Книга -

Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 186

Организмы биопленки извлекают из сточной жидкости необходимые им питательные вещества и используют их в процессах конструктивного и энергетического обмена.

Особенность биопленки состоит в том, что с очищаемой жидкостью контактирует только ее поверхностный слой. Морфология пленок довольно сложна: в них наблюдаются пустоты, каналы, каверны, поры и филаменты с клетками, агрегированными в кластеры и слои. В целом же можно считать, что у поверхности, контактирующей с жидкостью или газом, находятся наиболее активные клетки микроорганизмов и наиболее интенсивно протекают биохимические процессы окисления. Внутренние слои, обращенные к носителю, испытывают дефицит кислорода, в них развиваются аноксиген- ные и анаэробные процессы. Типичная глубина проникновения кислорода в активных биопленках составляет около 100 мкм.

В перколяционных биофильтрах загрязненная жидкость стекает вертикально, фильтруясь через материал загрузки. В таких условиях возникает градиент концентраций загрязненных веществ, содержания кислорода в воде и подаваемом воздухе, а также наблюдаются изменения в видовом составе микроорганизмов и свойствах пленки биофильтра вдоль вертикального профиля сооружения. В верхних горизонтах концентрация питательных веществ выше, чем в нижних. Здесь в первую очередь потребляются легко усваиваемые компоненты загрязнений, протекает аммонификация, наиболее интенсивно прирастает биопленка, окисляются органические вещества сточной жидкости, однако наблюдается и наибольший дефицит кислорода. В пленке находятся преимущественно организмы, r-тактики, обитающие в полисапробной зоне загрязненных вод.

По мере прохождения сточной воды через биофильтр меняется соотношение органических загрязнений воды. Снижается содержание трудноус- ваиваемых загрязнений, развивается нитрификация, меняется видовой состав организмов. В нижней части биофильтров содержание загрязнений низкое, а кислорода - высокое, скапливаются организмы, которые потребляют биологическую пленку, оторвавшуюся от поверхности носителя. Преобладают организмы β-мезосапробной зоны, К-тактики. В экосистеме с биопленкой наблюдается пространственное разделение экологических ниш, в которых каждый организм выполняет свою определенную функцию, вместе же они способны практически полностью извлечь из сточной воды все органические примеси.