A Magyar Hidrológiai Társaság XX. Országos Vándorgyűlése (Mosonmagyaróvár, 2002. július 3-4.)

3. szekció: Szennyvízcsatornázás- és tisztítás - Balogh Judit Anikó – Dr. Megyeri Mária: Természetközeli szennyvíztisztítási technológiák vízminőség-szabályozási aspektusai

számban fordulnak elő a vízinövények felületén lévő biofilmekben. A szennyvíztisztítási módszerek tervezésében és működtetésében a biofilmet alkotó baktériumok növekedésének és dinamikájának ismerete nagy segítséget jelent. Angol kutatók a baktériumok nitrogénkörforgalomban játszott szerepét GBH (= gravel bed hydroponic) szennyvíztisztító rendszerben tanulmányozták. Ez lejtősen elhelyezett és kavicságyat tartalmazó csatornákból áll, amelyeket a környezettől át nem eresztő réteg választ el. A kavicságyakat vízinövényekkel ültetik be. A szerzők náddal (Phragmites australis) beültetett rendszert tanulmányoztak, ahol a biofilmek a nád rhizómáin találhatóak és a nitrogén anyagcsere mért értékei szerint egységnyi területre számítva a potenciális értékek magasabbak a nád jelenlétében, mint önmagában a kavicságy alkalmazása esetén. Ennek oka lehet az, hogy a rhizómák oldódó szerves vegyületek kiválasztására képesek, de a növényi eredetű elhalt anyagok lebontása is elősegítheti a denitrifikációs ráta lokális növekedését. A nitrifikáció arányának növekedését az ammóniatartalmú exudátumok ill. a mellékgyökerekből eredő oxigén felszabadítás idézheti elő. Egy kákával (Schoenoplectus validus) betelepített félüzemi szennyvíztisztító berendezésben a biofilmek növekedését figyelték meg, pontosabban a bakteriális DNS-be történő, tríciummal jelzett timidin-beépülést tanulmányozták, a baktériumok növekedési arányának megállapítása céljából. A direkt mérések szerint az izotóp gyorsan és hatékonyan, lag-fázis nélkül épül be a növények felületén növekedő baktériumok DNS-ébe. Bakteriális denitrifikáció A denitrifikáció a nitrátok disszimilációs folyamatokkal társuló redukciója, elsősorban is molekuláris nitrogénig, mint végtermékig. A denitrifikálók minden vízben előfordulnak, de kimutatható mértékű N

2-produkció csak oxigén hiányában tapasztalható. Anaerob körülmények között a denitrifikációt a könnyen lebontható szerves vegyületek jelenléte serkenti. A szennyvíztisztítás során, amikor is a szerves hulladékok aerob emésztése szén-dioxidot és nitrátionokat a kiinduló szerves anyag C/N arányának megfelelő relációban produkál, a széndioxid az atmoszférába kerül, míg a nitrátionok oldatban maradnak. A denitrifikáció a nemkívánatos mennyiségű nitrátionok redukciójának és a nitrogén eltávolításának legfontosabb természetes mechanizmusa. A szulfátredukáló baktériumok fiziológiája némileg hasonló a denitrifikálókéhoz, melyekkel ellentétben azonban a szulfátredukálók kivétel nélkül szigorúan anaerobok, közöttük fakultatívak nem ismeretesek. Alacsony redoxpotenciállal jellemezhető környezetekben (iszapokban, üledékekben) különösen gyakoriak és számuk növekedése jelentős aktivitásukra utal. A szulfátredukálók tevékenysége révén nemcsak a szulfátok elvonása valósul meg, hanem pl. többek között a nehézfémek elvonása is, amelyek fémszulfidok alakjában kicsapódnak. Mivel a talajokban a foszfátok gyakran ferri-foszfátok alakjában fordulnak elő, ezek transzformációja vas-szulfiddá növeli a talaj termékenységét, mivel így a foszfátok a növények számára hozzáférhetővé válnak. Mivel a szulfátredukálók elég korlátozott szubsztrát specifitásúak, ezért más baktériumokkal (pl. fotoszintetizáló kénbaktériumok, tejsavas fermentációt végző baktériumok) jelentős mérvű együttműködést valósítanak meg. Oxigénhiány esetén a nitrifikáció vontatottá válik. A nitrifikációt a nitrogén-ciklus többi folyamatától nehéz elkülöníteni. Így például a nitrifikáció függ az ammonifikáció arányától, de a nitrifikáció tanulmányozásánál a denitrifikációt is feltétlenül figyelembe kell venni különösen, ha a nitrifikálók aktivitását a nitrit és nitrát képződése alapján becsüljük. A redukált kénvegyületek oxidálásában a Thiobacillus-ok töltenek be jelentős szerepet, közülük érdemes kiemelni a fakultatív anaerob Thiobacillus denitrificans-t, amely oxigén hiányában terminális elektron akceptorként nitrátokat használ fel. Mivel a kénhidrogént a vizekben a mikrobák gyorsan oxidálják, kén-hidrogén felhalmozódása csak anaerob körülmények között észlelhető. 78