Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ / Биотехнология

Микроорганизмы природных биоценозов для биоремедиации почв и водных объектов Сибири, загрязненных нефтепродуктами

Диссертация

Автор: Емельянова, Елена Константиновна

Заглавие: Микроорганизмы природных биоценозов для биоремедиации почв и водных объектов Сибири, загрязненных нефтепродуктами

Справка об оригинале: Емельянова, Елена Константиновна. Микроорганизмы природных биоценозов для биоремедиации почв и водных объектов Сибири, загрязненных нефтепродуктами : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.23 / Емельянова Елена Константиновна; [Место защиты: Гос. науч. центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"] - Кольцово, 2009 - Количество страниц: 143 с. ил. Кольцово, 2009 143 c. :

Физическое описание: 143 стр.

Выходные данные: Кольцово, 2009






Содержание:

Список сокращений
Глава 1 Обзор литературы
11 Влияние нефти на окружающую среду
111 Воздействие нефтепродуктов на почву в условиях северного климата
112 Изменения в составе гумуса в результате загрязнения нефтью
113 Влияние загрязнения нефтью на почвенные ферменты
114 Особенности трансформации нефтезагрязнений в почве северных регионов
115 Влияние нефти на растения
116 Воздействие нефтепродуктов на животных и человека
12 Способы восстановления почв
121 Способы и определяющие факторы ремедиации
122 Сорбенты для сбора нефтепродуктов
123 Деструкция углеводородов микроорганизмами
124 Роль плазмид бактерий в биодеградации компонентов нефти
125 Коммерческие препараты на основе микроорганизмов для очистки почвы и водных объектов от нефтепродуктов
126 Фиторемедиация
127 Проведение биоремедиационных работ
Глава 2 Объекты и методы исследования
21 Методы выделения, идентификации и хранения штаммов-деструкторов нефтепродуктов
22 Методы изучения физиологических и биохимических свойств штаммов микроорганизмов
23 Методы изучения биодеградации нефтепродуктов
Глава 3 Результаты исследования и обсуждение
31 Выделение и идентификация штаммов-деструкторов нефтепродуктов
32 Морфолого-культуральные и физиологические свойства штаммов-деструкторов Yarrowia lipolytica, Acinetobacter calcoaceticus, Acinetobacter junii, Enterobacter sp
33 Биодеградация нефти бактериальными и дрожжевыми штаммами микроорганизмов
34 Оценка деструкции н-алканов микроорганизмами
35 Оценка деструкции ароматических углеводородов микроорганизмами
36 Исследование биодеструкции нефти в природных условиях
37 Рост растений в загрязненной нефтью почве и почве, очищенной биодеструкторами Yarrowia lipolytica и Enterobacter sp

Введение:
Актуальность темы исследования. Нефтедобывающая промышленность и трубопроводный транспорт по уровню негативного влияния на окружающую среду приближаются в перечне наиболее «грязных» отраслей в России к таким лидерам, как черная и цветная металлургия, нефтехимия и электроэнергетика. От всех объектов нефтегазовой отрасли в окружающую среду попадает большое количество загрязняющих веществ (Murygina et al., 2000).Основные вредные выбросы загрязнителей при добыче нефти и газа происходят при аварийном фонтанировании, опробовании и испытании скважин, испарениях из мерников и резервуаров, очистке технологических емкостей, на установках комплексной подготовки и очистных сооружениях (Мазур, 1996).Проведение рекультивационных работ в местах утечек является одним из важнейших природоохранных мероприятий, направленных на восстановление биогеоценозов загрязненных земель и водоемов.Проблема загрязнения окружающей среды нефтью особенно актуальна для Сибири, где располагается основной нефтегазоносный район России (территория Ханты-Мансийского автономного округа). Негативное влияние нефти распространяется на все составляющие экосистем Севера: ухудшается качество маломощного гумусового слоя, нарушаются аэрация, гидрологический режим и микрорельеф верхних горизонтов почвы, увеличиваются техногенные площади и, как следствие, изменяется биологическое разнообразие природных ландшафтов, разрушаются устоявшиеся трофические цепи. Загрязнение нефтью представляет собой экологическую опасность для живых организмов в связи с такими свойствами, как токсичность, канцерогенность, биоаккумуляция (возможность накопления компонентов нефти в живых организмах).Для уязвимых северных экосистем со специфическими природноклиматическими условиями (длительный период с отрицательными температурами воздуха, наличие многолетнемерзлых пород), где самоочищение происходит медленно, необходимость биоремедиации не вызывает сомнений. Легко разрушаемые при техногенном воздействии в результате интенсивного освоения природных ресурсов и медленно восстанавливающиеся природные экосистемы требуют разработки особого подхода к решению экологических проблем. Одно из приоритетных решений для Сибири - проведение биоремедиационных работ с использованием микроорганизмов-деструкторов и/или применение органо-минеральных сорбентов естественного происхождения.В связи с тем, что биологическая деградация нефти в окружающей среде начинается микроорганизмами-деструкторами, важно, чтобы их численность была высокой (особенно на начальном этапе восстановления экосистемы). Это не всегда возможно, поскольку микробоценоз страдает от токсического шока, вызываемого поступлением больших количеств нефти в случае разлива, и численность микроорганизмов сокращается. Внесение дополнительных количеств эффективных микроорганизмов-деструкторов (биодеструкторов) позволяет усилить и ускорить разрушение нефти. Для условий севера оптимальным является внесение психротолерантных микроорганизмов, способных функционировать при пониженных температурах. Целесообразным является внесение подкормки для микроорганизмов в виде минеральных и органических веществ для создания оптимальных условий жизнедеятельности. Одним из эффективных приемов биоремедиации является сочетание использования штаммов-деструкторов, природных сорбентов, высева травянистых растений. Эти технологии очистки от нефтепродуктов являются перспективными, поскольку позволяют без значительного ущерба для природы восстановить экосистемы.Цель исследования. Целью исследования являлось выделение психротолерантных микроорганизмов-нефтедеструкторов и создание ассоциаций, способных эффективно деградировать нефть и нефтепродукты в климатических условиях Сибири с перспективой их использования для биоремедиации.Основные задачи исследования: 1. выделение и идентификация штаммов микроорганизмов, утилизирующих нефть; 2. оценка степени биодеградации н-алканов и ароматических углеводородов микроорганизмами-деструкторами, выделенными из природных биоценозов; 3. создание ассоциаций штаммов микроорганизмов, включающих разные таксономические группы, способных к эффективной утилизации нефти; 4. оценка роста и развития растений в очищенной биодеструкторами почве.Научная новизна работы. Выделены и идентифицированы новые штаммы микроорганизмов, обладающие высокоэффективной нефтеутилизирующей активностью, адаптированные к климатическим условиям Сибири, способные к росту в широком диапазоне рН и содержания NaCl. Определена степень утилизации углеводородов нефти Западной Сибири и республики Коми штаммами выделенных микроорганизмов.Практическая значимость. Полученные штаммы микроорганизмов, часть из которых защищена патентами (№ 2272071, № 2271390 в приложении), предложены для использования с целью биоремедиации окружающей среды (почв, водоемов), очистки нефтезагрязненных промышленных объектов в условиях северного климата.Положения, выносимые на защиту: 1. бактериальные штаммы Acinetobacter junii El 133, Acinetobacter calcoaceticus El 134, Acinetobacter calcoaceticus El 135, выделенные из антропогенно загрязненной реки, Enterobacter sp. В 1024, выделенный из эвтрофного озера, дрожжи Yarrowia lipolytica Y 1064, выделенные из торфа, являются эффективными биодеструкторами нефти, утилизирующими до 97% н-алканов и до 53,5% ароматических компонентов нефти.2. обработка нефтезагрязненных сред ассоциацией штаммов Yarrowia lipolytica Y 1064 и Enterobacter sp. В 1024, штаммами Acinetobacter способствует ускорению деструкции нефти.3. утилизация нефти происходит с большей эффективностью в ассоциации Yarrowia lipolytica Y 1064 и Enterobacter sp. В 1024 по сравнению с применением монокультуры штамма Yarrowia lipolytica Y 1064.Апробация работы. Материалы диссертации доложены на международных конференциях «Проблемы биодеструкции техногенных загрязнителей окружающей среды» (Саратов, 2005), «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (Иркутск, 2005), международном Конгрессе «Экватэк-2004» (Москва, 2004), международных конференциях «Добыча, подготовка, транспорт нефти и газа» (Томск, 2004), «Наука и Бизнес. Поиск и использование новых биомолекул: биоразнообразие, окружающая среда, биомедицина» (Пущино, 2004), «Прогрессивные научные технологии для здоровья человека» (Кара-Даг, Украина, 2003), «Innovate roles of biological resource centers» (Tsukuba, Japan, 2004), межрегиональных научно-практических конференциях «Биология микроорганизмов и их научно-практическое использование» (Иркутск, 2004), «Современные проблемы геохимической экологии и сохранения биоразнообразия» (Бишкек, Киргизия, 2003), Международном Байкальском Симпозиуме по микробиологии «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водоемов» (Иркутск, 2003), межрегиональном совещании «Проблемы биоремедиации в XXI веке» (Красноярск, 2002).Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.Личный вклад. Автору принадлежат постановка задач, выделение природных изолятов микроорганизмов из различных биоценозов, их идентификация, выявление биохимических и физиологических свойств, выделение ДНК, амплификация, оценка нефтеутилизирующей активности, создание ассоциаций штаммов микроорганизмов, постановка и осуществление опытов с растениями.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, списка литературы из 236 наименований, в т.ч. 85 на иностранном языке, приложения. Работа изложена на 143 листах машинописного текста и содержит 16 таблиц и 21 рисунок.