Экспресс-метод контроля для управления процессом биологической очистки сточных вод нефтехимического комплекса: на примере ОАО "Казаньоргсинтез" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Балымова, Елена Сергеевна

• Балымова, Елена Сергеевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Балымова, Елена Сергеевна

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1 Биотестирование 1В

1.2 Биоиндикация

1.3 Индикаторные организмы активного ила

1.4 Количественный учет организмов активного ила

1.5 Перспективы моделирования результатов 44 биомониторинга

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований

2.1 Объект исследования

2.2 Методы исследований

2.3 Статистическая обработка результатов 60 ГЛАВА 3. Индикаторные микроорганизмы и особенности

функционирования активного ила процесса продленной аэрации сточных вод производств органического синтеза ГЛАВА 4. Исследование влияния индивидуальных 79 приоритетных поллютантов на состояние активного ила в процессе биологической очистки сточных вод производств органического синтеза

4.1 Влияние фенола на состояние активного ила в процессе 83 биологической очистки промышленных стоков

4.2 Влияние нСПАВ на состояние активного ила в процессе 91 биологической очистки промышленных стоков

ГЛАВА 5. Исследование взаимного влияния приоритетных 99 экофакторов на активный ил сточных вод производств органического синтеза

\т

5.1 Исследование взаимного влияния двух экофакторов на 100 состояние активного ила в процессе водоочистки

5.2 Исследование взаимного влияния приоритетных 107 экофакторов на активный ил сточных вод производств органического синтеза

ГЛАВА 6. Предложение и обоснование комбинированного 114 показателя для оценки состояния активного ила в процессе продленной аэрации многокомпонентных и токсичных сточных вод

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспресс-метод контроля для управления процессом биологической очистки сточных вод нефтехимического комплекса: на примере ОАО "Казаньоргсинтез"»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Для химических и нефтехимических предприятий характерно непостоянство как расхода, так и состава сточных вод при наличии в них токсичных и биорезистентных поллютантов, что обусловливает недостаточную эффективность действующих очистных сооружений. В связи с этим, к первоочередным технологическим задачам следует отнести организацию и внедрение в практику высокочувствительной и информативной системы технологического экспресс-контроля, особенно в процессе биологической очистки — наиболее* широко используемого способа обезвреживания промышленных стоков, зависящего от состояния активной биомассы, осуществляющей ассимиляцию поллютантов различной природы.

В настоящее время уровень антропогенного воздействия на биоценозы искусственных экосистем определяют по химическим показателям очищаемых вод, недостатком которых является техническая усложненность, достаточно высокие продолжительность проведения аналитических работ и затраты, а главное, ограниченная информативность в условиях многокомпонентных промстоков. К последним относятся сточные воды предприятий химической и нефтехимической отраслей, характеризующиеся непостоянством состава и расхода, наличием токсичных и трудноокисляемых компонентов, практически систематическими залповыми сбросами специфических загрязняющих веществ, и, в результате, неудовлетворительное качество очищенных вод, не отвечающее нормативным требованиям.

Кроме того, низкая ферментативная активность илов зрелого возраста, которым отдается предпочтение в настоящее время при очистке токсичных и биорезистентных промышленных стоков, обусловливает невозможность использовать известный показатель — дегидрогеназную активность для оценки состояния его биоценоза [1].

Наиболее надежно характеризуют состояние микроценоза

гидробиологические показатели, что связано с высокой чувствительностью биологических методов, их способностью выявления интегрального воздействия разнородных поллютантов с учетом возможного синергизма [2,3].

Поэтому разработка экспресс-методов для адекватной оценки и прогнозирования состояния активного ила в процессе биоочистки многокомпонентных сточных вод, а также его восстановительного потенциала в изменяющихся условиях формирования смешанной популяции микроорганизмов относится к актуальным проблемам, требующим незамедлительного решения.

Наиболее, перспективное, решение данной проблемы - реализация диагностирования состояния микробных ценозов, осуществляющих очистку сложных по составу сточных вод, в том числе химических и нефтехимических предприятий, базирующихся на сочетании двух методов контроля -химического, оценивающего качество очищаемых стоков, более чувствительного - биологического, дающего информацию о состоянии биоагента, и регрессионного анализа, что позволит оперативно управлять процессом биологической очистки сточных вод любого состава.

Цель и задачи работы. Целью настоящих исследований являлась разработка экспресс-метода контроля для управления процессом биологической очистки сточных вод химического и нефтехимического комплекса на основе биодиагностики активного ила, функционирующего в изменяющихся условиях его формирования и математической обработки результатов биомониторинга.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

• анализ методов и критериев биодиагностики состояния активного ила, осуществляющего процесс биологической очистки промышленных стоков;

• изучение особенностей биоценоза активного ила, формирующегося на сточных водах производств органического синтеза, как модельного объекта,

для выявления индикаторных микроорганизмов;

• изучение влияния индивидуальных специфических поллютантов сточных вод, а также кислород потребляющих веществ на состояние исследуемого активного ила в условиях стабильной и неустойчивой работы очистных сооружений и установление количественных взаимосвязей между контрольными показателями функционирования системы биоочистки и состоянием биоценоза активного ила для сточных вод с одним приоритетным экотоксикантом;

• получение регрессионных уравнений, адекватно описывающих количественные взаимосвязи между приоритетными показателями процесса продленной аэрации сточных вод производств органического синтеза и состоянием биоценоза активного ила в вариабельных условиях его формирования;

• разработка системы экспресс-контроля и прогнозирования состояния активного ила с целью эффективного управления процессом биологической очистки сточных вод нефтехимического комплекса.

Научная новизна работы. Впервые исследованы количественные взаимосвязи между основными экофакторами, определяющими функционирование системы биоочистки, и восстановительным потенциалом активного ила, осуществляющего очистку многокомпонентных сточных вод производств органического синтеза, и получены регрессионные уравнения, адекватно описывающие влияние контрольных поллютантов на состояние биоагента, определяемое по 5-балльной шкале оценок, в динамике, функционирующего в условиях непостоянства состава и расхода базовых промышленных стоков.

Показана необходимость обязательного учета состояния активного ила на начальный момент процесса биологической очистки для получения математической модели, позволяющей адекватно прогнозировать текущее

состояние биоценоза и его восстановительный потенциал в процессе водоочистки.

Предложен комбинированный показатель оценки состояния активного ила, учитывающий как степень разрушения флокул активного ила, так и изменение его родового разнообразия, позволяющий получить более достоверную информацию об уровне.стресса активного ила при совокупном влиянии на него приоритетных1 экотоксикантов в процессе биологической очистки химзагрязненных сточных вод.

Проведено углубленное, изучение, активного ила, формирующегося в условиях продленной аэрации сточных, вод ОАО «КазаньОргсинтез», и установлены доминантные биоиндикаторы.

Практическая значимость работы. Разработан экспресс-метод контроля для управления процессом продленной аэрации сточных вод химических предприятий, базирующийся на биодиагностике активного ила с использованием двух количественных показателей состояния активного ила и получении регрессионных уравнений, адекватно описывающих изменение состояния активного ила в процессе очистки химзагрязненных сточных вод.

Подтверждена целесообразность применения комбинированного показателя для оценки состояния активного ила в процессе биологической очистки.

Высокая чувствительность, возможность реализации в производственных условиях и минимизация затрат при внедрении данного метода биодиагностики активного ила обусловливает перспективность предлагаемой системы экспресс-контроля, позволяющей обеспечить своевременность осуществления мероприятий по стабилизации работы очистных сооружений в аномальных условиях функционирования биостанции.

Основные положения работы использованы в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу «Экобиотехнология: теория и практика», «Биодиагностика микробных ценозов

природных и техногенных сред», «Информационное описание экологических систем и методы их математического моделироввания» в ФГБОУ ВПО «КНИТУ».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Отличительные особенности физико-химических, биохимических и гидробиологических свойств активного ила процесса продленной аэрации сточных вод производств органического синтеза.

2. Восстановительный потенциал активного ила, формирующегося на многокомпонентных сточных водах нефтехимического предприятия с аномальным содержанием одного приоритетного поллютанта зависит от его концентрации и исходного состояния биоагента, изменение которого в процессе биологической очистки может быть описано с использованием методов регрессионного анализа.

3. Состояние активного ила в процессе биологической очистки и его восстановительный потенциал зависят от совокупного пресса основных техногенных факторов и описывается полиномиальной зависимостью второго порядка.

4. Более объективную и достоверную информацию о состоянии активного ила в процессе биологической очистки дает предлагаемый комбинированный показатель, характеризующий уровень стресса и учитывающий степень разрушения флокул активного ила и изменение его родового биоразнообразия.

Апробация работы. Основные положения работы доложены: на Международных конференциях молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2008-2010, 2012); на VIII и IX Республиканских школах студентов и аспирантов «Жить в XXI веке» (Казань, 2008-2009); на IV Научной конференции «Промышленная экология и безопасность» (Казань, 2009); на Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Экотоксикология-2009» (Пущино, 2009); на открытом конкурсе научных работ магистров по направлениям: «Химические технологии»,

«Биотехнологии» и «Технологии наноматериалов» (Казань, 2009); на Международном конкурсе научно-инновационных проектов «Чистая вода Евразии» в рамках 1 Евразийского экономического форума молодежи (Екатеринбург, 2010); на научной сессии КГТУ (Казань, 2011); на 15 Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология -наука XXI века» (Пущино, 2011); на Международном конкурсе научно-инновационных проектов «Eurasia green» в рамках Евразийского экономического форума молодежи «Путь на север» (Екатеринбург - Астана, 2011); на II Международной конференции: Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологий (Казань, 2011); на 3-ем Байкальском Микробиологическом Симпозиуме с международным участием «Микроорганизмы и вирусы в водных экосистемах» (Иркутск, 2011); на Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодежь. Наука. Будущее: технологии и проекты» (Казань, 2011); на научной сессии КНИТУ (Казань, 2012-2014); I Республиканской молодежной экологической конференции» (Казань, 2014).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 18 печатных работ, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 11 тезисов, заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Работа включает следующие разделы: общая характеристика работы, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследований и их обсуждение, выводы, список литературы, приложения. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 35 рисунков, 21 таблицу, список литературы включает 205 источников.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследований, выборе объектов и методов исследований, непосредственном участии в проведении основных экспериментов, систематизации и интерпретации полученных результатов, формулировании научных положений и выводов, написании

статей и тезисов докладов.

Благодарности. Выражаю особую благодарность и признательность старшему преподавателю кафедры промышленной биотехнологии Казанского национального исследовательского технологического университета Ахмадуллиной Фариде Юнусовне, принимавшей участие в постановке задач работы, проведение технологических консультаций и обсуждении диссертационной работы.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Первоочередная задача в настоящее время повышение эффективности действующих очистных сооружений, что обусловлено как изменением состава очищаемых сточных вод, так и нестабильными условиями функционирования биостанций. Отклонения от оптимальных условий особенно в узле биологической очистки способствует формированию неадаптированного биоценоза активного ила с низким окислительным потенциалом по отношению к специфическим поллютантам антропогенного происхождения. Это диктует необходимость обязательного контроля состояния биоагента, осуществляющего очистку, причем не только текущего, но и прогностического.

Действующая на сегодняшний день система технохимического контроля состава химически загрязненных сточных вод не обеспечивает оценку уровня воздействия загрязняющих веществ на активный ил из-за недостаточной информативности по совокупному действию всех загрязняющих веществ, присутствующих в сточных водах. В результате чего снижается эффективность биологического узла очистных сооружений и качество биоочищенных сточных вод.

В связи с этим было введено понятие предельно-допустимых концентраций. ПДК - максимальная концентрация вещества в воде, которая при поступлении в организм в течение всей жизни не должна оказывать прямого или опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, в том числе в отдаленные сроки жизни, а также не ухудшать гигиенические условия водопользования [4,5].

Для искусственных экосистем рекомендуется учитывать ПДКбов, под которой понимают теоретически возможная концентрация загрязняющего вещества в составе сточных вод населенного пункта, не оказывающая отрицательного влияния на технологический режим работы сооружений биологической очистки, (мг/дм3) (таблица 1.1) [6].

Таблица 1.1.

Максимальная концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, подаваемых на биологическую очистку

№ п/п Вещество Максимальная концентрация для биологической очистки Эффективность удаления, % При сбросе очищенных сточных вод в водный объект хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования При сбросе очищенных сточных вод в водный объект рыбохозяйственного водопользования

мг/дм3 лпв пдк Класс опасности ЛПВ пдк Класс опасности

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. Акриловая кислота - 65 с-т 0,5 токе. 0,0025 3

2. Акролеин 0,01 - с-т 0,02 1 - - -

3. Алл иловый спирт 3 65 орг. 0,1 - - - -

4. Алюминий 5 50 с-т 0,5 2 токе. 0,04 4

5. Аммонийный азот(ион)хх) 45 30 с-т 2,0 3 токе. 0,5 4

6. Анилин 0,1 80 с-т 0,1 2 токе. 0,0001 2

7. Ацетальдегид 20 80 орг. 0,2 4 орг. 0,25 4

8. Ацетон 40 общ. 2,2 3 токе. 0,05 3

9. Барий 10 40 с-т 0,1 2 орг. 0,74 4

10. Бензойная кислота 15 80 общ. 0,6 - - - -

11. Бугилакрилат - 65 орг. 0,01 4 токе. 0,0005 3

12. Бутилацетат - - общ. 0,1 4 с-т 0,3 4

13. Бутиловый спирт нормальн. 10 80 с-т 0,1 2 токе. 0,03 3

14. -«- вторичный 20 80 с-т 0,2 2 - - -

15. -«- третичный 20 80 с-т 1,0 2 токе. 1,0 4

16. Ванадий 2,0 65 с-т 0,1 3 токе. 0,001 3

17. Винил ацетат 100 30 с-т 0,2 2 токе. 0,01 4

18. Висмут 15 65 с-т 0,1 2 - - -

19. Гидразин 0,1 - с-т 0,1 2 токе. 0,00025 -

20. Гидрохинон 15 30 орг. 0,2 4 токе. 0,001

21. Гликозин 30 35 - - - сан. 0,1 4

22. Глицерин 90 - общ. 0,5 4 с-т 1,0 4

23. Дибутилфталат 0,2 30 общ. 0,2 3 - - -

24. Диметилацетамид 15 80 с-т 0,4 2 с-т 1,2 4

25. Диметилфенил-карбинол 1,0 65 с-т 0,05 2 с-т 1,0 4

26. Диметилфенол - 50 орг. 0,25 4 токе. 0,01 3

27. Динитрил адипиновой кислоты 30 с-т 0,1 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

28. Дициандиамид 100 30 орг. 10,0 4 - - -

29. Диэтаноламид 1,0 - орг. 0,8 4 токе. 0,01 3

30. Диэтиламин 10 30 с-т 2,0 3 токе. 0,01 3

31. Железо'*'-' 5 65 орг. 0,3 3 токе. 0,1 4

32. Жиры (растит, и животн.) 50 60 Нормируются по БПК нормируются по БПК

33. Изобутнловый спирт - 50 общ. 1,0 4 токе. 2,4 4

34. Изопропиловый спирт - 65 орг. 0,25 4 токе. 0,01 3

35. Кадмий 0,1 50 с-т 0,001 2 токе. 0,005 2

36. Капролактам 25 80 общ. 1,0 4 токе. 0,01 3

37. Карбометил-целлюлоза поБПК - общ. по БПК - токе. 12,0 4

38. Карбомол - 60 общ. по БПК 4 орг. 1,0 -

39. Кобальт 1,0 40 с-т 0,1 2 токе. 0,01 3

40. о-крезол 100 40 с-т 0,004 2 токе. 0,003 -

41. Кротоновый альдегид 6 - с-т 0,3 3 токе. 0,01 4

42. Ксилол 1,0 50 орг. 0,05 3 орг. 0,05 3

43. Латексы 10 - орг. 6,0 4 токе. 0,01-1,6 3-4

44. Лудигол 100 60 Нормируется по БПК - - -

45. Малеиновая кислота 60 80 орг. 1,0 4 - - -

46. Марганец^' 30 - орг. 0,1 1 токе. 0,01 4

47. Масляная кислота 500 85 с-т 0,01 2 - - -

48. Медь 0,5 65 орг. 1,0 3 токе. 0,001 3

49. Метазин 10 30 орг. 0,3 4 - - -

50. Метакриламид - 30 с-т 0,1 2 - - -

51. Метакриловая кислота - 30 с-т 1,0 3 токе. 0,005 3

52. Метанол 30 80 - - - с-т 0,1 4

53. Метилметакрилат 500 65 с-т 0,01 2 токе. 0,001 п

54. Метил стирал 1,0 50 орг. 0,1 3 - - -

55. Метилэтилкетон 50 65 орг. 1,0 3 - - -

56. Молибден - 30 с-т 0,25 2 токе 0,0012 -

57. Молочная кислота - 85 общ. 0,9 4 нормируются по БПК

58. Моноэтан оламин 5 50 с-т 0,5 2 с-т 0,01 4

59. Моноэтиловый эфир этиленгликоля 65 общ. 1,0

60. Мочевина (карбамид) по БПК общ. по БПК 4 с-т 80 4

61. Муравьиная кислота - 85 по БПК - токе. 1,0 -

62. Мышьяк 0,1 40 с-т 0,05 2 токе. 0,05 3

63. Ь-нафтол - 65 орг. 0,1 3 - - -

64. В-нафтол - 65 с-т 0,4 3 - - -

65. Никель 0,5 40 с-т 0,1 3 токе. 0,01 3

66. Нитробензол - 70 с-т 0,2 3 токе. 0,01 -

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

67. Нефть и нефтепродукты в раств. и эмульгир. виде 15 70 орг. 0,3 3 рыб.-хоз. 0,05 3

68. Нитраты (по N03) - - с-т 45 3 с-т 40 -

69. -"- (по N1) - - с-т 10,2 3 с-т 9 -

70. Нитриты (по ЫОг) - - с-т 3,3 2 токе. 0,08 -

71. (по N1) - - - 1,0 2 - 0,02 -

72. Октанол (спирт октиловый) 50 орг. 0,05 3

73. Олово 10 - токе. 6 4 токе. 0,66 4

74. Пирокатехин - 80 орг. 0,1 4 - - -

75. Полиакриламид 40 - с-т 2,0 2 токе. 0,08 -

76. Поливиниловый спирт 20 - орг. 0,1 4 токе. 0,3 4

77. Пропиленгликоль - 85 общ. 0,6 3 - - -

78. Пропиловый спирт 12 - орг. 0,25 4 - - -

79. Резорцин 12 80 общ. 0,1 4 токе. 0,04 3

80. Ртуть 0,005 50 с-т 0,0005 1 токе. отсут. 1

81. Свинец 0,1 40 с-т 0,03 2 токе. 0,1 3

82. Селен 10 40 с-т 0,001 2 токе. 0,0016 2

83. Сероуглерод 5 - орг. 1,0 4 токе. 1,0 3

84. Синтамид 60 орг. 0,1 4 с-т 0,1 4

85. СПАВ (анионные) 20 65 орг. 0,5

86. Стирол 10 50 орг. 0,1 - орг. 0,1 3

87. Стронций 26 15 с-т 7 - токе. 10,0 4

88. Сульфиды (натрия) 1 50 общ. отсут. - токе. 0,01 3

89. Сурьма 0,5 30 с-т 0,05 - - - -

90. Тиомочевина 10 40 с-т 0,03 2 токе. 1,0 4

91. Титан 0,1 65 общ.-с 0,1 3 токе. 0,06 4

92. Толуол 15 50 орг. 0,5 4 орг. 0,5 3

93. Трикрезилфосфат 40 30 с-т 0,05 2 - - -

94. Триэтаноламин 5 40 орг. 1,0 4 токе. 0,01 3

95. Уксусная кислота 80 орг. 1,0 3 токе. 0,01 4

96. Фенол 15 80 орг. 0,001 4 рыб.-хоз. 0,001

97. Формальдегид 100 65 с-т 0,05 2 токе. 0,1 4

98. Фосфаты"'" 20 30 токе сан-токс 2 (поР) 00,5-0,2

99. Фталевая кислота 0,5 60 орг. 0,02 4 токе. 3,0 4

100. Фториды (анион) - 15 с-т 1,5 (1,2) 2 токе. 0,5 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

101. Хром*3 2,5 65 с-т 0,5 3 токе. 0,07 3

102. Хром*6 0,1 50 с-т 0,05 3 токе. 0,02 3

103. Хромолан 10 20 общ. 0,5 3 орг. 0,5 3

104. Цианиды (анион) 1,5 60 с-т 0,1 2 токе. 0,05 3

105. 1{инк 1,0 60 токе. 1,0 3 токе. 0,01 3

106. Этиловый спирт 14 70 общ. - - токе. 0,01 -

107. Эмукрил С 10 - орг. 5,0 3 токе. 1,6 4

108. Этамон ДС 10 30 орг. 4,0 4 сан. 0,5 4

109. 2-этилгексанол 6 - - - - сан. 0,5 4

110. Этилепгликоль 1000 65 с-т 1,0 3 с-т 0,25 4

111. Этилен-хлоргидрин 5 65 с-т 0,1 2 с-т 0,1 2

х) ЛИВ - лимитирующий показатель вредности: "с-т" - санитарно-токсикологический; "токе" - токсикологический; "орг." -

органолептический; "общ." - общесанитарный; "рыб.-хоз." - рыбохозяйственный; "сан" - санитарный.

БОВ — биологическая очистка сточных вод

эффективность удаления аммонийного азота и фосфора дана для существующей обычной технологии биологической

очистки. При использовании специальных технологий (схем с нитрификацией-денитрификацией, реагентного или

биологического удаления фосфатов и др.), требующих реконструкции очистных сооружений, эффективность удаления

может быть повышена до 95-98%. ПДК для рыбохозяйственных водоемов зависит от трофности водоемов.

прочерк - означает отсутствие дшшых

Примечание:

1. Эффективность удаления загрязняющих веществ на сооружениях биологической очистки (графа 4) принимается по фактическим среднегодовым данным, полученным в процессе эксплуатации.

2. При работе сооружений биологической очистки с обеспечением проектных показателей качества очистки по биологическому потреблению кислорода (БПК) и взвешенным веществам следует использовать в качестве расчетных фактические эксплуатационные данные по эффективности очистки (задержания) загрязняющих веществ (средние величины за последние 2-3 года эксплуатации очистных сооружений).

3. При необеспечении сооружениями биологической очистки, указанных в проектах качественных показателей очистки сточных вод, следует также применять эксплуатационные данные эффективности очистки (задержания) загрязняющих веществ.

4. При отсутствии систематических эксплуатационных данных об эффективности очистки (или невозможности ее установления) принимается показатель графы 4 данной таблицы.

Согласно табличным данным, очевидно, малочисленность установленных значений ПДКБов, что свидетельствует о недостаточности и неэффективности предлагаемого усовершенствования системы технохимического контроля, так как в сточных водах химических предприятий на сегодняшний день содержится около 350 соединений различной природы.

Кроме того, в реальных условиях многокомпонентного загрязнения окружающей среды возникает проблема учета различных синергических эффектов: комбинированного (одновременное или последовательное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления), комплексного (поступления одного вредного вещества в организм различными путями и с различными средами) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды [7,8].

ПДК представляют собой принципиально индивидуальные стандарты, регламентирующие изолированное действие нормируемого вредного агента и не предполагающие количественной корректировки в случае совместного присутствия нескольких компонентов. На уровне нормативов представлены достаточно ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одновременном содержании лишь в атмосферном воздухе.

Экспериментальный метод анализа комбинированного действия смеси веществ с постоянным соотношением компонентов предложен Б.М. Штабским и Ю.С. Каганом [9]; алгоритм реализации этого метода на основе автоматизированной процедуры планирования эксперимента описан Д.Б. Гелашвили с соавторами [10].

Система санитарно-гигиенического нормирования с использованием ПДК длительное время подвергается в целом аргументированной критике, так как давно наметилась тенденция к оценке состояния водных объектов не с точки

зрения потребностей конкретного природопользователя, а с точки зрения сохранения структуры и функциональных особенностей всей экосистемы в целом. Систематизация основных претензий к действующей системе ПДК сводится к следующему [11-18]:

1. Концентрация веществ в воде не отражает токсикологическую нагрузку на экосистему, таккак не учитывает процессы аккумуляции веществ в биологических объектах и донных отложениях, т.е. не учитывается предыстория, связанная с накоплением в водной среде загрязняющих веществ.

2. Видовая токсикорезистентность водных животных зависит не столько от специфики механизмов- действия ядов, сколько от уровня организации организма и от его отношения к общему фону загрязнения, обусловленному соответствующими механизмами адаптации, сформировавшимися в результате длительного эволюционного процесса [19].

3. Федеральные ПДК не учитывают специфику функционирования водных экосистем в различных природно-климатических зонах (широтная и вертикальная зональность) и биогеохимических провинциях (естественные геохимические аномалии с различным уровнем содержания природных соединений), а значит, и их токсикорезистентность. Известно, что разные биогеохимические провинции (и отдельные водоемы) отличаются друг от друга по содержанию в поверхностных водах РЬ в 2000 раз, N1 - в 1350, Zn — в 500, Си-в 10 000, Сг-в 17 000 раз [20,21].

4. Не учитываются эффекты синергизма, антагонизма, суммации.

5. Не решена проблема нормы и патологии в водной токсикологии, в частности не принимается во внимание принцип эмерджентности, т.е. качественного своеобразия функционирования и устойчивости биосистем на разных уровнях их организации (от молекулярного до экосистемного).

6. При обосновании ПДК не учитывается разный трофический статус экосистем, сезонные особенности природных факторов, на фоне которых проявляется токсичность загрязняющих веществ.

Перечисленные, а также некоторые другие недостатки санитарно-гигиенического нормирования не отвергают необходимость оценки состояния водных объектов по ПДК, но свидетельствуют о необходимости разработки новых подходов, с целью оценки влияния-токсических веществ не только на отдельные организмы, но и на надорганизменные системы (популяции и сообщества), которым свойственны специфические реакции на антропогенные факторы; составления приоритетного списка., веществ, на которые, живые организмы реагируют наиболее активно, с учетом как их количества и степени токсичности, так и трансформации в водной экосистеме. Поэтому ориентация оценок и прогнозов только на ПДК весьма опасна и может рассматриваться только как паллиатив [22,23].

Таким образом, уточнение пороговых концентраций не способны учесть различные синергетические (антагонистические) эффекты, возникающие в производственных условиях, включая комбинированного, комплексного и сочетанного действия [7,8] и тем более прогнозировать отклик экосистемы на совокупное воздействие в реальных условиях. Это диктует необходимость внедрения в практику контроля биологических методов, способных оценить как токсичность сточных вод, так и состояние биоагента, осуществляющего очистку.

Обязательность биомониторинга обусловлена также тем, что технохимические методы отличает высокая трудоемкость, необходимость приобретения дорогостоящего высокоточного аналитического оборудования. Кроме того приборы определяют лишь те вещества, для которых они предназначены, не реагируя на вещества, концентрация которых в воде ниже предела обнаружения.

1.1 Биотестирование

Биотестирование в широком понимании представляет собой методический прием, основанный на оценке действия фактора среды, в том

числе и токсического, на организм, его отдельную функцию или систему организмов [24].

Биотестирование - это один из приемов определения степени токсического действия физических, химических и биологических неблагоприятных факторов среды, потенциально опасных для живых организмов экосистем, в контролируемых экспериментальных лабораторных или натурных условиях путем регистрации изменений биологически значимых показателей исследуемых водных объектов с последующей оценкой их состояния в соответствии с выбранным критерием токсичности [25].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Балымова, Елена Сергеевна, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ротмистров М.Н. Микробиология очистки воды / М.Н.Ротмистров, П.И. Гвоздяк, С.С. Ставская. // К.: Наук.думка. 1978. 268с.

2. Жмур Н. С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: АКВАРОС. 2003. 512 с.

3. Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат. 1977. 299 с.

4. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03-М. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. 2003.

5. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение, Приказ Госкомрыболовства №96 от 28 апреля 1999 г. М. 1999. 90 с.

6. МДК-3-01.2001. Методические рекомендации по расчету количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов. М. 2001.

7. Кустов В.В. Комбинированное действие промышленных ядов. / В.В.Кустов, Л.А. Тиунов, Г.А. Васильев //М.: Медицина. 1975. 184 с.

8. Пинигин М.А. Теория и практика оценки комбинированного действия химического загрязнения атмосферного воздуха / М.А. Пинигин // Гигиена и санит. 2001. № 1. С. 9-12.

9. Штабский Б.М. К оценке кумулятивных свойств химических веществ по индексу и стандартизованному коэффициенту кумуляции / Б.М.Штабский, Ю.С. Каган // Гигиена и санит. 1974. № 3. С. 65-67.

10. Гелашвили Д.Б. Количественные методы оценки кумулятивного и комбинированного действия ксенобиотиков / Д.Б.Гелашвили, М.Е.Безруков,

О.И.Белышева, A.A. Черников // Экологический мониторинг. Ч.З: Методы биологического и физико-химического мониторинга. Н. Новгород: ННГУ. 1998. С. 175-217.

11. Форощук В.П. Водоохранная деятельность и экологическое нормирование качества водной среды / В.П. Форощук // Гидробиол. жури. 1989. Т. 25. № 1.С. 36-41.

12. Абакумов В.А. Гидробиологический мониторинг пресных вод и пути его совершенствования / В.А.Абакумов, Л.М.Сущеня // Экологические модификации и критерии экологического нормирования: Тр. Междунар. симпоз. JI.: Гидрометеоиздат. 1991. С. 41-51.

13. Зоммер Е.А. Теоретические и экспериментальные предпосылки к разработке экологически обоснованных региональных ПДК /Е.А. Зоммер // Вторая Всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии: Тез. докл. СПб. 1991. Т. 1. С. 224-226.

14. Лукьяненко В.И. Экология водоемов. Охрана и рациональное использование рыбных запасов бассейна Волги. Концепции, цели, задачи. Н.Новгород: ННГУ. 1992. 32 с.

15. Лукьяненко В.И. Экологические ПДК и комплексный экологический мониторинг качества вод / В.И. Лукьяненко, Г.С.Розенберг, Г.П. Краснощекое //Волжский бассейн: экологическая ситуация и пути рационального природопользования. Тольятти: ИЭВБ РАН. 1996. С. 218-219.

16. Воробейник Е.Л. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. / Е.Л.Воробейник, О.Ф.Садыков, М.Г. Фарафонтов//Екатеринбург: УИФ Наука. 1994. 380 с.

17. Пых Ю.А. Об оценке состояния окружающей среды. Подходы к проблеме / Ю.А.Пых, И.Г.Малкина-Пых // Экология. 1996. № 5. С. 323-329.

18. Фрумин Г.Т. Экологически допустимые уровни воздействия металлами на водные экосистемы /Фрумин Г.Т. // Биол. внутр. вод. 2000. № 1. С. 125-134.

19. Алексеев В.А. Система токсобности и ее место в унифицированной системе качества вод СССР /Алексеев В.А. // Водн. ресурсы. 19846 № 5. С. 7687.

20. Волков И.В. О принципах регламентирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы / И.В.Волков, И.Н.Заличева, В.С. Ганина // Водн. ресурсы. 1993. Т. 20. № 6: С. 707-713.

21. Волков И.В. Есть ли-экологический смысл у общефедеральных рыбохозяйственных ПДК? / И.В.Волков, И.Н.Заличева, Н.К. Шустова, Т.Б. Ильмаст // Экология. 1996. № 5. С. 350-354.

22. Брагинский Л.П. Интегральная токсичность водной среды и ее оценка с помощь методов биотестирования / Л.П. Брагинский // Гидробиологический журнал. 1993. Т. 29, № 6. С. 66-73.

23. Stom D.I. Effect of Individúale Phenolic Compounds and their Mixtures on Liminous Bacterial. Part 1-4 / D.I. Stom, T.A. Geel, A.E. Balayan // Acta hydrochimikal et hydrobiologica. 1986. №14, 4. P. 332-659.

24. Фомченков B.M. Биотестирование интегральной токсичности загрязненных почв и вод. М.: Изд-во НИИ экономики медицинской промышленности. 1996. 31 с.

25. Зенин А.Н. Гидрохимический словарь / А.Н. Зенин, Н.В. Белоусов// Л.:Гидрометеоиздат. 1988. С. 240.

26. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.1-96. Методика определения токсичности вод, почв и донных отложений по ферментативной активности бактерий (колориметрическая реакция). М. 1996.

27. ПНД Ф Т 16.2:2.2-98. Методика определения токсичности проб почв, донных отложений и осадков сточных вод экспресс-методом с применением прибора «БИОТЕСТЕР». М. 2014.

28. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.2-98. Методика определения токсичности проб природных, питьевых, хозяйственно-бытовых сточных, очищенных сточных,

сточных вод экспресс-методом с применением прибора «БИОТЕСТЕР». М. 2014.

29. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04. Методика измерений оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) для определения токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления. М: 2014.

30. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.11-04. Методика определения интегральной токсичности поверхностных, в том числе морских, грунтовых, питьевых, сточных вод водных экстрактов почв, отходов, осадков сточных • вод по изменению интенсивности бактериальной биолюминесценции тест-системой «Эколюм». М. 2010.

31. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.12-06. Методика измерений количества Daphnia magna Straus для определения токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления методом прямого счета. М. 2014.

32. ПНД Ф Т 14.1:2:3.13-06. Методика определения токсичности отходов, почв, осадков сточных, поверхностных и грунтовых вод методом биотестирования с использованием равноресничных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg. М. 2006.

33. ПНД Ф Т 14.1:2.14-06. Методика определения токсичности высокоминерализованных поверхностных и сточных вод, почв и отходов по выживаемости солоноватоводных рачков Artemia salina 1. М. 2006.

34. ПНД Ф Т 14.1:2:4.15-09. Методика выполнения измерений индекса токсичности почв, почвогрунтов, вод и отходов по изменению подвижности половых клеток млекопитающих in vitor. М. 2009.

35. ПНД Ф Т 14.1:2:4.16-09. Методика измерений относительного показателя замедленной флуоресценции культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) для определения токсичности питьевых, пресных

природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления. М. 2014.

36. ПНД Ф Т 16.3.15-09. Методика определения токсичности водных вытяжек из галитовых отходов и глинисто-солевых шламов, образующихся при производстве калийных удобрений, по снижению темпа роста (изменению численности клеток) морских водорослей Phaeolactylum tricornutum». М. 2009.

37. ПНД Ф Т 16.1.17-10. Методика выполнения измерений интенсивности потребления тест-субстратов микробными сообществами почв и почвоподобных объектов фотометрическим методом. М. 2010.

38. ПНД Ф Т 14.1:2:4.19-2013. Методика определения токсичности питьевых, грунтовых, поверхностных и сточных вод, растворов химических веществ по измерению показателей всхожести, средней длины и среднего сухого веса проростков семян кресс-салата (Lepidium sativum). М. 2013.

39. Абакумов В.А. Иерархическая организация биосферы. М.: Наука. 1975. С. 159-168.

40. Филенко О.В. Методы биотестирования качества водной среды. М.: Изд-во Московского университета. 1989. 276 с.

41. Шитиков В.К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации / В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг, Т.Д.Зинченко // Тольятти: ИЭВБ РАН. 2003. 463 с.

42. Северцов С.А. Динамика населения и приспособительная эволюция животны. Л.: Изд-во АН СССР. 1941. 316 с.

43. Шмальгаузен И.И. Рост и дифференцировка / И.И. Шмальгаузен // Рост животных. М.: АН СССР. 1935. С. 74-84.

44. Тимофеев-Ресовский Н.В. Очерк учения о популяции / Н.В. Тимофеев-Ресовский, A.B. Яблоков, Н.В. Глотов // М.: Наука, 1973. 277 с.

45. Заде Л. Основы нового подхода к анализу сложных систем / Л. Заде // Математика сегодня. М.: Знание, 1974. С. 5-49.

46. Левин А.П. Метод расчета экологически допустимых уровней воздействия на пресноводные экосистемы (метод ЭДУ) / А.П. Левич, А.Т.Терехин // Води, ресурсы. 1997. Т. 24. № 3. С. 328-335.

47. Мокров И.В. Оценка качества городской среды по стабильности развития березы повислой (Betula pendula Roth) / И.В. Мокров // Экологические и метеорологические проблемы больших городов и промышленных зон: тез. докл. СПб.: РГГМУ, 1999. С. 43-44.

48 Кутикова Л.А. Фауна аэротенков : атлас. Л.: Наука. 1984. 264 с.

49. Жмур Н.С. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружения с аэротенками. М.: Луч. 1997. 172 с.

50. Липеровская Е.С. Гидробиологические индикаторы состояния активного ила и их роль в биологической очистке сточных вод / Е.С. Липеровская // В кн.Юбщая экология. Биоценология. Гидробиология. Т.4. Итоги науки и техники. М.:ВИНИТИ АН СССР. 1977. С. 169-208.

51. Методы санитарно-биологического контроля. Методическое руководство к гидробиологическому и бактериологическому контролю процесса биологической очистки на сооружениях с аэротенками. М. 1966. С.4

52. Lackey J.B. Stream Microbiology; in Phelps / J.B. Lackey // Stream Sanitation. New York. 1944. P.227 -265.

53. Liebmann H. Handbuch der Frischwasser-und Abwasserbiologie, I. München. 1951. P.539.

54. Sladecek V. Studie о biologickem cisteni mestskych odpadnich vod aktivovanym kalem. / V. Sladecek // Sbornik VSChT, odd. FTPV I. Praha. 1957. P. 165-248.

55.Калабина M. M., Роговская Ц.И. Биологический контроль за сооружениями. Биологическая очистка газогенераторных буроугольных вод. Сборник ВНИИ Водгео «Исследования в области буроугольных и торфяных газогенераторных вод». М.: Стройиздат. Наркомстроя. 1934.

56.Роговская Ц.И. Биохимическая очистка сточных вод канифолыю-экстракционных заводов. Сборник «Очистка промышленных сточных вод», М.: Госстройиздат. 1957.

57. Методическое руководство по гидробиологическому контролю за работой сооружений биологической очистки сточных вод / М.: Минводхоз СССР. 1987. 110 с.

58. Роговская Ц.И. Биохимический метод очистки производственных сточных вод. М.: Стройиздат. 1967. 140 с.

59. Курде Ц.Р. Определитель простейших, найденных в активном иле. М.: ВНИИПК Нефтехим, 1969. 89 с.

60. Александрова Л.П. Работа опытной биологической станции при фабрике «Вискоза»/ Л.П. Александрова // Информационный бюллетень ВНИИ Водгео. № 4-5. 1934.

61 Макрушин A.B. Биологический анализ качества вод. Л.: ЗИН АН СССР. 1974. 60 с.

62. Kolkwitz R., Grundsatze fur die biologishe Beurtheilung des Wassers hach seinerFlora und Fauna / R.Kolkwitz, M. Marsson // Mitteil, aus der konigl. Prufungang fur Wasserbesorg, und Abwasserbes. 1902. H. 1. P. 33.

63. Шуберт Р. Основные принципы методов биоиндикации / Р. Шуберт // Изучение загрязнения окружающей природной среды и его влияния на биосферу: Матер. 3 заседания Междунар. рабочей группы по проекту № 14 МАБ ЮНЕСКО. Л. 1986. С. 112-122.

64. Шитиков В.К. Нейросетевые методы оценки качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям / В.К. Шитиков, Т.Д.Зинченко, Л.В. Головатюк // Изв. СамНЦ РАН. 2002. Т. 4. № 2. С. 280-289.

65. Sladecek V. System of water quality from the biological point of view. / V. Sladecek // Arch. Hydrobiol., Beihefz., Ergebnisse der Limnol. 1973. Bd 7. P. 1-218.

66. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч.З. Методы биологического анализа вод. М.: Изд-во СЭВ. 371 с.

67. Каплин В.Г. Биоиндикация состояния экосистем. Самара: Самарская ГСХА. 2001. 143 с.

68 Шитиков В.К. Математические аспекты оценки патологии экосистем на примере зообентоса малых рек Самарской области / В.К.Шитиков, Т.Д.Зинченко, J1.B. Головатюк // Малые реки: Современное экологическое состояние, актуальные проблемы. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2001. С. 230.

69. Меншуткин В.В. Математическое моделирование популяций и сообществ водных животных. JL: Наука. 1971. 196 с.

70. Алимов А.Ф. Роль биологического разнообразия в экосистемах. СПб.:Наука. 2000. 147 с.

71 Попченко В.И. Закономерности изменений сообществ олигохет в условиях загрязнения водоемов / В.И. Попченко // Водные малощетинковые черви: Матер. 6 Всесоюз. симп. Рига: 1987. С. 117-122.

72. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука. 1982. 287 с.

73. Алимов А.Ф. Элементы теории функционирования экосистем. СПб.: ЗИН РАН. 2000. 147 с.

74. Gaston K.J. Global patterns in biodiversity / K.J.Gaston // Nature. 2000. Vol.405, №6782. P.220-227.

75. Gaston K.J. Mapping the worlds species - the higher taxon approach / K.J.Gaston, P.H.Williams // Biodivers.Lett. 1993. Vol.1. P.2-8

76.Prance G.T. A comparison of the efficacy of higher taxa and species number in the assessment of biodiversity in the neotropics / G.T.Prance// Philios.Trans.R.Soc.Lond.B. 1994/. Vol.345. P.89-99.

77.Andersen A.N. Measuring more of diversity: genus richness as a surrogate for the species richness in Australian ant faunas/ A.N.Andersen// Biol. Conserv. 1995. Vol.73. P.39-43.

78. Balmford A. Using higher taxon richness as a surrogate for species richness:2. Local applications/ A. Balmford, A.H.M. Jayasuriya, M.J.B.Green// Proc.R.Soc.Lond.B. 1996. Vol.263. P.1571-1575.

79. Davidson I.C. Structural gradients in an intertidal hard-bottom community/ I.C.Davidson//Mar.Biol. 2005 Vol.146. P.827-839.

80.Doerries M.B. Higher taxon richness as a surrogate for species richness in chemosynthetic communities / M.B. Doerries, C.L. Van Dover// Deep-sea Res. 2003. Vol.50. P.749-755.

81. Gaston K.J. Large scale patterns of biodiversity: spatial variation in family richness / K.J.Gaston, P.H.Williams, P. Eggelton, C.J. Humphries // Proc. R. Soc. Lond. Ser.B. 1995. Vol.260. P. 149-154

82. Roy K. Highter taxa in biodiversity studies: patternsfrom the easter Pacific marine mollusks / K.Roy, D.Jablonski, J.W. Valantine // Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. 1996. Vol. 351. P. 1605-1613.

83. Somerfield P.J.Taxonomic levels in marine community studies revisited / P.J.Somerfield, Clarke K.R. //Mar. Ecol. Prog. Ser. 1995. Vol. 127. P. 113-119.

84. Vandermeer J.H. The communitymatrix and the number of species in a community / J.H. Vandermeer//Am. Nat. 1970. Vol. 104, №935. P. 73-83.

85. Fisher R.A. The relation between the number of species and the number of individuals in a random sample of an animal population / R.A.Fisher, A.S.Crbet, C.B.Williams// J.Anim.Ecol. 1943. Vol.2, № 1. P.42-58.

86. Bullock J.A. The investigation of samples containing many species. 1. Sample description / J.A.Bullock//Biol.J.Linn.Soc. 1971. Vol.3, №1. P.l-21.

87. DeBenedictis P.A. On correlations between certain diversity indices/ P.A.DeBenedictis //Amer.Natur. 1973. Vol.107, №954. P.295-302.

88. Williams P.H. Centers of seed plant diversity: the family way / P.H. Williams, C.J.Humphries, K.J. Gaston // Proc. R. Soc. Lond. B. 1994 Vol. 236. P. 67-70.

89. Quinlan J.R. C4.5: Programs for Machine learning. San Mateo: Morgan Kaufmann Publishers. 1993. 302 p.

90. Tryon R.C. Cluster Analysis. NY.: McGraw-Hill, 1939.

91.DeJong T.M. A comparison of three diversity indices based on their components of richness and evenness/ T.M.DeJong // Oikos. 1975. Vol.26, №2. P.222-227.

92.Loya Y. Community structure and species diversity of hermatypic corals at Eilat, Red Sea/Y.Loya // Mar.Biol. 1972. Vol.13, №2. P.100-123.

93. Owen D.F. Seasonal changes in relative abundance.and estimates of species diversity in a family of tropical butterflies / D.F.Owen, J.Owen, D.O. Chanter // Oikos. 1972. Vol. 23, № 2. P. 200-205.

94. Sanders H.L. Marine benthic diversity: a comparative study / H.L. Sanders // Amer. Natur. 1968. Vol. 102, № 925. P. 243-282.

95. Simpson E.H. Measurement of diversity/ E.H Simpson // Nature (London). 1949. V. 163. №4148. P. 668.

96 Sarkka J. The zoobenthos of lake Raijanne and its relations to some environmental factors / J. Sarkka// Acta zool.fenn. 1979. №160. P. 1-46.

97 Pielou E.C. Shannon's formula as a measure of species difersity: its use and misure / E.C. Pielou // Amer. Natur. 1966. V. 100. P. 463-465.

98 Pielou E.C. Ecological Diversity. NY.: Gordon & Breach Sci. Publ. 1975.

165 p.

99 Одум Ю. Экология: В 2-х т. Т.2. Пер. с англ. М.:Мир. 1986. 376 с.

100. Жмур Н.С. Методическое руководство по гидробиологическому и бактериологическому контролю процесса биологической очистки на сооружениях с аэротенками. ПНД Ф СБ 14.1.77-96. М: ИПК издательство стандартов, 1996. 37 с.

101. Жмур Н.С. Биоценотические изменения активного ила, функционирующего в условиях экстремального антропогенного воздействия. Дис......докт. биол. наук. Казань, 2000. 290 с.

102. Shannon C.E., Weaver W. The Mathematical Theory of Communication. Urbana: Univ. Illinois Press. 1949. 117 p.

103. Шитиков B.K. Математические аспекты оценки патологии экосистем на примере зообентоса малых рек Самарской области / В.К. Шитиков, Т.Д.Зинченко, JI.B. Головатюк // Малые реки: Современное экологическое состояние, актуальные проблемы. Тольятти: ИЭВБ РАН. 2001. С. 230.

104. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс. 1980. 328 с.

105. Сёмкин Б.И. Об эквивалентности мер сходства и различия / Б.И.Сёмкин, В.И. Двойченков // Исследование систем. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1973. С. 18-43.

Юб.Розенблатт Ф. Принципы нейродинамики. Перцептроны и теория механизмов мозга. М.: Мир. 1965. 480 с.

107. Rozenberg G.S. Expert systems "REGION" and "RESERVOIR" as instruments of simulation of diffuse polution of large-scale ecosystems and reservoirs / G.S. Rozenberg // Proceeding of the Second International IAWQ Specialized Conference on Diffuse Pollution. Brno: Prague (Czech Repub.), 1995. Part 1. P. 7277.

108. Розенберг Г.С. Еще раз о показателях силы влияния/ Г.С. Розенберг, И.М. Долотовский // Биол. науки. 1988. № 9. С. 105-110.

109. Розенберг Г.С. О сравнении различных методов автоматической классификации / Г.С. Розенберг // Автоматика и телемеханика. 1975. № 9. С. 145-148.

110. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир. 1975. 740 с.

111. Наумова В.В. Некоторые приложения теории графов к классификации / В.В. Наумова // Иерархические классификационные построения в географической экологии и систематике. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1979. С. 113-120.

112. Моисеенко Т.И. Методические подходы к нормированию антропогенных нагрузок на водоемы Субарктики (на примере Кольского

севера) /Т.И. Моисеенко // Проблемы химического и биологического мониторинга экологического состояния водных объектов Кольского севера. Аппатиты: Кольский науч. центр. 1995. С. 7-23.

113. Westhoff V. The Braun-Blanquet approach / V.Westhoff, E. van der Maarel // Classification of Plant Communities. The Hague: Dr. W.Junk, 1978. P. 287399.

114. Шарапова И.В. О структуре и функциональном значении протозойного комплекса активного ила аэротенков очистных сооружений малого города / И.В.Шарапова, Л.Н.Хицова // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. №2. 2007. С.123-128.

115. Журминская О. Оценка состояния биоценоза активного ила и

создание базы данных экспертной системы. Дис......докт. биологии. Кишинев.

2012. 181 с.

116. Веселова Т.В. Вариабельность как тест перехода летки в состояние стресса в условиях интоксикации / Т.В.Веселова, В.А.Веселовский, В.В.Власенко, В.И.Мацкивский, Ф.М.Пеньков, Д.С.Чернавский// Физиология растений. Т.37, вып.4. М.: 1990. С. 733-738.

117. Зайцева О.В. Информативность вариабельности параметров функционирования биологических тест-объектов. Харьков: Харьковский государственный медицинский университет. 2001. 358 с.

118. A.c. 1688161 СССР, МКИ G 01 №33/18. Способ определения токсического воздействия химических веществ, содержащихся в водной среде, на культуру планктонных гидробионтов / В.В. Власенко, В.И. Мацкивский, А.Г. Паничев (СССР). - №4471822/13; заявл. 08.06.1988; опубл. 12.10.1992, Бюл. №30.-7 с.

119. Роговская И.И. Рекомендации по методам производства анализов на сооружениях биохимической очистки промышленных сточных вод. М.: Изд-во лит.по строительству. 1970. 99 с.

120. Таубе П.Р. Химия и микробиология воды / П.Р. Таубе , А.Г. Баранова// М.: Высшая школа. 1983. 280 с.

121. Беляева М.А. К характеристике биоценозов активного ила в высоконагружаемых аэротенках и аэротенках с длительным периодом аэрации: научные доклады Высшей школы / М.А. Беляева // Биологические науки. 1969. №7. С. 22-29.

122. Когановский A.M. Оценка- и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М.: Химия. 1983.288 с.

123. Шеломков A.C. Расчёт сооружений глубокой биологической очистки методом компьютерной имитации / A.C. Шеломков // Строительный эксперт. 1999. №8. С.35-36.

124. Цурков В. И. Динамические задачи большой размерности. М.: Наука, 1998. 288с.

125. Chaston I. Mathematics for Ecologists, Butterworths, London, 1971. 132

P-

126. Munn R.E. Global environmental monitoring system. SCOPE, rep.3. Toronto, 1973.130p.

127. ПНД Ф 14.1:2.100-97. Методика выполнения измерений химического потребления кислорода в пробах природных и очищенных сточных вод. М. 2004.

128. ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97. Методика выполнения измерений биохимического потребления кислорода после n-дней инкубации (БПКПОлн) в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах. М. 1997.

129. ПНД Ф 14.1:2:4.177-02. Методика измерений массовой концентрации фенола в пробах питьевых, природных и сточных вод методом газожидкостной хроматографии. М. 2002.

130. ПНД Ф 14.1:2.115-97. Методика выполнения измерений массовой концентрации неионогенных ПАВ в пробах природных и очищенных сточных

вод фотометрическим методом с фосфорновольфрамовой кислотой. М. 1997.

131. ПНД Ф 14.1:2.250-08 Методика выполнения измерений массовых концентраций этиленгликоля и диэтиленгликоля в природных и сточных водах методом газовой хроматографии. М. 2008.

132. ПНД Ф 14.1:2:4.213-05. Методика выполнения измерений мутности питьевых, природных и сточных вод турбидиметрическим методом по каолину и по формазину. М. 2005.

133. ФР 1.31.2008.04397 Методика выполнения измерений массовой концентрации активного ила. M.: АКВАРОС. 2008.

134. ПНД Ф 14.1:2:3:4.-121-97. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом. М. 1997.

135. Методические рекомендации по определению дегидрогеназной активности при технологическом контроле за работой аэротенков. Министерство жилищно-коммунального хозяйства РСФСР Ордена Трудового Красного знамени, Академия коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова. М.1978.

136. Балымова Е.С. Биодиагностика промышленных илов - как способ управления качеством биоочищенных сточных вод химических предприятий / Е.С. Балымова, Р.К.Закиров, Р.Р. Гайнетдинова, Ф.Ю. Ахмадуллина // Журнал экологии и промышленной безопасности. 2009. № 3. С. 10-11.

137. Балымова Е.С., Ахмадуллина Ф.Ю., Закиров Р.К. Влияние фенола на биоценоз низконагружаемых активных илов // Вестник Казанского технологического университета. 2010. №11. С.339-347.

138. Shannon С.Е. The mathematical theory of communication /С.Е. Shannon // Bell Syst. Techn. J. 1948.V. 27. P. 379-423, 623-656.

139. Cuba T.R. Diversity: two-level appoach. / T.R. Cuba // Ecolody. 1981. №62. p. 278-279.

140. Палий В.Ф. О количественных показателях при обработке фаунистических материалов / В.Ф. Палий // Зоол. журн. 1961. Т. 60. Вып. 1. С. 3-12.

141. Kownacki A. Taxocens of Chironomidae in streams of the Polish Hight Tatra, Mts/ A.Kownacki // Acta Hydrobiol. 1971. V. 13. № 2. P. 439^163.

142. Пат 12415086, M ПК C02F3/02. Способ повышения* эффективности биологической очистки химически загрязненных сточных вод/ В.В. Кирсанов, В.Н. Кудряшов, P.P. Гафуров; заявитель и патентообладатель Казанское открытое акционерное общество "Органический синтез" (ОАО "Казаньоргсинтез").

143. Меливанов М.Н. Качество измерений/М.Н.Селиванов, А.Э.Фридман //Л.:Лениздат. 1987. 295с.

144. Чарыков А.К.Математическая проработка результатов химического анализа. Л.:Химия. 1984.-168с.

145 Саутин С.Н.Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Л.гХимия. 1975.148с.

146. ГОСТ 8.207-76 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. М.: Изд-во стандартов. 1976. 35 с.

147. Флейс Дж. Статистические методы для изучения таблиц долей и пропорций. М.: Финансы и статистика. 1989. 319 с.

148. Умнов A.A. Применение статистических методов для оценки параметров эмпирических уравнений, описывающих взаимосвязь между энергетическим обменом и массой тела животного/ А.А.Умнов // Журн. общ. биол. 1976. Т. 37. № 1. С. 71-86.

149. Ташкер И.Д. О статистических критериях и их использовании при гигиеническом контроле /И.Д.Ташкер // Гигиена и санит. 1991. № 12. С. 85-87.

150. Яковлев C.B. Биологическая очистка производственных сточных вод: Процессы, аппараты и сооружения / С.В.Яковлев, И.В.Скирдов, В.Н.Швецов // М.:Стройиздат. 1985.208с.

151. Ковалева Н.Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности /Н.Г. Ковалева, В.Г. Ковалев// М.: Химия, 1987. 160 с.

152. Сироткин A.C. Агрегация микроорганизмов: флокулы, биопленки, микробные гранулы. / А.С.Сироткин, Г.И.Шагинурова, К.Г. Ипполитов // Казань: Изд-во «Фэн» АН РТ. 2007.160с.

153. Кузнецов А.Е. Прикладная экобиотехнология: учебное пособие: в 2т. Т.1 / А.Е.Кузнецов, Н.Б.Градова, С.В.Лушников, М.Энгельхарт, Т.Вайссер, М.ВЧеботаева // М.: БИНОМ.Лаборатория знаний. 2010.629с.

154 Хенце М. Очистка сточных вод: Пер. с англ. / М.Хенце, П.Армоэс, Й.Ля-Кур-Янсен, Э.Арван И М.: Мир. 2004.480с.

155 Ласков Ю.М. Примеры расчетов канализационных сооружений / Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов, В.И. Калицун// М.: Высшая школа. 1981. 256 с.

156. Барак К. Технические записки по проблемам воды: Пер.с англ. В 2-х т. Т.2/ К.Барак, Ж.Бебен, Ж.Бернар // М.: Стройиздат. 1983. 607с.

157. Кирсанов В.В. Теоретические и практические аспекты биологической очистки сточных вод в аэротенках: Монография. Казань: Изд-во Казан.гос.техн.ун-та. 2010. 264 с.

158. Huber S.G. Einflub der Prozeb fuhrung auf Menge und Zusammensetzung von Proteinen und Polysacchariden im Ablanf von Sequencing -Batch Reaktoren / S.G. Huber. Germany: Agrochimica. 2006. 135 c.

159. Безбородое A.M. Биохимические основы микробиологического синтеза. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984. 304 с.

160. Егоров Т.А. Материалы и биотехнология. М.: Химия 2003. 452 с.

161. Базякина H.A. Очистка концентрированных промышленных сточных вод. М.: Госстройиздат. 1958. 79 с.

162. Харлампович Г.Д. Фенолы / Г.Д. Харлампович, Ю.В. Чуркин. // М.: Химия. 1974. С. 317.

163. Давиденко Т.И. Пероксидазное окисление фенолов / Т.И. Давиденко // Прикладная биохимия и микробиология. 2004. № 6. С. 625-629.

164. Глушко JI.M. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах. J1.: Химия. 1976.261с.

165. Карелин Я. А. Очистка производственных сточных вод / Я.А.Карелин, Д.Д.Жуков//М.: Стройиздат. 1970-152с.

166. Илялетдинов А.Н. Микробиология и биотехнология очистки промышленных сточных вод / А.Н.Илялетдинов, Р.М.Алиева// М.: Стройиздат, 1990.311с.

167 Рапопорт И.А. Применение химического мутагенеза в биологическом разрушении промышленных отходов / И.А. Рапопорт // Самоочищение и биоиндикация загрязненных вод. М.: Наука. 1980. С.38-40.

168. Гринберг А.М. Обесфеноливание сточных вод коксохимических производств. М.: Металлургия. 1968.211с.

170. Лукиных H.A. Очистка сточных вод, содержащих синтетические поверхностно-активные вещества. М.: Стройиздат. 1972. 96 с.

171. Абрамзон A.A. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение: Учеб. пособие для вузов / A.A. Абрамзон, Л.П. Зайченко, С.И. Файнгольд//Л.: Химия. 1988. 200 с.

172. Абрамзон A.A. Поверхностно-активные вещества: Свойства и применение. Л.: Химия. 1981. 304 с.

173. Строев С.С. ПАВ как фактор изменчивости микроорганизмов. М.: Наука. 1967. 230 с.

174. Коскова Л.А. Токсичность СПАВ и моющих веществ для водных животных / Л.А. Коскова // Гидробиол. журн. 1979. Т. 15, № 1. С. 77-84.

175. Паршикова Т.В. Чувствительность различных видов водорослей к действию ПАВ / Т.В. Паршикова // Гидробиол. журн. 1988. Т. 1, № 7. С. 15-20.

176. Вейцер Ю.И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природный и сточных вод / Ю.И.Вейцер, Д.М.Минц // М.: Стройиздат. 1984. 200с.

177. Кривец И.А. Изменение свойств микроорганизмов под влиянием ПАВ / И.А. Кривец // Химия и технология воды. 1984.Т.6, №5. С.455-463

178. Казанский К.С. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена. / К.С.Казанский, Я.Н.Дыминт, А:М.Мирошников // М.: Наука, 1976. 376с.

179. Поруцкий Г.В. Биохимическая очистка сточных вод органических производств. М.: Химия. 1975. 270 с.

180. Закиров Р.К. Интенсификация процесса биологической очистки сточных вод с применением методов реагентной и ультразвуковой обработки. Автореф. дис......канд. техн.наук. Казань. 2001. 19 с.

181. Готшалк Г. Метаболизм бактерий. М.: Мир. 1982. 310с.

182. Ахмадуллина Ф.Ю. Деструкционные процессы при ультразвуковой обработке активного ила / Ф.Ю. Ахмадуллина, Р.К. Закиров, С.Т. Минзанова, A.C. Сироткин // Башкирский химический журнал. 2009. Т. 16, № 3. С. 92-97.

183. Шуберта Р. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. М.: Мир. 1988.350 с.

184 Моисеенко Т.И. Экотоксикологический подход к оценке качества вод / Т.И. Моисеенко//Водные ресурсы. 2005. №2. С. 184-187.

185. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. М.: МГУ. 1985.

158 с.

186. Васильева Е.А. Как организовать общественный экологический мониторинг /Е.А. Васильева, В.Н. Виниченко, Т.В. Гусева // Под ред. М.В. Хотулевой. -М.: СоЭС - Методический центр "Эколайн", 1998. [Электронный ресурс] : www.cci.glasnet.ru\rnc\books\monitor. свободный.

187. Калужский государственный педагогический университет им. К.Э. Циолковского. Лаборатория биоиндикации. [Электронный ресурс] : http://kspu.kaluga.ru/biomon. свободный.

188. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды М.: Гидрометеоиздат. 1984. 560 с.

189. Юрченко В.А. Использование микроскопирования для оценки экологически значимых характеристик различных микробиоценозов / В.А. Юрченко // Вестник ХНАДУ. 2008. №11. С. 92 - 97.

190. Балымова Е.С. Биомониторинг активных илов процесса продленной аэрации сточных вод / Е.С. Балымова, Ф.Ю.Ахмадуллина, Р.К. Закиров // Вода: химия и экология. 2010. №9. С.29-34.

191. Балымова Е.С. Реализация биоматематического подхода для экспресс-оценки состояния биоценоза активного ила в процессах продленной аэрации сточных вод нефтехимического комплекса / Е.С. Балымова, Ф.Ю.Ахмадуллина, Р.К. Закиров // Вода: химия и экологи. 2011. №11. С.52-57.

192. Балымова Е.С. Биомониторинг активного ила - перспективный путь решения проблемы экпресс контроля процесса биологической очистки нефтесодержащих сточных вод / Е.С. Балымова, Р.К. Закиров Р.Р.Гайнетдинова, Ф.Ю.Ахмадуллина// Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. №2. С.50-52.

193. Балымова Е.С. Биодиагностика активного ила как метод экспресс-контроля биологической очистки сточных вод/ Е.С. Балымова, Р.К. Закиров Р.Р.Гайнетдинова, Ф.Ю.Ахмадуллина // Безопасность в техносфере. 2012. №4. С.11-16.

194. Балымова Е.С. Реализация биоматематического подхода для экспресс-оценки состояния биоценоза активного ила в процессах продленной аэрации сточных вод нефтехимического комплекса / Е.С. Балымова, Ф.Ю.Ахмадуллина, Р.К. Закиров // Вода: химия и экологи. 2012. №2. С.50-56.

195. Способ мониторинга активного ила в процессе биологической

очистки сточных вод: заявка 2013107859 Рос. Федерация : МПК7 C12Q3/00, C12N1/00 / Балымова Е.С. (RU), Ахмадуллина Ф.Ю.(Яи), Сотников A.B.(RU), Закиров P.K. (RU); заявитель Балымова Елена Сергеевна, - № 2013107859/10; заявл. 21.02.13 ; опубл. 27.08.14, Бюл. № 24; приоритет 21.02.13. -1с.: ил.

196. Пат 2104967, МПК G01N33/18. Способ контроля процесса очистки сточных вод с активным илом / С.Г.Сергеев; заявитель и патентообладатель Международный центр экологических и медико-биологических исследований.

197. Пат 2014596, МПК GO 1 N33/18. Способ технологического контроля процессов биологической очистки сточных вод на городских станциях аэрации / И.Ф. Шаталаев, М.М. Теличенко, Н.Е. Чистяков; заявитель Куйбышевский медицинский институт; патентообладатель И.Ф. Шаталаев.

198. Пат 1343746, МПК C02F3/34. Способ контроля процесса очистки сточных вод с активным илом / О.Г. Никитина, О.С. Догадаева, В.Н. Носов, В.Н. Максимов; заявитель и патентообладатель Трест по очистке сточных вод и Управление водопроводно-канализационного хозяйства Мосгорисполкома.

199. Волвенко В.И. Видовое разнообразие макрофауны пелагиали северозападной пацифики / В.И.Волвенко// Известия ТИНРО. 2007. Т. 149 С.21-63.

200. Кравцов Б.А., Возможности применения многомерной классификации при изучении популяций древесных растений / Б.А.Кравцов, Л.И. Милютин // Пространственно-временная структура лесных биогеоценозов. Новосибирск: Наука/ 1981. С. 47-65.

201. Ивлев B.C. О структурных особенностях биоценозов /В.С.Ивлев// Изв. АН Латв. ССР. 1954. Т. 10 (87). С. 53-68.

202. Емельянова В.П., Способ обобщения показателей для оценки качества поверхностных вод / В.В.Емельянова, Г.Н.Данилова, И.Д. Родзиллер // Гидрохим. материалы. 1980. Т. 77. С. 88-96.

203. Simpson E.H. Measurement of diversity / E.H. Simpson // Nature (London). 1949. V. 163. №4148. P. 668.

204. Canter L.W. Environmental Impact Assessment. 2nd Ed. NY.: McGraw-Hill. 1996. 587 p.

205.Constandse-Westermann T.S. Coefficients of Biological Distance. N.Y.: Humanities Press. 1972. 142 p.

0

ОТКРЫТОЕ RKUUOHEPHOE ОБЩЕСТВО

"KA3AHCKUQ ЗАВОА CUHTETUMECKOfO КАУЧУКА"

АЧЫК ЙКШЮНЕРЛЫК >КЭМГЫЯТЕ

"КАЗАН CUHTETUK КАУЧУК ЗАВОДЫ"

420054, Россия, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Лебедева, 1 Тел.: [phone] (приемная), 278-56-53 (сбыт), факс [phone] (канцелярия) www.kzck.ru, e-mail: [e-mail]

/аУ- №

на№

от

Акт о намерении внедрения результатов диссертационной работы

Результаты, полученные в ходе научно-исследовательской работы «Экспресс-метод контроля для управления процессом биологической очистки сточных вод нефтехимического комплекса» Балымовой Елены Сергеевны, могут быть использованы для мониторинга состояния биологического агента, осуществляющего очистку, и управления процессом биологической очистки сточных вод.

На основании проведенных экспериментальных исследований получена информация об уровне негативного воздействия специфических поллютантов на активный ил, предложен комбинированный показатель оценки уровня стресса активного ила в процессе биологической очистки и экспресс - метод контроля для управления им.

Генеральный директор

Заместитель главного инженера по экологии

А.В.Контуров

А.В.Сотников