Стрекаловская Елена Иннокентьевна - к.б.н., ведущий научный сотрудник, Иркутский ИХ им. А.Е. Фаворского СО РАН, доцент, Иркутский ГУ.
664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1; 664003, Иркутск, ул. Карла Маркса, 1
Elena I. Strekalovskaya - Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher, A.E. Favorsky IIC SB RAS, Associate Professor, ISU.
1, Favorsky St., Irkutsk, 664033; 1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003
Сипкина Евгения Иннокентьевна - к.х.н., доцент.
664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Evgeniya I. Sipkina - Cand. Sci. (Chemistry), Associate Professor.
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074
Благодаря особенностям наносостояния наноматериалы представляют интерес для промышленного, медицинского, сельскохозяйственного и экологического применения. Тем не менее выброс наночастиц в окружающую среду вызывает серьезную обеспокоенность из-за недостаточности знаний об их поведении в окружающей среде и потенциальных широкомасштабных экологических воздействиях. С одной стороны, наноматериалы воспринимаются как загрязнители, которые могут оказывать влияние на микроорганизмы активного ила и, как следствие, на эффективность процессов очистки сточных вод. С другой – некоторые из них намеренно добавляются в системы активного ила, чтобы улучшить работу системы, например осаждаемость ила, удаление тяжелых металлов или органических загрязнителей. Следовательно, наночастицы часто обнаруживаются и накапливаются в сточных водах, которые считаются основным источником выброса наночастиц в окружающую среду. Процессы с участием активного ила являются наиболее широко используемыми биологическими процессами на очистных сооружениях во всем мире благодларя высокой способности удалять питательные вещества, разлагать токсины и удерживать биомассу. Высокая концентрация наночастиц, попадающих в системы активного ила, может влиять на их рост и метаболизм. Представленные в обзоре работы показывают, что наночастицы значительно снижают относительную численность микробного сообщества активного ила, связанного с нитрификацией, денитрификацией и удалением фосфора. Таким образом, знание структуры микробного сообщества активного ила с оценкой токсичности наноматерилов будет способствовать оптимизации популяции ила и улучшению работы очистных сооружений.
Unique properties of nanoscale materials make them attractive for industrial, medical, agricultural, and environmental applications. Nevertheless, the release of nanoparticles into the environment is a major concern due to the lack of knowledge about their behavior in the environment and potential widespread environmental impacts. On the one hand, nanomaterials are perceived as pollutants that may affect activated sludge microorganisms and, consequently, the efficiency of wastewater treatment processes. On the other hand, some nanomaterials can be intentionally added to activated sludge systems to improve their performance in terms of, e.g., sludge settling and removing heavy metals or organic pollutants. As a result, nanoparticles are frequently accumulated in wastewater, which is considered to be a major source of nanoparticle release to the surrounding environment. Processes that involve the action of activated sludge are used worldwide in wastewater treatment plants due to their excellent capacity of removing nutrients, degrading toxins, and retaining biomass. High concentrations of nanoparticles entering activated sludge systems can affect their growth and metabolism. The research studies, which are reviewed in the present article, show that nanoparticles significantly reduce the relative abundance of the activated sludge microbial community associated with nitrification, denitrification, and phosphorus removal. The knowledge about the structure of the activated sludge microbial community with an assessment of nanomaterial toxicity can contribute to optimizing the sludge population and improving the performance of wastewater treatment plants.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.