Трансформация органических веществ

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В КАТАГЕНЕЗЕ [c.141]

Использование аналогий с моделью хищник — жертва Вольтерра— Лотка (модель 13, табл. VI-3), в которой аналогом жертвы является РОВ, а аналогом хищника — бактерии, позволило получить сравнительно простую расчетную формулу, с помощью которой, как и с помощью автокаталитического уравнения, описываются кривые трансформации органического вещества с начальным периодом индукции, а также прохождение концентраций бактерий через максимум. Однако из-за широкого [c.157]

Трансформация органических веществ или их микробная деструкция, используемая человеком в процессе народнохозяйственной деятельности, становится возможной потому, что многие микроорганизмы способны удовлетворять свои пищевые потребности за счет углерода и азота разнообразнейших органических соединений, в том числе и синтетических, а энергетические за счет утилизации химической энергии, освобождаемой при трансформации либо расщеплении этих органических веществ на более простые. [c.100]

У1.2. ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ [56] [c.150]

Окислительные абиотические процессы с участием пероксида водорода способствуют трансформации органических веществ, полимеризации остатков этих соединений. В искусственных системах очистки их можно [c.292]

К настоящему времени получены константы скорости реакции 1-го порядка практически для всех классов органических соединений значения для некоторых из них приведены в табл. VI-4, а для наиболее изученных — фенолов — в табл. VI-5 и VI-6. Существенно, что эта простая модель (по которой скорость трансформации вещества линейно зависит от его концентрации) формально согласуется с экспериментальными данными, даже когда скорость трансформации органического вещества в действительности не зависит от его концентрации, а определяется скоростью развития микроорганизмов. Однако это формальное соответствие характерно только для экспоненциальной фазы роста микроорганизмов в период лаг-фазы и стационарной фазы их развития модель даже чисто формально не соответствует экспериментально наблюдаемой картине. Поэтому при обработке экспериментальных данных соответствующие этим фазам периоды трансформации веществ обычно не учитываются, и количественно оцениваются лишь не имеющие перегиба и плато участки кривых с экспоненциальным снижением концентрации веществ. Однако даже на этих участках кривых модель не адекватна, о чем свидетельствует изменение константы скорости во времени и ее зависимость от начальной концентрации вещества. Следовательно, эта модель и особенно полученные в экспериментах значения константы скорости не могут непосредственно использоваться для расчета скорости самоочищения вод в природных условиях, г [c.151]

Действительным механизмам микробиологической трансформации органических веществ больше соответствуют (также элементарные) модели 10—13 (табл. VI-3), в которых наиболее простым способом описывается динамика микробной популяции, [c.157]

В книге впервые систематизированы сведения по получению аминокислот, витаминов, липидов, микробных полисахаридов, по трансформации органических веществ. Для их производства служат отходы пищевой промышленности, которые не всегда рационально используются. [c.2]

Основным элементом аэробного биоценоза является бактериальная клетка. В клетке происходят разнообразные многоэтапные процессы трансформации органических веществ. В составе биоценоза имеются бактерии, которые способны потреблять только определенные углеводороды или аминокислоты. Наряду с этим имеется большое число бактерий, участвующих в нескольких этапах разложения органического вещества. Они могут использовать сначала белки, а затем углеводы, окислять спирты, а затем кислоты или спирты и альдегиды и т. д. Одни виды микробов могут вести распад органического вещества до конца, например до образования углекислого газа и воды, другие только до образования промежуточных продуктов. По этой причине при очистке сточных вод дают необходимый эффект не отдельные культуры микроорганизмов, а их естественный комплекс, включая и более высокоразвитые виды [Роговская Ц. И., 1967 г.]. [c.209]

Назрела необходимость систематизировать и упорядочить литературные данные периодической печати об отдельных микробах-деструкторах, применявшихся для очистки промышленных стоков или потенциально пригодных для этого, а также дать сводку собственных исследований по очистке воды от синтетических органических соединений и микроорганизмов. При очистке сточных вод чистыми культурами бактерий или их комплексами возникает потребность в освобождении воды от микробных клеток, поскольку в чистых культурах они не оседают подобно активному илу. При этом мы считали целесообразным привести таксономическую и биохимическую характеристику не только микробов, способных вызывать разложение и трансформацию органических веществ непосредственно в водной среде, т. е. функционирующих в очистных сооружениях, но также собрать сведения о микробах-деструкторах, функционирующих в почвах либо в условиях лабораторного эксперимента. [c.6]

На основе изложенного можно придти к выводу, что богатство почвы спороносными бактериями и наличие в ней определенных видов этих микроорганизмов отражают направление трансформации органического вещества, свойственного собственно почве. Отсюда следует, что состояние спорообразующих бактерий выявляет тип почвообразовательного процесса. [c.239]

Определение состава промежуточных и конечных продуктов процесса биологического окисления органических веществ — большая и очень сложная проблема, в применении к очистным сооружениям канализации практически не решенная. Сложность проблемы обусловлена колебаниями состава исходного сырья, а также изменчивостью условий работы очистного сооружения. Однако в приложении к процессам, происходящим в очистных сооружениях, можно, по-видимому, говорить о тех же основных путях трансформации органических веществ, какие встречаются в природных условиях и свойственны многим микроорганизмам. В качестве примера рассмотрим этапы окисления ациклических углеводородов (алканов). [c.159]

Величина концентрации того или иного ингредиента в воде водохранилища является средней для первых лет его становления. Для более точного расчета концентрации ингредиента следует применять различные эмпирические коэффициенты. Так, для первой половины первого года становления при расчете концентрации биогенных и органических веществ почвенного, растительного и планктонного происхождения следует пользоваться эмпирическими коэффициентами, помещенными в первой графе табл. 1—6, для второй половины — во второй графе, а для характеристики средней годовой концентрации — данными табл. 10. Эмпирические коэффициенты дают возможность с некоторым приближением учесть трансформацию органических веществ, выделяемых в воду различными источниками — растительностью, планктоном и почвами. [c.111]

В естественных условиях фенолы образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в. донных отложениях. Фенольные остатки в большом количестве содержатся в природном полимере лигнине, входящем в состав древесины, и в гумусовых кислотах. [c.210]

В почвенных средах роль соединений металлов в катализе процессов окисления органического вещества также весьма существенна. В этих процессах первым этапом, определяющим окислительную трансформацию органических веществ при протекании химических реакций на поверхности, является адсорбция. Эффективность каталитических процессов на поверхности зависит от структуры и свойств минералов глины или оксидов металлов и от природы ксенобиотика, а также от реакционных условий. [c.295]

Применение очищенных препаратов -- логически наиболее естественный способ практического использования активности отдельных ферментов микробных клеток для трансформации органических веществ. Однако технически этот подход реализуем лишь в том случае, если ферментные препараты могут быть получены сравнительно легко, если ферменты стабильны и не требуют кофакторов и т. д. [c.538]

Не боясь повториться, отметим, что моделирование экосистем больших стратифицированных озер требует применения трехмерных моделей ввиду огромного разнообразия гидрофизических условий в водоеме, связанного именно с большими размерами водоема. Эти модели должны воспроизводить процессы трансформации органического вещества и биогенов, перенос, седиментацию и турбулентную диффузию субстанций. Важным свойством моделей экосистем является выполнение для них закона сохранения веществ при отсутствии источников и стоков или законов изменения, если есть обмен веществом на границах водоема. Выполнение законов сохранения обеспечивается, с одной стороны, согласованностью моделей экосистем с моделями гидродинамики водоема, для которых выполняется закон сохранения массы воды, с другой — соответствующей требованию консервативности конструкцией операторов, описывающих трансформацию органического вещества и биогенов. [c.177]

Область й разобьем на ячейки, внутри которых в экологических моделях будут воспроизводиться процессы трансформации органического вещества и биогенов, а обмен веществом между ячейками за счет переноса субстанций течениями будет определяться на основе построенного поля скорости (см гл. 3). Для этого каждому узлу исходной сетки (х у у, г ) е 2 поставим в соответствие ячейку нового разбиения [c.183]

В естественных условиях фенолы образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в донных отложениях. [c.28]

Ниже мы рассмотрим закономерности биохимической кинетики применительно к моделированию процессов биологической очистки сточных вод и разработке моделей трансформации органических веществ в водных экосистемах. Принципы моделирования и расчета биохимических реакторов изложены в [54]. Биохимический процесс окисления кислородом органических веществ в сточных водах осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антогонизма). [c.146]

При разработке моделей трансформации органических веществ в экосистемах необходимо учитывать, что она связана с совокупностью чрезвычайно разнообразных физических, химических, биохимических и биологических процессов. Направление и скорость трансформации зависят от температуры, поверхностей раздела, биологических и химических катализаторов и ингибиторов, pH среды и ее газового состава, состава и состояния микробиологического сообщества и от внешнеметаболических связей в нем, условий перемешивания и др. Трансформирующие- [c.150]

Кинетические модели трансформации органических веществ основаны на аналогиях с простейшими моделями химических, биохимических, трофодинамических (связи субстрат — организмы или хищник —жертва ) процессов (табл. VI-3). Наиболее широко используется химическая аналогия, особенно уравнение простой реакции 1-го порядка. Широкое использование этого-уравнения объясняется его простотой и возможностью легко рассчитывать константу скорости по экспериментальным данным, а также получать аналитические решения упрощенных уравнений турбулентной диффузии неконсервативного вещества. [c.151]

Еще 10 лет тому назад Н. Д. Иерусалимский — крупный советский микробиолог— писал Некоторые этапы химических синтезов трудны и сопровождаются образованием большого числа изомеров и побочных продуктов. В таких случаях полезную услугу могут оказать ферментные препараты или живые носители ферментов — микроорганизмы. От небиологических катализаторов они выгодно отличаются специфической направленностью своего действия. К тому же вызываемые ими биохимические процессы протекают при обычных температурах и давлении. Их осуществление не требует ни антикоррозийной аппаратуры, ни крупных энергетических затрат . В значительной мере благодаря его инициативе в СССР были начаты интенсивные исследования в области инженерной микробиологии. Однако, как уже говорилось выше, применение микроорганизмов в целях направленной трансформации органических веществ существенно ограничивалось спецификой работы с микроорганизмами или выделенными ферментами, которые требовали специальных условий для получения, сохранения и воспроизводства. В настоящее время известны пути стабилизации (иммобилизации) ферментов путем либо химической фиксации активной конформации с помощью дифункциональных (сшивающих) реагентов, либо химической прививки к полимерным носителям и даже к стеклу, либо включения в гель инертного полимера. Это позволило превратить ферменты из крайне нестойких веществ в довольно стабильные, препараты, которые могут неоднократно вводиться в реакционную массу в качестве катализатора. Более того, стало возможным, не выделяя фермент, проводить такую иммобилизацию прямо на клеточном уровне, используя выращенную культуру соответствующего микроорганизма. Все это позволяет рас-сч1итывать в ближайшие годы на широкое и эффективное В1недрение методов ферментативного превращения не только в лабораторную, но и в промышленную практику. Именно поэтому мы надеемся, что появление даже неполной сводки, составленной американскими специалистами, вызовет интерес у советского читателя. [c.6]

С.Н. Чуковым в Санкт-Петербургском государственном университете выполнены исследования по антропогенному воздействию на трансформацию органического вещества в почве. [c.556]

Некоторый интерес представляют данные по величине отношения окисляемости к Сорг. (Оз ок. Сорг.). Б. А. Скопинцев [166] предложил судить по этой величийе о степени трансформации органического вещества природных вод. При значении Ог ок. Сорг. около 0,6 в водах содержится свежее , малоизмененное органическое вещество, а при величине, превышающей единицу, воды характеризуются биохимически стойким, метаморфизованным органическим веществом. Мы располагаем значениями этого коэффициента по 190 пробам (см. табл. 24). В среднем он равен 0,5, что свидетельствует о наличии и преобладании в грунтовых водах свежего нестойкого в биохимическом отношении органического вещества. [c.70]

Некоторые ферменты катализируют в биологических системах перенос различных группировок с одного вещества па другое в процессе разнообразных трансформаций органических веществ такие ферменты носят название трансфераз Сюда относятся переносчики метильных групп метилтранс< феразы), различных ацильных групп ацилтрансферазы), фосфатных группировок (киназы) и др. Особое значение имеют трансаминазы, с помощью которых осуществляется превращение различных кетокислот в аминокислоты и обратно.. [c.37]

Для увеличения силы тяги аэратора целесообразно предусмотреть возможность небольшого отклонения оси аэратора от вертикали в плоскости осей аэратора и рукояти. При этом внешние по отношению к неподвижной опоре лопатки будут больше заглублены и возникнет дополнительный гребной эффект. В альгализированных биологических прудах наряду с бактериальной микрофлорой в процессе изменения величины БПК принимают существенное участие и микроводоросли. В поступающей в биологические пруды сточной воде наблюдается резко выраженный процесс трансформации органических веществ сточных вод в вещество клеток микроводорослей, а это приводит к увеличению БПК. [c.218]

Гуминовые соединения, несмотря на свое обилие в природных условиях и очевидное участие в процессах трансформации органического вещества, о чем легко было заключить по исчезновению их бурой окраски при оглеении и подзолообразовательном процессе, долгое время рассматривали как инертные конечные продукты обмена с медленным разложением в аэробных условиях под действием автохтонной микрофлоры Виноградского , в основном в результате соокисления преимущественно артробактерами, корине-формами, нокардиями. Эти представления резко изменились в результате работ Д. Ловли по обмену железа. Он и его последователи установили, что гуматы могут участвовать в обмене в трех вариантах [c.282]

На формирование химического состава подземных вод биохимические процессы влияют не только прямым, и косвенным образом. В частности, большое значение имеет деятельность организмов по подготовке (трансформации) органических веществ для их последующих взаимодействий с химическими элементами подземных вод. Так, деятельность многих микроорганизмов ведет к формированию кислородсодержащих органических соединений, являющихся активными комплек-сообразователями по отношению ко многим 18-электронным элементам (Ре, 1п, Си и др.). [c.70]

Модель В. В. Меншуткина и О. Н. Воробьевой (1987). В этой модели использовалось двухслойное разбиение на сравнительно небольшое число ячеек — всего около 60. Средняя глубина в мелководной части озера считалась постоянной. В модели использовалась осредненная по глубине система течений, неизменная на протяжении года. Поле температуры задавалось на основе данных наблюдений. Биотическая часть модели была представлена обобщенными биомассами фито- и зоопланктона, распределенными по отдельным ячейкам, на которые разбит водоем. Гидрохимическая часть модели основалась на сведении баланса азота и фосфора как в органической, так и в минеральной формах. Состояние экосистемы описывалось шестью переменными обобщенной сырой биомассой фито- и зоопланктона А и Z концентрацией растворенных в воде форм фосфора Р, доступных для потребления водорослями концентрацией растворенных в воде форм азота N концентрацией фос ра в детрите и бактериопланктоне DP концентрацией азота в детрите и бактериопланктоне DN. Параметры и коэффициенты биохимической трансформации органического вещества и биогенов были определены В. В. Меншуткиным по данным наблюдений Ладожской экспедиции Института озероведения РАН, полученным в 1976—1979 гг. Созданная модель была верифицирована на основе данных наблюдений за период 1981—1983 гг. Несмотря на весьма значительную схематизацию гидродинамики озера и его геометрии, отсутствие в модели воспроизведения зимнего периода, модель вполне реалистично воспроизвела динамику биомассы фитопланктона в вегетационные периоды 1981—1983 гг., распределе- [c.196]

Леонов А. В., Осташенко М. М Лаптева Е.Н. Математическое моделирование процессов трансформации органического вещества и соединений биогенных элемешш в водной среде предварительный анализ условий функционирования экосистемы Ладожского озера / Водные ресурсы. 1991. №1. С. 51—72. [c.348]

Как следует из баланса (см. табл. 2), в водной толще Рыбинского водохранилища разлагается 406 тыс. т органического вещества (по углероду). Если пренебречь небольшой долей участия в деструкционных процессах ВОВ, стойкого к микробиальному воздействию, то эта величина составит 53 % валовой продукции фитопланктона. С учетом того, что часть свежесинтезированного ВОВ сбрасывается через гидроузел в нетрансформированном виде, степень минерализации ОВ фитопланктона в водной массе будет несколько выше и составит около 60 %, а не 90 %, как принималось, ранее [16]. Остальная его часть достигнет дна и подвергнется дальнейшим преобразованиям уже в составе иловых отложений. О значительном поступлении в донные отложения остатков отмершего фитопланктона свидетельствует высокая среднегодовая деструкция ОВ в илах как в 1981 г. (28% исходной первичной продукции), так и в предыдущие годы [7, 14], а также возрастание заиленных площадей водохранилища [9]. Появление максимума деструкции в илах в октябре 1981 г. [7] непосредственно вслед за массовым отмиранием водорослей, прямо указывает на масштабность поступления их неразложившихся остатков в седименты. Здесь следует-подчеркнуть, что рассчитанная по балансу степень минерализации свежесинтезированного ОВ ( 60%) очень близка к той, которая получена нами на основании детального анализа экспериментальных данных по трансформации органического вещества фитопланктона. То, что два независимых подхода к оценке одной и той же-составляющей баланса ВОВ приводят практически к одинаковому результату, свидетельствует об отсутствии существенных ошибок в расчетах. [c.23]

Трансформация органических веществ спорами имеет ряд свойств, представляющих интерес в связи с практическим использованием. Эти процессы обычно осуществляются в простых средах — дистиллированной или водопроводной воде, буферных растворах. Иногда для этого требуются добавки органических веществ в небольших концентрациях. Споры активны после длительного хранения (до трех лет в замороженном состоянии). Если процесс трансформации идет в бедной среде, то споры могут-быть отмыты и использованы еще 4—5 раз. Оптимум pH обычно выражен менее четко, чем у вегетативных клеток. Это позволяет использовать условия, предотвращающие заражение посторонними микроорганизмами. Подобные наблюдения стимулировали попытки применения трансформации с использованием спор в промышленных масштабах. Такая возможность продемонстрирована на следующих процессах 11а-гидроксилирования прогестерона и кортексолона спорами Aspergillus o hra eas [c.533]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология