1Биологийн тэнхим, БУС, ХААИС
2НЭМҮТ
Өгүүллийн PDF-ийг татах
1. Changes in microorganism’s quantity or activity can precede detectable changes in soil chemical properties, thereby providing an early sign of soil improvement or early warning soil degradation.
2. Erdenet mining factory soil has approsintly 0.59*106 cell/g and control soil has 1.17*106 cell/g. Herein bacteria were 57%, actinomycete 31% and fungi 12%. But control soil bacteria were 83%, actinomycete 16% and fungi 1%.
3. We have chosen deferent by morphology separate 29 cleanly cultures. In tolerance of heave metal, cultures which extracted from 1415 m level is tolerant against 6 mM of Fe, 5 mM of Pb, 3 mM of Mo and Cu, 1 mM of Cr
Судалгааны ажлын үндэслэл
Монгол Улсын Засгийн газрын 2008-2012 онуудад хэрэгжүүлэх үйл ажиллагааны хөтөлбөрийн зорилтод заасан “Экосистемийн тэнцвэрт байдлын алдагдлыг зогсоох, хамгаалах, ашиглах замаар хөгжлийн тогтвортой орчинг бий болгох” чиглэлийн хүрээнд, мөн Засгийн газрын “Үндэсний инновацийн тогтолцоог хөгжүүлэх хөтөлбөр 2008-2015”, Монгол улсын шинжлэх ухаан, технологийг хөгжүүлэх мастер төлөвлөгөө 2007-2020” –ын “Биотехнологийг ШУ, технологийн тэргүүлэх чиглэл болгон хөгжүүлэх заалтыг хэрэгжүүлэхийн тулд энэ судалгааны ажлыг хийсэн.
Монгол улсад 2009 оны байдлаар уул уурхайн олборлох үйлдвэр 722 байгаагаас 323 нь үйл ажиллагаагаа явуулж байна. Геологи хайгуул, уурхайн малталтаар олон мянган шоо метр уулын чулуулгийг газрын хэвлийгээс ухан гаргаж, жил бүр ил уурхайн ашиглалтын үед үржил шимт хөрсийг хуулан хөрс, усыг хүнд металлаар бохирдуулсаар байна. Хохирол учирсан газрын хэмжээ 2006 онд 11078.9 мян.га, 2007 онд 14079.6 мян.га, 2008 онд 12341.4 мян.га байсан бол 2009 онд 11167.6 мян.га болсон байна [Mongolian statistical yearbook. P. 17, 2009].
Судлагдсан байдал
Бактериас гадна хөгц мөөгний тоо хөрсний бохирдлыг илтгэгч болдог. Судлаачдын судалгаагаар ширэгт-үнсэн саарал хэв шинж бүхий хөрсөнд Aspergillus болон Fusarium –ийг төрлийн төлөөлөгчид илүүтэй байсан ба Gliocladium болон дээрхи хэв шинжинд давамгайлан ургадаг Penicillium хөгц мөөгний тоо багасдаг [Марфена ба бусад, 1996].
Голландын хэсэг эрдэмтэд хүнд металлаар бохирдсон газраас дөрвөн төрлийн актенобактерийн омог ялган авсан бөгөөд эдгээрийн нэг болох Streptomyces никлийн 85.2 мM концентрацид тэсвэрлэн амьдарч чадаж байгааг тогтоосон. Энэ чадвар дээр үндэслэн хөрс никлээр бохирдохоос хязгаарлах, микробиологийн аргаар хөрсийг сэргээх оролдлогыг хийж байна [Nietzsche S. et all, 2008].
Rathnayake нарын судалгаагаар бохирдоогүй хөрснөөс ялгасан бактери нь Cd, Cu, Zn зэргийг тэсвэрлэж байсныг тогтоосон (Rathnayake V. N., 2009).
Америкийн хэсэг судлаачид металлыг өөртөө нэгдүүлэх чадвартай Ralstonia metallidurans CH34 омгийг хөрснөөс илрүүлсэн. Энэ омог нь хүнд металлыг эсийн ханандаа хуримтлуулдаг, грам сөрөг бактери байсан. Ralstonia metallidurans бактери нь хүрээлэн буй орчны хортой элементийн агууламжийг тодорхойлогч болдог. Энэ омог нь хөрсөн дэх 5 мг/кг Cd –ийг 1 мг/кг болтол нь бууруулж байсан. BMSR (Bio Metal Sludge Reactor) реакторт туршиж үзэхэд 3.7 мг/л Zn –ийг 0.3 мг/л, 0.06 мг/л Cd –г 0.00, 3.5 мг/л Pb –г 0.2 мг/л, 0,4 мг/л Cu –г 0.03 мг/л болгож бууруулж байсан [Diels et al., 1999].
Судалгааны ажлын зорилго
Геологи хайгуул, уул уурхайн малталтаар газрын хэвлийгээс ухан гаргасан хөрсөнд агуулагдах хөрснөөс дээж авч, хүнд металлын өндөр концентрацид тэсвэртэй бактерийн цэвэр өсгөвөр гарган авахад оршино.
Судалгааны ажлын зорилт:
1. 1г хөрсөнд агуулагдах нийт микрофлорын (бактер, актиномицет, хөгц мөөг) бүрэлдэхүүний тоог тодорхойлох
2. Хөрснөөс ялгаж авсан бактерийн физиологи, биохимийн идэвхийг тодорхойлох
3. Цэврээр ялгаж авсан бактерийн антигонист (эмгэг төрүүлэгчдийн эсрэг) идэвхийг тодорхойлох
4. Бактерийн хүнд металл тэсвэрлэх чадварыг тодорхойлох
Судалгааны ажлын шинэлэг тал, ач холбогдол
Сүүлийн арав гаруй жил хөрсний эрүүл ахуйн микробиологийн судалгаа болон хөрсний бичил биетний хүнд металл тэсвэрлэх чадварын судалгаа эрчимтэй хийгдсээр ирсэн. Бидний энэхүү судалгааны ажил алтны; зэс, молибдений; чулуу нүүрсний; нефтийн; төмрийн орд газрын ашиглалтын болон нөхөн сэргээлтийн дараах хөрсний дээжинд микробиологийн судалгаа явуулж байгаагаараа онцлог юм. Уул уурхайн нөлөөгөөр бохирдсон хөрснөөс биоиндикатор бактерийн цэвэр өсгөвөр ялгаж авах ажлыг Монголд анх удаагаа эхлүүлж байна.
Судалгааны үр дүн
Монгол-Оросын хамтарсан уул уурхайн баяжуулах “Эрдэнэт” үйлдвэр нь зэс, молибдений хүдрийн олборлолт, баяжуулалтаар Ази тивдээ томоохонд тооцогддог үйлдвэр юм. 1978 онд хоёр орны засгийн газар хоорондын гэрээний дагуу “Эрдэнэтийн овоо”-ны орд газарт байгуулагдсан. Орд газар нь улсын нийслэл Улаанбаатар хотоос баруун хойд зүгт 340 км, Дархан хотоос баруун зүгт 180 км, Булган аймгийн төвөөс хойт зүгт 60 км, мөн Оросын Холбооны Улсын хилээс 140 км-т тус тус байрладаг.
Одоо тус үйлдвэр 550 мянган тонн зэсийн баяжмал буюу 130 мянган тонн цэвэр зэс үйлдвэрлэж байна. Үйлдвэрийн нөөцийг анх 1,5 тэрбум тонн хүдэр буюу 7,5 сая тонн цэвэр зэс гэж тооцсон бол өнгөрсөн 30 жилийн хугацаанд ашигласнаар бодоход одоо дөрвөн сая тонн нөөц үлдсэн.
2012 оны 6 сард Эрдэнэт хотын УБЭҮ-ийн төв уурхайн горизонтын 3 түвшингийн 7 цэгээс 21 дээжийг авсан. Уурхайн хөрстэй харьцуулах зорилгоор хяналтын цэг болгож уурхайгаас 3 км зайд орших “Эрдэнэт овоо” –ны ойролцоох 1 цэг сонгон 3 дээж авсан. Горизонтын нэг түвшний 3 цэг хооронд 30-40 метрийн зайтай. Нийт 3 түвшин, хяналтын цэгтэй 8 цэгээс 24 хөрсний дээжийг авч судалгааг явуулсан:
Хүснэгт 1. 1 г хөрсөнд агуулагдах нийт бичил биетний тоо болон микрофлорын бүрэлдэхүүнийг судалсан дүн
Уулын Баяжуулах Эрдэнэт Үйлдвэрийн олборлолт эд явагдаж байгаа уурхайн хөрсөнд 0.011 сая.эс/г – 1.51 сая.эс/г бичил биетэн агуулагдаж байна. Хяналтын цэгт 1.165 сая.эс/г бичил биетэн агуулагдаж байна. Горизонтын 1355 метрийн түвшний хөрс микрофлорын бүрэлдэхүүнээр баялаг байна.
Зураг 1. Микрофлорын бүрэлдэхүүнээр харьцуулсан зураглал
Тайлбар: Бараг бүх дээжинд бактер хамгийн их, хөгц хамгийн бага хэсгийг эзэлж байна. 1 граммд агуулагдах бичил биетнийхээ тоогоор 1355 м –ийн түвшнийх хяналтын цэгтэй ойролцоо байсан боловч бактерийн тоогоор 1.7 дахин бага байна.
Зураг 2. Нийт бичил биетний тоог горизонтын түвшингээр харьцуулсан байдал
Тайлбар: Далайн түвшний 1280 м буюу уулын хамгийн гүн цэгт бичил биетний тоо маш бага байгаа нь харагдаж байна. Энэ цэгт том том хайргатай, гялалзсан мөнгөлөг өнгийн шороотой (зэсийн агууламж өндөр) байсан учир бичил биетэн цөөн тоотойгоор агуулагдаж байна. 1355 метрийн түвшин хяналтын цэгтэй ойролцоо тоотой гарсан байна.
Зураг 3. Уурхайн хөрсний микрофлорын бүрэлдэхүүнийг хувиар илэрхийлж хяналтын цэгтэй харьцуулсан зураглал
Тайлбар: Уурхайн микрофлорын бүрэлдэхүүнийг хяналтын цэгтэй харьцуулахад бактерийн эзлэх хувиар бага, актиномицет болон хөгцийн эзлэх хувиар илүү байна.
Зураг 4. Цэврээр ялгаж авсан өсгөвөрүүд
Зураг 5. Дээж тус бүрээр хүнд металл тэсвэрлэсэн дүнг харьцуулсан зураглал
Нийт 4 цэгийн хүнд металл тэсвэрлэсэн байдлыг харьцуулахад хар тугалгын 5мM концентрацид бүх дээжнээс ургалт өгсөн бол төмөр дээр хяналтын цэгээс бусад нь
6мM –ийг, зэсийн 3мM дээр 1 болон 3-р цэгүүд, молибдений 3мM –д 2-р цэг, хромын 1мM дээр 2 болон 3-р цэгүүд тус тус идэвхийг үзүүлсэн байна.
Хэлцэмж
2012 оны үр дүнг өмнөх жилтэй харьцуулахад бичил биетний тоо өссөн байна. Эрдэнэтийн уурхайн хөрсний бичил
биетний тоо хамгийн бага байгаа бол нөхөн сэргээлт хийсэн Заамарын уурхайн хөрс бичил биетний тоогоор харьцангуй илүү байна.
Зураг 6. Алтны, нефтийн болон зэс-молибдений уурхайн хөрсний микрофлорын бүрэлдэхүүнээр харьцуулсан дүн (1 грамм хөрсөнд агуулагдах нийт бичил биетний тоогоор)
Зураг 7. Микрофлорын бүрэлдэхүүний эзлэх хувиар харьцуулсан дүн (2012 оныхоор)
Хөрсөнд агуулагдах микрофлорын бүрэлдэхүүний харьцаа хэвийн харагдаж байна. Хөрсөнд ойролцоогоор бактер 70%, актиномицет 20%, хөгц 10% агуулагдаж байвал хэвийн микрофлортой гэж үздэг.
Зураг 8. Хүнд металлын давсны үйлчлэлд үзүүлсэн үр дүн
Бүгд зэсийн 3 мM –ийг, Тамсагийнх хар тугалгыг (8мM); Эрдэнэтийх төмөр (6мM), молибденийг (3мM); Заамарых хром (6мM), цайрыг (6мM) тус тус илүү өндөр тэсвэрлэж байна.
Заамарын алтны уурхайн царгасны үндэс орчмын хөрс, Тамсагийн нефтийн уурхайн ойролцоох эрүүл газар, Эрдэнэтийн зэс-молибдений уурхайн горизонтын 1415 м –ийн түвшний хөрс тус бүрд индикатор бактериуд байх магадлал өндөр байсан. Иймээс туршилтыг дахин явуулж баталгаажуулах шаардлагатай.
Дүгнэлт
1. Уурхайн олборлолт явуулж байгаа нэг грамм хөрсөнд ойролцоогоор 0.59х106 бичил биетэн агуулагдаж байгаа бол хяналтын цэгт ойролцоогоор 1.17х106 бичил биетэн агуулагдаж байна.
2. Уурхайн хөрсний микрофлорын бүрэлдэхүүнийг авч үзэхэд бактери 57%, актиномицет 31%, хөгц мөөг 12% -тай агуулагдаж байна. Харин хяналтын цэгт бактер 83%, актиномицет 16%, хөгц мөөг 1% агуулагдаж байна.
УБЭҮ –ийн хөрснөөс морфологи шинжээрээ ялгаатай нийт 29 цэвэр өсгөвөр ялган авч хүнд металл тэсвэрлэх чадварыг тодорхойлсон. Зэсийн 3 мM, хар тугалгын 5 мM, төмрийн 6 мM, молибдений 3 мM, хромын 1 мM концентрацийг тус тус тэсвэрлэсэн. 1415 метрийн түвшнээс ялгасан өсгөвөрүүд хүнд металлын концентрацийг илүү өндөр тэсвэрлэж байсан.
- Эрдэнэт хотын Уулын баяжуулан үйлдвэрийн зэс
- молибдений ил уурхайн хөрсөнд хийсэн микробиологийн судалгаа
