Chiqindilarni tozalash inshootlarini ishlatish jarayonida biz har kuni ma'lumotlarni ko'rib chiqamiz: COD, NH3-N, TN, SVI, DO va boshqalar, lekin eng erta "signal" ko'pincha asboblardan emas, balki mikroorganizmlardan kelib chiqadi. Tajribali operatorlar ko'pincha birinchi navbatda laboratoriya hisobotlariga emas, balki mikroskopga qarashadi, chunki mikroorganizmlar yolg'on gapirmaydi; ularning "ko'rinishi yoki yo'qolishi" to'g'ridan-to'g'ri tizim sog'lom yoki yo'qligini aytadi. Ushbu maqolada suvni tozalashda keng tarqalgan mikroorganizmlarni tezkor aniqlash usullari va ularning amaliy, amaliy nuqtai nazardan indikativ ahamiyati tizimli ravishda bayon etilgan bo'lib, sizga quyidagilarga yordam beradi: ma'lumotlar standartlardan oshib ketishini kutmasdan, jarayon xavfini oldindan baholash.
I. Nima uchun mikroorganizmlar fizik-kimyoviy ko'rsatkichlardan ko'ra ko'proq "bashoratli"?
Suvni tozalash tizimlarida fizik-kimyoviy ko'rsatkichlar "allaqachon sodir bo'lgan natijalarni" aks ettiradi, mikroblar jamoasidagi o'zgarishlar ko'pincha "muammolar endigina boshlanayotganidan dalolat beradi". Masalan: ammiak azoti ortiqcha bo'lmasligi mumkin, ammo nitrifikator bakteriyalar allaqachon sezilarli darajada kamaydi; chiqindi SS maqbul chegaralar ichida bo'lishi mumkin, ammo filamentli bakteriyalar allaqachon sirtni kolonizatsiya qila boshlagan. Bakterial to'dalar; ma'lumotlar normal ko'rinadi, lekin villi qisqarish va yumaloq bo'lishni boshlaydi - bularning barchasi ko'rinadigan ogohlantirish belgilaridir.
II. Suvni tozalashda mikroorganizmlarning to'rt toifasi va asosiy identifikatsiyalash usullari
Suv tozalash tizimlarida kuzatilayotgan mikroorganizmlar odatda to'rt toifaga bo'linadi: bakteriyalar (tizimning asosiy funktsional komponentlari), protozoa (eng sezgir birinchi{0}}biologik ko'rsatkich), metazoa (tizimning yuqori barqarorligi belgisi) va suv o'tlari va zamburug'lar (normallik yoki ifloslanish ko'rsatkichlari). Protozoa, metazoa, flok va filamentli bakteriyalarni optik mikroskop bilan bevosita kuzatish mumkin; bakteriyalar binoni, madaniyat yoki molekulyar biologiya usullarini talab qiladi.
Agar "mutaxassis" to'g'ridan-to'g'ri "loy"ingizni mikroskop ostida tekshirsa va nitrifikator bakteriyalar bilan bog'liq muammo borligini aytsa, siz "mutaxassis"ga ketishni aytishingiz mumkin. Nitrifikator va nitrit{1}}oksidlovchi bakteriyalarni mikroskop ostida bevosita kuzatish mumkin emas.
III. Suvni tozalashda eng ko'p qo'llaniladigan mikroblarni aniqlash usullari (qiyinlik tartibida)
1. Asosiy daraja: Optik mikroskop 100~400x. Aralashtirilgan suyuqlikni to'g'ridan-to'g'ri aeratsiya idishidan yoki ikkilamchi cho'kma idishidan suv oqimini oling va uni 3 ~ 5 daqiqaga qoldiring. 1. Daqiqa: jonli kuzatish yoki oddiy metilen ko'k rangga bo'yash uchun muhitning oraliq qatlamidan slaydni tayyorlang. To'g'ridan-to'g'ri identifikatsiya qilish mumkin: protozoa, metazoa, bakterial flok, filamentli bakteriyalar va suv o'tlari.
2. Ilg'or bosqich (laboratoriya yordamchi xulosasi): Slaydning o'rtasiga bir tomchi suv qo'ying, juda oz miqdorda loy yoki madaniy muhit qo'shing va nozik, bir xil smear hosil qilish uchun uni muloyimlik bilan yoying (u yupqa bo'lishi kerak; juda qalin smeta to'liq rangsizlanishga olib keladi va). Uni havoda quritishga ruxsat bering (qizdirmang). Slaydni bakterial tomoni yuqoriga qaratib qo'ying va spirtli chiroq alangasida 2-3 marta tez oldinga va orqaga o'tkazing (agar spirtli chiroq bo'lmasa, zajigalkadan foydalanish mumkin). Smearni to'liq qoplash uchun kristalli binafsha rang qo'shing. 1 daqiqadan so'ng, asta-sekin suv oqimi bilan yuvib tashlang. Bu vaqtda barcha bakteriyalar binafsha rangga ega bo'ladi. Yod eritmasini qo'shing,. 1 daqiqadan so'ng smearni yopish uchun... 30 daqiqadan so'ng yuving. Slaydni egib, 95% etanol soling, 10-20 soniya davomida suv bilan yuving, safranin yoki suyultirilgan asosiy fuksin qo'shing, 30-60 soniya davomida yuving, quriting va mikroskop ostida kuzating.
Gram bo'yash gramm{0}}musbat (G+) va gramm{2}}manfiy (G-) bakteriyalarni ajrata oladi va filamentli bakteriyalarni aniqlashga yordam beradi. Gram musbat (G+) bakteriyalar qalin hujayra devorlariga ega va kuzatilganda binafsha yoki toʻq koʻk rangda koʻrinadi; Gram{7}}manfiy (G-) bakteriyalarning tashqi membranasi yupqaroq hujayra devorlari bor va ular kuzatilganda qizil yoki pushti rangda ko‘rinadi.
Loyihani amalga oshirish jarayonida biz G+ va G- ni farqlash uchun emas, balki jarayon muammolari manbasini aniqlash uchun tajriba o'tkazdik. Faol ifloslantiruvchi moddalar bo'lsa... Loy tizimlarida Gnaphalium va Thiofilaria asosan Gram-manfiy (G−) bo'lib, ko'pincha yuqori organik yuk, etarli darajada erigan kislorod (DO) va oqava suvda haddan tashqari yuqori oltingugurt miqdoriga mos keladi; Aktinomisetlar asosan Grammusbat (G+) boʻlib, koʻpincha suvning past haroratiga, loyning qarishiga va haddan tashqari uzoq{7}}qattiq holat reaktsiyasiga (SRT) mos keladi. Bundan tashqari, G- hujayralarining hujayra devorlari yupqaroq bo'lganligi sababli, tizim toksik zarbalarga duchor bo'lganda, ular ko'pincha birinchi bo'lib nobud bo'lishadi, nitrifikator bakteriyalar (asosan G-) asosiy yukni ko'taradi.
Gram bo'yashni har kuni bajarish shart emas. Filamentli loyning ko'payishi, to'satdan nitrifikatsiyaning qulashi, shubhali toksik zarbalar yoki qishda past haroratlarda g'ayritabiiy ishlash kuzatilganda yordamchi diagnostika vositasi sifatida foydalanish mumkin.
Yuqoridagi ikkita usul oddiy va suv tozalash inshootlari uchun mos keladi. Bundan tashqari, 16S rRNK bo'yash kabi yanada murakkab usullar mavjud. Sequencing, FISH, flow sitometriya va boshqalar faqat tadqiqot uchun mos keladi va loyihada foydalanish uchun tavsiya etilmaydi.
IV. Bakteriyalar: davolash qobiliyatini aniqlaydigan "tizim skeleti"
1. Floklar: tizim barqarorligining asosiy ko'rsatkichi
To'da hosil qiluvchi bakteriyalar faol loyning asosiy tashuvchilari hisoblanadi. Ularning morfologik xarakteristikalari yopishqoq kapsula bilan o'ralgan, ichida zich joylashgan kokklar yoki kalta tayoqchalar bo'lgan flokulyant yoki to'pga o'xshash tuzilishni o'z ichiga oladi.
Agar flok strukturasi ixcham bo'lsa va qirralari silliq bo'lsa, bu yuqori loy faolligini, yaxshi flokulyatsiya va cho'kishni va kuchli COD va NH3-Nni olib tashlash qobiliyatini ko'rsatadi. Agar struktura bo'shashgan bo'lsa, qirralari qo'pol bo'lsa va u osonlikcha sindirilsa, bu loyning qarishi yoki zaharlanishini, ko'payish xavfi yuqoriligini va oqava suvda SSning standartdan oshib ketishi ehtimolini ko'rsatadi.
2. Filamentli bakteriyalar: eng keng tarqalgan jarayon "Muammolar"
Gastrosporium glomeratum (G⁻) 1. [Noaniq matn - bakteriyalar bilan bogʻliq boʻlishi mumkin:] Qopqoqning mavjudligi va harakatlanish qobiliyati yuqori organik yuk va erigan kislorod (DO) yetarli emasligini koʻrsatadi. Mikroskop ostida yaltiroq koʻrinadigan G-oltingugurt-tarkibida oqava suv yoki anaerob sharoitda oltingugurt miqdori yuqori ekanligini koʻrsatadi. G-tarmoqli aktinomitsetalar suvning past harorati yoki qarigan loyni bildiradi.
3. Funktsional bakteriyalar: denitrifikatsiya jarayonining "motori".
Nitrifikator bakteriyalar asosan gram{0}}manfiy (deyarli toʻliq gram{1}}manfiy), denitrifikator bakteriyalar ham asosan gram-manfiy, lekin gramm{3}}musbat bakteriyalar ham ishtirok etishi mumkin.
V. Protozoalar
Oldindan foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish uchun eng muhim "biologik ko'rsatkich". Protozoa bakteriyalar va organik qoldiqlar bilan oziqlanadi va atrof-muhit o'zgarishlariga juda sezgir bo'lib, ularni muntazam mikroskopik tekshirish uchun eng mos indikator organizmlarga aylantiradi.
Turli xil protozoa turli xil ish sharoitlariga mos keladi. Flagellats -protsessning boshlanishi, yuqori oqim yuki va suv sifati pastligida paydo bo'ladi; amyobalar suv sifatining o'zgarishi paytida paydo bo'ladi. Katta, past erigan kislorod (DO) darajalari va yomon flokulyant sifati kuzatiladi. O'tish bosqichida suzuvchi kirpiklar (masalan, Paramecium) paydo bo'ladi. Tizim barqaror va oqava suv sifati a'lo darajada bo'lganda o'tiradigan kirpiklar (masalan, Vorticella va Cyclocaria) paydo bo'ladi. Biroq, Vorticella ning og'iz diski kichrayib, tanasi yumaloq bo'lib qolsa, bu juda xavfli signal bo'lib, mikrobial zaharlanish yoki DO etishmovchiligini ko'rsatadi va jarayon noto'g'ri ishlashga yaqin. Sifonoforlar faqat suv sifati a'lo va tizim etuk bo'lganda ko'p bo'ladi.
VI. Metazoa: "Juda barqaror" tizimning belgisi
Rotiferlar jarayon uzoq vaqt barqaror bo'lganda paydo bo'ladi, ammo rotiferlarning haddan tashqari ko'pligi loyning qarishi va past organik yuklanishni ko'rsatadi. Nematodlar oz miqdorda aniq indikativ ahamiyatga ega emas, lekin ularning ko'pligi anaerob sharoitlarni, loy to'planishini yoki toksik zarbani ko'rsatadi. Ko'p sonli tebranish qurtlari va tubifex qurtlari og'ir anaerob sharoitlarni va loyning chirishini ko'rsatadi, bu jarayon avariya darajasining signalidir. Yo'q.
VII. Yosunlar va qo'ziqorinlar: anormallik va ifloslanishning ogohlantiruvchi belgilari
Kichik miqdordagi suv o'tlari erigan kislorodni (DO) to'ldirishi mumkin; qo'ziqorinlarning katta miqdori past oqim pH, yuqori shakar miqdori, qarish loyini ko'rsatadi va zamburug'lar ozuqa moddalari uchun bakteriyalar bilan raqobatlashadi, bu esa bo'shashgan floklarga olib keladi.
VIII. Mikrobial vorislik naqshlari: "Yagona tur" dan ko'ra muhimroq
Mikroorganizmlarning odatiy ketma-ketligi (jarayon boshidan-yuqoriga → barqaror → yuqori-sifatli ishlash): Agar mikroorganizmlar "bo'rg'ichlar → sarkopteralar → suzuvchi kiprikchalar → turg'un kiprikchalar → so'rg'ichlar → rotiferlar" tartibida muvaffaqiyat qozonsa, bu tizimning o'sishidan dalolat beradi; agar ketma-ketlik teskari bo'lsa, bu tizimning yomonlashayotganini ko'rsatadi.
IX. Frontline operatsiya va texnik xizmat ko'rsatish bo'yicha amaliy takliflar
Aeratsiya tankining chiqish joyida yoki ikkilamchi cho'kindi cho'kindi suv oqimida avval 100 marta, keyin esa 400 marta suyultirishni kuzating. Barqaror davrda kuniga bir marta kuzating; g'ayritabiiy davrlarda, kuniga 2-4 marta ko'paytiriladi. Gram bo'yash faqat bir marta, ekstremal ob-havo sharoitida, tizimni yangilashda yoki tizimga yangi suv manbai qo'shilganda qo'llanilishi kerak.
Xulosa: Suvni tozalashni chinakam tushunadiganlar oxir-oqibat mikroskopga qaytadilar. Mikroorganizmlardan foydalanib, muammo qaysi qurilmada ekanligini aniqlash uchun -yuklanish muammosi, erigan kislorod (DO) muammosi yoki toksik zarba-va erta aralashuv zarurligini aniqlashingiz mumkin boʻlsa, siz endi “maʼlumotlarga asoslangan” operator emas, balki jarayonni chinakam boshqaradigan odamsiz.
Mikroorganizmlar suvni tozalash tizimining eng halol tilidir.