- •Сведения о научной работе
- •Аннотация научной работы под девизом-шифром «Биодеструкция нефти»
- •Характеристика научной работы
- •Апробация нир
- •Содержание
- •Глава 1. Литературный обзор
- •1.1 Компоненты нефти и их воздействие на окружающую природную среду
- •1.2 Влияние нефтяного загрязнения на микробиологические процессы в почве
- •1.3 Биодеградация нефти
- •1.4 Методы оценки нефтяного загрязнения почв
- •1.4.1 Нормирование загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами
- •1.4.2 Методы контроля
- •1.4.2.2 Газовая хроматография
- •1.5 Методы восстановления нефтезагрязненных экосистем
- •1.5.1 Методы рекультивации нефтезагрязненных почв
- •Глава 2 Экспериментальная часть
- •2.1 Объект исследования
- •2.2 Биопрепарат
- •2.3 Исследование биодеструкции нефраса углеводородокисляющими микроорганизмами биопрепарата «мд»
- •2.4 Приготовление минеральной и питательной сред
- •2.5 Способы стерилизации
- •2.6 Методика определения количества клеток высевом на плотные питательные среды (метод Коха)
- •2.6.1 Приготовление разведений
- •2.6.2 Посев
- •2.6.3 Подсчет выросших колоний
- •2.7 Химический анализ методом газовой хроматографии
- •2.8 Анализ метаболитов методом хромато-масс-спектрометрии
- •2.9 Оценка эффективности деструкции нефти углеводородокисляющими микроорганизмами
- •2.10 Изучение деструкции нефти биопрепаратом «мд» (сухой) в пробах сапропели методом ик-спектроскопии
- •2.10.1 Объекты и методы исследования
- •2.10.2 Анализ нефти методом ик-спектроскопии
- •Глава 3. Результаты и их обсуждение
- •3.1 Изучение процесса деструкции нефраса углеводородокисляющими микроорганизмами биопрепарата «мд» методом газовой хроматографии
- •3.2 Оценка эффективности деструкции нефти углеводородокисляющими микроорганизмами методом газовой хроматографии
- •3.3 Изучение деструкции нефти биопрепаратом «мд» (сухой) в пробах сапропели методом ик-спектроскопии
- •Список литературы
3.2 Оценка эффективности деструкции нефти углеводородокисляющими микроорганизмами методом газовой хроматографии
Из проб, отобранных из нефтезагрязненных болот и водоемов во время работ по рекультивации в г. Стрежевой (Томская область) летом 2012 года выделены 10 новых штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов.
Штаммы прошли процедуру секвенирования (расшифровки нуклеотидной последовательности ДНК и РНК для получения формального описания ее первичной структуры), что позволило определить их родово-видовую принадлежность.
Идентифицированные штаммы были посеяны на жидкую минеральную среду с добавлением нефти в качестве единственного источника углерода.
По данным анализа остаточных количеств нефти методом газовой хроматографии судили об эффективности деструкции определенных классов углеводородов новыми штаммами углеводородокисляющих микроорганизмов. Из штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов наиболее эффективных к деструкции нефти будет разработан новый биопрепарат, в связи с этим, для сохранения коммерческой тайны штаммам были присвоены следующие кодовые названия: 3а, 33, 42, 131, 21, 32, 3б, 312, 6а, 61.
В таблице 3.1 представлены результаты по деструкции нефти новыми штаммами углеводородокисляющих микроорганизмов. Показано содержание остаточных классов углеводородов, в скобках указан процент снижения концентрации по сравнению с первоначальным содержанием.
Из таблицы видно, что штаммы 3а, 3б и 33 проявляют наибольшую активность к деструкции изопарафинов, в процессе деструкции они снижают концентрацию изоалканов на 87,4, 59,8 и 52,4%, соответственно. Штамм углеводородокисляющих микроорганизмов с кодовым названием 3б – единственный из всех штаммов способный к 100%-ной деструкции олефиновых углеводородов. Штамм 3б также способствует минимальному накоплению ароматических углеводородов в процессе биотрансформации, что немаловажно в связи с токсичностью аренов.
Все исследуемые штаммы микроорганизмов проявили активность к деструкции нафтенов, что связано с простым строением углеродного скелета данного класса углеводородов.
Штамм 42 показал наибольшую активность к деструкции всех классов углеводородов в целом. Также штамм 61 имеет эффективные показатели деструкции всех классов углеводородов, но процесс биотрансформации в его случае протекает медленнее, о чем свидетельствуют большой процент содержания аренов и индивидуальных компонентов в смеси. Скорость деструкции является не менее значимой характеристикой, чем эффективность.
Таким образом, можно сделать предположение о том, что штаммы углеводородокисляющих микроорганизмов с кодовыми названиями 3а, 33, 42 и 3б в комплексе будут способствовать наибольшей скорости и эффективности деструкции нефти.
Практическая помощь нефтяной микробиологии в решении проблемы деструкции нефти и нефтепродуктов заключается в выделении чистых культур углеводородокисляющих микроорганизмов, установлении их родовой принадлежности и степени активности в окислении нефтей и нефтепродуктов.
Наиболее активные штаммы углеводородокисляющих микроорганизмов, окисляющие в значительной степени устойчивые к биодеградации компоненты нефти, являются наиболее перспективными для создания на их основе биопрепаратов по очистке почв и водных акваторий от нефтяного загрязнителя.
Исследование способности микроорганизмов окислять конкретные классы углеводородов в составе нефтей, как было показано выше, позволяет в перспективе создавать биопрепараты целевого назначения.