УДК 628.355.3
DOI 10.35776/VST.2024.11.04

Мащенко З. Е., Русских Я. М., Егорова Ю. А., Нестеренко О. И.

Изучение влияния ампициллина на функциональное состояние активного ила при многократном воздействии

Аннотация

Широкое применение антибиотиков в медицине и ветеринарии приводит к увеличению их производства, что способствует появлению и накоплению данных лекарственных средств в окружающей водной среде. Антибиотики, попадая в сточные воды, нарушают деградацию органических веществ микроорганизмами активного ила, что приводит к снижению функционального состояния активного ила, а также способствует развитию полирезистентных штаммов бактерий. В этой связи важно оценить воздействие антибиотиков на гидроэкосистему очистных сооружений. Определение функционального состояния активных илов сооружений биологической очистки возможно с помощью гидробиологического анализа. Гидрохимические показатели активного ила, количественный подсчет организмов активного ила позволяют следить за состоянием процесса биологической очистки сточных вод. Приведены результаты оценки влияния ампициллина на функциональное состояние активного ила при его многократном воздействии. В качестве тест-организмов использовали активный ил очистных сооружений г. Самары. Материалом исследования служил бета-лактамный антибиотик – ампициллин. Антибиотик добавляли каж­дые 24 часа в концентрации 100 мг на 1 г активного ила. Инкубацию активного ила проводили при температуре 25°С в течение 72 часов при постоянной аэрации. Конт­ролем служили пробы активного ила без добавления антибиотика. В ходе эксперимента оценивали гидрохимические характеристики и видовой состав биоценоза активного ила. Показано, что ампициллин при многократном внесении оказывает негативное воздействие на функциональное состояние активного ила, ухудшая его седиментационные свойства и уменьшая видовое разнообразие активного ила.

Ключевые слова

активный ил , антибиотики , ампициллин , видовой состав активного ила , общие свойства активного ила

Для цитирования: Мащенко З. Е., Русских Я. М., Егорова Ю. А., Нестеренко О. И. Изучение влияния ампициллина на функциональное состояние активного ила при многократном воздействии // Водоснабжение и санитарная техника. 2024. № 11. С. 32–38. DOI: 10.35776/VST.2024.11.04.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Гетьман М. А., Наркевич И. А. Анализ рисков, связанных с неконтролируемым присутствием остатков лекарственных средств в окружающей среде // Ремедиум. 2013. № 4. С. 40–44. DOI: 10.21518/1561-5936-2013-4-40-44.
   Get’man M. A., Narkevich I. A. [Analysis of the risks related to the uncontrolled presence of pharmaceutical residues in the environment]. Remedium, 2013, no. 4, pp. 40–44. DOI: 10.21518/1561-5936-2013-4-40-44. (In Russian).
2. Баренбойм Г. М., Чиганова М. А. Загрязнение природных вод лекарствами. – М.: Наука, 2015. 283 с.
   Barenboim G. M., Chiganova M. A. Zagriaznenie prirodnykh vod lekarstvami [Pollution of natural waters with drugs. Moscow, Nauka Publ., 2015, 283 p.].
3. Кофман В. Я. Лекарственные препараты в сточных, природных и питьевых водах (обзор) // Водоснабжение и санитарная техника. 2014. № 12. С. 67–76.
   Kofman V. Ia. [Drugs in wastewater, natural and drinking water (a review)]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2014, no. 12, pp. 67–76. (In Russian).
4. Маслова Е. В., Мащенко З. Е., Шаталаев И. Ф. Лекарственные препараты в окружающей среде // Аспирантский вестник Поволжья. 2017. № 1–2. С. 215–217. DOI: 10.17816/2072-2354.2017.0.1-2.
   Maslova E. V., Mashchenko Z. E., Shatalaev I. F. [Drugs in the environment]. Aspirantskii Vestnik Povolzh’ia, 2017, no. 1–2, pp. 215–217. DOI: 10.17816/2072-2354.2017.0.1-2. (In Russian).
5. Таранцева К. Р., Марынова М. А., Яхкинд М. И. Способы снижения загрязненности сточных вод химико-фармацевтической промышленности на примере производства β-лактамов // Экология и промышленность России. 2013. № 9. С. 12–15. DOI: 10.18412/1816-0395-2013-9-12-15.
   Tarantseva K. R., Marynova M. A., Iakhkind M. I. [Methods for reducing wastewater pollution in the chemical and pharmaceutical industry using the example of β-lactam production]. Ekologiia i Promyshlennost’ Rossii, 2013, no. 9, pp. 12–15. DOI: 10.18412/1816-0395-2013-9-12-15. (In Russian).
6. Мухутдинова А. Н., Рычкова М. И., Тюмина Е. А. и др. Фармацевтические соединения на основе азотсодержащих гетероциклов – новый класс загрязнителей окружающей среды (обзор) // Вестник Пермского университета. Серия: ­Биология. 2015. № 1. С. 65–76.
   Mukhutdinova A. N., Rychkova M. I., Tiumina E. A., et al. [Pharmaceutical compounds based on nitrogen-containing heterocycles – a new class of environmental pollutants (a review)]. Vestnik Permskogo Universiteta. Biology Series, 2015, no. 1, pp. 5–76. (In Russian).
7. JiaJia X., Dandan L., Xiumei Z., et al. Antibiotic residue and toxicity assessment of wastewater during the pharmaceutical production processes. Chemosphere, 2022, no. 291, 132837. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.132837.
8. Yaru H., Dandan L., Da W., et al. Residual beta-lactam antibiotics and ecotoxicity to Vibrio fischeri, Daphnia magna of pharmaceutical wastewater in the treatment process. Journal of Hazardous Materials, 2022, no. 425, 127840. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.127840.
9. Gao P., Munir M., Xagoraraki I. Correlation of tetracycline and sulfonamide antibiotics with corresponding resistance genes and resistant bacteria in a conventional municipal wastewater treatment plant. Science of the Total Environment, 2012, no. 4, рр. 173–183. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.01.061.
10. Лыков И. Н., Кусачева С. А., Сафронова М. Е. и др. Загрязнение окружающей среды фармацевтическими препаратами // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 8. С. 51–55. DOI: 10.18412/1816-0395-2020-8-51-55.
    Lykov I. N., Kysacheva S. A., Safronova M. E., et al. [Environmental pollution with pharmaceuticals]. Ekologiia i Promyshlennost’ Rossii, 2020, v. 24, no. 8, pp. 51–55. DOI: 10.18412/1816-0395-2020-8-51-55. (In Rusian).
11. Jendrzejewska N., Karwowska E. The influence of antibiotics on wastewater treatment processes and the development of antibiotic-resistant bacteria. Water Science and Technology, 2018, no. 77 (9), pp. 2320–2326. DOI: 10.2166/wst.2018.153.
12. Демина М. В. Рекомендации по проведению гидробиологического контроля на сооружениях биологической очистки с аэротенками: методическое пособие. – Пермь: ОГУ «Аналитический центр», 2004. 52с.
    Demina M. V. Rekomendatsii po provedeniiu gidrobiologicheskogo kontrolia na sooruzheniiakh biologicheskoi ochistki s aerotenkami: metodicheskoe posobie [Recommendations for carrying out hydrobiological monitoring at biological treatment facilities with aeration tanks: a methodological guide. Perm, OGU Analiticheskii Tsentr Publ., 2004, 52 p.].
13. ПНД Ф СБ 14.1.77-96. Методическое руководство по гидробиологическому и бактериологическому контролю процесса биологической очистки на сооружениях с аэротенками. – М.: «АКВАРОС», 2009. 106 с.
    PND F SB 14.1.77-96. Metodicheskoe rukovodstvo po gidrobiologicheskomu i bakteriologicheskomu kontroliu protsessa biologicheskoi ochistki na sooruzheniiakh s aerotenkami [Methodological guide for hydrobiological and bacteriological control of the biological treatment process at the facilities with aeration tanks. Moscow, AKVAROS Publ., 2009, 106 p.].
14. Жмур Н. С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. – М.: «АКВАРОС», 2003. 512 с.
    Zhmur N. S. Tekhnologicheskie i biokhimicheskie protsessy ochistki stochnykh vod na sooruzheniiakh s aerotenkami [Technological and biochemical processes of wastewater treatment at the facilities with aeration tanks. Moscow, AKVAROS Publ., 2003, 512 p.].
15. Мащенко З. Е., Бахарев В. В., Егорова Ю. А., Нестеренко О. И., Русских Я. М. Влияние бензилпенициллина натриевой соли на видовой состав биоценоза активного ила // Водоснабжение и санитарная техника. 2021. № 9. С. 39–44. DOI: 10.35776/VST.2021.09.06.
    Mashchenko Z. E., Bakharev V. V., Egorova Iu. A., Nesterenko O. I., Russkikh Ia. M. [Effect of benzylpenicillin sodium salt on the species composition of activated sludge biocenosis]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2021, no. 9, pp. 39–44. DOI: 10.35776/VST.2021.09.06. (In Russian).
16. Мащенко З. Е., Бахарев В. В., Альжанова А. К. Влияние цефазолина на видовой состав биоценоза активного ила // Известия Калининградского государственного технического университета. 2019. № 52. С. 24–31.
    Mashchenko Z. E., Bakharev V. V., Al’zhanova A. K. [The effect of cefazolin on the species composition of activated sludge biocenosis]. Izvestiia Kaliningradskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta, 2019, no. 52, pp. 24–31. (In Russian).
17. Капитонова Г. В. Методические рекомендации по проведению гидробиологического контроля очистки сточных вод с активным илом. – М.: Витак, 2012. 43 c.
    Kapitonova G. V. Metodicheskie rekomendatsii po provedeniiu gidrobiologicheskogo kontrolia ochistki stochnykh vod s aktivnym ilom [Methodological recommendations on carrying out hydrobiological monitoring of wastewater treatment with activated sludge. Moscow, Vitak Publ., 2012, 43 p.].
18. Козлов М. Н., Дорофеев А. Г., Асеева В. Г. Микробиологический контроль активного ила биореакторов очистки сточных вод от биогенных элементов. – М.: Наука, 2012. 80 с.
    Kozlov M. N., Dorofeev A. G., Aseeva V. G. Mikrobiologichaskii kontrol’ aktivnogo ila bioreaktorov ochistki stochnykh vod ot biogennykh elementov [Microbiological monitoring of activated sludge in bioreactors in the process of removing nutrients from wastewater. Moscow, Nauka Publ., 2012, 80 p.].