Получение наноразмерных модификаторов биологической очистки сточных вод на основе оксида железа и исследование их свойств

В настоящее время актуальной проблемой является очистка сточных вод. Решением этой проблемы является биологическая очистка при помощи активного ила в процессах биоокисления и биотрансформации загрязняющих растворимых органических компонентов.
Цель работы: Изучить влияние наноразмерного порошка оксида железа на биоценоз активного ила
В соответствии с поставленной целью были определены и сформулированы следующие задачи исследования:
1) Изучить литературу по данной теме
2) Изучить состав активного ила
3) Приготовить модельный активный ил в лаборатории
4) Изучить способы получения нанопорошков оксидов металлов.
5) Получить нанопорошок оксида железа в лаборатории.
6) Изучить влияние нанопорошка оксида железа на микробное сообщество активного ила.

ВВЕДЕНИЕ 8
1 Обзор литературы 10
1.1 Активный ил - его назначение и состав 10
1.1.1 Бактерии, содержащиеся в активном иле 11
1.1.2 Грибы, содержащиеся в активном иле 14
1.1.3 Простейшие, содержащиеся в активном иле 14
1.2 Факторы, влияющие на состав и свойства активного ила 16
1.3 Индикаторные организмы активного ила 23
1.4 Характеристика ила по индикаторным видам 27
1.5 Основные характеристики активного ила 29
1.6 Проблемы эксплуатирования активного ила и пути их решения 30
1.6.1 Вспухание активного ила 30
1.6.2 Пенообразование 34
1.6.3 Всплывание активного ила 37
1.7 Возможности использования биоцидов, их основные виды 38
1.8 Токсичность наноразмерных оксидов металлов 42
1.9 Основные способы получения наноразмерных оксидов металлов 46
2 Методическая часть 53
2.1 Методика приготовления модельного ила 53
2.2 Методика микроскопирования иловой смеси 53
2.3 Методика анализа активного ила 57
2.3.1 Методы микроскопирования 58
2.3.2 Методы количественного учета микроорганизмов 62
2.3.3 Определение качества активного ила 70
2.4 Методика получения наноразмерных биоцидов 72
2.5 Статистическая обработка полученных данных 75
3 Экспериментальная часть 78
3.1 Приготовление активного ила 78
3.2 Характеристика чистого ила по индикаторным видам 79
3.3 Характеристика активного ила с добавлением наноразмерного порошка оксида железа 81
3.4 Определение качества ила 85
3.5 Определение активности микроорганизмов 86
4 Мероприятия по обеспечению экологической безопасности научной работы 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 92

Объектом исследования являются активный ил и нанопорошок оксида железа, полученные в лабораторных условиях.
В процессе работы проводились экспериментальные исследования влияния различных концентраций нанопорошка оксида железа на микробное сообщество активного ила. На основе полученных данных дана оценка влияния оксида железа на биоценоз активного ила. Сделан вывод о влиянии данного вещества на микроорганизмы.
Краткое содержание работы:
Введение: Общая часть.
Обзор литературы: Изучить состав активного ила, влияющие на него факторы. Узнать индикаторные микроорганизмы активного ила и показатели его качества. Изучить возможности использования биоцидов, узнать токсичность различных металлов. Изучить основные способы получения наноразмерных оксидов металлов.
Методическая часть: Изучить методики приготовления активного ила, микроскопирования иловой смеси и анализа активного ила. Изучить методику получения наноразмерного порошка оксида железа и выбрать наиболее оптимальный.
Экспериментальная часть: Приготовить модельный активный ил в лаборатории. Определить качество модельного активного ила. Получить нанопорошок оксида железа. Провести исследования влияния данного порошка на микробное сообщество активного ила.
Заключение: сделать выводы о влиянии наноразмерного порошка на работу активного ила. Подвести итог об эффективности данного способа.
Так же имеется презентация по теме дипломной работы и реферат

1. http://pw-nn.ru/base/vliyanie_faktorov/
2. Карелин Яков Александрович, Жуков Д.Д., Журов В.Н., Репин Б.Н. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. М.: Стройиздат, 1973. 223 с.
3. http://www.hidrokomplekt.ru/bib/93.htm
4. Кулишов С. А., Лыков И. Н. Инновационные подходы к очистке сточных вод от соединений азота в локальных очистных сооружениях // Молодой ученый. — 2016. — №14. — С. 263-267.
5.http://abvseptik.ru/septik/aktivnyj-il-dlya-ochistki-stochnyh-vod.html
6. http://septikman.ru/aktivnyj-il-dlya-ochistki-stochnyh-vod.html
7. Давыденко, И.Н. Биологическая очистка сточных вод / И.Н. Давыденко // Электронный научный журнал Apriori. – 2017. - №4. – С. 1-8
8. Кузнецов,Градова - Кузнецов А. Е., Градова Н. Б. Научные основы экобиотехнологии / Учебное пособие для студентов. – М.: Мир, 2006. – 504 с.: ил.
9.https://nomitech.ru/articles-and-blog/faktory_vliyayushchie_na_sostoyanie_aktivnogo_ila_i_protsessy_khlopeobrazovaniya/
10. Кирсанов, В.В. Влияние температуры в аэротенках на эффективность биоочистки основных ингредиентов промышленных сточных вод химического предприятия/ В.В. Кирсанов // Вестник Казанского технологического университета. -2013. -Т. 16.- № 24.- С. 89-90.
11. Коваленко, А.Н. Анализ методов очистки сточных вод от биогенных элементов. / А.Н. Коваленко, Г.Н. Благодарная, Т.А. Шевченко. //Коммунальное хозяйство городов. Научно-технический сборник. – 2008. - №74. –С.185-189.
12. Жмур Н. С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками/ Н. С. Жмур. – М.: АКВАРОС,2003. – 512 с.
13. Грязев, В.Ю. Экологические технологии: методы оптимизации очистки сточной воды от биогенных элементов на канализационных очистных сооружениях. / В.Ю. Грязев, Л.Ф. Комарова // Инженерная экология.-№1 – С. 37-43.
14. http://studbooks.net/68489/ekologiya/pokazateli_kachestva_vody
15. Сокольский, А.Ф. Влияние абиотических факторов на биоценоз активного ила очистных сооружений / А.Ф. Сокольский, О.В. Тюменцева // Инженерно-строительный вестник Прикаспия.- 2013.- № 2 (5).- С. 121-125
16. Сиротюк, Э.А. Биологические методы контроля качества и защиты биосферы: учебно-методическое пособие. – 2-е изд., доп. и перераб.. / Э.А. Сиротюк – Майкоп: Изд- во ФГБОУ ВО «МГТУ», 2016. – 65 с.
17. Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. М.: Академия, 2007. — 288 с.
18. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология - Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1979. — 340 с.
19. Усачева, К. В., Верес, Ю. К. Устранение нитчатого вспухания активного ила в условиях эксперимента / К. В. Усачева, Ю. К. Верес // Сборник научных работ студентов Республики Беларусь "НИРС 2011". - Минск, 2012. - С. 65-69
20. Харькина, О. В., Харькин, С. В. Проблемы эксплуатации сооружений очистки сточных вод и их решения: вспухание и пенообразование активного ила / О.В. Харькина, С.В. Харькин // Справочник эколога. - 2015. - № 2. – С. 85-96
21. http://biotopas.ru/info/articles/vspuxanie-vspenivanie-vsplyitie-ila.html
22. https://zastpoyka.ru/chto-takoe-biocid-svojstva-cena-i-primenenie-biocidov-protiv-pleseni/
23. Cилин М.А. и др. Промысловая химия. Силин М.А., Магадова Л.А., Толстых Л.И., Давлетшина Л.Ф., Цыганков В.А. — М.: Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2016. — 350 с.
24. Пехташева E.JL П 23 Биоповреждения и защита непродовольственных товаров: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений / Под ред. А. Н. Неверова. - М.: Мастерство, 2002. — 224 с.
25. О влиянии наночастиц оксидов металлов на физиологию живых организмов / Зейналов О.А., Комбарова С.П., Багров Д.В., Петросян М.А., Толибова Г.Х., Феофанов А.В., Шайтан К.В. // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2016. - №4. – С.24-33
26. https://ru.wikipedia.org/wiki/Биоцид
27. Пехташева Е.Л., Неверов А.Н., Заиков Г.Е., Стоянов О.В., Русанова С.Н. Биоповреждения и защита синтетических полимерных материалов // Вестник КТУ, Казань. - 2012. - №8. – С. – 167-172
28. Исследование физичексих свойств и цитоксичности наночастиц оксидов металлов, полученных методом разряда при ультразвуковой кавитации / Н.А. Булычев, М.А. Казарян, В.Н. Никифоров, С.Н. Шевченко, В.Г. Якунин, В.Ю. Тимошенко, А.Б. Быченко, В.Г. Средин // Медицинская физика. – 2015. - №4. – С. – 75-80
29. Брачкова Д.С. Зависимость токсичности наночастиц от их размера, формы, свойств поверхности // VII Межд. студ. электронная науч. конф. «Студенческий научный форум». 2015
30. Влияние тяжелых металлов на процессы биохимического окисления органических веществ: теория и практика / Л. О. Никифорова, Л. М. Белопольский.— 2-е изд. (эл.). — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 78 с
31. Лернер М.И. Современные технологии получения наноразмерных материалов. - Томск: ТПУ, 2007. — 76 с.
32. Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: создание, У 515 строение, производство и применение / под ред. акад. В.М. Бузника. - Томск: Изд-во HTJ1,2009. - 192 с
33. Гусева А.Н. Методы получения наноразмерных материалов. Курс лекций. Екатеринбург: УрГУ, 2007, 79с.
34. https://novainfo.ru/book/1#6
35. Сучкова Е.П. Основы биотехнологии: Учеб.-метод. пособие. – СПб.: Университет ИТМО, 2016. – 101 с.
36. Микробиология с основами вирусологии: методы микроэкологического исследования наземных, водных и воздушных экосистем. Версия 1.0 [Электронный ресурс] : лаб. практикум / С. В. Прудникова, Н. Д. Сорокин, Н. И. Сарматова и др. – Электрон. дан. (5 Мб). – Красноярск: ИПК СФУ, 2008
37. Практикум по микробиологии: Учебное пособие для вузов / Е. З. Теппер, В.К. Шильникова, Г. И. Переверзева; Под ред. В.К. Шильниковой. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2004. – 256 с.: ил.
38. Красникова Л.В., Гунькова П.И. Общая и пищевая микробиология: Учеб. пособие. Часть I. – СПб.: Университет ИТМО, 2016. 134 с.
39. http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293790/4293790508.htm
40. Кустова Н.А. Лабораторный практикум по микробиологии. Москва 2005
41. https://students-library.com/library/read/29184-metody-kolicestvennogo-uceta-mikroorganizmov
42.http://www.megasik.ru/742-laboratornaya-rabota-7-po-kontrolyu-kachestva-vody-tema-opredelenie-indeksa-ila-i-dozy-aktivnogo-ila.html
43. Жуков А.И. Канализация промышленных предприятий - Жуков А.И., Демидов Л.Г., Монгайт И.Д, Родзиллер И.Д. Канализация промышленных предприятий. Учебник. — М: Стройиздат, 1969. — 375 с.
44.http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293790/4293790509.htm#i378044,
45. Емельянов И.З. Химико-технический контроль гидролизных производств Издание 2 - Емельянова И.З. Химико-технический контроль гидролизных производств. Изд. 2-е, перераб. — М.: Лесная промышленность, 1976. — 328 с.
46. Методы получения и исследования нанопорошков / Е.В. Томина, И.Я. Миттова, М.К. Шаров, А.Т. Нгуен, Б.В. Сладкопевцев, А.А. Самсонов.— Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2009 .— 38 с. — 37 с.
47. https://pcgroup.ru/blog/vodostrujnyj-vakuumnyj-nasos-prostoj-no-effektivnyj-laboratornyj-pribor/
48. Третьяков Ю.Д., Мартыненко Л.И., Григорьев А.Н., Цивадзе А.Ю. Неорганическая химия. М.: Химия. 2001
49. Обработка результатов измерений физических величин. Учебное пособие для лабораторного практикума по физике / С.А. Фокин, А.М. Бармасова, М.А. Мамаев. Под ред. С.А. Фокина. - СПб.: РГГМУ, 2009. - 58 с.
50. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник / А. Г. Сергеев, В. В. Терегерия. – М. : Издательство Юрайт ; ИД Юрайт, 2011. – 820 с. - Серия : Основы наук., Обработка результатов измерений физических величин. Учебное пособие для лабораторного практикума по физике / С.А. Фокин, А.М. Бармасова, М.А. Мамаев. Под ред. С.А. Фокина. - СПб.: РГГМУ, 2009. - 58 с.
51. Горелова О.М. Исследования по утилизации избыточного активного ила // Ползуновский вестник. 2015. № 4. С. 114-118.
52. http://mydocx.ru/5-85395.html