БИОРЕМЕДИАЦИЯ НА COPPER(II) С ПОМОЩА НА ВОДОРОДНА ФЕРМЕНТАЦИЯ НА ЕКОЛОГИЧНО ОПАСНИ МНОГОКОМПОНЕНТНИ ХРАНИТЕЛНИ ОТПАДЪЦИ

Олеся Хаврилюк, Вира Говоруха, Галина Гладка, Олександър Таширев

Резюме: Замърсяването на околната среда с мед и нарастващото количество опасни за околната среда органични отпадъци унищожават естествените екосистеми и имат отрицателен и дори смъртоносен ефект върху живите организми. Химическите техники за детоксикация на отпадъци, съдържащи метали, са скъпи и опасни, и днес представляват актуален проблем. Целта е да се обоснове теоретично и да се потвърди експериментално възможността за отстраняване на токсичен Cu2+ посредством микробиом, произвеждащ водород (МПВ) чрез тъмна водородна ферментация на твърди многокомпонентни хранителни отпадъци (МХО). Използвани са колориметрични и потенциометрични методи за измерване на рН и редокс потенциал, обемни и хроматографски методи за контрол на обема и състава на синтезирания биогаз. Параметрите на ферментацията са изчислени с помощта на математически и статистически методи. Високата ефективност на разграждането на твърди отпадъци и отстраняването на Cu2+ е показана чрез образуване на спорообразуващи МПВ. При отсъствието на Cu2+ МХО са бързо и ефективно усвоени от микробиома. Теглото на МХО намалява 90 пъти (Kd = 90). Максималната концентрация на H2 е 35%, а добивът на биоводород е 76 L/kg МХО, като се разчита на абсолютно сухо тегло (АСТ). Процесът на ферментация се инхибира от Cu2+ под формата на цитратен комплекс. Добивът на биоводород и ефективността на унищожаването на отпадъците бяха намалени,с 41% (45 L/kg отпадъци) и 37% (Kd = 57), след добавяне на 50 mg/L Cu2+ към културната течност на биореактора в началото на последната фаза (50 часа) на ферментацията на МХО. Ефектът от пълното инхибиране на синтеза на Н2 се получава в случай на добавяне на 100 mg/L Cu2+ към културалната течност, взета от биореактор по време на крайната фаза (80 часа) на ферментация. Независимо от това, Cu2+ се възстановява от МПВ с висока ефективност до 99,0% и 99,5% след 5 часа и 30 часа ферментация, където първоначално концентрациите на Cu2+ са съответно 50 и 100 mg/L. Синтезът на биогаз не се възстановява значително след добавянето на Cu2+ и в двата варианта на експеримента. Получените модели ще бъдат използвани като основа за разработването на нови универсални биотехнологии за пречистване на отпадни води, съдържащи метали, с едновременно разграждане на МХО.

Ключови думи: биотехнологии в околната среда, биохидрогенна ферментация, токсични медни(II) съединения, многокомпонентни хранителни отпадъци, пречистване на отпадни води, съдържащи метал

ПРЕМАХВАНЕ НА ТЕЖКИТЕ МЕТАЛИ Cr (II), Ni (II), Cu (II), Zn (II), Cd (II), Pb (II) ОТ ВОДЕН РАЗТВОР ЧРЕЗ ИЗПОЛЗВАНЕ НА ЕКСТРАКТ ОТ MENTHA PIPERITA

Eрсин Юсел, Мине Юсел

Резюме. В настоящото изследване е проучено премахването на Cr (II), Ni (II), Cu (II), Zn (II), Cd (II), Pb (II) от води с помощта на екстракт от Mentha piperita. При елиминирането на йоните са използвани изотермите на Ленгмюир, Фрьойндлих, Темкин и Дубинин-Рандушкевич за анализ на адсорбционните характеристики на растителния екстракт. Най-високи корелационни коефициенти (R²) са получени чрез изотермата на Ленгмюир, което показва, че този модел е по-подходящ от модела на Фрьойндлих. Въпреки това относно резултатите за Ni и Cd е получен по-висок коефициент чрез изполването на модела на Фрьойндлих. Установено беше, че при прилагането на модела на Темкин се получават високи корелационни коефициенти, докато при използването на изотермата на Дубинин-Рандушкевич получените коефициенти са ниски. Също така беше установено, че при увеличаване на количеството на биосорбента скоростта на биосорпцията се повишава. По отношение на оловото се постига висока степен на елиминиране (95 %) дори при ниски количества на екстракта (0.6 mg). Проучването демонстрира, че използваният екстракт от Mentha piperita притежава висок капацитет за биосорпция на метални йони и може да се използва за имобилизация на метали от замърсени райони.

Ключови думи: биосорпция, изотерми, равновесие, Mentha piperita, метални йони

ИЗСЛЕДВАНЕ НА ПРИРОДНАТА РАДИОАКТИВНОСТ НА МИНЕРАЛНИ ВОДИ ОТ ЮЖНА БЪЛГАРИЯ

Елена Гелева, Христо Протохристов, Николай Гутев, Владимир Башев, Стефан Генчев, Димитър Тонев

Резюме: В настоящото изследване чрез използване на прецизни ядрено-физични и радиохимични методи са проведени изследвания на специфичната активност на природни радионуклиди в минерални води от седемнадесет интензивно използвани извори в Родопите, Южна България. Изследването е насочено към определяне на съдържанието на радий-226 (²²⁶Ra), олово-210 (²¹⁰Pb) и естествен уран (nat. U) във водите, които са най-значимите източници на облъчване за хората от питейната вода, поради високата им радиотоксичност.

Специфичните активности на ²²⁶Ra и ²¹⁰Pb в изследваните минерални води варират от 13 до 168 mBq/L и от ≤ 1.8 до 104 mBq/L, съответно. Концентрацията на ест. U е в границите ≤ 3 до 21 µg/L.

Направена е оценка на очакваните годишни ефективни дози за възрастни индивиди, при допускането, че средно годишната консумация на минерална вода е 730 литра.

За всички изследвани води стойностите на годишната ефективна доза са по-ниски от максимално установената 100 µSv/y съгласно Световната здравна организация (СЗО).

Получените нови резултати се използват за оценка на радиационния статус на изследваните води. Те ще подкрепят навременните и адекватни мерки за намаляване на вредното въздействие на йонизиращите лъчения върху населението в случай на повишена радиоактивност в тези води.

Ключови думи: ²²⁶Ra, ²¹⁰Pb, nat. U, минерална вода

КУЛТИВИРАНЕ НА ГЪБА КЛАДНИЦА (PLEUROTUS OSTEATUS) ВЪРХУ OТПАДЪЧНИ ПРОДУКТИ И КОМПОСТ ЗА РАЗГРАЖДАНЕ НА ФЕНОЛ

Спаска Янева, Методи Младенов

Резюме: Ремедиацията чрез приложение на различни видове гъби намира сравнително ограничено приложение поради различни обективни фактори влияещи върху растежа и развитието на вида. В настоящата работа са представени резултатите от извършените експерименти за култивиране на гъба кладница Pleurotus ostreatus върху субстрати на база различни органични отпадъци и компости. Получените мицелни блокове са прехвърлени в почвени смеси и е проследен периодът на адаптация и образуване на спорофори. От гъбните плодни тела е изолиран и пречистен ензимът тирозиназа, който е изследван за активност към разграждане на фенол. Резултатите показват, че формираните между мицела и субстрата плътни еднородни блокове могат да се прилагат за третиране на твърди отпадъчни продукти за директно влагане в почви, замърсени с фенол.

Ключови думи: Pleurotus ostreatus, биоремедиация, разграждане на токсични съединения, разлагане на фенол, компост

ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ НА ФОСФОР ОТ ОТПАДЪЦИ КАТО СТРУВИТ
Гергана Пеева, Ралица Колева, Мая Станчева, Хюсеин Йеменджиев, Валентин Ненов

Резюме. Статията предоставя задълбочена информация относно изчерпването на фосфора (Р) в световен мащаб, който е важен елемент за всички организми. Описано е влиянието, което оказва този елемент върху околната среда при интензивно изхвърляне на фосфорни съединения под формата на торове във водни басейни. Разгледани са два алтернативни източника на фосфор, като битови отпадъчни води и утайки от животновъдството. Представени са характеристиките на двата потока по отношение на органично съдържание, азот и фосфор. При обсъждането на техниките за екстракция на Р най-голямо внимание е отделено на утаяването му като амониево магнезиев фосфат (струвит). Представени са примери за ефективност по отстраняване на фосфор като струвит в градски пречиствателни станции с химическо и биологично отстраняване. Реализацията на кристализация на струвит от отпадъчни води и утайки от животновъдството показва големия потенциал за тяхното прилагането като източник на фосфор. Възстановеният продукт е ценен, тъй като е тор с бавно освобождаване на компонентите и е с по-ниско съдържание на тежки метали в сравнение с минералните торове. По отношение на намаляващото количество природни P скали, отпадъчните води и утайките от животновъдство могат да се разглеждат като важен вторичен източник на фосфор.

Ключови думи: възстановяване на фосфор, третиране на отпадъчни потоци, струвит

ЕКОЛОГО-ФИТОГЕОГРАФСКА ХАРАКТЕРИСТИКА НА ОСНОВНИТЕ ЕДИФИКАТОРНИ ВИДОВЕ В ГОРИТЕ НА ЛОЗЕНСКА ПЛАНИНА

Пламен Глогов, Мира Л. Георгиева

Резюме: Настоящата публикация представя Етап 2 от еколого-фитогеографският анализ на дендрофлората на Лозенска планина. Целта на проучването е да се направи характеристика на 15 дървесни и храстови  вида, едификатори на дървесните и храстови съобщества на територията на планината и определяне на показателите, които детерминират в най-голяма степен оценките на техните възможности за дългосрочна адаптация към условията на планината (конвертабилност). Извършената характеристика на едификаторите спрямо еталонният вид показва известна разнородност във влиянието на факторите и разпределението на групите от видове. Показателите, които детерминират в най-голяма степен оценките на конвертабилност на едификаторите са криоклиматичния фактор, едафичният режим и pH на почвата.

Ключови думи: дървета, храсти, дендрофлора, оценка

ПОЧВИТЕ В БОТЕВГРАДСКОТО ПОЛЕ

Бисер Христов

Резюме: Почвената покривка в Ботевградското поле се характеризира със значително разнообразие в долината на река Бебреш и нейните притоци. Алувиални и Делувиални почви се срещат в средата на района както и в най-ниските части от полето. Сивите горски почви, се срещат в долната и средната част на Стара планина на места със Светлосивите горски почви (псевдопозолисти почви). Най-полодородните почви са Тъмносивите горски почви, но те се срещат само на ограничени места. Плитките почви са широко разпространени върху червеникаво-кафяви кватернерни материали, характеризиращи се с наличието на много скелетни частици. Почвената покривка по склоновете е ерозирана, нарязана от дълбоки канавки и долини.

Основната част от земите в Ботевградското поле се използват за земеделие. Обработваемите земи и пасищата са около 68,4%, други 22% се използват предимно в горското стопанство. Селища, индустриални зони и друга инфраструктура заемат около 9% от полето.

Ключови думи: почвена почвена покривка, свойства на почвата, почвена класификация

ПРЕЦИЗНО ЗЕМЕДЕЛИЕ ЧРЕЗ АГРОЕКОЛОГИЧЕН ПОДХОД И МАТЕМАТИЧЕСКО МОДЕЛИРАНЕ

Александър Садовски

Резюме: Прецизното земеделие е съвременна концепция за управление на земеделието, използваща цифрови техники за наблюдение и оптимизиране на процесите в селскостопанско производство. Агроекологичният подход се фокусира върху взаимодействията между растенията, животните, почвените организми, хората и околната среда. Той има за цел да оптимизира използването на природните ресурси, да подобри биологичните процеси в почвата и да подобри цикъла на биомаса, хранителни вещества, въглерод и вода. Статията разглежда основните зависимости между някои от факторите определящи хранителните процеси в почвата и нуждите от торене на културите с основните хранителни вещества като компоненти на прецизното земеделие. Предлага се подход към моделирането, който отговаря на редица изисквания и критерии. Математическите модели за изчисляване на препоръките за торене дават количествата на хранителните вещества: азот, фосфор и калий, необходими за получаване на целевия добив от всяко конкретно поле. Дадени са насоки за подобряване и усъвършенстване на моделите за определяне на необходимостта от торове, като се вземат предвид всички фактори, регулиращи потоците на хранителните вещества в почвата.

Ключови думи: прецизно земеделие, агроекологичен подход, математическо моделиране, торопотребност