- •Содержание
- •Введение
- •Тема № 1 Введение. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков План:
- •2. Современное экологическое состояние земельных ресурсов, необходимость альтернативного биологического земледелия. Сельскохозяйственные системы безотходного экологически чистого производства
- •Обоснование необходимости альтернативного биологического земледелия.
- •3. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков. Понятие биотрансформации, биодеструкции и биодоступности
- •4. Микроорганизмы – деструкторы. Генетические основы создания рекомбинантных микроорганизмов – деструкторов органических ксенобиотиков
- •Генетические основы создания рекомбинантных микроорганизмов – деструкторов органических ксенобиотиков
- •Биотрансформация загрязнений неорганической природы.
- •Биотрансформация загрязнений неорганической природы.
- •1.1. Биотрансформация соединений азота.
- •Тема № 2 Биотрансформация загрязнений неорганической природы. Биодеструкция природных и синтетических полимерных материалов План:
- •1.2. Биотрансформация металлов. Биотрансформация соединений серы. Микробное выщелачивание и биогеотехнология металлов. Химизм процесса микробного взаимодействия с минералами и горными породами.
- •1) Биогидрометаллургия, или бактериальное выщелачивание;
- •2) Биосорбция металлов из растворов,
- •3) Обогащение руд.
- •1.3. Транслокационная миграция тяжелых металлов и радионуклидов в растения
- •1.4. Накопление загрязнений гидробионтами
- •2. Биодеструкция природных и синтетических полимерных материалов.
- •2.1. Разложение природных полимеров
- •2.2. Биодеградация ксенобиотиков лигнолитическими микроорганизмами
- •2.3. Биодеградация синтетических полимерных материалов. Проблема создания биодеградируемых пластиков
- •Синтетические биоразлагаемые полимеры
- •2. Классификация методов биологической очистки сточных вод
- •3. Общие принципы очистки сточных вод и организации очистных сооружений
- •4. Аэробная биологическая очистка сточных вод
- •5. Анаэробная биологическая очистка сточных вод
- •6. Биологическая очистка природных водоемов. Биопруды и гидроботанические площадки
- •2. Биологическое удаление тяжелых металлов и радионуклидов
- •3. Фиторемедиация
- •История
- •Биологические основы очистки и дезодорации газов. Методы биодезодорации.
- •Тестовые задания Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Модульная контрольная № 1
- •Список рекомендуемой литературы
2. Биологическое удаление тяжелых металлов и радионуклидов
При загрязнении почв и растительности тяжелыми металлами используют такие приемы:
1) Ограничение поступления тяжелых металлов в почву. При планировании применения удобрений, мелиорантов, пестицидов, осадков сточных вод необходимо учитывать содержание в них тяжелых металлов и буферную емкость используемых почв. Ограничение доз, обусловленное экологическими требованиями, является необходимым условием экологизации земледелия.
Поступление тяжелых металлов в растения может быть уменьшено за счет изменения питательного режима, при создании конкуренции за поступление в корни токсикантов и катионов удобрений, при осаждении тяжелых металлов в корне в виде труднорастворимых осадков.
2) Удаление тяжелых металлов за пределы корнеобитаемого слоя достигается следующими приемами:
- удалением загрязненного слоя почвы;
- засыпкой загрязненного слоя чистой землей;
- выращиванием культур, поглощающих ТМ и удалением с поля их растительной массы;
- промывкой почв водой и водорастворимыми (чаще органическими) соединениями, образующими с тяжелыми металлами водорастворимые комплексные соединения, в качестве органических лигандов используют продукты из отходов с/х производства;
- промывкой почв раствором для выщелачивания ТМ из верхних горизонтов на глубину 70-100 см и затем осаждения их на этой глубине, в виде трудно растворимых осадков (за счет последующей промывки почв реагентами, содержащими анионы, образующие с тяжелыми металлами осадки).
3) Связывание ТМ в почве в малодиссоциируемые соединения. Уменьшение поступления тяжелых металлов в растения может быть достигнуто их осаждением в почве в виде осадков карбонатов, фосфатов, сульфидов, гидроокисей; с образованием малодиссоциирующих комплексных соединений с большой молекулярной массой. Наилучшим способом, обеспечивающим существенное снижение содержания тяжелых металлов в растениях, является совместное внесение навоза и извести. Наиболее эффективными мероприятиями, приводящими к снижению подвижности свинца в почвах, является глинование (внесение цеолита) и совместное внесение извести и органических удобрений. Применение полного комплекса химических мелиорантов (органических и минеральных удобрений, извести и органики) на 10-20% снижает в почве содержание поливалентных металлов.
4) Адаптивно-ландшафтные системы земледелия, как фактор оптимизации экологической обстановки при загрязнении почв ТМ.
Различные виды и сорта культур накапливают в растительной продукции неодинаковое количество ТМ. Это обусловлено селективностью к ним корневых систем отдельных растений и особенностью их процессов метаболизма. ТМ в большей степени накапливаются в корнях, меньше в вегетативной массе и генеративных органах. При этом отдельные группы культур селективно накапливают и определенные токсиканты. Подбор культур для выращивания на почвах определенной степени и характера загрязнения является наиболее простым, дешевым и достаточно эффективным способом оптимизации использования загрязненных почв.
