Биофильтрация как способ питания беспозвоночных - Курсовая работа

Понятие о биофильтрации Способы питания беспозвоночных Биоремедиация атмосферы Биофильтрация гидросферы Биофильтрация почв Заключение Список литературы Приложения Введение В нашем индустриальном обществе проблема загрязнения окружающей среды и переработки промышленных отходов заставляет нас искать и пересматривать методы очистки и переработки в поисках наиболее дешевого, экологичного и имеющего возможность широкого применения. Помимо чисто механических и химических этапов очистки наиболее естественным, легко и дешево воспроизводимым является метод биофильтрации. Еще до приспособления бактерий в качестве биофильтров и биоочистителей, до появления искусственных загрязнителей, микроорганизмы уже эффективно выполняли очистительную роль в природе. Недавно российские ученые исследовали образцы мха из разных болот тундры северной части России и обнаружили метанотрофные бактерии, которые прекрасно живут в кислой среде и при низких температурах прямо в клетках сфагнума. Этот фильтр тесно связан с растениями сфагнума и представляет собой физически организованную структуру, способную контролировать поток метана из торфяных болот в атмосферу[ 4 ]. Сам термин биофильтрация еще формируется, а пока рассматривается только как метод очистки, который использует способность живых организмов усваивать вредные вещества или перерабатывать их в безвредные[ 5 ]. Беспозвоночные составляющие большую часть царства животных осуществляют в своей массе процесс биофильтрации в природе. Есть такое понятие как животные - фильтраторы, к таковым, например можно отнести из нашего региона эндемика озера Байкал - эпишура байкальская. То есть в процессе жизнедеятельности осуществляется круговорот вещества в природе. Для достижения цели решались следующие основные задачи: • определение термина биофильтрации и его особенностей; • определение беспозвоночных и их фильтрующих способностей; • рассмотреть примеры биофильтрации беспозвоночными в почвенной, водной, воздушной среде обитания и в промышленных биофильтрах; • разработать методические принципы поиска и выявить виды беспозвоночных, обладающие высоким фильтрующим эффектом и наилучшей адаптацией к условиям биологической очистки; • обосновать целесообразность применения биофильтрации совместно с существующими методами очистки промышленных отходов для повышения их эффективности и экологической чистоты. Понятие о биофильтрации биофильтрация отход беспозвоночный микроорганизм Термин «биофильтрация» в настоящее время часто встречается в повседневной жизни обычного человека и ассоциируется со словами «очищение», «переработка», «экология». Сам процесс существовал в природе всегда, но был выделен и тщательно проанализирован в конце XX - начале XXI вв., когда человек впервые столкнулся с проблемой переработки отходов собственной хозяйственной деятельности. Биофильтрация (от др. греч. ???? - жизнь, от лат. filtrum - войлок) это процесс очищения воды, почвы и воздуха, в основе которого лежит способность живых организмов ( бактерий, растений и пр.) усваивать вредные вещества или перерабатывать их в безвредные[ 5 ]. С технической точки зрения биофильтрация это технология или одна из ступеней очистки. Например, основными вариантами очистки сточных вод являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение)[9]. Например, биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной многоуровневой структуры. Биологическое окисление составляющее основу этого процесса, является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой[14]. Поэтому они являются хорошим индикатором загрязненности окружающей среды[24]. Дело в том, что питательными веществами для многих бактерий являются абсолютно несъедобные для высших организмов вещества. В некоторых других случаях такие вещества не являются для бактерий жизненно важными, но бактерии могут их поглощать в больших количествах без вреда для себя[25]. Вот некоторые процессы переработки органических веществ, которые катализируются микроорганизмами: прямое окисление пропилена в 1,2-эпоксипропан молекулярным кислородом, прямое окисление метана в метанол, микробиальное эпоксидирование олефинов[27], окисление газообразных углеводородов в спирты и метилкетоны кислородом воздуха (с участием газо-ассимилирующих микроорганизмов), эпоксидирование пропилена иммобилизованными клетками газо-ассимилирующих микроорганизмов. И, если при химических процессах образуется масса побочных продуктов, токсичных сами по себе (например, при окислении пропилена в 1,2-эпоксипропан молекулярным кислородом образуются альдегиды, угарный газ, ароматические органические вещества), то при «работе» микроорганизмов таких веществ не образуется - они разлагаются до воды и углекислого газа, которые выделяются аэробными бактериями[18]. Invertebrata) - термин, предложенный Ж.Б. Лама