Biotechnologijų taikymas drenažo vandens kokybės gerinimui

Abstract

Perteklinis vanduo iš žemės ūkio plotų šalinamas drenažo sistemomis. Vanduo tekėdamas į drenas ar griovius išplauna augalų nepasisavintus azoto junginius. Biogeninių medžiagų prietaka į atviras tėkmes sąlygoja eutrofikacijos procesą, kurio metu yra sutrikdomi natūralūs vandens ekosistemų trofiniai ryšiai. Siekiant sumažinti šį neigiamą poveikį ieškoma naujų būdų ir priemonių kaip pertvarkyti drenažo sistemas. Vienas iš galimų šios problemos sprendimo būdų - drenažo sistemose įrengti denitrifikacijos bioreaktorius. Jų veikimas grįstas biologiniu nitratinio azoto šalinimu iš drenažo vandens keičiant azoto ciklą anaerobinėmis sąlygomis. Azoto junginių transformacijų greitis ir reakcijų susidarymo galutiniai produktai priklauso nuo mikroorganizmų metabolizmo, vandens temperatūros ir pH, ištirpusio deguonies kiekio bei vandens tėkmės greičio ir sulaikymo laiko. Aleksandro Stulginskio universiteto Vandens išteklių inžinerijos instituto sausinimo laboratorijoje buvo sukurti trys drenažo sistemų funkcijas imituojantys denitrifikacijos bioreaktoriai. Bioreaktorių talpos užpildytos skirtingomis fizikinėmis charakteristikomis pasižyminčiomis lapuočių ir spygliuočių medžių skiedromis. Įvairių nitratinio azoto koncentracijų vanduo į bioreaktorius buvo tiekimas iš specialiai įrengtų rezervuarų sukuriant skirtingas tėkmės ir vandens sulaikymo bioreaktoriuose sąlygas. Laboratorinių tyrimų metu nustatyta, kad per pirmas tris dekadas nuo vandens paleidimo bioreaktoriuose nusistovi biocheminių procesų pusiausvyra ir susiformuoja efektyviausios nitratinio azoto transformacijoms vandenyje vykti sąlygos. Tuomet nitratinio azoto junginiai sparčiausiai verčiami į dujinę azoto formą.[...]