Экологическая роль сульфидогенных бактерий в образовании сульфидов меди и железа

Иккерт, Ольга Павловна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическая роль сульфидогенных бактерий в образовании сульфидов меди и железа
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Экологическая роль сульфидогенных бактерий в образовании сульфидов меди и железа"

На правах рукописи

Иккерт Ольга Павловна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ СУЛЬФИДОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ В ОБРАЗОВАНИИ СУЛЬФИДОВ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА

03.02.08 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 з дек тг

Улан-Удэ - 2012

005047468

Работа выполнена в Томском государственном университете на кафедре физиологии растений и биотехнологии

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор биологических наук, профессор

Карначук Ольга Викторовна

доктор биологических наук, профессор

Намсараев Баир Бадмабазарович

доктор биологических наук, зав. лабораторией биотехнологии Терещенко Наталья Николаевна

Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН

Защита диссертации состоится «20» декабря 2012 г.. в часов на заседании Диссертационного совета Д.212.022.03 при ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет» по адресу: 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а, конференц-зал. Факс: (3012) 210588, e-mail: d21202203@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Бурятский государственный университет» и на сайте www.bsu.ru

Автореферат разослан «19» ноября 2012 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета, л

кандидат биологических наук Н.А. Шорноева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Загрязнение тяжелыми металлами различных экосистем представляет одну из наиболее серьезных экологических проблем современного общества. В производственных циклах добывающих и выплавляющих металлы предприятий образуются большие количества отходов и стоков, содержащих высокие концентрации растворенных тяжелых металлов или/и сульфата. Примерами таких отходов являются кислые шахтные дренажи (КШД) (Johnson, Hallberg, 2003), сточные воды предприятий по обогащению металлических руд (Barnes et.al., 1991), сточные воды кожевенных заводов (Shin et.al., 1997), фильтраты гипсовых отвалов (Deswaef et.al., 1996). Наиболее распространенные загрязнители в этих экосистемах -Си, Zn, Cd, As, Ni, и Fe. Их концентрация варьирует от 10'6 до 102 г/л (Huisman, 2006). В частности, среднее количество меди, поступающее в почвы составляет 35 кг/км2 в год. По оценкам 19300 км рек и примерно 72000 Га озер и резервуаров в мире нанесен серьезный ущерб КШД (Johnson, 2005). Сходную проблему представляет шлак от металлургических предприятий, который размещается в хвостохранилищах и на свалках и содержит высокие концентрации (потенциально ценных) тяжелых металлов.

Сульфидогенные микроорганизмы обладают способностью связывать металлы в нерастворимые сульфиды и являются основными агентами, обеспечивающими естественную очистку природных и техногенных экосистем. Образующие сероводород организмы могут быть использованы в биотехнологиях очистки от металлов сточных вод и отходов горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности. Существует два основных пути образования H2S прокариотами -диссимиляционное и ассимиляционное восстановление сульфата. В процессе диссимиляционной сульфатредукции электроны от органических соединений/водорода переносятся на конечный акцептор -сульфат. Этот процесс приводит к запасанию энергии клетками сульфидогенных микроорганизмов, в том числе и сульфатредуцирующих прокариот (СРП), и образованию значительных количеств H2S. В процессе ассимиляционной сульфатредукции S04 восстанавливается сульфидогенными бактериями в биосинтетических путях образования серосодержащих аминокислот. Впоследствии сбраживание органических соединений приводит к высвобождению восстановленной серы в форме сероводорода сульфидогенными бактериями (СГБ).

Несмотря на то, что процессы образования сульфидов металлов в природных и техногенных экосистемах вызывают пристальное внимание

исследователей, их минералогический и химический состав химический состав остается малоисследованным. Основное внимание до сих пор было направлено на изучение образования диагенетического сульфида железа, пирита, в осадках Мирового океана. Образование сульфидов металлов отличных от железа остается малоизученным. Отчасти причиной этому является невозможность проведения экспериментов с чистыми культурами сульфидогенов из-за токсичности ионов тяжелых металлов (Ehrlich, 2003). Выделение чистых культур сульфидогенов устойчивых к ионам меди (Karnachuk et al., 2003; Карначук, 2006; Герасимчук и др., 2009) позволило провести в нашем исследовании изучение сульфидов Си и Fe на новых модельных организмах.

Другой экосистемой, где образование сульфидов может иметь большое значение является кишечник человека и животных. Ранние исследования рассматривают образование H2S СРП с позиций цитотоксического действия на клетки организма человека (Macfarlane et al., 2007). До сих пор в научной литературе не обсуждалось возможное связывание металлов в сульфиды и переведение их в бионедоступную форму под действием биогенного сероводорода.

Таким образом, изучение образования сульфидов Си и Fe сульфидогенными микроорганизмами имеет большое значение для понимания процессов самоочищения в природных экосистемах, важно для совершенствования биогеотехнологий и имеет приложение к пониманию функционирования микробиома человека.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы состояла в изучении образования биогенных сульфидов меди и железа в природных экосистемах, а также в накопительных и чистых культурах устойчивых к металлам СРП и СГБ, выделенных из различных экосистем. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Определить скорости образования восстановленных форм серы, включая кристаллические сульфиды Си и Fe, в экспериментах по восстановлению 35S02"4 в отходах добычи сульфидных руд.

2. Изучить биоразнообразие, определить распространение доминирующих филотипов Bacteria в отходах добычи сульфидных руд и исследовать влияние физико-химических факторов, связанных с добычей металлов, на распространение микроорганизмов.

3. Изучить физико-химический и минералогический состав сульфидов Си и Fe, образующихся в накопительных культурах СГБ полученных из различных экосистем, в том числе из желудочно-кишечного тракта человека.

4. Изучить физико-химический и минералогический состав сульфидов меди и железа, образующихся в чистых культурах СГБ, принадлежащих к различным филогенетическим группам и осуществляющих диссимиляционную/ассимиляционную сульфатредукцию.

5. Оценить роль сульфидогенных бактерий в образовании сульфидов меди и железа.

Научная новизна работы. Впервые показано образование кристаллического сульфида меди, халькопирита (СиРеБг), чистыми культурами сульфатредуцирующих бактерий. Впервые детально изучено образование сульфидов меди представителями филума F/>•/иícиíeJ, включая диссимиляционных сульфатредукторов, Desulfosporosim^s ярр. и сульфидогенных бактерий, образующих Н23 при разложении органических субстратов. Образование кристаллических фосфатов железа (вивианита) до настоящего времени не было известно для представителей из микробиома человека.

Впервые проведен подробный анализ элементного состава и минералогии осадков, образуемых чистыми культурами сульфидогенных бактерий, устойчивых к ионам меди и культивируемых в биопленках и биореакторе в условиях непрерывного культивирования. Исследование сопровождалось контролем образования частиц осадка с помощью трансмиссионной электронной микроскопии.

Личный вклад соискателя. Автор осуществлял отбор проб хвостохранилищ добычи золота в Кемеровской области и определял скорости сульфатредукции. Выращивание чистых культур сульфидогенных бактерий в периодической и непрерывной культуре с ионами металлов автором проводилось самостоятельно. Изучение химического и минерального состава осадков хвостохранилищ и осадков, образованных СРП и СГП проводилось совместно с сотрудниками Центра коллективного пользования ТГУ. Изучение разнообразия микроорганизмов с помощью ДГГЭ-анализа проводилось совместно со студентами учебно-научной лаборатории биотехнологии и биоинженерии ТГУ. Формулирование целей, задач и обсуждение полученных результатов проводилось совместно с научным руководителем.

Практическая значимость работы. Показано, что процессы образования устойчивых к окислению кристаллических сульфидов Си и Те за счет активности СРП протекают в кислых и окисленных осадках хвостохранилищ добычи золота. Процессы микробной сульфатредукции могут представлять один из основных механизмов самоочистки этих

экосистем. Данные по влиянию условий культивирования на соотношение химического и минералогического состава сульфидов Си и Fe могут быть использованы при разработке биогеотехнологических процессов очистки стоков,^^загрязненных металлами. Запатентован процесс получения чистого ковеллита из стоков, содержащих ионы металлов с использованием устойчивого к Си Desulfovibrio sp. А2.

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации были представлены на V молодежной школе-конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 26-27 октября 2009); III Международной конференции по экологической, промышленной и прикладной . микробиологии «BioMicroWorld 2009» (Лиссабон, Португалия, 2-4 . декабря 2009); 8 Международном конгрессе «Extermophiles» (Понта Дельгада, Азоры, Португалия, 12-16 сентября 2010); VI молодежной школе-конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 25-27 октября 2010); 7 Международном совещании по меди «Copper in Biology» (Алгьеро, Сардиния, Италия, 16-20 октября 2010); Международной конференции «Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов экстремальных местообитаний» (Улан-Удэ - Улаанбаатар, 5-16 сентября 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 печатные работы, включая 4 публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК, 18 других статей и материалов конференций и 1 патент на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, содержащей объекты исследования, материалы и методы и результаты исследования с обсуждением, заключением, выводом и списком литературы. Материалы диссертации изложены на 134 страницах машинописного текста и включают 60 рисунков и 30 таблиц.

Место выполнения работы. Работа была выполнена в учебно-научной лаборатории биотехнологии и биоинженерии при Кафедре физиологии растений и биотехнологии Томского государственного университета под руководством д.б.н., профессора О. В. Карначук. Определение скорости сульфатредукции в осадках хвостохранилищ добычи золота в Кемеровской области проведено во время стажировки в рамках гранта РФФИ по программе «Мобильность молодых ученых» в Лаборатории микробиологии и биогеохимии водоемов Института

микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, г. Москва (ИНМИ РАН) под руководством к.б.н. И. И. Русанова и д.б.н. Н. В. Пименова.

Исследование образования сульфидов меди и железа СРП и СГП поддержано грантами Министерства образования и науки РФ по программе ФЦП №П336 от 07.05.2010, №11.519.11.2004 от 18.08.2011, №11.519.11.2011 от 30.08.2011.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.б.н. профессору О.В. Карначук, а также д.б.н. Н.В. Пименову, к.б.н. И.И. Русанову и к.б.н. А.Л. Герасимчук за полезные советы, помощь при выполнении работы и обсуждении результатов. Искренне признательна Д. Бэнксу за определение концентрации металлов, катионов и анионов в пробах воды хвостохранилищ. Автор приносит благодарность всем соавторам, а также коллегам и друзьям за содействие и поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. СУЛЬФИДОГЕННЫЕ БАКТЕРИИ И ОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДОВ МЕТАЛЛОВ

В обзоре литературы приводится краткая характеристика физиологии, распространении и геохимической деятельности сульфидогенных бактерий, а также освещено образование сульфидов металлов в экосистемах и чистых культурах и использование СРП в технологических схемах.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Характеристика изученных экосистем, загрязненных тяжелыми металлами, и определение интенсивности сульфатредукции. Изучение образования сульфидов металлов СРП проводили в осадках хвостохранилищ добычи золота в Кемеровской области. Осадки хвостохранилищ на рудниках «Берику ль», «Комсомольское» и «Центральный» характеризовались низкими значениями рН, высокими значениями Eh и повышенным содержанием ионов металлов и сульфатов (таблица 1).

Определение интенсивности сульфатредукции и образования различных восстановленных форм серы в условиях максимально приближенных к in situ проводили в изолированных пробах осадков с применением радиоактивномеченного сульфата натрия (Карначук, 1990; Karnachuk et al., 2005). Определяли включение метки отдельно во фракции кислоторастворимых и кислотонерастворимых сульфидов.

Таблица 1 - Места отбора проб и некоторые физико-химические параметры воды ветландов

Место отбора проб Обозначение пробы Описание места отбора пробы Т°С рН воды ОВП, мВ

'£ Том 13 Ветланд, получающий дренаж из отвалов породы 11.0 2.91 +392

е- а и> =Г Том 14 Ручей, вытекающий из штольни. На поверхности осадка биологические обрастания 16.2 2.72 +454

о о ^ о с; Том 15 Естественный ветланд на территории хвостохранилища. Вода интенсивно красного цвета 18.2 1.96 +482

о о 2 о « Том 16 Естественный ветланд на территории хвостохранилища 18.1 1.75 +370

Том 17 Ветланд, с водной растительностью 18.0 2.84 +431

Том 18 Высачивание из под отвала пустой породы на берегу реки Мокрый Берикуль 12.0 4.22 +413

.а Ч & Том 19 Естественный ветланд на территории бывшего хвостохранилища 24.1 2.43 +389

ё. 4> Том 20 Влажный осадок на территории бывшего хвостохранилища 24.0 2.76 +395

Том 21 Естественный ветланд с оранжевой водой невдалеке от отвала пустой породы. 22.7 2.06 +482

Новый Берикуль Том 22 Естественный ветланд на территории бывшего хвостохранилища 20.5 2.99 *

* - Измерение не проводили

Молекулярные методы. ДНК выделяли набором «Power Soil DNA isolation kit» (MoBio, USA) в соответствии с инструкцией производителя. Проводили «вложенную» (nested) амплификацию гена 16S рРНК с «внешними» праймерами 27F (DeLong, 1992) и 1492R (Weisburg et al.° 1991), продукт который затем использовали в качестве матрицы для амплификации с «внутренними» праймерами BacV3f и 907R (Muyzer et al., 1996). Использовали амплификатор My Cycler (BioRad), температурный режим описанный ранее (Карначук и др., 2009). Доминирующие филотипы в осадках хвостохранилищ определяли методом амплификации фрагментов 16S рРНК с последующими разделением гель-электрофорезом в денатурирующих условиях (ПЦР-ДГГЭ). ДГГЭ проводили по описанной методике (Герасимчук и др.1, 2011). При ДГГЭ-анализе применяли 8 % полиакриламидный гель с денатурирующими градиентами от 30 % до 70 % (100 % денатурирующий раствор содержит 7 М мочевину и 40 % формамид). Секвенирование проводили коммерчески (ЗАО «Синтол»), Анализ последовательностей ДНК проводили в соответствии с тем как это описано в публикации (2).

Эксперименты с чистыми и накопительными культурами.

Накопительные и чистые культуры выращивали на пресноводной среде Видделя (Widdel, Bak, 1992), Cu(II) и Fe(II) вносили в среду из стоковых растворов. Начальная концентрация металлов в среде составляла от 25 до 400 мг/л. рН среды составлял 2.5, 4 или 8, в зависимости от физиологии организмов. В качестве органического субстрата для роста использовали лактат или пептон. Также культивирование Desulfovibrio sp. А2 проводили в биореакторе BIOFLOllO Fernientor/Bioreactor NEW BRUNSWICK Scientific CO, INC, в непрерывном режиме. Культивирование проводили при 28 - 32 °С, рН 7-8, скорость протока составляла 1-2 мл/мин.

Для исследования образования сульфидов меди и железа СРП использовали накопительные культуры, полученные из разных местообитаний (таблица 2).

Образование сульфидов Си и Fe изучали в чистых культурах устойчивых к меди СРП, выделенных из различных экосистем (таблица 3). Важно отметить, что исследованные штаммы принадлежат к различным филогенетическим группа Bacteria -

дельтапротеобактериальным родам Desulfovibrio и Desulfomicrobium, относящихся к Firmicutes Desulfosporosinus и Tissierella (рисунок 1).

Таблица 2 - Некоторые характеристики накопительных культур сульфидогенов, использованных в экспериментах по изучению образования сульфидов металлов

Культуры Источник выделения Субстрат для роста Концентрация Си2+, мг/л

Том 17 Осадки хвостохранилища сульфидных руд, проба Том 17 Лактат 25

Том 19 Осадки хвостохранилища сульфидных руд, проба Том 19 Лактат 25

ЬС_3 Гидротермальное поле Лост Сити, Постройка с водой, проба М2 4800№2 Лактат 0.002

1С_4 Гидро+ермальное поле Лост Сити, проба М2 ТБС 4403 Лактат 0.002

5 С Фекалии человека Пептон 100

6 С Фекалии человека Пептон 100

Таблица 3 - Чистые культуры СРП и СГБ использованные в исследованиях и максимальная концентрация ионов Си в среде, позволяющая их рост

Штаммы СГБ Источник выделения Концентрация Си2+, мг/л

Оеви^отгсгоЫит ^р.'ш: Осадки, загрязненные отходами предприятия ОАО "Норильский никель" 400

йе$и1/оч1Ьгю Я2 Сточные воды предприятия по производству шариков подшипников 800

Ое}и1/ог!Ьгю А2 Сточные воды предприятия по производству шариков подшипников 450

De.Su//bvi6Wo зр. А4 Сточные воды предприятия по производству шариков подшипников 325

йе5и1/о$рого$тиа БВ Загрязненные металлами осадки хвостохранилищ добычи золота, Кузбасс 5000

Ое8и1/о$рого5Ыт ¡р. ОТ Стоки предприятия по обогащению и извлечению цветных металлов из руд, ОАО «Норильский никель» 15000

Гш/еге/й 5/0. Р1 Поверхность медных монет 150

Т1$з 'шге1а Я? Фекалии человека 50

-Tissierella sp. S2 (EF202592)

Tlsslerelasp. PI

Tissierella sp. LBN 292 (GQ4818l9j — Tissieielfa praeacuta (EU887818j Clostridium purinolylicum (M60491) Desultotomaculum leduœns (U95951) - Desulfotomaculum ruminis ÎM34418) — Desulfotomaculum acetoxidans (Yl 1568) Desulfotomaculum kuznetsm-ii fYl 1569;

_ail

[83 I-

--KUWU'l'.ll 1

9 Oj Desulfosporosinus meridiei ÎAF078247) 54 Г— Desulfospoiosimis auripigmenti (AJ493051) 5li— Desulfosporosinus youngii (D0117470)

eflf— Desulfosporosinus sp. DB (EU737112) zJ 1-Desulfosporosinus sp. 12

BÎJ— Desulfosporosinus oriontis (Y11570) '-Desulfosporosinus sp. ОТ

Bacillus jeatgati ¡AF221082) Bacillus fir mus (D16288)

-Enteeococcus h/rae (Y18354)

Laclococcus lacis f M58837)

I leid G 'IVIOOO^'

74 [ Desulfovlbrlo sp. A2 (AY770382) J Desulfovlbrlo sp. A4 (AY928662) 77 P- Desulfovlbrio sp. A1 (AYa 28551)

_ Desulfovibrio longreacherjsis (Z244S0)

7« I OesuHovibrio vulgaris subsp. oxamicus (DQl 22124'' 90 lr Desulfovlbrlo sp. R2 (AY059411) L Desulfovibrio termitidis (X87409) - Desulfovibrio vulgaris (M34399i

Desulfovibrio desulfuricans suhsp. desulfuricans IAF192154',

t31 Desulfomicrobiuni sp. KN '

r DesuHomicrobfum bacuiatum (AJ277894) 1 Desulfomicrobium apshetonum (U6488S; Escherichia coli (U18997)

Law гиги,, im WII iljioj:J/;

Рисунок I - Филогенетическое положение устойчивых к меди изолятов использованных в исследовании. На рисунке устойчивые к меди штаммы выделены жирным шрифтом

Электронная микроскопия, элементный и минералогический анализ. Изучение ультраструктуры бактериальных клеток проводили методом трансмиссионной электронной микроскопии (Карупу, 1984). Изучение элементного состава полученного осадка проводили посредством энергодисперсионного анализа с помощью микроанализатора EDAX на сканирующем электронном микроскопе Philips SEM 515. Съемка производилась при ускоряющем напряжении 30 kV, фокусное расстояние составило 12 мм, размер зонда 50-100 нм. Дифракционные картины строили с помощью дифрактометра Shimadzu XRD 6000 с рентгенофазовым анализом. Проверка большого числа возможных комбинаций различных фаз производилась с использованием программы Crystallographica-Search Match с базой данных PDF-2.

Глава 3. ОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДОВ МЕТАЛЛОВ ПРИРОДНЫМИ ПОПУЛЯЦИЯМИ СУЛЬФИДОГЕНОВ В ОТХОДАХ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Разнообразие микроорганизмов в отходах добычи сульфидны* руд с различными физико-химическими условиями среды. Все

исследованные осадки характеризовались низким pH и окисленными

условиями. В высачиваниях и осадках хвостохранилища «Комсомольский» зафиксированы наиболее кислые условия (рН=1.75). В воде ветландов отмечено максимально высокое содержание сульфата, железа и других металлов, таких как мышьяк, алюминий, цинк, свинец, медь, никель, кадмий (таблица 4), что свидетельствует об активных процессах окисления остаточных сульфидов. В осадках хвостохранилищ «Комсомольское» и «Берикуль» были найдены кристаллические сульфиды железа, пирит (РеБг) и меди, халькоцит (С^Б).

Таблица 4 - Концентрация некоторых анионов и элементов в воде

исследованных ветландов

Концентраци я анионов/ катионов/ элементов, мг/л Центральный Комсомольский Берикуль

TomI 3 TomI 4 TomI 5 TomI 6 TomI 7 TomI 8 Tom2 1 Tom2 2

so4-- 348 1193 13473 5069 811 2038 11437 223

А1 <0.5 12.2 399 137 33.2 51.4 355 0.3

Fe 75.8 57.6 4802 1880 59.5 468 3797 0.9

Cu <0.1 5 18.8 4.6 0.8 3 15.9 0.2

Zn 1.8 11.1 232.0 46.6 10.2 15.8 42.9 0.6

Pb <0.2 <0.2 2.8 1.3 <0.2 0.4 1.7 <0.2

Ni <0.1 <0.1 8.50 1.60 0.40 0.70 4.00 <0.1

Co <0.1 0.1 2.5 0.8 0.2 0.4 1.9 <0.1

Cd <0.1 0.2 5.9 1 0.2 0.3 1 <0.1

As 7.4 0.1 556 89.9 0.4 2.5 244 <0.1

S 115 380 4346 2110 261 668 3742 75.9

Различные группы Bacteria были обнаружены методом ГШР-ДГГЭ в осадках хвостохранилищ, включая образующих сульфиды DeItaproteobacteria и Firmiertes (рисунки 2, 3). Многие из обнаруженных филотипов имели высокую степень гомологии с последовательностями некультивируемых Bacteria из экстремально кислых экосистем, связанных с кислыми шахтными дренажами, таких как Rio Tinto в Испании. Однако, некоторые организмы, обнаруженные методом ПЦР-ДГГЭ, были сильно удалены от известных культивируемых форм. В частности, два филотипа попадающие в класс Deltaproteobacteria не имели культивируемых родственников с гомологией гена 16S рРНК более 86% (рисунки 3, 4).

4 %

29%

В Actinobacíeria ■ Betaproteobacteria

□ Deltaproteobacteria в Eukaryota

В Fimnicutes

□ Gammaproteobactena И Nitrospirae

Рисунок 2 - Основные филогенетические группы Bacteria, обнаруженные методом ПЦР-ДГГЭ в осадках хвостохранилищ

3,6% 7%

■ Burkhoideria andropogpnis (98%)

□ СЫогеНа saccharophila (99%)

□ Dyellaspp. (92-99%)

O Ferrithrixthermotoieram (92%) В Desulfocella halophila (86%)

□ Ferromicrobium acidophilus (94%) a Syntnchia rural is (96%)

3 Terriglobus roseus (90%) a Leptospirillum spp. (99-100%) Й Clostridium mminantium (93%)

□ Desulfobulbus mediteiTanelis (86%) И Sulfobacülus spp. (94-100%)

Рисунок 3 - Доминирующие филотипы, обнаруженные в осадках хвостохранилищ. В скобках указан % гомологии с ближайшими культивируемыми родственниками

Определение скорости сульфатредукции в отходах добычи сульфидных руд. Максимальная скорость сульфатредукции, 102 мкг 8 восстан/(дм3сут), была зафиксирована в окисленных осадках ветланда на хвостохранилище «Берикуль». При этом большую часть метки (67.6 %) обнаруживали во фракции хромовосстанавливаемой серы (ХВС). Фракция ХВС содержит пирит и кислотонерастворимые сульфиды других металлов, в частности меди. В осадках другого ветланда большая часть метки (82.4 %) была обнаружена в ХВС, суммарная интенсивность сульфатредукции составляла 55.7 мкг 8 восстан/(дм3сут). В осадках ветландов хвостохранилища «Центральный» максимальная скорость сульфатредукции составляла 85.4 мкг 8 восстан/(дм3сут) и при этом кислоторастворимые сульфиды (Ш" + Ме8) составляли 96.5 %". Наименьшие скорости сульфатредукции наблюдали в осадках ветландов хвостохранилища «Комсомольское», которые составляли 4.13, 37.4 и 27.5 мкг 8 восстан/(дм3сут), при этом кислоторастворимые сульфиды составляли от 68 до 100 % (рисунки 4, 5).

Таким образом, устойчивые к реокислению вторичные сульфиды Ре и Си могут образовываться в значительных количествах в отходах добычи сульфидных руд благодаря активности СРП.

Том 13 Той 14 'Гом 15 Том 16 Том 17 Том 1Я Том 19 Том 20

Рисунок 4 - Скорость сульфатредукции в осадках хвостохранилищ «Центральное» (Том 13, Том 14), «Комсомольское» (Том 15, Том 16, Том 17) и «Берикуль» (Том 18, Том 19, Том 20)

yu-

1 so-

-с-

70-

■J

60-

i VI

S-

t 10-

о.

= 30-

10-

Том 13 Том 14 Том 15 Том 16 Том 17 Том 18 Том 19 Том 20

Рисунок 5 - Процентная доля кислотонерастворимых сульфидов (ХВС) от суммарной восстановленной "Б в осадках хвостохранилищ «Центральное» (Том 13, Том 14), «Комсомольское» (Том 15, Том 16, Том 17) и «Берикуль» (Том 18, Том 19, Том 20)

Глава 4. ОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДОВ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА СУЛЬФИДОГЕНАМИ

Образование сульфидов Си и Ре накопительными и чистыми культурами СГБ из природных экосистем. Элементный анализ осадков, полученных при культивировании накопительных культур из хвостохранилищ (Том 17, Том 19) и гидротермального поля Лост Сити (ЬС_3 и ЬС_4) с ионами меди, показал присутствие Б, Ее и Си. Осадки,

полученные при культивировании с ионами железа, содержали Б и Ре. Рентгенофазовый анализ осадков Том 17 и Том 19 показал наличие кристаллических сульфидов меди (джурлеит, Си318,6) и железа (макинавит, РеБ; пирит, Ре25) (рисунок 6).

Ю го 30 10 60 60 70

2 Thêta

Рисунок 6 - Дифрактограммы осадков, полученных в экспериментах с разными сроками инкубации накопительных культур из хвостохранилищ. 1 - Том 19, 50 MrFe/л, 36 суток инкубирования; 2 - Том 19, 25 мгСи/л, 101 суток; 3 - Том 17, 25 мгСи/л, 87 суток. Обозначения: макинавит (FeS) - SFe; пирит (FeS2) - Ру; джурлеит (Cu3iS16) - Dj

Атомное соотношение Fe и S, при культивировании LC 3 без меди, составляло 9.3:1, при культивировании LC_3 с 50 мгСи/л - 16.8:1, а при культивировании LC_4 - 2.44:1. Атомное соотношение Cu:S в Осадке, образованном при культивировании LC_3 с 50 мгСи/л, составляло 13.7:1.

Элементный анализ осадков, полученных при культивировании в периодичной культуре Desulfovibrio sp. А2, Desulfovibrio sp. R2, Desulfovibrio sp. A4, Desulfomicrobium sp. KN, Desulfosporosinus sp. DB, Desulfosporosinus sp. ОТ, показал присутствие в качестве основных элементов S и Си (рисунок 7). Атомное соотношение Cu:S во всех осадках было близко к сульфидам меди составом Cu2S, Си, 96S, Си,пл 86S, Си, 75. 17gS, Си, 75S, Си, 5_, 6S, Cui4S, Си, ,S и CuS. Также в некоторых осадках присутствовало большое количество Fe и атомное соотношение Cu:Fe:S близко к сульфидам состава CuFeS2, CuFe2S3, Cu5FeS4 и Cu3FeS4, а соотношение атомов Fe:S близко к сульфидам железа - FeS, FeS2, FeSi 5, FeS, 3 и FeS] 2.

Рисунок 7 - Микрофотографии (СЭМ) осадков, полученных в экспериментах с разными сроками инкубации Desulfovibrio sp. А2 в присутствии ионов Си (250 мг/л), и соответствующие им ЭДС. 1 - 8 суток культивирования; 2 -15 суток культивирования

Рентгенофазовый анализ подтвердил присутствие кристаллических сульфидов меди в осадках. Ацидотолерантные штаммы Desulfosporosinus sp. DB и Desulfosporosinus sp. ОТ образовывали преимущественно халькопирит (CuFeS2). Осадки, полученные при кратковременном культивировании, содержали вторую кристаллическую фазу ковеллит (CuS). При культивировании Desulfosporosinus sp. DB на среде с пептоном образовывались халькоцит (Cu2S) и моихукит (Cu9Fe9Si6), а при культивировании без меди - сульфиды железа, грейгит (Fe3S4) и маккинавит (FeS). Desulfosporosinus sp. ОТ, кроме халькопирита и ковеллита, образовывал сульфид железа, смитит (Fe9Su).

Desulfovibrio sp. А2, Desulfovibrio sp. A4 и Desulfovibrio sp. R2 при кратковременном культивировании (5-9 суток) образовывали чистый ковеллит, а при более длительном (15-58 суток) - ковеллит и халькопирит (рисунок 8). Desulfomicrobium sp. KN наряду с основными фазами ковеллита и халькопирита, образовывал более редкий сульфид меди, ярровит - Cu9S8 (Cui i2S) (рисунок 9). При культивировании Desulfovibrio sp. А2 в непрерывной культуре образовалось большее количество сульфидных минералов. Так при культивировании в биореакторе в осадках были обнаружены ковеллит (CuS), ярровит (Cu9S8 (Cuii2S)), халькопирит (CuFeS2)H пирротин (Fe6S7).

Су СЬ

I ,-1-.--1-,-1-.-1-,-1

20 30 40 50 60 70

2 ТИе1а

Рисунок 8 - Дифрактограмма осадков, полученных в экспериментах с разными сроками инкубации Ое$и1/оУ1Ьгю эр. Я2 в присутствии начальной концентрации Си (200 мг/л). I - 9 суток; 2-58 суток. Обозначения, на дифрактограмме: Су - ковеллит (СиБ), СИ - халькопирит (СиРеБг)

I----1-'-1-'-1----Г-*-1-'-1

10 20 30 40 50 60 70

2 ТЬе1а

Рисунок 9 - Дифрактограмма осадков, полученных при культивировании 1 - Оези1/о8рогозтш эр. БВ; 2 - Ое$и1/отшоЫит Бр. КЫ; 3 - ¿)е5и//оугЪпо ер. А2 в присутствии начальной концентрации Си (200 мг/л). Обозначения: халькопирит (СиРе32) - СИ; ковеллит (Си8) - Су; ярровит (Си958) - У а

При изучении ультраструктуры бактериальных клеток, растущих в периодической культуре с добавлением меди, было показано образование электронплотных наночастиц различной формы на поверхности клеточной стенки, в цитоплазме и периплазматическом пространстве

(рисунок 10). При микроскопировании контрольных срезов клеток, выращенных без добавления меди, электронплотных наночастиц на поверхности клеток не обнаружено.

Рисунок 10 - Микрофотографии клеток ЭеЫ/оугЬгю эр. А2 (А), Эези1/оу1Ьгю эр. Я2 (Б) культивированных в присутствии ионов меди и клетки Ое5и1/оу1Ьгю ер. А2, выращенные без ионов меди (В)

Были получены микродифракционные картины наноразмерных частиц, выделенных из культуры £>е5«//оу/6по ер. К2. Полученная кристаллическая решетка соответствует ковеллиту (Си5) (рисунки 11).

Рисунок 11 - Темнопольное (слева) и светлопольное (в центре)

изображения наноразмерных частиц, образованных клетками эр. Я2,

справа микродифракционная картина наночастиц. Кристаллическая решетка ковеллит, Си5

Образование сульфидов Си и Ре накопительными и чистыми культурами СГБ из микробиома человека. В осадках, образованных при культивировании накопительных культур 5_С и 6_С, атомное соотношение Си:8 близко к сульфидам меди состава СиБ, Си28 и СиБ2, а атомное соотношение Си:Ре:8 близко к халькопириту (СиРе82). РенТгенофазовый анализ подтвердил наличие кристаллических сульфидов меди - халькоцита (Си28) и халькопирита (Си Ре52) (рисунок 12).

2 Thêta

Рисунок 12 - Дифрактограммы осадков, полученных в экспериментах накопительными культурами 5_С из микробиома человека. Обозначения: халькоцит (Cu2S) - Ce; халькопирит (CuFeS2) - Ch

При культивировании Tissierella sp. Р1 и Tissierella sp. F6 кристаллических сульфидов меди не обнаружили. При длительном культивировании этих штаммов обнаружили кристаллические фазы фосфата железа - вивианита (Fe3(P04)2-2H20) (рисунок 13).

Viv

200

Viv

Viv Viv Viï

Viv

30 40

2 Thêta

Рисунок 13 - Дифрактограмма осадков, образованных 7ЪяшгеЬ эр. Р1 в присутствии ионов меди (75 мгСи/л). Вивианит (Ре3(Р04)2-2Н20) обозначен - У™

Образование сульфидов Си СГБ в биопленках. В природных популяциях образование сульфидов металлов может происходить при росте микроорганизмов в биопленках. Известны классические примеры образования сфолерита (2пБ) биопленками СРП в шахтных туннелях (ЬаЬгепг, ВапйеЫ,, 2004; ЬаЬгепг е1 а1., 2000).

С целью исследования возможности образования сульфида меди в биопленках, проводили спектральный анализ обрастаний стекла и

алюминиевой фольги штаммами Оези1/озрогоз1пш зр. ОВ. ОезиЦошЪпо Бр. К2, Оези1/омЛпо ер. А2, Гиз/еге/а Бр. Р6 и Тшгелз/д Бр. Р1. Элементный анализ биопленок, образованных при культивировании СРП/СГБ, показал присутствие Си, Ре и Б. ВезиЦо\пЬгю эр. А2 образовывал на стекле микроколонии размером около 30 мкм (рисунок 14). Микроколонии на фольге имели средний размер 10 мкм. Атомное соотношение Си:8 было близко к СиБ.

В биопленках, образованные ОезиЦоэрогозтиз яр. ОВ обнаружили также Ре, что может указывать на присутствие СиРе52.

В отличие от штаммов СРП, биопленка, образованная СГБ Гли/еге/а эр. Р1 на фольге, представляла шарообразные микроколонии размером от 5 до 20 мкм. Атомное соотношение СшБ близко к соотношению элементов в Си28 (рисунок 15).

Рисунок 14 - Микрофотографии (СЭМ) биопленок, образованных на разных поверхностях штаммами СРП, и соответствующие им ЭДС. J -Desulfovibrio sp. А2, стекло, 250 мгСи/л (справа в светлом поле клетки бактерий), 8 суток инкубирования; 2 - Desulfovibrio sp. А2, фольга, 200 мгСи/л, 22 суток инкубирования; 3- Desulfosporosinus sp. DB, стекло, 200 мгСи/'л, 21 суток культивирования

Рисунок 15 - Микрофотографии (СЭМ) биопленки образованной на фольге, при культивировании Нш'еге/а эр. Р1, 75 мгСи/л, 3 суток

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования показали что, несмотря на низкие значения рН, окисленные условия и высокие концентрации тяжелых металлов, в осадках хвостохранилищ Кемеровской области происходит активная сульфатредукция, сопровождающаяся образованием кристаллических сульфидов металлов. Кристаллические сульфиды устойчивы к реокислению и данный процесс представляет большое значение для самоочистки экосистем. Обнаруженные методом рентгенофазового анализа в осадках хвостохранилищ кристаллические сульфиды Си и Ие, также как Си28 и Ре82] могут являться вторичными сульфидами, образуемые СРП. Возможными агентами процесса сульфатредукции в окисленных осадках, загрязненных металлами, являются отдаленные родственники дельтапротеобактерия, обнаруженные в осадках молекулярными методами. Однако, поскольку гомология обнаруженных филотипов с известными Ве1шрго1еоЬас1ег!а не превышает 90% в настоящее время не возможно дать окончательно заключения о фенотипе этих организмов. СРП представляются наиболее перспективными организмами для очистки сточных вод в подобных экстремальных экосистемах, поскольку не только эффективно осаждают тяжелые металлы в виде нерастворимых сульфидов за счет продукции сероводорода, но и естественным путем повышают щелочность среды. Наши исследования подтверждают факт, что некоторые СРП обладают мощными системами антиоксидантной защиты и сохраняют жизнеспособность в присутствие кислорода, а также способны расти при низких значениях рН.

является видоспецифическим и варьирует даже у близкородственных штаммов. Условия культивирования (продолжительность и рН) влияют на химическую форму и размер образующихся сульфидов. Так, ацидотолерантные штаммы рода Оега^рогонт«, образовывали преимущественно халькопирит, в то время как нейтрофильные штаммы рода ИезиУ^Ьпо образовывали ковеллит. ПтегеНа sp.Pl и ТкяегеИа Бр. Р6 образовывали только кристаллический фосфат железа (вивианит) (таблица 5).

Таблица 5 - Кристаллические сульфиды Си и Ре, образованные при культивировании СРП/СГБ__

СРП / СГБ Филогенетическая группа Кристаллические сульфиды Си и Ре

Desulfovibrio Бр. Я2 ЪеиарШеоЪаШпа Ковеллит (Сив), халькопирит (СиРеБз)

ОевиЦоч 'Агю ер. А2 в периодической культуре Оеиарго1еоЬас1егш Ковеллит (СиБ), халькопирит (СиРе82)

ВейиЦощЪгю эр. А2 в непрерывной культуре ОеНаргоГеоЬаЫепа Ковеллит (СиБ), халькопирит (СиРевг), пирротин (Ре687), ярровит (Си^)

£)ен/£/оу/'6/7о Бр. А4 Ое!1арго1еоЬас1ег1а Ковеллит (СиБ), халькопирит (СиРе32)

ОехифткгоЫит ер. КЫ Ог!1арго(еоЬас1ег1а Ковеллит (СиБ), халькопирит (СиРе82), ярровит (Си988)

ОеШ/оБрогохтия эр. БВ Р^гтюШез Ковеллит (СиБ), халькопирит (СиРевг), моихукит(Си9Ре9816), халькоцит (Си28), грейгит (Ре384) и макинавит (Рев)

Оеяи1/о^юпм1та ер. ОТ РггткШез Ковеллит (Сив), халькопирит (СиРе82), смитит (Ре98,,)

7ш/еге//а ер. Р1 РктгсШеБ Вивианит (фосфат железа Ре,(Р04),-2Н,0)

Тиз1еге11а ер. Р6 Рй-тимез Вивианит (фосфат железа Ре,(Р04),-2Н,0)

При культивировании штаммов СРП на среде с ионами меди на клеточных стенках и внутри клеток бактерий аккумулировались электронплотные наночастицы, вероятно, сульфиды. Как было показано, на примере штамма Оеяи1/о\1Ьгю ер. Я2, такие частицы содержали кристаллическую фазу - ковеллита. Вероятно, такие же кристаллы сульфидов образовывались в биопленках на стекле и фольге.

Результаты экспериментов с клетками и химическими контролями позволяют сделать заключение, что СРП стимулируют и значительно

ускоряют процесс образования сульфидов металлов по сравнению с протеканием осаждения сульфидов в результате химических реакций.

ВЫВОДЫ

1. Интенсивный процесс диссимиляционной сульфатредукции, сопоставимый по скорости с восстановлением сульфата в анаэробных осадках, был обнаружен в окисленных осадках хвостохранилищ сульфидных руд на месторождениях «Берикуль» и «Центральный». Максимальная скорость сульфатредукции составляла 102 мкг Б восстан./(дм сут), при этом большую часть Б восстан. (67.6%) обнаруживали в хромовосстановливаемой фракции, представленной пиритом и другими кристаллическими сульфидами металлов.

2. Возможными микроорганизмами, проводящими процесс сульфатредукции в окисленных кислых осадках исследуемых хвостохранилищ, являются некультивируемые представители ОекарШеоЬаМепа, обнаруженные методом ПЦР-ДГГЭ.

3. Различные кристаллические сульфиды Ре и Си, включая пирит (РеБз), макинавит (РеБ) и джурлеит (Си3181б), образовывались в накопительных культурах сульфидогенов, выделенных из отходов добычи сульфидов металлов. В накопительных культурах полученных из микробиома человека обнаружили халькопирит (СиРеБг) и халькоцит (Си28).

4. Представители рода Оези^гЬпо при кратковременном культивировании образовывали ковеллит (СиБ), а при длительном культивировании - ковеллит (СиБ) и халькопирит (СиРеБг). Ацидотолерантные штаммы рода образовывали преимущественно халькопирит (СиРе82), реже ковеллит (СиБ), моихукит (Си9Ре9816) и смитит (Ре98ц). Представители рода Ое.т!/от1сгоЬшт образовывали ковеллит, халькопирит и ярровит - Си988 (Сии28).

5. Сульфидогенные штаммы из микробиома человека 7т/'еге//а ер. Р1 и Гйяеге11а Бр. Р6 кристаллических сульфидов меди не образовывали. При длительном культивировании этих штаммов обнаружили кристаллический фосфат железа, вивианит (Ре3(Р04)2-2Н20).

6. Кислые условия среды влияют на минералогический состав биогенных сульфидов меди, что выражается в преимущественном образовании халькопирита, по сравнению с ковеллитом и пиритом, образующихся при нейтральном рН среды.

перспективны для создания биотехнологий очистки загрязненных стоков от ионов меди и железа.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК, и патенты

1. Буторова О.П. Образование сульфидов меди Desulfovibrio sp. R2 в оптимальных температурных условиях / О.П. Буторова. А. В. Козлова, А. Л. Герасимчук // Вестник Томского государственного университета. Биология. - 2010. - № 2 (10). - С. 19-28.

2. Герасимчук А. Л. Поиск сульфатредуцирующих бактерий в пробах мата из гидротермального поля Лост Сити методом молекулярного клонирования / А. Л. Герасимчук, А. А. Шаталова, А. Д. Новиков, О.П. Буторова. Н. В. Пименов, А.Ю. Леин, А. С. Яненко, О. В. Карначук. //Микробиология. - 2010.- №1. - С. 96-105.

3. Патент РФ на изобретение. Способ получения ковеллита с использованием сульфатредуцирующих бактерий, устойчивых к меди. / Карначук О.В., Буторова О.П.. Герасимчук А.Л., Лущаева И.В., Козлова А.В., Забудченко О.В., Мишин И.П.; Томский гос. университет. -№2426783; зав. 11.03.2010; опубл. 20.08.2011. Бюл. №23, 1 с.

4. Иванова О.А. Экологическая оценка шахтных отвалов на примере рудника «Центральный» / О.А. Иванова, А.Л. Герасимчук, О.П. Иккерт // Вестник Томского государственного университета. Биология. - 2011. -№3(15).- С. 178-179.

5. Иккерт О.П. Осаждение меди сульфидогенной бактерией Desulfosporosinus sp.DB, выделенной из отходов добычи золота в Кузбассе. / О.П. Иккерт, А.Л. Герасимчук, Ю.А. Франк // Проблемы региональной экологии. 2012. - №5,- С. 152-156.

Другие статьи и материалы конференций

1. Иккерт О.П. Образование сульфидов меди ацидофильными сульфатредуцирующими бактериями рода Desulfosporosinus. / О.П. Иккерт, А.Л. Герасимчук, О.В. Карначук // Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов экстремальных местообитаний. Материалы международной конференции. — 2011. - С. 91-93.

2. Buchtiyarova P. Sulfate-reducing bacteria isolated from copper coins. / P. Buchtiyarova, A. Kopnova, A.Gerasimchuk, E.Komleva, O. Butorova. O. Karnachuk // In Book of abstracts. Copper 10. 7th International Copper Meeting: Copper in Biology. - 2010,- PS-35.

3. Gerasimchuk A. L. Formation of copper sulfides by acidophilic Desulfosporosinus sp. DB isolated from highly acidic gold mine tailings, Kuzbass, Western Siberia / A. L. Gerasimchuk, O. P. Butorova. A. V. Kozlova,

О. V. Zabudchenko, A. A. Miller, D. Banks and О. V. Karnachuk// In Book of abstracts. 8th International Congress on Extremophiles. - 2010. - P. 142.

4. Буторова РЛТ_Рбразование миллерита штаммами Desulfovibrio. /, О.П. Буторова, JI.H. Еренко, А.В. Козлова, О.В. Забудченко, А.А.Миллер, О.В. Карначук // Актуальные аспекты современной микробиологии. VI молодежная школа-конференция с международным участием - 2010 - С 97-99.

5. Еренко Л.Н. Получение сульфидов металлов с использованием сульфатредуцирующей бактерии Desulfovibrio sp. R2 / Л.Н. Еренко, О.П. Буторова, А.Л. Герасимчук, А.В. Козлова, А.А. Миллер, О.в! Карначук // Молекулярная и клеточная биоинженерия. Сборник научных трудов. - 2009. - С. 30-32.

6. Буторова О. П. Образование сульфидов металлов чистыми культурами сульфатредуцирующих бактерий, устойчивых к ионам меди / О. П. Буторова, А. Л. Герасимчук, А. В. Козлова, О. В. Забудченко, Л. Н. Еренко, И. П. Мишин, А. А. Миллер, О. В. Карначук // Актуальные аспекты современной микробиологии. V молодежная школа-конференция с международным участием. - 2009. - С. 73-74.

7. Butorova P.P. Formation of macro- and micro-sized copper sulfide particles by pure cultures of metal-resistant sulfate-reducing bacteria / P.P.Butorova, A.L.Gerasimchuk, L.N.Erenko, A.V.KozIova, O.V.Zabudchenko, I.P. Mishin, A.A. Miller, P.V. Karnachuk // BioMicroWorld 2009. Ill International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology. - 2009. - P. 55.

^ 8. Gerasimchuk A.L. Bacterial sulfate reduction in the oxic zone of acidic gold mine tailings contaminated with arsenic and metals / A.L.Gerasimchuk, P.P.Butorova. D.Banks, P.Prme, N.V.Pimenov, A.S. Yanenko, O.V.Karnachuk // BioMicroWorld 2009. Ill International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology. - 2009. - P. 8.

9. Герасимчук А. Л. Изучение разнообразия культивируемых и некультивируемых сульфатредуцирующих бактерий в местообитаниях, содержащих высокие концентрации металлов / А.Л. Герасимчук, Р. П. Буторова. Н. В. Пименов, Р. В. Карначук // Актуальные аспекты современной микробиологии. IV молодежная школа-конференция с международным участием. - 2008. - С. 13-14.

10. Герасимчук А. Л. Численность сульфатредуцирующих бактерий в рудничных водах, загрязненных отходами добычи золота и каменного угля / А. Л. Герасимчук, Г. А. Стыкон, А. С. Лисина, С. П. Буторова. З.Л. Тихонова, У. Н. Полуэктова, Р. С. Суханова, Р. В. Карначук // II Международная молодежная школа-конференция «Актуальные аспекты современной микробиологии». - 2006. - С. 9-10.

Отпечатано на участке оперативной полиграфии редакционно-издательского отдела ТГУ

Заказ №^Уот«/б>> // 20/Л. Тираж

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Иккерт, Ольга Павловна

ВВЕДЕНИЕ.

1 СУЛЬФИДОГЕННЫЕ БАКТЕРИИ И ОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДОВ МЕТАЛЛОВ.

1.1 Сульфидогенные бактерии.

1.1.1 Физиология сульфидогонных бактерий.

1.1.2 Распространение сульфидогенных бактерий.

1.1.3 Геохимическая деятельность сульфидогенных бактерий.

1.2 Образование биогенных сульфидов металлов.

1.2.1 Образование сульфидов металлов чистыми культурами бактерий.

1.2.2 Образование сульфидов металлов в природных экосистемах.

1.3 Роль сульфатредукции в осаждении тяжелых металлов в кислых шахтных дренажах.

1.4 Использование микроорганизмов для осаждения металлов в технологических схемах.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Объекты исследования.

2.1.1 Характеристика изученных экосистем загрязненных тяжелыми металлами.

2.1.2 Накопительные культуры.

2.1.3 Характеристика штаммов сульфидогенных бактерий, использованных в экспериментах.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Отбор проб и определение концентрации ионов металлов в осадках хвостохранилищ.

2.2.2 Определение скорости сульфатредукции и накопления разноактивной метки в сульфидах металлов.

2.2.3 Культивирование сульфидогенных бактерий.

2.2.4 Культивирование Ве$иЦо\1ЪНо эр. А2 в непрерывной культуре.

2.2.5 Микроскопирование сульфидогенных бактерий.

2.2.5.1 Фазово-контрастная микроскопия.

2.2.5.2 Трансмиссионная электронная микроскопия.

2.2.6 Получение и изучение сульфидов металлов, образованных сульфидогенными бактериями.

2.2.7 Молекулярные методы.

2.2.7.1 Выделение ДНК и амплификация гена 16Б рРНК.

2.2.7.2 Полимеразная цепная реакция.

2.2.7.3 Денатурирующий градиентный гель-электрофорез и филогенетический анализ.

3 ОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДОВ МЕТАЛЛОВ ПРИРОДНЫМИ ПОПУЛЯЦИЯМИ СУЛЬФИДОГЕНОВ В ОТХОДАХ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

3.1 Физико-химическая характеристика осадков хвостохранилищ.

3.2 Характеристика доминирующих филотипов в осадках хвостохранилищ.

3.3 Образование кислотонерастворимых сульфидов в отходах хвостохранилищ.

4 ОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДОВ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА СУЛЬФИДОГЕНАМИ.

4.1 Образование сульфидов металлов в периодической культуре.

4.1.1 Минералогический, электронно-микроскопический и элементный анализ осадков, полученных при инкубации химических контролей без инокулята.

4.1.2 Образования сульфидов металлов накопительными культурами сульфидогенов.

4.1.3 Образование сульфидов меди и железа чистыми культурами рода Ое$и1/оу1Ьпо.

4.1.4 Образование сульфидов меди и железа чистой культурой рода Desulfomicrobium.

4.1.5 Образование сульфидов меди и железа чистыми культурами рода Desulfosporosinus.

4.1.6 Образование сульфидов меди и железа чистыми культурами рода Tissierela.

4.2 Образование сульфидов меди в биопленках сульфидогенными бактериями.

4.3 Образование сульфидов металлов в непрерывной культуре.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическая роль сульфидогенных бактерий в образовании сульфидов меди и железа"

6 2 концентрация варьирует от 10" до 10 г/л (Huisman, 2006). В частности, среднее Л количество меди, поступающее в почвы составляет 35 кг/км в год. По оценкам 19300 км рек и примерно 72000 Га озер и резервуаров в мире нанесен серьезный ущерб КШД (Johnson, 2005). Сходную проблему представляет шлак от металлургических предприятий, который размещается в хвостохранилищах и на свалках и содержит высокие концентрации (потенциально ценных) тяжелых металлов.

Сульфидогенные микроорганизмы обладают способностью связывать металлы в нерастворимые сульфиды и являются основными агентами, обеспечивающими естественную очистку природных и техногенных экосистем. Образующие сероводород организмы могут быть использованы в биотехнологиях очистки от металлов сточных вод и отходов горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности. Существует два основных пути образования H2S прокариотами - диссимиляционное и ассимиляционное восстановление сульфата. В процессе диссимиляционной сульфатредукции электроны от органических соединений/водорода переносятся на конечный акцептор - сульфат. Этот процесс приводит к запасанию энергии клетками сульфидогенных микроорганизмов, в том числе и сульфатредуцирующих прокариот (СРП), и образованию значительных количеств H2S. В процессе ассимиляционной сульфатредукции SO4 восстанавливается сульфидогенными бактериями в биосинтетических путях образования серосодержащих аминокислот. Впоследствии сбраживание органических соединений приводит к высвобождению восстановленной серы в форме сероводорода сульфатредуцирующими бактериями (СРБ).

Несмотря на то, что процессы образования сульфидов металлов в природных и техногенных экосистемах вызывают пристальное внимание исследователей, их минералогический и химический состав химический состав остается малоисследованным. Основное внимание до сих пор было направлено на изучение образования диагенетического сульфида железа, пирита, в осадках Мирового океана. Образование сульфидов металлов отличных от железа остается малоизученным. Отчасти причиной этому является невозможность проведения экспериментов с чистыми культурами сульфидогенов из-за токсичности ионов тяжелых металлов (Ehrlich, 2003). Выделение чистых культур сульфидогенов устойчивых к ионам меди (Karnachuk et al., 2003; Карначук, 2006; Герасимчук и др., 2009) позволило провести в нашем исследовании изучение сульфидов Си и Fe на новых модельных организмах.

1. Определить скорости образования восстановленных форм серы, включая кристаллические сульфиды Си и Fe, в экспериментах по восстановлению J3S02\( в отходах добычи сульфидных руд.

3. Изучить физико-химический и минералогический состав сульфидов Си и Ре, образующихся в накопительных культурах СГБ полученных из различных экосистем, в том числе из желудочно-кишечного тракта человека.

5. Оценить роль сульфидогенных бактерий в образовании сульфидов меди и железа.

Научная новизна работы. Впервые показано образование кристаллического сульфида меди, халькопирита (СиРеЗг), чистыми культурами сульфатредуцирующих бактерий. Впервые детально изучено образование сульфидов меди представителями филума Р1гт1сШез, включая диссимиляционных сульфатредукторов, Оени1(онрогонти$ $рр. и сульфидогенных бактерий, образующих НгБ при разложении органических субстратов. Образование кристаллических фосфатов железа (вивианита) до настоящего времени не было известно для представителей из микробиома человека.

Практическая значимость работы. Показано, что процессы образования устойчивых к окислению кристаллических сульфидов Си и Ре за счет активности СРП протекают в кислых и окисленных осадках хвостохранилищ добычи золота. Процессы микробной сульфатредукции могут представлять один из основных механизмов самоочистки этих экосистем. Данные по влиянию условий культивирования на соотношение химического и минералогического состава сульфидов Си и Fe могут быть использованы при разработке биогеотехнологических процессов очистки стоков, загрязненных металлами. Запатентован процесс получения чистого ковеллита из стоков, содержащих ионы металлов с использованием устойчивого к Си Desulfovibrio sp. А2.

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации были представлены на V молодежной школе-конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 26-27 октября 2009); III Международной конференции по экологической, промышленной и прикладной микробиологии «BioMicroWorld 2009» (Лиссабон, Португалия, 2-4 декабря 2009); 8 Международном конгрессе «Extermophiles» (Понта Дельгада, Азоры, Португалия, 12-16 сентября 2010); VI молодежной школе-конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 25-27 октября 2010); 7 Международном совещании по меди «Copper in Biology» (Алгьеро, Сардиния, Италия, 1620 октября 2010); Международной конференции «Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов экстремальных местообитаний» (Улан-Удэ - Улаанбаатар, 5-16 сентября 2011).

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Иккерт, Ольга Павловна

выводы

1. Интенсивный процесс диссимиляционной сульфатредукции, сопоставимый по скорости с восстановлением сульфата в анаэробных осадках, был обнаружен в окисленных осадках хвостохранилищ сульфидных руд на месторождениях «Берикуль» и «Центральный». Максимальная скорость сульфатредукции составляла 102 мкг Б восстан./(дм3сут), при этом большую часть Б восстан. (67.6%) обнаруживали в хромовосстановливаемой фракции, представленной пиритом и другими кристаллическими сульфидами металлов.

2. Возможными микроорганизмами, проводящими процесс сульфатредукции в окисленных кислых осадках исследуемых хвостохранилищ, являются некультивируемые представители БеЬар^еоЬаМепа, обнаруженные методом ПЦР-ДГГЭ.

3. Различные кристаллические сульфиды Бе и Си, включая пирит (РеБг), макинавит (БеБ) и джурлеит (Сиз^б), образовывались в накопительных культурах сульфидогенов, выделенных из отходов добычи сульфидов металлов. В накопительных культурах, полученных из микробиома человека, обнаружили халькопирит (СиБеБг) и халькоцит (СигБ).

4. Представители рода при кратковременном культивировании образовывали ковеллит (СиБ), а при длительном культивировании - ковеллит (СиБ) и халькопирит (СиРеБг). Ацидотолерантные штаммы рода Ое$и1/о$рого5тт образовывали преимущественно халькопирит (СиРеБг), реже ковеллит (СиБ), моихукит (СидРедБ^) и смитит (РедБп). Представители рода Ое$и1/от1сгоЫит образовывали ковеллит, халькопирит и ярровит - С^Бв (Си^^Б).

5. Сульфидогенные штаммы из микробиома человека эр. Р1 и Гг,ш'еге//а эр. Б6 кристаллических сульфидов меди не образовывали. При длительном культивировании этих штаммов обнаружили кристаллический фосфат железа, вивианит (Ре3(Р04)2х2Н20).

7. СРП могут активно участвовать в процессах самоочистки окисленных осадков добычи металлов, образуя устойчивые к окислению кристаллические формы сульфидов Си и Ре. Устойчивые штаммы СРП перспективны для создания биотехнологий очистки загрязненных стоков от ионов меди и железа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования показали что, несмотря на низкие значения рН, окисленные условия и высокие концентрации тяжелых металлов, в осадках хвостохранилищ Кемеровской области происходит активная сульфатредукция, сопровождающаяся образованием кристаллических сульфидов металлов. Кристаллические сульфиды устойчивы к реокислению и данный процесс представляет большое значение для самоочистки экосистем. Обнаруженные методом рентгенофазового анализа кристаллические сульфиды Си и Бе, также как СигБ и ЕеЗг могут являться вторичными сульфидами, образуемые СРП. Возможными агентами процесса сульфатредукции являются отдаленные родственники дельтапротеобактерии, обнаруженные в осадках молекулярными методами. Однако, поскольку гомология обнаруженных филотипов с известными ОеЬарго(еоЬаМег1а не превышает 86% в настоящее время не возможно дать окончательно заключения о фенотипе этих организмов. СГБ представляются наиболее перспективными для очистки сточных вод в подобных экстремальных экосистемах, поскольку не только эффективно осаждают тяжелые металлы в виде нерастворимых сульфидов за счет продукции сероводорода, но и естественным путем повышают щелочность среды, переводя серную кислоту в сульфид. Наши исследования подтверждают факт, что некоторые СГБ обладают мощными системами антиоксидантной защиты и сохраняют жизнеспособность в присутствие кислорода, а также способны расти при низких значениях рН.

Исследования сульфидов металлов, образованных чистыми культурами, с помощью энергодисперсионного и рентгенофазового методов позволили обнаружить кристаллические сульфиды Си и Ге. При непрерывном культивировании Ое$и1/оУ1Ьгю эр. А2 с ионами меди, основными сульфидами на всем протяжении культивирования были халькопирит, ярровит, пирротин и ковеллит. Характер сульфидов меди является видоспецифическим и варьирует даже у близкородственных штаммов. Условия культивирования (продолжительность и рН) влияют на химическую форму и размер образующихся сульфидов. Так, ацидотолерантные штаммы СРП рода Ое,чи1/о.чрогоя1т/5, образовывали преимущественно халькопирит, в то время как нейгрофильные штаммы рода Ве$и^оу1Ъгю образовывали ковеллит. эр. Р1 и 77.ш'еге//<;/ эр. Г6 образовывали только кристаллический фосфат железа (вивиантит) (таблица 30).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Иккерт, Ольга Павловна, Томск

1. Akagi J.M. Respiratory sulphate reduction. / J.M. Akagi // In L. L. Barton (ed.), Sulphate-Reducing Bacteria. New York: Plenum Press, 1995. - V. 8. - P. 89-111.

2. Aubertin M. Meeting environmental challenges for mine waste management. / M. Aubertin and B. Bussie're // Geotechnical News, 2001. V.19. - P. 21-26.

3. Auvinen H. Low temperature (9°C) AMD treatment in a sulfidogenic bioreactor dominated by a mesophilic Desulfomicrobium species / H. Auvinen, L. M. Nevatalo, A. H. Kaksonen and J. A. Puhakka // Biotechnol. Bioeng. 2009. - V. 104. - P. 740-751.

4. Baas-Becking L.G.M. Biogenic sulfides / L.G.M. Baas-Becking, D. Moore // Econ. Geol. 1961. V. 56. - P. 259-272.

5. Bastin E.S. A hypothesis of bacterial influence in the genesis of certain sulfide ores / E.S. Bastin // J. Geol. 1926. - V. 34. - P. 773-792.

6. Bavendamm W. Die mikrobiologische kalkfallung in der tropischen See. / W Bavendamm // Arch Microbial, 1932. P. 205-276.

7. Bechtel A. Role of organic matter and sulphate-reducing bacteria for metal sulphide precipitation in the Bahloul Formation at the Bou Grine Zn/Pb deposit (Tunisia) / A. Bechtel, M.Pervaz, W. Puttmann // Chemical Geology, 1998. V. 144. - P. 1-21.

8. Benner S.G. A full-scale porous reactive wall fro prevention of acid mine drainage / S.G.Benner, D.W.Blowes, C.J. Ptacek // Ground water monitoring and remediation, fall vol. -1997.-V.17.-P. 99-107.

9. Berghorn G.H. Passive treatment alternatives for remediation abandoned-mine drainage. // Berghorn G.H. and G.R. Hunzeker // John Wiley & Sons, New York, 2001. P. 111-127.

10. Bhagat M. Precipitation of mixed metal residues from wastewater utilizing biogenic sulphide / M. Bhagat, J.E. Burgess, A.P.M. Antunes, C.G. Whiteley, J.R. Duncan // Miner. Eng., 2004,-V. 17.-P. 925-932.

11. Blowes D.W. Treatment of dissolved metals and nutrients using permeable reactive barriers / D.W. Blowes, C.J. Ptacek, S.G. Benner, C.W.T. McRae, R.W. Puis // J. Contamin. Hydrol., 2002. V. 45. - P. 120-135.

12. Blowes D.W. The geochemistry of acid mine drainage / D.W. Blowes, C.J. Ptacek, J.L. Jambor, C.G. Weisener // Treatise on Geochemistry, 2003. V. 9. - P. 149-204

13. Boskey E. R. Origins of vaginal acidity: high D/L lactate ratiois consistent with bacteria being the primary source. / E. R. Boskey, R. A. Cone, K. J. Whaley, T. R. Moench // Hum Reprod., 2001.-V. 16.-P. 1809-1813.

14. Bridge T. A. M. Extracellular metal-binding activity of the sulphate-raducing bacterium Desulfococcus multivorans / T. A. M. Bridge, C. White, G. M. Gadd // Microbiology, 1999. -V. 145.-P. 2987-2995.

15. Brierley C.L. Applied microbial processes for metal recovery and removal from waste water / C.L. Brierley, J.A. Brierley, M.S. Davidson // Metal ions and bacteria. J. Wiley and Sons. -New York, 1989. P. 359-382.

16. Brown M. Mine water treatment. / M. Brown, B. Barley, H.Wood // The minewater problem. IWA Pub. Alliance House, London, 2002. P. 1-31.

17. Cameron E.M. Sulfate and sulfate reduction in early Precambrian oceans // Nature, London, 1982. -V. 296. P.145-148.

18. Carmen-Mihaela Neculita, Gee raid J. Zagury and Bruno Bussieere. / Passive Treatment of Acid Mine Drainage in Bioreactors using Sulfate-Reducing Bacteria: Critical Review and Research Needs. Published online January 9, 2007.

19. Castro Hector F., Williams Norris H., Ogram Andrew. Phylogeny of sulfate-reducing bacteria, MiniRevier // Fems Microbiology Ecology 31, 1999.

20. Christensen B. Treatment of acid mine water by sulfate-reducing bacteria; results from a bench scale experiment. / B. Christensen, M. Laake and T. Lien // Water Res., 1996. P. 16171624.

21. Church C D. Microbial sulfatereduction and metal attenuation in pH 4 acid mine water. / C D. Church, R. T. Wilkin, C N. Alpers, R. O. Rye, R. B. McCleskey // Geochemical transaction., 2007. V. 8. - p. 14.

22. Cypionka H. Solute transport and cell energetics // Sulfate-Reducing Bacteria / Ed. Barton L.L. New York: Plenum Press, 1995.-P. 151-184.

23. Cypionka H. Oxygen respiration by Desulfovibrio species. / H. Cypionka // Annu Rev Microbiol, 2000. -V. 54. -p. 48.

24. Dalsgaard T. Nitrate reduction in a sulphate-reducing bacterium, Desulfovibrio desulfuricans, isolated from rice paddy soil: sulfide inhibition, kinetics, and regulation. / T.Dalsgaard, F. Bak. // Applied and Environmental Microbiology, 1994. p.7.

25. Dar S.A. Nested PCR-denaturing gradient gel electrophoresis approach to determine the diversity of sulphate-reducing bacteria in complex microbial communities. / S.A. Dar, J.G. Kuenen, G. Muyzer // Appl. Environ. Microbiol., 2005. p.30.

26. Davidson C.F. The origin of some strata-bound sulfide ore deposits / C.F. Davidson // Econ.Geol., 1962a. V. 57. - P. 265-274.

27. Deswaef S. Treatment of gypsum waste in a two stage anaerobic reactor. / S.Deswaef, T. Salmon, S. Hiligsmann, X. Taillieu, N. Milande, P. Thonart, M. Crine. // Water Sci. Tech., 1996.-pp. 5-6,367-374.

28. Devigne J-P. Precipitation du sulfure de plomb par un micrococcus tellurique / J-P. Devigne // CR Acad. Sci., Paris, 1968(1). V. 267. - P. 935-937.

29. Devigne J-P. Une bacterie saturnophile, Sarcina flava Bary 1887. / J-P. Devigne // Arch Inst Pasteur, Tunis, 1968(2). -V. 45. P. 341-358.

30. Devigne J-P. Une metallogenese microbienne probable en milieux sedimentaires: Celle de la galena//Cah. Geol. 1973.-V. 89.-P. 35-37.

31. Dvorak D.H. Treatment of metal-contaminated water using bacterial sulfate reduction: results from pilot scale reactors / D.H. Dvorak, R.S. Hedin, H.M. Edenborn, P.E. Mclntire// Biotechnol.Bioeng., 1992. -V. 40. P. 609-616.

32. Ehrlich H. L. Geomicrobiology / H. L. Ehrlich // New York. Marcel Dekker., 1995. P.321.

33. Ehrlich H. L. Geomicrobiology, Fifth Edition (Hardcover). / H. L. Ehrlich, D. K. Newman. // Boca Raton, FL: CRC Press. Taylor, Francis, 2009.

34. Elliott P. Growth of sulfate-reducing bacteria under acidic conditions in an upflow anaerobic bioreactor as a treatment system for acidic mine drainage. / P. Elliott, S. Ragusa, D. Catcheside. // Water Res., 1998. V.32. - P. 3724-3730.

35. Fite A. Identification and quantitation of mucosal and faecal desulfovibrios using real time polymerase chain reaction. / A. Fite, G. T. Macfarlane, J. H. Cummings, M. J. Hopkins, S. C. Kong, E. Furrie, et al. // Gut. 2004. V. 53. - P. 523-529.

36. Florin T. H. J. Metabolism of dietary sulphate: absorption and excretion in humans. / T. H. J. Florin, G. Neale, G. R. Gibson, S. U. Christl, J. H. Cummings // Gut. 1991. V. 32. - P. 766-773.

37. Fortin D. Role of Thiobacillus and sulfate-reducing bacteria in iron biocycling in oxic and acidic mine tailings. / D. Fortin, B. Davis, T.J. Beveridge // FEMS Microbiology Ecology. 2006.

38. Fortin D. Occurrence of sulfate-reducing bacteria under a wide range of physico-chemical conditions in Au and Cu-Zn mine tailings / D. Fortin, M. Roy, J. Rioux, P. Thibault // FEMS Microbiol. Ecol., 2000. V. 33. - P. 197-208.

39. Gibert O. Chemical characterization of natural organic substrates for biological mitigation of acid mine drainage. / O. Gibert, J. de Pablo, J.L. Cortina, C. Ayora. // Water Res., 2004.-V. 38.-P. 4186-4196.

40. Gibson G. R. A review: physiology and ecology of the sulphate-reducing bacteria. // J. Appl. Bacterid., 1990. V. 69. - P. 769-797.

41. Gibson G. R. Chemostat enrichment of sulphate-reducing bacteria from the large gut. / G. R. Gibson, G. T. Macfarlane // Lett. Appl. Microbiol. 1988 (1). V. 7. - P. 127-133

42. Gibson G. R. Growth and activities of sulphate-reducing bacteria in gut contents from healthy subjects and patients with ulcerative colitis. / G. R. Gibson, J. H. Cummings,

43. G. T. Macfarlane//FEMS Microbiol. Ecol., 1991.-V. 86. P. 103-112.

44. Gibson G. R. Competition for hydrogen between sulphate-reducing bacteria and methanogenic bacteria from the human large intestine. / G. R. Gibson, J. H. Cummings, G. T. Macfarlane // J. Appl. Bacterid., 1988 (2). V. 65. - P. 241-247

45. Glombitza F. Treatment of acid lignite mine flooding water by means of microbial sulfate reduction. / Glombitza F. // Waste Manage. 2001. V. 21- P. 197-203.

46. Gramp J. P. Formation of Ni- and Zn-Sulfides in Cultures of Sulfate-Reducing Bacteria / J. P. Gramp, J. M. Bigham, O. H. Tuovinen, K. Sasaki //Geomicrobiol. J., 2007. V. 24. - P. 609-614.

47. Gramp J.P. Biosynthesis and reduction of Fe(III)-hydroxysulfates. / J.P. Gramp,

48. H. Wang, J.M. Bigham, F.S. Jones, O.H. Tuovinen. // Geomicrobiology Journal., 2009. P. 275280.

49. Gramp J.P. Monovalent cation concentrations determine the types of Fe(III) hydroxysulfate precipitates formed in bioleach solutions. / J.P. Gramp, F.S. Jones, J.M. Bigham, O.H. Tuovinen // Hydrometallurgy. 2008. V. 94. - P. 29-33.

50. Gramp J.P. Formation of Covellite (CuS) Under Biological Sulfate-Reducing Conditions / J.P. Gramp, K. Sasaki, J.M. Bigham, O.V. Karnachuk, O.H. Tuovinen // Geomicrobiology Journal. 2006. V.23. - P. 613-619.

51. Gray N.F., O'Neill C. Acid mine drainage toxicity testing. // Environmental geochemistry and health. 1997. V.19. - P. 165-171.

52. Gyure R.A., Microbial sulfate reduction in acidic (pH 3) strip-mine lakes. / R.A. Gyure, A. Konopka, A. Brooks, W. Doemel. // FEMS Microbiol. Ecol. 1990. V.73. - P. 193-202.

53. Hallberg R.O. Metal-organic interactions at the redoxcline // In: Krumbein WE, ed. Environmental Biogeochemistry and Geomicrobiology. Methods, Metals, and Assessment. Ann Arbor, MI: Ann Arbor Science., 1978,- V.3. P.947-953.

54. Hammack R.W. Treatment of water from an open-pit copper mine using biogenic sulfide and limestone: a feasibility study / R.W. Hammack, H.M. Edenborn, D.H. Dvorak // Water Res. 1994. V.28. - P. 2321-2329.

55. Hansen R. E. Teacher socialization in technological education. / Hansen R. E. // Journal of Technology Education, 1995. V.6(2), - P. 34-45.

56. Hansen T.A. Metabolism of sulphate-reducing prokaryotes. / T.A. Hansen //Antonie Van Leeuwenhoek International Journal of General and Molecular Microbiology, 1994 V.66. -P.85.

57. Hao O. J. Sulfate-reducing bacteria. / O. J. Hao, J. M. Chen, L. Huang, R. L. Buglass // CritRev Environ Sci Technol. 1996. V. 26. - P. 155-187.

58. Hawkins M. R. S. First citation in article. / M. R. S. Hawkins, D. Clements, J. W. Fried, A. F.Heavens, P. Vernon, E. M. Minty, P. Van der Werf // MNRAS, 1997. P. 291-811.

59. Hopkins M. J. Characterisation of intestinal bacteria in infant stools using real-time PCR and northern hybridisation analyses. / M. J. Hopkins, G. T. Macfarlane, E. Furrie, A. Fite, S. Macfarlane // FEMS Microbiol. Ecol., 2005. V. 54. - P. 77-85.

60. Huisman J.L. Biologically produced sulphide for purification of process streams, effluent treatment and recovery of metals in the metal and mining industry / J.L. Huisman, G. Schouten, C. Schultz. // Hydrometallurgy., 2006. V. 83. - P. 106-113.

61. Ichiishi S. First isolation of Desulfovibrio from the human vaginal flora. / S. Ichiishi, K. Tanaka, K. Nakao, K. Izumi, H. Mikamo, K. Watanabe. // Anaerobe. 2010. V. 16. - P. 229233.

62. Jalali K., Baldwin S.A. The role of sulfate reducing bacteria in copper removal from aqueous sulfate solutions // Water Res. 2000. V 34. - P. 797-806.

63. Johnson D.B. Acid mine drainage remediation options: a review. / D.B. Johnson, K.B. Hallberg // Sci. Total Environ., 2005. V.338. - P. 3-14.

64. Johnson D.B. Biodiversity and ecology of acidophilic microorganisms. / D.B. Johnson //Mini review. FEMS Microbiol. Ecol., 1998.-V. 27.-307-317.

65. Johnson D.B. Biogeochemistry of the compost bioreactor components of a composite acid mine drainage passive remediation system. / D.B. Johnson, K.B. Hallberg. // Sci. Total Environ. 2005b. V.338. -P. 81-93.

66. Jong T. Removal of sulfate and heavy metals by sulfate reducing bacteria in short-term bench scale upflow anaerobic packed bed reactor runs / T. Jong, D.L. Parry // Water Res., 2003. -V. 37.-P. 3379-3389.

67. Kalin M. Ecological engineering methods for acid-mine drainage treatment of coal wastes / M. Kalin, J. Cairns, R. McCready // Resour. Conserv. Recycl., 1991. V. 5. - P. 265275.

68. Karnachuk O.V. Copper resistance in Desulfovibrio strain R2 / O.V. Karnachuk, S.Y.Kurochkina, D. Nicomrat, Yu.A. Frank, D.A. Ivasenko, E.A. Phyllipenko, O.H. Tuovinen // Antonie van Leeuwenhoek. 2003. V. 83. - P. 99-106.

69. Karnachuk O.V. Precipitation of Cu-sulfides by Copper-tolerant Desulfovibrio Isolates / O.V. Karnachuk, K. Sasaki, A.L. Gerasimchuk, O. Suckhanova, D.A. Ivasenko, A.H. Kaksonen, J.A. Puhakko, O.H. Tuovinen // Geomicrobiol. J. 2008. V.25. - P. 219-227.

70. Kase H. Observations of high iron diamine-alcian blue stain in uterine cervical glandular lesions. / H. Kase, S. Kodama, K. Tanaka // Gynecol Obstet Invest. 1999. V. 48. - P. 56-60.

71. Kimura S. Sulfidogenesis in low pH (3,8 4,2) media by a mixed population of acidophilic bacteria / S. Kimura, K. B. Hallberg, D. B. Johnson // Biodégradation. 2006. -V.17.I.2. - P. 159-167.

72. Kolmert A. Remediation of acidic waste waters using immobilized, acidophilic sulfate-reducing bacteria. / A. Kolmert, D.B. Johnson. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2001. V.76. -P. 836-843.

73. Koschorreck M. Microbial sulfate reduction at low pH in sediments of an acidic lake in Argentina. / M. Koschorreck, K. Wendt-Potthoff, W. Geller. // Environ. Sci. Technol. 2003. -V.37.-P. 1159-1162.

74. La Scola B. Third human isolate of a Desulfovibrio sp. identical to the provisionally named Desulfovibrio fairfieldensis. / B. La Scola, D. Raoult // J Clin Microbiol. 1999. V. 37. -P. 3076-3077.

75. Labrenz M. Sulfate-reducing bacteria-dominated biofilms that precipitate ZnS in a subsurface circumneutral-pH mine drainage system. / M. Labrenz, J. F. Banfield // Microbial Ecology. 2004. V. 47. - P. 205-217.

76. Langendijk P. S. Sulfate-reducing bacteria in periodontal pockets and in healthy oral sites. / P. S. Langendijk, J. Hagemann, J. S. van der Hoeven // J Clin Periodontol 1999. V. 26. -P. 596-599.

77. Langendijk P. S. Sulfate-reducing bacteria in association with human periodontitis. / P. S. Langendijk, Hanssen J. T. J. & van der Hoeven J. S. // J Clin Periodontol. 2000. V. 27. -P. 943-950.

78. Leclerc H. Occurrence of sulphate-reducing bacteria in the human intestinal flora and in the water environment. / H. Leclerc, C. Oger, H. Beerens, D. A. Mossel // Water Res. 1979. -V.14.-P. 253-256.

79. Leleu M.T. Synthese de wurtzite par voie bacterienne. / M.T. Leleu, T. Gulgalski, J. Goni // Mineral Deposita, Berlin, 1975. -V. 10. P. 323-329.

80. Lengke M. Bioaccumulation of gold by sulfate-reducing bacteria cultured in the presence of gold(I)-thiosulfate complex / Lengke M., G. Southam. // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. V.70. - P. 3646-3661.

81. Lin C. Microbial community structure in gastrointestinal tracts of domestic animals: comparative analyses using rRNA-targeted oligonucleotide probes. / C. Lin, L. Raskin, D.A. Stahl. // FEMS Microbiology Ecology. 1997. V. 22. - P.281-294.

82. Loubinoux J. Reclassification of the only species of the genus Desulfomonas, Desulfomonas pigra, as Desulfovibrio piger comb. nov. / J. Loubinoux, F. M. A. Valente, A. C. Pereira et al. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2002. V. 52. - P. 1305-1308

83. Lovely D.R. Bioremediation of organic and metal contaminants with dissimilatory metal reduction. / D.R. Lovely // J. Ind. Microbiol., 1995. V.14. - P.85-93.

84. Lowry O. H. Protein measurement with Folin phenol reagent. / O. H. Lowry, RosebroughN. J., Farr A. L., Randall R. J.//J. Biol. Chem. 1951. V. 193. N 1. - P. 265-275.

85. Ludwig R.D. A pearmeable reactive barrier for treatment of dissolved metals / R.D. Ludwig, McGregor R.G., Blowes D.W., Benner S.G., Mountjoy K. // Ground Water., 2002. V.40.-P. 59-66

86. Luptakova A., Kusnierova M. Bioremediation of acid mine drainage contaminated by SRB // Hydrometallurgy. 2005. V. 77. - P. 97-102.

87. Lyew D. Effects of physical parameters of a gravel bed on the activity of sulfate-reducing bacteria in the presence of acid mine drainage. / D. Lyew, J.D. Sheppard. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 1997. V.70. - P.223-230.

88. McNeil M.B. Mineralogical fingerprints for corrosion processes induced by sulfate-reducing bacteria / M.B. McNeil, J.M. Jones, B.J. Little //NACE Annual Conference. 1991. V. 580.-P. 97-102.

89. Miller L. P. Formation of metal sulphides through the activities of sulphate-reducing bacteria / L. P. Miller // Contr. Boyce Thomson Inst. 1950. V. 16. - P. 85-89.

90. Miller L.P. Stimulation of hydrogen sulfide production by sulfate reducing bacteria. / L. P. Miller // Boyce Thompson Inst Contr. 1949. V. 15. - P. 467-474.

91. Mulligan C. In: Hartmans S., Lens P. (Eds.) / 4th Int. Symp. On Environm. Biotechn., Noordwijkerhout, The Netherlands. 2000. P. 201-204.

92. Naszradi T. Comparison of two metal surveys by moss Tortula ruralis in Budapest, Hungary. / T. Naszradi, A. Badacsonyi, I. Keresztenyi, D. Podar, Z. Csintalan, Z. Tuba // Environ Monit Assess. 2007 . V. 134 (1-3). - P. 279-85.

93. Naz N. Cadmium Accumulation and DNA Homology with Metal Resistance Genes in Sulfate-Reducing Bacteria / N. Naz, H. K. Young, N. Ahmed, G. M. Gadd. // Appl Env Microbiol. 2005. V. 71. No. 8. - P. 4610-4618.

94. Nordstrom D.K. Negative pH and extremely acidic mine waters from Iron Mountain, California. / D.K. Nordstrom, C.N. Alpers, C.J. Ptacek, D.W. Blowes. // Environ. Sci. Technol. 2000.-V. 34.-P. 254-258.

95. Pachmayr F. Vorkommen und Bestimmung von Schwefelverbindungen in Mineralwasser. PhD thesis, University Munchen, FRG. 1960

96. Phelps C.D. Molecular characterization of a sulphate-reducing consortium which mineralizes benzene. / C.D. Phelps, L. J. Kerkhof, L.Y. Young, // FEMS Microbiol Ecol, 1998. -V. 27.-P. 79.

97. Pimentel J.D. Desulfovibrio fairfieldensis bacteremia associated with choledocholithiasis and endoscopic retrograde cholangiopancreatography. / J.D. Pimentel, Chan R. C. // J Clin Microbiol. 2007. V. 45. - P. 2747-2750.

98. Pitcher M.C.L. The contribution of sulphate reducing bacteria and 5-aminosalicylic acid to faecal sulphide in patients with ulcerative colitis. / M.C.L. Pitcher, E.R. Beatty, J. H. Cummings // Gut. 2000. V. 46. - P. 64-72.

99. Postgate J.R. The sulphate-reducing bacteria. Cambridge, England: Cambridge University Press. 1984.

100. Poulson S.R. Toxicity of heavy metals (Ni, Zn) to Desulfovibrio desulfuricans / S.R. Poulson, P.J.S. Colberg, J.I. Drever. // Geomicrobiol. J. 1997. V. 14. - P. 41-49.

101. Ravenschlag K. Community structure, cellular rRNA content, and activity of sulphate-reducing bacteria in marine arctic sediments. / K. Ravenschlag, K. Sahm, C.Knoblauch, B. B. Jorgensen, R. Amann // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V.66. - P. 602.

102. Reed Marshall J., Joel L. Renner. Environmental Compatibility of Geothermal Energy. // Alternative Fuels and the Environment, ed. F. S. Sterret Boca Raton: CRC Press, 1995.-P. 2.

103. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electron microscopy//J. Cell Biology. 1963.-№ 17.-P. 208-212.

104. Sani R. K. Assessment of lead toxicity to Desulfovibrio desulfuricans G20: influence of component of Lactate C medium. / R. K. Sani, G. Gessey, B. M. Peyton. // Advances in Environmental Research. 2001(2). - V. 5. - P. 269-276.

105. Scanlan P. D. Culture-independent analysis of desul- fovibrios in the human distal colon of healthy, colorectal cancer and poly- pectomized individuals. / P. D. Scanlan, F. Shanahan, J. R. Marchesi // FEMS Microbiol Ecol. 2009. V. 69. - P. 213-221.

106. Shin I.L. Enzyms catalyzed esterification of N- protected amino acids within secondary alcohol. / Shin I.L., L.C. Chin, C.T. Lai, W.C. Liaco, D.F. Tai // Biotechnol. Lett., 1997.-V.19.-P. 857-859.

107. Siebenthal C.E. Origin of the lead and zink deposits of the Joplin region // U.S. Geological Survey Bulletin. 1915. V. 606. - P. 283.

108. Source for Section: Lund, John. Characterization, Development, and Utilization of Geothermal Resources. Geo-Geat Center Quarterly Bulletin. ISSN Retrieved November 2007. -V.16.-P. 276-1084.

109. Stewart J. A., Chadwick V. S., Murray A. Carriage, quantification, and predominance of methanogens and sulfate-reducing bacteria in faecal samples. // Lett Appl Microbiol. 2006. -V. 43.-P. 58-63.

110. Stumm W. Aquatic chemistry. / W. Stumm, J.J. Morgan. // 2nd ed. John Wiley, Sons, New York. 1981. C. 54.

111. Tabak H.H. Advances in biotreatment of acid mine drainage and biorecovery of metals: 2. Membrane bioreactor system for sulfate reduction. / H.H. Tabak, R. Govind. Biodégradation. 2003. V.14. - P. 437-452.

112. Tebo B. M. Sulfate-reducing bacterium grows with Cr(VI), U(VI), Mn(IV), and Fe(III) as electron acceptors / B. M. Tebo, A. Y. Obraztsova. // FEMS Microbiol. Lett. 1998. -V. 162.-P. 193-198.

113. Tee W. Probable new species of Desulfovibrio isolated from a pyogenic liver abscess. / W.Tee, M.Dyall-Smith, W.Woods, D.Eisen // J Clin Microbiol. 1996. V.34. - P. 1760-1764.

114. Temple K. L. Syngenesis of sulfide ores: Desorption of absorbed metal ions and their precipitation as sulfides / K. L. Temple, LeRoux N. // Econ. Geol. 1964. - V. 59. - P. 647-655.

115. Thomas R. Jack, NOVA Chemicals Ltd. Biological Corrosion Failures. ASM International. All Rights Reserved. ASM International. All Rights Reserved. ASM Handbook V.ll: Failure Analysis and Prevention (#06072G). 2002. C. 1.

116. Tomei F.A., Barton L. L. et al. Transformation of selenate and selenite to elemental selenium by Desulfovibrio desulfuricans. J Ind Microbiol. 1995. V.14. - P. 36.

117. Tsukamoto, T.K., and G.C. Miller. 1999. Methanol as a carbon source for microbiological treatment of acid mine drainage. Water Res. V.33. - P. 1365-1370.

118. Tsukamoto, T.K., H.A. Killion, and G.C. Miller. 2004. Column experiments for microbiological treatment of acid mine drainage: Lowtemperature, low-pH and matrix investigations. Water Res. V.38. - P. 1405-1418.

119. Undeen A.H., Vavra J.I. Research methods for entomopathogenic Protozoa. In: Lacey LA ed. Manual of techniques in insect pathology. San Diego, Academic Press, 1997. P. 117151.

120. Urata T. Bacteremia caused by Desulfovibrio fairfieldensis. / T. Urata, M. Kikuchi, T. Hino, Y. Yoda, K. Tamai, Y. Kodaira et al. // J Infect Chemother. 2008. V. 14. - P. 368-370.

121. URS Report. Passive and semi-active treatment of acid rock drainage from metal mines-state of the practice. Prepared for U.S. Army Corps of Engineers, Concord, Massachusetts, by URS Cor-poration, Portland, ME. 2003. P. 56.

122. Utgikar V.P. Toxicity of metals and metal mixtures: Analysis of concentration and time dependence for zinc and copper / V.P. Utgikar, Chaudhary N., A. Koeniger, H.H. Tabak, J.R.Haines, R. Goving // Water Research. 2004. V. 38. - P. 3651-3658.

123. Utgikar V.P. Quantification of toxic inhibitory impact of copper and zinc on mixed cultures of sulfate-reducing bacteria / V.P. Utgikar, H.H. Tabak, J.R. Haines, R. Goving // Biotechnology and Bioengineering. 2003. V. 82. - P. 306-312.

124. Utgikar V.P. Inhibition of sulfate-reducing bacteria by metal sulfide formation in bioremediation of acid mine drainage / V.P. Utgikar, S.M. Harman, N. Chaudhary, H.H. Tabak, R.Goving, J.R. Haines // Environmental Toxicology. 2002. V. 17. - P. 40-48.

125. Van der Hoeven J. S. Sulphate-reducing bacteria in the periodontal pocket. / J. S. Van der Hoeven, C.W.A. Van den Lieboom, M.J.M. Schaeken // Oral Microbiol. Immunol. 1995. -V. 10.-P. 288-290.

126. Van Houten R.T. Biological sulphate reduction using gas-lift reactors fed with hydrogen and carbon dioxide as energy and carbon source / R.T. Van Houten, L.W. Hulshoff-Pol, G. Lettinga // Biotechnol.Bioeng. 1994. V. 44. - P. 586-594.

127. Wagner M. Phylogeny of dissimilatory sulfite reductases supports an early origin of sulfate respiration / M. Wagner, A. J. Roger, J. L. Flax, G. A. Brusseau, D. A. Stahl // J. Bacteriol. 1998.-V. 180.-P. 2975-2982.

128. Warren J.K. Evaporites, brines and base metals: low-temperature ore emplacement controlling by evaporite diagenesis // Aus. J. Earth Sci. 2000. V. 47. - P. 179-208.

129. Warren Y. A. Biochemical differentiation and comparison of Desulfovibrio species and other phenotypically similar genera / Y.A. Warren, D.M. Citron, C.V. Merriam,

130. E. J. Goldstein // J Clin Microbiol. 2005. V. 43. - P. 4041-4045.

131. White C. Copper accumulation by sulfate-reducing bacterial biofilms / C. White, Gadd G.M. //FEMS Microbiol. Lett. 2000. -V. 183. P. 313-318.

132. White C. Microbial solubilization and immobilization of toxic metals: key biogeochemical processes for treatment of contamination / C. White, J.A. Sayer, G.M. Gadd // FEMS Microbiol. Rev. 1997. V. 20. - P. 503-516.

133. Whitehead P.G. The Wheal Jane Wetlands Model for Bioremediation of Acid Mine Drainage. / P.G. Whitehead, B.J. Cosby, H. Prior // Science of the Total Environment. 2005. P. 125-135.

134. Widdel F. Microbiology and ecology of sulfate- and sulfur-reducing bacteria // A. J. B. Zehnder Biology of Anaerobic Microorganisms. John Wiley, Sons. New York, 1988. -P. 469-585.

135. Widdel F. Studies on dissimilatory sulfate-reducing bacteria that decompose fatty acids. II. Incomplete oxidation of propionate by Desulfobulbus propionicus gen. nov., sp. nov. /

136. F. Widdel, N. Pfennig. // Arch Microbiol. 1982. V. 131. - P. 360-365.

137. Widdel F., Hansen T.A. The dissimilatory sulphate and sulfur reducing bacteria. In A. Balows, H.G. Truper, M. Dworkin, W. Harder and K.H. Schleifer (eds.), The Prokaryotes. 2nd edn. New York: Springer Verlag. 1992. P. 583-624.

138. Wielinga B. Microbiological and geochemical characterization of fluvially deposited sulfidic mine tailings / B. Wielinga, J. K. Lucy, J. N. Moore, O. F. Seastone, J. E. Gannon // Appl. Environ. Microbiol. 1999.-V. 65. P .1548-1555.

139. Willis C. L. Nutritional aspects of dissimilatory sulfate reduction in the human large intestine. / C. L. Willis, J. H. Cummings, G. Neale, G. R. Gibson // Current Microbiology. 1997. -V. 35.-P. 294-298.

140. Willis C. L. Growth, incidence and activities of dissimilatory sulfatereducing bacteria in the human oral cavity. / C. L. Willis, G. R. Gibson, C. Allison, S. Macfarlane, J. S. Holt // FEMS Microbiol Lett. 1995. V.129. - P. 267-271.

141. Willis С. L. Negative correlation between oral malodour and numbers and activities of sulphate-reducing bacteria in the human mouth. / C. L. Willis, G. R. Gibson J., Holt,

142. C.Allison // Arch Oral Biol. 1999. V. 44. - P. 665-670.

143. Willow M. pH, dissolved oxygen, and adsorption effects on metal removal in anaerobic bioreactors. / M. Willow, R. Cohen. J. Environ. Qual. 2003. V. 32. - P. 1212-1221.

144. Winch S. Identification of sulfate-reducing bacteria in methylmercury-contaminated mine tailings by analysis of SSU rRNA genes. / S. Winch, H. J. Mills, J. E. Kostka, D. Fortin,

145. D. R. S. Lean // FEMS Microbiol. Ecol. 2009. V. 68 (1). - P. 94-107.

146. Zagury G.J. Neutralization of acid mine tailings by addition of alkaline sludges from pulp and paper industry. / G.J. Zagury, S.M. Colombano, K.S. Narasiah, G. Ballivy. // Environ. Technol. 1997.-V.18.-P. 959-973.

147. Zagury G.J. Characterization and reactivity assessment of organic substrates for sulfate reducing bacteria in acid mine drainage treatment. / G.J. Zagury, V. Kulnieks, C.M. Neculita. Chemosphere. 2006. V.64. - P. 944-954.

148. Zinkevich V. Screening of sulfate-reducing bacteria in colonoscopy samples from healthy and colitic human gut mucosa. / V. Zinkevich, Beech I. B. // FEMS Microbiol Ecol. 2000.-V.34.-P. 147-155.

149. Аркадьева З.Ф. Промышленная микробиология // З.Ф. Аркадьева,

150. A.M. Безбородов, И.Н. Блохина. // М.: Высш. шк. 1989. 688 с.

151. Беляев С.С., Иванов М.В. Радиоизотопный метод определения интенсивности бактериального метанобразования // Микробиология. 1975. Т. 44. Вып. 1. - С. 166-168.

152. Волков И.И., Жабина Н.Н. Методы определения различных соединений серы в морских осадках // Химический анализ морских осадков, М.: Наука, - 1980, - С. 5-27.

153. Гаррелс Р. Минеральные равновесия. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. С. 47-69.

154. Герасимчук А.Л. Сульфатредуцирующие бактерии в экосистемах с экстремальными значениями рН: автореф. дисс. канд. биол. наук. / Герасимчук А.Л.; Изд-во Том. гос. у-т систем управл. и радиоэлек. Томск. 2009. - 132 с.

155. Губин В.Е. Биохимическая очистка сульфатсодержащих сточных вод /

156. B.Е. Губин, Смирнов Ю.Г., Смирнова Г.Ф., Горелов B.C. и др. // Химия и технология воды, 1984. Т.6. - С. 465-467.

157. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. 4-е издание, стереотипное. М: -2003.- 450 с.

158. Дегтярев В. П. Экологические проблемы геологической среды Кузбасса и развитие опасных техногенных процессов. Автореф. дис. канд. геол.-минер, наук. 2004. 145 с.

159. Еронин В. А. Поддержание пластового давления на нефтяных месторождениях //В. А. Еронин. 1973.-201 с.

160. Заварзин Г. А. Литотрофные микроорганизмы. М.: Наука, 1972. 323 с.

161. Иванова O.A., Герасимчук А.Л., Иккерт О.П. Экологическая оценка шахтных отвалов на примере рудника «Центральный». Вестник Томского государственного университета. Биология. 2011. № 3 (15). - С. 178-179;

162. Информационный сайт «scribd» Электронный ресурс. / Режим доступа: http: // www.scribd.com/ (7 апр. 2011).

163. Информационный сайт «NCBI» Электронный ресурс. / Режим доступа: http: // www.ncbi.nlm.nih.gov/ (20 янв. 2010).

164. Информационный сайт «Paques» Электронный ресурс. / Режим доступа: http: // www.paques.nl/pageid=194/Metalremoval/recovery.html (26 марта 2010).

165. Информационный сайт «SCRIBD» Электронный ресурс. / Режим доступа: http: //www.scribd.com/doc/70347760/Bio-Remediation-of-Cobalt-and-Nickel-in-Acidic-Mines-Using-Sulphate-Reducing-Bacteria-and-Paenibacillus-Polymyxaz (25 сент. 2011).

166. Информационный сайт «The ARB Project» Электронный ресурс. / Режим доступа: http: // www.arb-home.de (24 дек. 2011).

167. Информационный сайт «Paques» Электронный ресурс. / Режим доступа: http: // www.paques.nl/en/aboutpaques (22 янв. 2011).

168. Информационный сайт «Ресурсная карта Кемеровской области» Электронный ресурс. / Режим доступа: http: // www.sibir.r42.su/section/143.html (10 окт. 2010).

169. Исаченко Б.Л. Микробиологические исследования над Грязевыми озерами. МЛ., Изд. АН СССР, Избр.ур., 1951. Т. 2. - С. 26-142.

170. Карначук О. В. Бактерии цикла серы в осадках хвостохранилища добычи золота в Кузбассе / О.В. Карначук, Герасимчук А. Л., Бэнкс Д. и др. // Микробиология. 2009. Т. 78.- №4. - С. 1-10.

171. Карупу В.Я. Электронная микроскопия. Киев: «Вища школа», 1984. - 208 с.

172. Кузнецов С. И., Саралов А. И., Назина С. А. Микробиологические процессы круговорота углерода и азота в озерах. М.: Наука, 1985. 476 с.

173. Кузнецов С.И. Микрофлора озер и её геохимическая деятельность. Д.: Наука, 1970,- С. 27-36.

174. Алюминий и железо осаждающий микроорганизм современной изверженной породы и дерново-подзолистой почвы. / Кутузова Р. С., Вергасова JI. П., Филатов С. К., Круглов Ю. В. Международная научная конференция «Микроорганизмы и биосфера». 2007. С. 54-92.

175. Лурье А. М. Происхождение медистых песчаников и сланцев // На основных направлениях науки. 1985. №5. - С. 102-112.

176. Рубенчик Л.И. Сульфатредуцирующие бактерии.— M.-Л.: Изд-во АН СССР, 1947.-96 с.

177. Савельева Л.С. Очистка сточных вод на биоплато / Л.С. Савельева, А.Н. Эпов // Экология и промышленность России, 2000. № 8. - С. 26-28.

178. Сорокин Ю.И. Первичная продукция и микробиологические процессы в озере Гёк-Гёль // Микробиология. 1968. Т. 37. - С. 289-296.

179. Стейниер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж. Мир микробов. М.:изд-во "Мир". - ТЗ - 1979,- 486 с.

180. Тахтаджян А. Л. Жизнь растений. М. - 1982. - Т. 6. - 608 с.

181. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих / Под. ред. Ю.В. Полякова. М: «Мир», 1975. - 326 с.

182. Чередников Э. А. Перспективы золотодобычи в Кемеровской области с учетом экологических аспектов. «ЭКО-бюллетень» № 6 (53), июнь 2000. С. 2.

183. Чурикова В.В., Викторов Д.П. Основы микробиологии и вирусологии Воронеж: Изд-во ВГУ, 1994. С. 92-100.

Информация о работе

Иккерт, Ольга Павловна
кандидата биологических наук
Томск, 2012
ВАК 03.02.08

Диссертация

Экологическая роль сульфидогенных бактерий в образовании сульфидов меди и железа - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы