II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010

Качество подземных вод зависит от условий их подпитки, состава водовмещающих пород и других факторов. В подземных водах, имеющих подпитку из слабопроточных водоемов, богатых органикой, металлы могут находиться в составе прочных комплексов с органическими соединениями. Такие подземные воды характеризуются низкими значениями рН, цветностью, наличием различных видов железоокисляющих бактерий. Количество железобактерий может достигать сотен клеток в 1 мл воды, а концентрация по биомассе - до 100 мг/л. Железобактерии были открыты в конце 19 века Р. Лиске и Х. Молишем, включившими в их число организмы, способные откладывать вокруг клеток окислы железа. Сами по себе эти бактерии не представляют опасности для организма человека, однако продукты их жизнедеятельности канцерогенны. Например, в условиях малого протока воды через полгода эксплуатации водопровода на внутренней поверхности труб железобактерии образуют обрастания в виде бугров высотой до 10 мм. В отложениях, образованных железобактериями, находят благоприятные условия для жизнедеятельности кишечные палочки, гнилостные бактерии, различные черви и другие.

Одним из современных направлений нехимической очистки подземных вод является биологический способ, который основывается на использовании микроорганизмов. Самыми распространенными среди них являются железобактерии. Эти бактерии практически "едят" железо, окисляя его до "ржавой" трехвалентной формы. Современные биотехнологии основаны на использовании свойств каталитической пленки, образующейся на песчано-гравийной загрузке, а также на способности тех самых железобактерий обеспечивать течение сложных химических процессов без каких-либо затрат энергии и использования реагентов. Единственное условие - это поддержание кислотности среды на достаточно низком уровне при одновременном доступе кислорода из воздуха, хотя бы в ничтожно малом количестве. Данный процесс очистки воды осуществляется на станциях обезжелезивания в биореакторах. Наиболее подходящий способ обезжелезивания воды в настоящее время - вакуумно-эжекционный, включающий фильтрование воды через колонии железобактерий на медленных фильтрах с песчано-гравийной загрузкой. Заключительным этапом является сорбционная очистка для задержания продуктов жизнедеятельности железобактерий и окончательное обеззараживание воды бактерицидными лучами.