два раза и составляет

25,5 и 50,0 мг загрязнителя/г биомассы соответственно. Характерным отличием роста культуры на среде, содержащий пинаколиловый эфир, является более продолжительная лаг-фаза, на протяжении которой метабилизируется меньшее количество эфира – 20 мг по сравнению с 46 мг изопропилового эфира, однако количество поглощенного пинаколилового эфира за весь период выше - 105 мг.