Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Формирование консорциума микроорганизмов для очистки сточных вод производств органического синтеза от углеводородов нефти
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)
Автореферат диссертации по теме "Формирование консорциума микроорганизмов для очистки сточных вод производств органического синтеза от углеводородов нефти"
На правах рукописи
ЖУКОВА ОЛЬГА ВАДИМОВНА
ФОРМИРОВАНИЕ КОНСОРЦИУМА МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ОТ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ
Специальность 03.02.08 - Экология (в химии и нефтехимии)
03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
1 8 ОКТ 2012
Казань - 2012
005053547
Работа выполнена на кафедре ботаники и зоологии федерального
государственного автономного образовательного учреждения высшего
профессионального образования Казанский (Приволжский) федеральный университет
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор
Морозов Николай Васильевич
Официальные оппоненты: Шулаев Максим Вячеславович, доктор
технических наук, доцент кафедры химической кибернетики ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г. Казань
Азимов Юсуф Исмагилович, доктор технических наук, профессор кафедры статистики, эконометрики и естествознания Института экономики и финансов ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет », г. Казань
Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный
университет», г. Уфа
Защита состоится «31» октября 2012г в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 при ФГБОУ ВПО «Казанский национальный научно-исследовательский технологический университет» по адресу: 420015, г Казань, Карла Маркса, 68, зал заседаний Ученого совета, А-330
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского национального исследовательского технологического университета
Автореферат разослан 28 сентября 2012г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Степанова
Светлана Владимировна
Актуальность темы. Загрязнение природной среды нефтью и продуктами её переработки - одна из наиболее сложных проблем, угрожающих безопасности среды обитания живых существ [Квасников Е.И., Клюшникова Т.М., 1981; Зобов В.В. и др., 1997; Ильинский В.В., 2000; Барышникова Л.М., 2001; Морозов Н.В., 2001; Fergusson S., 2003; Алексеева Т.П., Бурмистрова Т.И. и др., 2010; Ягафарова Г.Г. и др., 2011]. Ни один другой загрязнитель, как бы опасен он не был, не может сравниться с нефтепродуктами по качественному составу, широте распространения, числу источников загрязнения, единовременной нагрузке на все компоненты природной среды [Арене В.Ж. и др., 1997; Морозов Н.В., 2001, 2003; Мочалова О.С., Антонова М.Н. и др., 2002; Надеин А.Ф., 2010]. По мере накопления опыта восстановления естественных свойств нефтезагрязненных объектов становится очевидным, что для их обезвреживания наиболее приемлемы способы, основанные на применении разнообразных гетеротрофных микроорганизмов, в том числе нефтеокисляющих [Bos R.,1999; Данянь Ч., Ботвинко И.В., 2001;Van Hamme, 2003; Хасанов И.Ю., Габитов Г.Х. и др., 2003; Куликова А.К., 2008, 2010; Музипов Х.Н., Ерка Б.А. и др., 2009; Хохлова А.Р. и др., 2009; Мишанина O.E. с соавт., 2012]. Выделение и идентификация штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов на основе изучения их морфологических, физиолого-биохимических свойств, выявление основных типов
взаимоотношений между ними в искусственно сформированных ассоциациях и создание на этой базе исследований отселектированного консорциума со спектром окисления различных фракций нефти, его широкое применение для биологической деструкции аварийных и локальных нефтяных загрязнений, биоремедиации углеводородсодержащих природных и сточных вод представляет особую актуальность.
Настоящая разработка актуальна еще и тем, что решает глобальную экологическую задачу. Образующаяся в процессе очистки углеводородсодержащих сточных вод в струйно-отстойном аппарате биомасса микроорганизмов в количестве 3-5% от общего объема очищаемого стока, утилизируется повторно в технологическом цикле. Этим обеспечивается рекуперация вторичных материалов, удешевляются технологические и эксплуатационные расходы, связанные с выращиванием биомассы для обеспечения непрерывной работы биотехнологической схемы очистки. В традиционных очистных сооружениях с биохимическим окислением нефтезагрязнений биоценозом прирост активного ила доходит до 25% на единицу очищенной воды. Утилизация его связана с большими экономическими затратами и экологически не решена.
Цель исследования - раскрытие основных параметров нефтеокисления отселектированными штаммами углеводородокисляющих микроорганизмов, выбор условий для создания высокоэффективного консорциума промышленного образца, обеспечивающего быструю ликвидацию нефтяных загрязнений при аварийном или ином поступлении, и в управляемом снятии углеводородов в природных и производственных сточных водах.
Задачи исследования:
1. Выделить и идентифицировать из производственных технологическ! сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» углеводородокисляющие микроорганизм] исследовать эффективность способов их стимуляции и характерные особенное: развития в различных условиях функционирования: в модельных экосистемах очистных сооружениях, применяемых для очистки и ДООЧИСТ1 углеводородсодержащих сточных вод с последующим отводом их в открыть водные объекты без ущерба их экологическому состоянию.
2. Исследовать основные типы взаимоотношений меж; углеводородокисляющими микроорганизмами с учетом их дальнейше совместимости в консорциуме.
3. Определить эффективность окисления нефти, нефтепродуктов в во; монокультурой и сообществом углеводородокисляющих микроорганизмов создать на этой базе высокоэффективный в окислении нефти и нефтепродукте отселектированный консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов.
4. Выяснить пути интенсификации деструктивных процессов очистки разработать усовершенствованные технологии использования культур штамме для управляемого снятия нефтяных загрязнений в условиях модельно] эксперимента.
5. Апробировать консорциум в биотехнологической схеме очистки смешаннь нефтесодержащих сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» с использование специально созданного для этой цели струйно-отстойного аппарата (COA) выведение всей технологии на режим очистки и доочистки технологическ1 производственных вод.
Научная новизна работы:
1.Впервые сформирован новый консорциум углеводородокисляю1щ микроорганизмов, обладающий широким спектром окисления различнь классов углеводородов нефти, применяемый в управляемом режиме очисть углеводородсодержащих сточных вод в специально созданном для этой цел струйно-отстойном аппарате (COA), а на его базе технологической схем очистки и глубокой доочистки нефтесодержащих производственных сточнь вод.
2.Изучены основные типы взаимоотношений в ассоциативной культуре цз благоприятной совместимости выбранных штаммов и достижения высокс активности в окислении нефти и нефтепродуктов (новый подход). Консорциу может быть применен как на стадии основной очистки, так и доочистки да наиболее полной биодеструкции нефти и её производных в технологически стоках.
3.Показано, что комплексный подход использоваш углеводородокисляющих микроорганизмов с биогенными элементами индуцирующими веществами способствует интенсификации процессов очисти и является основой управления качеством нефтезагрязненных природных
сточных вод нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих, нефтехимических производств и др.
Практическая значимость результатов
Получены девять штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов из многочисленных аборигенных видов (35 культур), объединенные в ассоциацию с высокой деструктивной активностью. В результате научных исследований сформирован консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов для Зиодеградации нефти и нефтепродуктов в разнообразных углеводородсодержащих производственных стоках.
Изучены основные типы взаимоотношений между микроорганизмами данной группы, подобраны оптимальные соотношения при совместном использовании их в консорциуме. Выявлены условия развития углеводородокисляющих микроорганизмов, составляющих основу консорциума, при которых достигается максимальная их численность и высокая эффективность деструкции нефти и нефтепродуктов.
Разработана и испытана в полупроизводствешшх условиях технологическая схема очистки производственных сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез», позволяющая в управляемом режиме достигнуть увеличения скорости и эффективности окисления смешанных углеводородсодержащих сточных вод до норм оборотного водоснабжения.
Результаты исследований могут быть использованы для мониторинга уровня загрязнения природной среды нефтяными поллютантами, а также проведения профилактических мероприятий по ликвидации нефтяных загрязнений при их локальном или аварийном поступлении в водоемы и почвы.
Внедрены в промышленных условиях:
1) Способ очистки технологических производственных сточных вод от нефти и нефтепродуктов, включающий в себя применение бактериального консорциума, структуирующие и питательные добавки (биогенное питание и индуцирующие соединения).
2)Консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ), состоящий из девяти штаммов: Alcaligenes sp. Г0401ВТ (№17), Micrococcus nishinomiyaensis Г0402ВТ (№16), Brevibacterium iodinum Г0403ВТ (№15), Pseudomonas aeruginosa Г0404ВТ (№14), Pseudomonas facillis Г0405ВТ (№13), Brevibacterium linens Г0406ВТ (№12), Bacillus subtilis Г0407ВТ(№11), Flavobacterium aquatile Г0408ВТ(№10), Clostridium butyricum Г0409ВТ (№9) для предварительной подготовки смешанных углеводородсодержащих производственных сточных вод с проведением полупроизводственных испытаний обезвреживания стоков в цехе нейтрализации и очистки производственных сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез». Акт полупроизводственных испытаний утвержден техническим директором, главным инженером ОАО «Казаньоргсинтез».
Результаты исследований использованы для чтения лекционного материала в Казанском (Приволжском) федеральном университете по курсам
«Микробиология», «Биотехнология», «Экология» и «Социальная экология и природопользование».
Личное участие автора. Автором проведен аналитический обзор литературы, спланированы и выполнены лабораторные опыты, полупроизводственные испытания, в результате которых получена экспериментальная база данных и проведена их интерпретация, написаны статьи и тезисы докладов, подготовлены две заявки на изобретения к патентам РФ.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на международных конференциях «Глобальные проблемы экологизации в европейском сообществе» (Казань, 2006), «Международная молодежная научная конференция. XV Туполевские чтения» (Казань, 2007), «Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования» (Тамбов, 2008), «Фундаментальные науки и практика» (Томск, 2010), на Конгрессе «Чистая вода. Казань» (Казань, 2010), «Фундаментальные исследования» (Москва, 2011), «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2011), на Всероссийских конференциях и съездах Поволжская научно-практическая конференция «Эколого-географические исследования в среднем Поволжье» (Казань, 2008), «Инновационные подходы к естественно-научным исследованиям и образованию» (Казань, 2009), «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований» (Казань, 2009), «Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета» (Казань, 2009), на Межвузовских конференциях «Вестник Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета» (Казань, 2007,2010,2011), «Современные проблемы органической и биологической химии, молекулярной биологии, экологии и биотехнологии», (Москва, 2009), 17* International Environmental Bioindicators Conference: Global Indicators (Moscow, 2009), «Современный мир, природа и человек» (Томск, 2009), «Актуальные вопросы естествознания начала 21 века» (Казань, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ, из них 4 - в изданиях рекомендованных ВАК РФ.
Аналитические работы проводились на кафедре ботаники и зоологии К(П)ФУ, научно - исследовательской лаборатории «Биотехнология с основами микробиологии» Управления научной работой и послевузовского образования ТГГПУ, в лаборатории цеха нейтрализации и очистки сточных вод завода ОАО «Казаньоргсинтез» и в лаборатории «Бионанотехнология с основами микробиологии» ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, списка используемых источников литературы. Работа иллюстрирована 17 рисунками, содержит 11 таблиц, 3 приложения. Список используемой литературы включает 210 отечественных и ПО иностранных наименования.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. Современное состояние загрязнения водных ресурсов нефтью и нефтепродуктами н восстановление их естественных качеств (обзор литературы). Рассмотрены вопросы загрязнения природных и сточных вод нефтью и нефтепродуктами, влияния их на состояние среды и организмы водных экосистем, пути биодеградации нефтяных загрязнений разнообразными гетеротрофными микроорганизмами; выделение, выбор и селекция высокоактивных видов углеводородокисляющих микроорганизмов и на их базе создание новых консорциумов, бактериальных препаратов и составов, обладающих широким спектром окисления различных классов углеводородов в изменяющихся условиях среды.
Глава 2. Объекты и методы исследования
Объектами исследований выбраны углеводородокисляющие микроорганизмы (УОМ), выделенные и идентифицированные из смешанных производственных углеводородсодержащих сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез». Основные исследования включали изучение состава гетеротрофной микрофлоры, участвующей в биоокислении нефтепродуктов в аэробных и факультативно анаэробных условиях, выявление и идентификация активных нефтеокисляющих микроорганизмов из разнообразных гетеротрофных видов.
Идентификацию выделенных штаммов-нефтедеструкторов проводили после многократных исследований на чистоту, изучения их морфологических, культуральных и физиолого-биохимических свойств в соответствии с требованиями определителя Берги [Bergey, 1997] и с привлечением дополнительной литературы [Нестеренко О.А. и др., 1985; Аристархова В.И., 1989; Теппер Е.З. и др., 2004].
В дальнейших исследованиях использовали девять штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов (из 35 ранее выявленных), объединенные в новый консорциум по принципу их совместимости между собой. Депонированы штаммы в музее штаммов в Федеральном центре токсикологической, радиационной и биологической безопасности (ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ»), где им присвоены следующие обозначения и номера: Alcaligenes sp. Г0401ВТ (№17), Micrococcus nishinomiyaensis Г0402ВТ (№16), Brevibacterium iodimtm Г0403ВТ (№15), Pseudomonas aeruginosa Г0404ВТ (№14), Pseudomonas facillis Г0405ВТ (№13), Brevibacterium linens Г0406ВТ (№12), Bacillus subtilis Г0407ВТ(№11), Flavobacteriiim aquatile Г0408ВТ(№10), Clostridium butyricum Г0409ВТ (№9).
Изучение основных типов взаимоотношений между комбинациями ассоциаций (смеси из 2-х, 3-х и 9-ти штаммов), а также явления антагонизма между ними проводили на МПА с высевом бактериальной суспензии и с использованием тест-культур [Балашова Н.В., 1974; Егоров Н.С., 1986; Леонов А.В., Чичерина О.В., 2011].
Культивирование бактерий проводили в статических условиях при температуре 28-33°С на агаровой питательной среде, колбах объемом 1000 см , либо в аппарате непрерывного культивирования микроорганизмов (АНКУМ-2М).
Критериями суждения о биологическом окислении нефти и нефтепродуктов (бензина, керосина, солярового, веретеного и вазелинового масел, нигрола, фенола, бензола, нитробензола, толуола, мазута) в воде служили следующие параметры: изменение динамики общего количества УОМ прямым счетом [Герхард Ф., 1983], оптической плотностью на фотоэлектрокалориметре (КФК-3), БПК5 и БПК полное, растворенный кислород [Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И., 1984, Теппер Е.З. и др., 2004], ХПК, общее количество неорганических форм азота (N02\ N03", NII4+) [Методика...,2004; Унифицированные...,1977; Чернокальский Б.Д., 1980]. Количественный состав остаточных углеводородов определяли гравиметрическим (весовым) методом [Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И., 1984], а качественный хроматографически на ГХ модели «Кристалл-5000.2».
При разработке технологии использования консорциума микроорганизмов для интенсификации биодеградации нефти использовали торф, золу, древесные опилки, речной песок, а также суспензии 2-х суточных культур УОМ в разных видовых соотношениях ассоциативных культур. Опыты проводили в модельных микроэкосистемах, которыми являлись аквариумы объемом 50 дм .
С целью интенсификации процессов биологической очистки сточных вод в очистных сооружениях ОАО «Казаньоргсинтез» от смешанного потока углеводородов (с начальным содержанием до 186 мг/дм3 и нагрузке загрязнений по ХПК до 1860 мг/л) применяли вновь разработанную биотехнологическую схему с использованием струйно-отстойного аппарата (СОА) с заданным числом клеток микроорганизмов консорциума (4-х часовая суспензия, выращенная в хемостатных условиях в АНКУМ-2М) и необходимых биогенных и индуцирующих веществ [Морозов Н.В., 2001, 2003; Жукова О.В., Морозов Н.В., 2009].
Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета компьютерных программ STATISTICA V 4.5 Microsoft Office 2003 для Windous хр, в стандартной компьютерной программе «Microsoft Excel». При оценке статистической достоверности средних полученных данных использовали парный и непарный t-критерий Стьюдента. Группу данных считали однородной, если среднее квадратичное отклонение Q в группе не превышало 13%. Различие между группами считали достоверным при критерии вероятности р<0,05.
Глава 3. Выделение и идентификация углеводородокисляющих микроорганизмов
Выделение углеводородокисляющих штаммов микроорганизмов из сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» осуществляли двумя методами: методом
накопительных культур и прямым высевом на агаризованные среды (МПА и др.). Доминирующие формы бактерий, использующие нефть и нефтепродукты в качестве единственного источника углерода и энергии были подвергнуты более глубокому изучению их морфологических, культуральных, физиолого-биохимических свойств в соответствии с требованиями определителя Берги (Bergey, 1997].
Углеводородокисляющие микроорганизмы объединены в новый консорциум по принципу их совместимости между собой и включают девять штаммов-деструкторов нефти и нефтепродуктов. Штаммы представлены как грамположительными, так и грамотрицательными подвижными и неподвижными, аэробными и факультативно анаэробными формами. Физиологическая активность (температурный диапазон, рН среды) штаммов вариабельна, высока их ферментативная активность. Установлено, что интенсивность биодеструктивных процессов нефти и её персистентных соединений протекает в диапазоне от +5°С до +35°С, рН 2,5-10, оптимальными являются интервал температур 25°С-30°С и рН среды 5,8-7,1, что подтверждается динамикой роста бактериальной популяции и эффективностью деструкции нефти и нефтепродуктов.
Штаммы непатогенны и невирулентны, не обладают способностью к транслокации и дисссминации во внутренние органы и кровь животных после 30-дневного испытания. Наблюдения за животными (белые мыши) в течение 30-ти суток не выявило каких-либо клинических признаков заболевания, а изучение внутренних органов не выявило патологических изменений, регистрируемых морфологически.
Глава 4. Исследование взаимоотношений углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциациях для создания консорциума промышленного образца
Опытами выявлено, что основными видами взаимоотношений между изученными микроорганизмами в ассоциации являются: конкуренция, изоляция и кооперация.
Культуры Clostridium butyricum и Flavobacterium aguatile в вариантах, объединенных в искусственно созданные сообщества взаимодействуют друг с другом по типу «конкуренция», что говорит об их несовместимости в данной бинарной комбинации. Один из микроорганизмов в комбинации входящий в данный тип взаимодействия полностью перекрывает при росте и подавляет развитие конкурирующей колонии микроорганизмов. Остальные изученные культуры взаимодействуют друг с другом по типу «изоляция» и «кооперация». Процент окисления нефти при росте штаммов по типу «конкуренция» составляет 33%, «изоляция» в пределах 43-54%, кооперация - 55-59%. На примере замкнутой модельной экосистемы созданной искусственно, показано, что ассоциация углеводородокисляющих бактерий способна противостоять
отрицательному воздействию нефтяного загрязнения, но в определенных комбинациях бактерий.
Путем целенаправленной селекции нами создан консорциум штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов, «работающих» во взаимосвязи направленного действия, конечная цель которого - достижение полноты биодеструкции нефти и разнообразных углеводородов. Консорциум представляет собой, сформированные в ассоциацию углеводородокисляющие микроорганизмы со следующими свойствами: окислительная активность консорциума по конечному продукту окисления составляет 2041 мг С02 за 20 суток; способен расти на обедненной питательной среде, а также с высокой скоростью окислять нефть, включая ароматические углеводороды, содержащиеся в парафинах широкой фракции и тяжелой нефти, при 5-35°С; устойчив в длительном непрерывном процессе очистки от нефти, растет в широком диапазоне рН от 2,5 до 10 единиц. Простота технологии изготовления, широкая вариабельность температурного режима и рН среды позволяет использовать его в разных климатических зонах, окислять широкий класс углеводородов в короткие сроки.
На производственной сточной воде продуктивность биомассы составляет 23-1010 кл/мл. Максимальная биодеградация нефти на среде Раймонда на 5-е сутки отмечается с разведением Ю'-Ю10. Степень разложения по сырой нефти под воздействием консорциума в течение 7-10 дней составляет 90-95%.
Глава 5. Исследование активности консорциума углеводородокислягощих
микроорганизмов в окислении нефти и нефтепродуктов в модельных
экосистемах
Биодеструкции подвергали товарную нефть Елховского месторождения Республики Татарстан, включающую до 42% легких углеводородов, 27-31% ароматики и в пределах 1,4-7% тяжелые фракции; из нефтепродуктов - бензин, керосин, вазелиновое, соляровое, веретенное масла, нигрол, бензол, нитробензол, фенол, толуол, мазут в концентрации 0,5% по объему.
Исследованиями установлено, что все штаммы углеводородокисляющих микроорганизмов в качестве единственного источника углерода и энергии используют нефть и нефтепродукты.
По мере микробиального окисления нефти и нефтепродуктов содержание кислорода в воде уменьшается, а углекислого газа возрастает в 1,5-2 раза, что является результатом видимой минерализации нефтяных загрязнений до конечных продуктов окисления - С02 и Н20. В контрольных вариантах без внесения углеводородокисляющих микроорганизмов процесс очищения воды от нефти не наблюдался. В вариантах с внесением монокультуры и ассоциации из трех культур, процесс очищения среды от нефтяных загрязнений происходил медленнее по сравнению с ассоциацией из девяти штаммов (табл.1).
Таблица 1. Эффеютшность деструкции углеводородных загрязнений сообществами углеводородокисляющих микроорганизмов в стационарных
условиях, %
Нефть, Варианты опытов
нефтепродукты контроль Монокультура Alcaligenes sp. Три культуры Alcaligenes sp., Clostridium byniricum, Pseudomonas facilis Ассоциация из 9-ти штаммов
Товарная нефть 1,7±0,08 59 ±0,05 77±0,02 97±0,04
Бензин 1,9±0,09 52±0,06 90±0.03 94±0,06
Соляровое масло 1,2±0,07 39±0,05 51±0,04 83±0,04
Вазелиновое масло 1,0±0,06 37±0,03 47±0,05 78±0,07
Веретенное масло 1,1±0,06 31 ±0,04 34±0,04 56±0,04
Нигрол 1,2±0,06 37±0,03 47±0,05 78±0,07
Керосин 1,4±0.06 47±0,03 47±0,05 76±0,05
Мазут 1,0±0,06 23±0,03 27±0,05 38±0,04
Бензол 1,9±00,6 27±0,04 47±0,05 б8±0.07
Нитробензол 1,4±0,06 25±0,03 37±0,04 49±0,07
Фенол 1,3±0,05 29±0.03 35±0,04 52±0.07
Толуол 2,4±0,06 26±0,04 47±0,05 58±0,06
Примечание: исходное количество нефти и нефтепродуктов 0, 138 г/дм5
Увеличение степени окисления товарной нефти наблюдалось при внесении консорциума, состоящего из 9 штаммов УОМ до 97%, солярового масла до 83%, вазелинового масла до 78%. Максимум БПК20 и численность бактерий совпадают в период интенсивного разложения нефтяной пленки в опытных сосудах. Наибольшую активность в окислении углеводородов обнаружили ассоциации из девяти культур до 97%, в комбинациях из трех культур в пределах 47-90%, монокультуре до 59 %, а в контроле не превышала 3 %.
Таким образом, показано, что разрушение углеводородов нефти протекает за счет биологического окисления и активности, участвующих в окислении нефти штаммов консорциума.
Глава 6. Разработка технологии применения консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов в очистке природных вод от локального нефтяного загрязнения
В качестве сорбентов для закрепления клеток УОМ применяли: золу, опилки древесные, речной песок, торф. Видовое соотношение суспензии УОМ варьировали в разном соотношении: монокультура, три вида, четыре вида, девять видов УОМ и контроль (без внесения УОМ).
При культивировании исследуемых штаммов микроорганизмов, в ассоциациях в свободном и адгезированном состояниях с использованием
сорбентов в течение двух недель выяснено, что скорость разложения нефти находится в прямой зависимости от количества видового состава УОМ, численности микроорганизмов и вида сорбента. В процессе культивирования монокультур и смешанных видов в водной среде с внесением товарной нефти происходило постепенное возрастание плотности бактериальной массы. Численность микроорганизмов при этом увеличилась в 1,5-3 раза на 2-3-сутки культивирования, что связано с адаптацией их к исходному субстрату и началом его разложения. В дальнейшем на 8-12 сутки, число бактерий постепенно снижалось. В контроле наблюдалась низкая эффективность биодеструкции нефтяной пленки.
В ходе эксперимента было показано, что наибольшая эффективность деструкции нефти наблюдается в варианте со смесью 9-ти адгезированных культур УОМ на торфе и составляет 86,4%, с тремя штаммами - 56,8%, четырьмя - 64,2%, с монокультурой Alcaligenes sp. 44,5%; на древесных опилках при тех же соотношениях - 76,4, 46,6, 54,3 и 34,2% соответственно; на золе -66,6, 46,9, 54,2 и 34,3%; на речном песке - 46,1, 41,2, 34,5, и 32,4% соответственно. Во всех контрольных вариантах степень окисления не превышала 3%. При этом максимальное значение показателя углекислого газа и количества микроорганизмов во всех вариантах наблюдается на 4 день эксперимента (0,2 опт. ед. по оптической плотности, что соответствует 100 тыс,-130 тыс. кл/мл). Численность УОМ при вводе в опытные варианты с нефтяной пленкой сорбентов торфа и угля поддерживается на высоком уровне в течение 5-8 дней. Максимальное возрастание количества микроорганизмов во всех вариантах наблюдается на 6-8 дни эксперимента (рис. 1).
Показатель растворенного кислорода 02 после некоторого возрастания медленно убывает ввиду вовлечения его в окислительные процессы, что говорит об эффективности процесса дыхания микроорганизмов в данных условиях культивирования соответственно вариантам опыта.
100
90
80
70
fitair
о опилки древесные эторф
□ зола
□ песок речной ■ контроль
монокультура 3 культуры 4 культуры варианты опыта
9 культур
Рис. 1 - Окисление нефти адгезированными клетками УОМ 12
В вариантах с монокультурой, тремя, четырьмя и ассоциацией из девяти штаммов биодеструктивная активность в окислении нефти свободных клеток, внесенных в виде суспензии путем распыления её на поверхность нефтяной пленки - 33,6,43,9, 58,2, 61,2% соответственно (рис. 2).
] шмШ - ИИ ш Ч8Ш ш
р ш
ЯР 1В1 ' - >,
' /
¡Ш Щ
1 Г-*Ч ' ш ¡щ
[□ распыление |
контроль монокультура 3 культуры Л культуры 9 культур варианты опытов
Рис. 2 - Окисление нефти суспензионными клетками УОМ (распыление)
Таким образом, в процессе окисления нефти применение адсорбированных клеток УОМ более эффективно, по сравнению с распылением бактериальной массы на поверхности среды, т.к. прикрепленные к твердому носителю клетки — это возможность достижения высокой концентрации биомассы микроорганизмов на единицу поверхности системы. Наилучшая биодеструкция нефти была достигнута клетками микроорганизмов, адгезированными на торфе и древесных опилках. Присутствующие в составе консорциума нефтеокисляющие микроорганизмы начинают усиленно расти в данной среде за счет использования органических и минеральных солей, содержащихся в применяемых сорбентах и, следовательно, разлагать нефтяные загрязнения, используя их в качестве углеводородного питания [Шарапова И.Э. и др., 2011]. На основании проведенных экспериментальных данных можно считать целесообразной возможность создания управляемой по составу видов смешанную культуру УОМ с разнообразными технологиями их применения, которые позволяют полно и экономично решать ликвидацию любых проявлений загрязнения нефтью и нефтепродуктами в окружающей среде.
Глава 7. Применение бактериального консорциума для интенсификации процессов биологической очистки и доочистки углеводородсодержащих производственных сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» в управляемом
режиме
Наиболее перспективными в области очистки технологических углеводородсодержащих сточных вод является применение чистых, отселектированных штаммов микроорганизмов, способов и установок с вселением микроорганизмов, обеспечивающих высокие показатели очистки воды. Нами была проверена способность комплекса вновь созданного
бактериального консорциума окислять различные фракции углеводородов нефти с применением биотехнологической схемы очистки, включающей в себя созданный струйно-отстойный аппарат (СОА), позволяющий провести глубокую очистку и доочистку углеводородсодержащих сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» в управляемом режиме.
Предварительными опытами установлено, что в интенсификации процессов биологической деструкции нефти гетеротрофной микрофлорой существенная роль отводится соотношению штаммов в консорциуме, их биологической активности и наличию в среде биогенных элементов (азота, фосфора и калия), индуцирующих соединений. Последние играют роль биостимуляторов жизнедеятельности УОМ, а, следовательно, участвуют в интенсивности биоокисления углеводородов в сточных водах. В результате проделанных серий экспериментов определено соотношение штаммов бактерий в консорциуме, которое соответствует следующему количеству (%): Alcaligenes sp. Г0401ВТ (№17) - 14%, Micrococcus nishinomiyaensis Г0402ВТ (№16) - 6%, Brevibacterium iodinum Г0403ВТ (№15) - 6%, Pseudomonas aeruginosa Г0404ВТ (№14) - 25%, Pseudomonas facilis Г0405ВТ (№13) - 25%, Brevibacterium linens Г0406ВТ (№12) - 6%, Bacillus subtilis Г0407ВТ(№11) - 6%, Flavobacterium aquatile Г0408ВТ(№10) - 6%, Clostridium butyricum Г0409ВТ (№9) - 6%, что составляет титр жизнеспособных клеток 5-10|0-7-1010 кл/мл в жидкой среде или в твердом субстрате с наполнителем.
Испытана новая биотехнологическая схема очистки нефтесодержащих сточных вод с консорциумом УОМ с заданными параметрами по видовому составу, которая включала (рис. 3): 1 - приемник сточных вод с выделением грубых примесей; 2 - насосная станция для подачи сточной воды со сборника в нефтеловушку; 3 - нефтеловушка; 4 - усреднитель; 5 - первичный отстойник; 6-нефтесборник; 7 струйно-отстойный аппарат (СОА); 8 - струйные элементы; 9-блок - дозатор биогенных элементов; 9.1 - блок - дозатор индуцирующих соединений; 9.2 - блок - дозатор нефтеокисляющих микроорганизмов; 10-накопитель очищенной воды с насосной станцией (12) оборотного водоснабжения и подачи образованного УОМ в 9.2; 11- шламонакопитель.
Оборотное аодсснаожениэ
Сброс в водоём
Рис. 3 - Технологическая схема блочной установки очистки и доочистки сочных вод
Процесс очистки углеводородсодержащих сточных вод осуществляется в пилотном струйно-отстойном аппарате (рис.3) (поз.7), выполненным в виде колонны цилиндрической формы диаметром 500мм и высотой 2800мм. В верхней части колонны расположен струйный элемент (поз.8), служащий для подачи смеси воды с микроорганизмами и соединениями, обеспечивающими биодеструкцию углеводородов. Струйный элемент представляет собой заглушённый с обоих торцов цилиндр высотой 800 мм, диаметром 150 мм с перфорированной боковой поверхностью. В верхнем торце цилиндра установлен приточный патрубок (рис.4).
Рис. 4 - Струйно-отстойный аппарат (COA): V- объем аппарата (м3); D-днаметр аппарата (м); F-площадь поперечного сечення (м2); Н=Ь1+Ь2+ЬЗ-высота аппарата (м); VI-объем зоны смещения (м3); У2-объем зоны оседания частиц потока (м3); V'3-объем зоны отстоя (м3).
Технологический режим очистки стоков предварительно подготовленной сточной жидкости на опытной установке осуществляли следующим образом: сточная вода центробежным насосом через приемный патрубок подается в струйный элемент COA. В момент подачи стока в струйно-отстойный аппарат туда же одновременно из дозатора направляются биогенные элементы (азот в виде сульфат аммония, фосфор в виде суперфосфата), индуцирующие соединения (глутаминовая, янтарная кислоты, валин, аланин, глюкоза, мальтоза) в различных соотношениях и расчетное количество суспензии консорциума углеводородокисляющих бактерий из расчета в среднем 130 млн. кл/мл или по биомассе в пределах 0,3-0,5 г/л.
В струйном элементе (рис.4) сточная жидкость со всеми добавленными компонентами смешивается и образует в нем прямой и обратный поток и из-за значительных градиентов скорости и сдвиговых напряжений разбрызгивается, разрывает капли эмульгированных нефтепродуктов на мелкие диспергированные частицы, насыщенные пузырьками воздуха. В результате образуется значительная площадь поверхности, где микроорганизмы и углеводороды контактируют на границе фаз (среда-воздух). Благодаря этому создаются
оптимальные условия для атаки и деструкции микроорганизмами рассеянных нефтяных загрязнений.
Окисление углеводородов нефти идет максимально в зоне струйного элемента и внешнего рецикла и продолжается далее по всей длине COA, ослабевая по мере снижения концентрации нефтепродуктов к зоне отстоя. Образующаяся при этом биомасса микроорганизмов в пределах 3-5% по мере уплотнения откачивается насосом во вторую ступень COA и используется во второй ступени очистки для обеспечения деструкции остаточных концентраций углеводородов в сточной жидкости до норм оборотного водоснабжения или отвода в природные водоемы без ущерба их экологическому состоянию. Сбор биомассы искомой численности осуществляется на выходе из COA, а далее насосом (поз. 12) подается в дозатор для восполнения бактерий, используемых для очистки и доочистки сточных вод (рис.3). При отсутствии в схеме второй ступени COA, очищенная сточная вода поступает в накопитель очищенной воды. После 1,5-2 часового осветления она может быть отведена в биологические очистные сооружения для доочистки от остаточных углеводородов. В серии испытаний технологическая схема очистки применена для обезвреживания сточных вод смешанного потока ОАО «Казаньоргсинтез» со следующими показателями (среднее из 9-ти штаммов): ХПК 780,4-1048 мг/дм3, 02 в пределах 1,0-5,6 мг/дм3, сумма неорганических форм азота (NH4+, N02\ N03") - 15-35, фосфор (Р205) - 1,4-15,3, нефтепродукты от 34 до 186 мг/дм3, фенол в пределах 10-20 мг/дм3, гликоли до 250 мг/дм3, СПАВ 10-20 мг/дм3. Общая численность У ОМ на входе в COA от 104 млн. кл/см3 до 150 млн. кл/см3.
Длительность биоокисления углеводородов нефти в сточной жидкости, подаваемой в COA, в непрерывном режиме принималась: 1) при концентрации нефтепродуктов 20 - 186 мг/дм3, скорость потока 0,015-0,03 м/сек, время пребывания от 1,0 до 1,5 часа; 2) при концентрации, превышающей 200 мг/дм3 или нагрузке по ХПК 1000 мг/л и более, скорость сточной жидкости в пилотной установке при этом приближалась 0,031-0,045 м/сек, время пребывания 1,3-3,0 часа.
Интенсификация процесса очистки обеспечивалась добавлением в поток биогенных элементов - азота и фосфора (азот в виде нитрата аммония, фосфор в виде суперфосфата кальция), соотношение которых к основной нагрузке загрязнений принято БПКполнос:М:Р: 100:5:1 (установлено опытным путем из следующих вариаций — 2,5;0,5;5;10;20;40). Принятое соотношение биогенов в сточной жидкости стимулировало рост популяции УОМ консорциума в 2 раза (325-Ю6 против 150-Ю6 кл/мл), а эффективность деструкции углеводородов нефти за время контакта 1,2 часа до 75%. В варианте без добавления биогенов степень очистки воды от загрязнения не превысила 25-36%.
Корректировка биогенных элементов (N,P) в сточной жидкости в работе COA позволяет повысить нагрузку по ХПК до 1000 мг/л и выше. Последний факт является положительным в процессе подготовки первичных углеводородсодержащих сточных вод до норм отвода для дальнейшей глубокой
очистки и доочистки. С целью достижения более высокой эффективности интенсификации процесса биоокисления в последующих сериях испытаний в очищаемую воду добавляли комплекс индуцирующих веществ. В их составе: глутаминовая кислота, янтарная кислоты, аланин, валин, глюкоза и мальтоза при равных количествах (1:1:1:1:1:1) с общей дозой 35-10~бМ. Внесение индуцирующих соединений в поток очищаемой воды в COA при тех же условиях и режимах очистки увеличивает количество углеводородокисляющих микроорганизмов более чем в два раза (от 150-Ю6 кл/мл до 325-Ю6 кл/мл), что повышает эффективность процесса биоокисления до 75-78%, а в контроле степень окисления остается на уровне и 32-40%. С целью стабилизации остаточного углеводородного загрязнения предварительно очищенная сточная жидкость подается дополнительно во вторую ступень COA и подвергается доочистке длительностью от 30 минут до 1,0 часа. При этом эффективность очистки достигает 92-96%, т.е. концентрация углеводородов снижается до 0,120,17 мг/дм3.
Динамика изменения БПК, ХПК, численность УОМ, а также азота и фосфора свидетельствуют о том, что в процессе очистки сточных вод производства органического синтеза в технологической схеме двух ступеней очистки достигается микробиальная деструкция углеводородов нефти до конечных продуктов окисления - С02 и Н20. На выходе из II ступени COA количество нефтепродуктов в сточной воде укладывается в санитарные нормы отвода в открытые водные источники или использования в оборотном водоснабжении (рис. 5).
SSÍ
-Ш
а .
— - ¡i
1 ступень 1 ступень 1 ступень 2 ступень,
очистки и очистки и ИС очистки и 1. 5ч доочиска биогеные отстой ЗОмин-1.0-І
варианты опыта
Рис. 5 - Окисление нефтепродуктов в COA (1 и 2 ступень) Для решения практических задач в достижении более весомого эффекта в очистке и доочистке углеводородсодержащих сточных вод производств органического синтеза целесообразнее применение биотехнологической схемы с включением двух последовательно расположенных струйно-отстойных аппаратов (COA). Это позволяет обезвреживать сточные воды с исходной концентрацией углеводородов в пределах 20-300мг/л до норм отвода в открытые водные источники без ущерба их экологическому состоянию. В условиях дефицита пресной воды, используемой в производственном процессе,
разработанная биотехнологическая схема обеспечивает полноту рекуперации отработанных вод в промышленном хозяйстве.
Таким образом, в результате лабораторных исследований и полупроизводственных испытаний выявлено, что бактериальный консорциум включающий: Alcaligenes sp„ Micrococcus nishinomiyaensis, Brevibacterium iodinum, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas facillis, Brevibacterium linens, Bacillus subtilis, Flavobacterium aquatile, Clostridium butyricum обладает всеми необходимыми качествами для биореагента, способствует деструкции нефти и её производных в изменяющихся условиях среды. В традиционных очистных сооружениях биологическим окислением нефтезагрязнений 80-85%-ый эффект достигается от 16 до 20 часов, а с применением консорциума УОМ в схеме СОА и вторичного отстойника за 1,2 - 1,5 часа, с применением двух ступеней очистки в СОА 92-96% за 2,0-2,5 часа. Этим открывается путь использования очищенных вод до норм оборотного водоснабжения.
Основные результаты и выводы по работе
1.Внесение выделенных и идентифицированных из
высококонцентрированных сточных вод производства Органического синтеза многочисленных нефтеокисляющих микроорганизмов с широким спектром биодеструкции в очищаемом стоке ускорило разложение углеводородов и способствовало снижению токсичности продуктов переработки нефти до норм оборотного водоснабжения или отвода очищенных вод в природные водоемы без ущерба их экологическому состоянию.
2.0тселектирован и сформирован на базе изученных гетеротрофных микроорганизмов высокоэффективный в окислении нефти и нефтепродуктов консорциум промышленного образца, включающий девять штаммов: Alcaligenes sp. Г0401ВТ (№17), Micrococcus nishinomiyaensis Г0402ВТ (№16), Brevibacterium iodinum Г0403ВТ (№15), Pseudomonas aeruginosa Г0404ВТ (№14), Pseudomonas facillis Г0405ВТ (№13), Brevibacterium linens Г0406ВТ (№12), Bacillus subtilis Г0407ВТ(№11), Flavobacterium aquatile Г0408ВТ(№10), Clostridium butyricum Г0409ВТ (№9) и характеризуется следующими параметрами жизнедеятельности: pH среды от 2,5 до 10,0 в температурном интервале 5-35°С, нагрузка загрязнений по ХПК до 1800 мг/л при аэробной фазе окисления.
3.Изучены основные типы взаимоотношений нефтеокисляющих микроорганизмов в процессе совместного их развития в среде с углеводородами, которые представлены изоляцией, конкуренцией и кооперацией.
4.В натурных опытах произведена оценка эффективности биодеструкции углеводородов нормального строения, ароматических и изопреноидных фракций монокультурой и сообществом консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов. Использование консорциума для биоремедиации ведет к снижению БПКполное, (до 3,2 мг/л) и ХПК (в пределах 40-85 мг/л), усиливает окислительно-восстановительные процессы и, тем самым, интенсифицирует очищение воды от нефти и нефтепродуктов.
5. В условиях модельного эксперимента предложены технологии применения консорциума на адгезированной поверхности для клеток углеводородокисляющих микроорганизмов - древесные опилки, торф и др. являющихся дополнительными источниками питания в виде легкоокисляемых органических веществ, одновременно и сорбентами для клеток микроорганизмов, способствующих детоксикации и биодеструкции нефтяных поллютантов до 87%. Показана целесообразность использования данных сорбентов совместно с консорциумом в управляемом режиме для снятия нефтяных загрязнений в природных, производственных сточных водах, а также при локальном или технологическом поступлении.
6. Разработаны биотехнологии использования консорциума штаммов УОМ для очистки и доочистки: 1)смешанных высококонцентрированных технологических нефтесодержащих стоков до норм поступления в биологические очистные сооружения для дальнейшей их доочистки; 2) нефте- и углеводородсодержащие сточные воды с нагрузками от 20 до 200 мг/л до норм оборотного водоснабжения или отвода очищенных вод в водоемы без ущерба их экологическому состоянию. Биотехнологическая схема очистки, с включением основного струйно - отстойного аппарата (СОА) позволяет очистить углеводородсодержащие сточные воды с исходной нагрузкой нефтяного загрязнения до 180 мг/л, соотношением БПК: N:P 100:5:1, количеством
индуцирующих соединений 35-Ю"6 и с численностью УОМ до 162-106 млн. kji/cmj -325-10б млн. kj]/cmj за 1,2 часа контакта до 78%, а при вводе в схему двух ступеней СОА с увеличением времени контакта 0,5 -1 час в пределах 92-96%.
Список работ, опубликованных по теме диссертации в изданиях, рекомендованных ВАК:
1. Жукова О.В., Морозов Н.В., Хузаянов Р.Х., Кудряшов В.Н. Технологическая схема биоочистки нефтесодержащих производственных стоков, основанная на применении отселектированных углеводородокисляющих микроорганизмов// Известия КазГАСУ.-2009,- №1 (11). - С.214-220.
2. Жукова О.В., Морозов Н.В. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями - сорбентами при снятии локального нефтяного загрязнения//Вестник Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета,- 2010.-№ 3 (21).- С. 99-106.
3. Жукова О.В., Морозов Н.В. Выявление и идентификация антибиотических веществ при росте углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциативных культурах// Вестник Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета.-2011.-№ 1(23). - С.61-67.
4. Морозов Н.В., Хуснетдинова Л.З., Жукова О.В. Использование иммобилизованных на органическом сорбенте нефтеокисляющих микроорганизмов для очистки воды от нефти//Фундаментальные исследования.-2011.-№12.-С. 576-579С.
В других изданиях
1. Морозов Н.В., Жукова О.В. Бактериальные препараты-деструкторы углеводородов, их разработка и использование для биоремедиации водоемов и почв от нефтяных загрязнений//Глобальные проблемы экологизации в Европейском сообществе,- КазаныМИЭП РТ, 2006,- С. 209-210.
2. Жукова О.В., Лыкова Е.В., Сидоров A.B. Консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов для очистки земель и вод, загрязненных нефтью/Материалы международ, науч.-практ.конф. «XV Туполевские чтения».- Казань: Казан, гос. техн. ун-т, 2007.-Т.1.- С.384-385.
3. Жукова О.В., Морозов Н.В. Исследование взаимоотношений углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциациях, используемых для управляемой очистки природных и сточных вод от нефтяных загрязнений //Вестник Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета. -2007. -№ 2-3 (9-10). - С. 100-107.
4. Морозов Н.В., Жукова О.В. Экологическая защита окружающей среды от нефтяных загрязнений, технологическая схема биоочистки нефтесодержащих стоков// Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования. -Тамбов: изд-во Першина P.B, 2008.-Т.З.-С.58 -60.
5.Жукова О.В., Морозов Н.В. Антибиотические вещества в антагонистических взаимоотношениях углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциативных культурах//Эколого-географические исследования в Среднем Поволжье,- Казань: ЗАО «Новое знание», 2008,- С. 123132.
6. Zhukova O.V., Khusnetdinova L.Z. The group of sour carbon hydrogen microorganisms participating in biopreparatus for soil and water manage cleaning from oil pollution//17th International Environmental Bioindicators Conferenee.-Москва: «Всероссийское масс-спектрометрическое общество», 2009. - С. 97.
7. Жукова О.В. Биоремедиация нефтяных загрязнений в природных водоемах, технологических сточных водах и почвах отселектированными штаммами нефтеокисляющих микроорганизмов//Современные проблемы органической и биологической химии, молекулярной биологии, экологии и биотехнологии. - 2009.- №2,- С.111-113.
8. Хуснетдинова JI.3., Жукова О.В., Морозов Н.В. Создание бактериальных препаратов-деструкторов углеводородов и их использование в восстановлении качества поверхностных вод//Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. «Инновационные подходы к естественнонаучным исследованиям и образованию»,- Казань: ТГГПУ, 2009.- С. 295-297.
9. Жукова О.В., Морозов Н.В.. Биопленка - микробный консорциум, участвующий в биохимических процессах превращения веществ// Природоохранные биотехнологии в 21 веке,- Казань: ТГГПУ, 2010,- С. 96-106.
10. Хуснетдинова Л.З., Жукова О.В., Морозов Н.В. Использование иммобилизованных клеток углеводородокисляющих микроорганизмов для
биодеградации нефтяных загрязнений//Актуальные вопросы естествознания началаXXI века,- Казань: «Печать-Сервис-XXI век», 2010,- C.I33-136.
11. Хуспетдинова JI.3., Жукова О.В., Морозов Н.В. Применение органических субстратов для иммобилизации гетеротрофных микроорганизмов, участвующих в очистке природных и сточных вод от нефти//Сбор1гак материалов Конгресса «Чистая вода. Казань»,- Казань: Министерство строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства РТ, 2010,-С.110-113.
12.Жукова О.В., Меркушин О.С., Морозов Н.В. Влияние активной ассоциации углеводородокисляющих микроорганизмов и биогенных элементов на деградацию нефтепродуктов в почве//Фундаментальные науки и практика,-2010,-Т. 1, №2,- С.74-77.
13. Жукова О.В., Морозов Н.В. Биодеструкция нефти и нефтепродуктов в управляемом режиме// Фундаментальные науки и практика.-2010,- Т. 1, №3 -С. 19-22.
14. Жукова О.В., Хуснетдинова Л.З. К вопросу о биодеградации и биодеструкции (биоремедиации) нефтяных загрязнений в окружающей среде, как фактор чистой экологии// Актуальные вопросы естествознания начала 21 века: - Казань: Печать-Сервис-XXI век, 2011,- С.110-112.
15. Морозов Н.В., Иванов A.A., Жукова О.В., Чернов А.Н., Степанов В.И. Биопрепараты промышленного образца и их использование для управляемой очистки поверхностных вод от нефтяных загрязнений (при аварийном или локальном поступлении)//Материалы 5-го Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». -2011.4.2.- С 2022.
16. Морозов Н.В., Жукова О.В., Иванов A.B. Биотехнология ликвидации нефтезагрязнений аборигенными штаммами углеводородокисляющих микроорганизмов, иммобилизованными на сорбентах разной природы/Материалы Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». -2011,--42.- С.302- 304.
Отпечатано в типографии «Деловая полиграфия» 420111, г. Казань, ул.М. Межлаука, 6 т/ф (843) 292-08-43 e-mail: depokazan@mail.ru
Подписано в печать 27.09.2012 г. Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ № 175/2012
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Жукова, Ольга Вадимовна
Список сокращений.
Введение.
Глава 1. Современное состояние загрязнения водных ресурсов нефтью и нефтепродуктами и восстановление их естественных качеств
1.1. Загрязнение водных объектов нефтью и нефтепродуктами, масштабы, степень загрязнения и влияние их на состояние организмов экосистемы.
1.2. Гетеротрофные микроорганизмы, участвующие в биодеградации нефти и нефтепродуктов.
1.3. Взаимодействие гетеротрофных микроорганизме^ в ассоциативных культурах и их регулирование для создания консорциумов углеводородокисляющих микроорганизмов.
1.4. Биотехнологии очистки нефти и нефтепродуктов при снятии локальных нефтяных загрязнений и в очистке производственных сточных вод
1.4.1.Способы очистки сточных и природных вод сорбентами различной природы.
1.4.2. Сравнительная эффективность деструкции нефтепродуктов различными штаммами, консорциумами, ассоциациями, составами и созданными на их основе биопрепаратами.
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1. Объекты исследований.
2.2. Использованные материалы.
2.3. Условия культивирования и определение активности и совместимости штаммов.
2.4. Физико-химические и биологические методы анализа очищаемой водной среды.
2.5. Питательные среды для выращивания углеводородокисляющих микроорганизмов.
Результаты исследований и обсуяедение
Глава 3. Выделение и идентификация углеводородокисляющих микроорганизмов.
Глава 4. Исследование взаимоотношений углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциациях для создания консорциума промышленного образца.
Глава 5. Исследование активности консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов в окислении нефти и нефтепродуктов в модельных экосистемах.
Глава 6. Разработка технологии применения консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов в очистке природных вод от локального нефтяного загрязнения.
Глава 7. Применение бактериального консорциума для интенсификации процессов биологической очистки и доочистки углеводородсодержащих производственных сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» в управляемом режиме
7.¡.Устройство, принцип и описание структуры потоков работы струйно-отстойного аппарата (СОА).
7.2. Технологическая схема и регламент очистки углеводородсодержащих технологических стоков на отдельных производствах.
7.3. Производственные испытания консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов и внедрение блочной промышленной схемы очистки смешанного потока производственных технологических сточных вод до норм оборотного водоснабжения.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Формирование консорциума микроорганизмов для очистки сточных вод производств органического синтеза от углеводородов нефти"
Актуальность проблемы. Загрязнение природной среды нефтью и продуктами её переработки - одна из наиболее сложных проблем, угрожающих безопасности среды обитания живых существ (Квасников Е.И., Клюшникова Т.М., 1981; Зобов В.В. и др., 1997; Ильинский В.В., 2000; Барышникова Л.М., 2001; Морозов Н.В., 2001; Fergusson S., 2003; Алексеева Т.П., Бурмистрова Т.И. и др., 2010; Ягафарова Г.Г. и др., 2011). Ни один другой загрязнитель, как бы опасен он не был, не может сравниться с нефтепродуктами по качественному составу, широте распространения, числу источников загрязнения, единовременной нагрузке на все компоненты природной среды (Арене В.Ж. и др., 1997; Морозов Н.В., 2001, 2003; Мочалова О.С., Антонова М.Н. и др., 2002; Надеин А.Ф., 2010). Известны разнообразные способы очистки природных и технологических сточных вод, а также нефтезагрязненных земель от нефти и нефтепродуктов. Наиболее часто предлагаемыми из них являются: механические, термические, физико-химические, применение сорбционных материалов естественного и искусственного происхождения и биологические способы (Феклистов В.Н., 2000).
По мере накопления опыта восстановления естественных свойств нефтезагрязненных объектов становится очевидным, что для их обезвреживания наиболее приемлемы способы, основанные на применении разнообразных гетеротрофных микроорганизмов, в том числе нефтеокисляющих (Bos R.,1999; Данянь Ч., Ботвинко И.В., 2001; Van Hamme, 2003; Хасанов И.Ю., Габитов Г.Х. и др., 2003; Fergusson S., 2003; Куликова А.К., 2008, 2010; Музипов Х.Н. и др., 2009, Хохлова А.Р. и др., 2009; Мишанина O.E. с соавт., 2012).
Выделение и идентификация штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов на основе изучения их морфологических, физиолого-биохимических свойств, выявление основных типов взаимоотношений между ними в искусственно сформированных ассоциациях и создание на этой базе исследований отселектировапного консорциума микроорганизмов со спектром окисления различных фракций нефти, его широкое применение для биологической деструкции аварийных и локальных нефтяных загрязнений, биоремедиации углеводородсодержащих сточных и природных вод представляет особую актуальность.
Исследования авторов (Жукова О.В., Морозов Н.В., 2005 - 2011) позволили установить, что между гетеротрофными микроорганизмами, способными окислять нефть и нефтепродукты в водоеме существует кооперативная связь, которая определяет степень, активность усвоения углеводородов нефти в качестве единственного источника углерода и энергии, а, главное, интенсивность бактериальной деградации нефтяных загрязнений до конечных продуктов окисления, т.е. до углекислого газа и воды.
Настоящая разработка актуальна еще и тем, что она решает глобальную экологическую задачу. Образующаяся в процессе очистки углеводородсодержащих сточных вод в струйно-отстойном аппарате биомасса микроорганизмов в количестве 3-5% от общего объема очищаемого стока, утилизируется повторно в технологическом цикле. Этим обеспечивается рекуперация вторичных материалов, и удешевляются технологические и эксплуатационные расходы, связанные с выращиванием биомассы для обеспечения биотехнологической схемы очистки. В традиционных очистных сооружениях с биохимическим окислением нефтезагрязнений биоценозом прирост активного ила доходит до 25% на единицу очищенной воды. Утилизация его связана с большими экономическими затратами и экологически не решена.
Из изложенных положений актуальности отмеченных проблем вытекают цель и задачи проведенных исследований.
Цель исследований - раскрытие основных параметров нефтеокисления отселектированными штаммами углеводородокисляющих микроорганизмов, выбор условий для создания высокоэффективного консорциума промышленного образца, обеспечивающего быструю ликвидацию нефтяных загрязнений при аварийном или ином поступлении, и в управляемом снятии углеводородов в природных и производственных сточных водах.
В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:
1. Выделить и идентифицировать из производственных технологических сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» углеводородокисляющие микроорганизмы, исследовать эффективность способов их стимуляции и характерные особенности развития в различных условиях функционирования: в модельных экосистемах и очистных сооружениях, применяемых для очистки и доочистки углеводородсодержащих сточных вод с последующим отводом их в открытые водные объекты без ущерба их экологическому состоянию.
2. Исследовать основные типы взаимоотношений между углеводородокисляющими микроорганизмами с учетом их дальнейшей совместимости в консорциуме.
3. Определить эффективность окисления нефти, нефтепродуктов в воде монокультурой и сообществом углеводородокисляющих микроорганизмов и создать на этой базе высокоэффективный в окислении нефти и нефтепродуктов отселектированный консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов.
4. Выяснить пути интенсификации деструктивных процессов очистки и разработать усовершенствованные технологии использования культур штаммов для управляемого снятия нефтяных загрязнений в условиях модельного эксперимента.
5. Апробировать консорциум в биотехнологической схеме очистки смешанных нефтесодержащих сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» с использованием специально созданного для этой цели струйно-отстойного аппарата (СОА) и выведение всей технологии на режим очистки и доочистки технологических производственных вод.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Штаммы-деструкторы нефти и нефтепродуктов, выявленные из технологических сточных вод, адаптированные к изменяющимся нагрузкам и условиям среды, участвующие в управляемом очищении от нефти углеводородсодержащих сточных вод до норм оборотного водоснабжения.
2. Основные формы взаимоотношений между исследованными углеводородокисляющими микроорганизмами, выделенными из производственных сточных вод, выбор высокоактивных в окислении нефтяных загрязнений видов и создание консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) промышленного образца для ликвидации аварийных или локальных поступлений нефти в водоемы, очистки и доочистки углеводородсодержащих производственных сточных вод в изменяющихся условиях среды.
3. Оценка степени участия ассоциативных культур углеводородокисляющих микроорганизмов, способных использовать нефть и нефтепродукты в качестве единственного источника углерода и энергии в искусственно созданных системах и их регуляция с использованием традиционных и нетрадиционных технологий.
4. Применение консорциума в управляемом режиме очистки технологических сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» по созданной биотехнологической схеме позволяет ускорить процесс биодеструкции нефти и нефтепродуктов и подготовить сточные воды до норм оборотного водоснабжения или отвода их в естественный водный источник без ущерба его экологическому состоянию.
Научная новизна:
1.Впервые сформирован новый консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов, обладающий широким спектром окисления различных классов углеводородов нефти, применяемый в управляемом режиме очистки углеводородсодержащих сточных вод в специально созданном для этой цели струйно-отстойном аппарате (СОА), а на его базе технологической схемы очистки и глубокой доочистки нефтесодержащих производственных сточных вод.
2.Изучены основные типы взаимоотношений в ассоциативной культуре для благоприятной совместимости выбранных штаммов и достижения высокой активности в окислении нефти и нефтепродуктов (новый подход). Консорциум может быть применен как на стадии основной очистки, так и доочистки для наиболее полной биодеструкции нефти и её производных в технологических стоках.
3.Показано, что комплексный подход использования углеводородокисляющих микроорганизмов с биогенными элементами и индуцирующими веществами способствует интенсификации процессов очистки и является основой управления качеством нефтезагрязненных природных и сточных вод нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих, нефтехимических производств и др.
Практическая значимость результатов
Получены девять штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов из многочисленных аборигенных видов (35 культур), объединенные в ассоциацию с высокой деструктивной активностью. В результате научных исследований сформирован консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов для биодеградации нефти и нефтепродуктов в разнообразных углеводородсодержащих производственных стоках.
Изучены основные типы взаимоотношений между микроорганизмами данной группы, подобраны оптимальные соотношения при совместном использовании их в консорциуме. Выявлены условия развития углеводородокисляющих микроорганизмов, составляющих основу консорциума, при которых достигается максимальная их численность и высокая эффективность деструкции нефти и нефтепродуктов.
Разработана и испытана в полупроизводственных условиях технологическая схема очистки производственных сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез», позволяющая в управляемом режиме достигнуть увеличения скорости и эффективности окисления смешанных углеводородсодержащих сточных вод до норм оборотного водоснабжения.
Результаты исследований могут быть использованы для мониторинга уровня загрязнения природной среды нефтяными поллютантами, а также проведения профилактических мероприятий по ликвидации нефтяных загрязнений при их локальном или аварийном поступлении в водоемы и почвы.
Основные результаты выполненных исследований:
- Выделены и идентифицированы штаммы углеводородокисляющих микроорганизмов, на базе которых впервые сформирован консорциум промышленного образца, обеспечивающий за короткий срок времени высокоэффективное окисление различных классов углеводородов;
- осуществлен скрининг доминирующих форм УОМ и их способность к деструкции основных нефтяных загрязнений изучаемых сточных вод, создан банк специализированных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов;
-исследованы основные типы взаимоотношений между углеводородокисляющими микроорганизмами, определена их совместимость между собой в консорциуме;
-определена эффективность окисления нефти и нефтепродуктов монокультурой и сообществом углеводородокисляющих микроорганизмов в изменяющихся условиях среды и создан на этой базе высокоэффективный в окислении нефти и нефтепродуктов отселектированный консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов;
-разработана технология применения консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов (применение совместно с углеводородсодержащими сточными водами в потоке, распыление суспензии на поверхность нефти, смешение с различными субстратами в разных пропорциях и др.) для быстрой ликвидации нефтяных загрязнений в воде, а также в технологических производственных сточных водах;
-апробирован консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов в кинетике бактериального окисления смешанных нефтесодержащих сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез» в биотехнологической схеме очистки с использованием струйно-отстойного аппарата и выведением всей технологии на режим очистки и доочистки технологических углеводородсодержащих сточных вод. Внедрены в промышленных условиях:
1) Способ очистки технологических производственных сточных вод от нефти и нефтепродуктов, включающий в себя применение бактериального консорциума, структуирующие и питательные добавки (биогенное питание и индуцирующие соединения).
2)Консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ), состоящий из девяти штаммов: Alcaligenes sp. Г0401ВТ (№17), Micrococcus nishinomiyaensis Г0402ВТ (№16), Brevibacterium iodimun Г0403ВТ (№15), Pseudomonas aeruginosa Г0404ВТ (№14), Pseudomonas facillis Г0405ВТ (№13), Brevibacterium linens Г0406ВТ (№12), Bacillus subtilis Г0407ВТ(№11), Flavobacterium aquatile Г0408ВТ(№10), Clostridium butyricum Г0409ВТ (№9) для предварительной подготовки смешанных углеводородсодержащих производственных сточных вод с проведением полупроизводственных испытаний обезвреживания стоков в цехе нейтрализации и очистки производственных сточных вод ОАО «Казаньоргсинтез». Акт полупроизводственных испытаний утвержден техническим директором, главным инженером ОАО «Казаньоргсинтез» (приложение 3).
Результаты исследований использованы для чтения лекционного материала в Казанском (Приволжском) федеральном университете по курсам «Микробиология», «Биотехнология», «Экология» и «Социальная экология и природопользование».
Личное участие автора. Автором проведен аналитический обзор литературы, спланированы и выполнены лабораторные опыты, полупроизводственные испытания, в результате которых получена экспериментальная база данных и проведена их интерпретация, написаны статьи и тезисы докладов, подготовлены две заявки на изобретения к патентам РФ.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на международных конференциях «Глобальные проблемы экологизации в европейском сообществе» (Казань, 2006), «Международная молодежная научная конференция. XV Туполевские чтения» (Казань, 2007), «Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования» (Тамбов, 2008), «Фундаментальные науки и практика» (Томск, 2010), на Конгрессе «Чистая вода. Казань» (Казань, 2010), «Фундаментальные исследования» (Москва, 2011), «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2011), на Всероссийских конференциях и съездах Поволжская научно-практическая конференция «Эколого-географические исследования в среднем Поволжье» (Казань, 2008), «Инновационные подходы к естественно-научным исследованиям и образованию» (Казань, 2009), «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований» (Казань, 2009), «Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета» (Казань, 2009), на Межвузовских конференциях «Вестник Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета» (Казань,
2007,2010,2011), «Современные проблемы органической и биологической химии, молекулярной биологии, экологии и биотехнологии», (Москва, th
2009), 17 International Environmental Bioindicators Conference: Global Indicators (Moscow, 2009), «Современный мир, природа и человек» (Томск, 2009), «Актуальные вопросы естествознания начала 21 века» (Казань, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ, из них 4 - в изданиях рекомендованных ВАК РФ.
Аналитические работы проводились на кафедре ботаники и зоологии К(П)ФУ, научно - исследовательской лаборатории «Биотехнология с основами микробиологии» Управления научной работой и послевузовского образования ТГГПУ, в лаборатории цеха нейтрализации и очистки сточных вод завода ОАО «Казаньоргсинтез» и в лаборатории «Бионанотехнология с основами микробиологии» ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, списка используемых источников литературы. Работа иллюстрирована 17 рисунками, содержит 11 таблиц, 3 приложения. Список используемой литературы включает 210 отечественных и 110 иностранных наименования.
Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Жукова, Ольга Вадимовна
Выводы
1.Внесение выделенных и идентифицированных из высококонцентрированных сточных вод производства Органического синтеза многочисленных нефтеокисляющих микроорганизмов с широким спектром биодеструкции в очищаемом стоке ускорило разложение углеводородов и способствовало снижению токсичности продуктов переработки нефти до норм оборотного водоснабжения или отвода очищенных вод в природные водоемы без ущерба их экологическому состоянию.
2.0тселектирован и сформирован на базе изученных гетеротрофных микроорганизмов высокоэффективный в окислении нефти и нефтепродуктов консорциум промышленного образца, включающий девять штаммов: Alcaligenes sp. Г0401ВТ (№17), Micrococcus nishinomiyaensis Г0402ВТ (№16), Brevibacterium iodinum Г0403ВТ (№15), Pseudomonas aeruginosa Г0404ВТ (№14), Pseudomonas facillis Г0405ВТ (№13), Brevibacterium linens Г0406ВТ (№12), Bacillus subtilis Г0407ВТ(№11), Flavobacterium aquatile Г0408ВТ(№10), Clostridium butyricum Г0409ВТ (№9) и характеризуется следующими параметрами жизнедеятельности: pH среды от 2,5 до 10,0 в температурном интервале 535°С, нагрузка загрязнений по ХПК до 1800 мг/л при аэробной фазе окисления.
3.Изучены основные типы взаимоотношений нефтеокисляющих микроорганизмов в процессе совместного их развития в среде с углеводородами, которые представлены изоляцией, конкуренцией и кооперацией.
4.В натурных опытах произведена оценка эффективности биодеструкции углеводородов нормального строения, ароматических и изопреноидных фракций монокультурой и сообществом консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов. Использование консорциума для биоремедиации ведет к снижению БПК110ЛН0е, (до 3,2 мг/л) и ХПК (в пределах 40-85 мг/л), усиливает окислительно-восстановительные процессы и, тем самым, интенсифицирует очищение воды от нефти и нефтепродуктов.
5. В условиях модельного эксперимента предложены технологии применения консорциума на адгезированной поверхности для клеток углеводородокисляющих микроорганизмов - древесные опилки, торф и др. являющихся дополнительными источниками питания в виде легкоокисляемых органических веществ, одновременно и сорбентами для клеток микроорганизмов, способствующих детоксикации и биодеструкции нефтяных поллютантов до 87%. Показана целесообразность использования данных сорбентов совместно с консорциумом в управляемом режиме для снятия нефтяных загрязнений в природных, производственных сточных водах, а также при локальном или технологическом поступлении.
6. Разработаны биотехнологии использования консорциума штаммов УОМ для очистки и доочистки: 1)смешанных высококонцентрированных технологических нефтесодержащих стоков до норм поступления в биологические очистные сооружения для дальнейшей их доочистки; 2) нефте- и углеводородсодержащие сточные воды с нагрузками от 20 до 200 мг/л до норм оборотного водоснабжения или отвода очищенных вод в водоемы без ущерба их экологическому состоянию. Биотехнологическая схема очистки, с включением основного струйно-отстойного аппарата (СОА) позволяет очистить углеводородсодержащие сточные воды с исходной нагрузкой нефтяного загрязнения до 180 мг/л, соотношением
БГЖ: N:P 100:5:1, количеством индуцирующих соединений 35-10"6 и с численностью УОМ до 162-106 млн. кл/см3 -325• 106 млн. кл/см3 за 1,2 часа контакта до 78%, а при вводе в схему двух ступеней СОА с увеличением времени контакта 0,5 -1 час в пределах 92-96%.
Заключение
Загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами сопровождает все этапы добычи, транспорта и переработки нефти и является серьезной экологической проблемой (Ыизамов Х.Н., 1996). В настоящее время в мире сложилось критическое положение с утилизацией нефтесодержащих отходов, ликвидацией накопителей нефтешламмов и кислых гудронов, а также очисткой, производственных сточных, природных вод и земель, загрязненных нефтепродуктами (Алексеева Т.П. и др., 2010). Разрабатываемые технологии очистки стремятся достичь максимальной эффективности, при минимальных затратах (Пиковский Ю.И., 1993). Наибольший интерес представляет разработка экологически безопасной и выгодной рекультивации нефтезагрязненных объектов биологическим методом, основанным на активации микробиологической деструкции нефти. В широком наборе сооружений биологической очистки, использованы, по существу, все известные метаболические особенности микроорганизмов (Klug M.J., 1971; Кузнецов Б.Н., 2001; Плотникова Е.Г., 2001; Wang Y., 1999; Морозов Н.В., 2001; Alan V.J.M., 2002; Волков K.P., 2006).
Несмотря на наличие многочисленных разрабатываемых программ по созданию бактериальных препаратов, консорциумом, составов, способов и методов использования их в качестве деструкторов углеводородов для очистки объектов окружающей среды от нефтяных загрязнений при аварийных разливах, как в местах добычи нефти, так и в местах переработки, транспортировки и непосредственного использования вопрос создания новых и получения эффективных патентов и изобретений требует дальнейшего изучения и является актуальным в настоящее время (Морозов Н.В., 2003).
Существуют два способа биологической биоремедиации: 1) активация метаболической активности естественной микрофлоры путем изменения физико-химических условий среды (Тимошенко О.Ф., 1992; Терещенко H.H., и др., 2002);
2) внесение специально подобранных штаммов, консорциумов, билпрепаратв и составов нефтеокисляющих микроорганизмов в загрязненную нефтью и нефтепродуктами среду (Каменщиков Ф.А., 2006; Градова Н.Б., 2002).
В данной работе показано, что основным возможным экологически безопасным способом борьбы с нефтяными загрязнениями является использование нефтеокисляющих микроорганизмов, входящих в состав штаммов, консорциумов, биопрепаратов и составов, а также способов и специально созданных для этой цели аппаратов и сооружений. Любое сооружение для биологической обработки тех или иных субстратов является своеобразной экологической системой с определенными условиями и со сложившимся биоценозом. От естественных экосистем, примерами которых могут служить водоемы или их участки, искусственные экосистемы очистных сооружений отличает высокая плотность бионаселения, высокая концентрация питательных веществ, возможность поддержания в них оптимальных условий для жизнедеятельности организмов биоценоза. Все эти особенности искусственных экосистем в совокупности позволяют добиться высокой интенсивности биохимических процессов в очистных сооружениях. В то же время по своей сущности процессы биологического окисления в природных условиях и в очистных сооружениях аналогичны (Павлов П.В., 2002).
Однако вследствие длительного периода адаптации активность специально внесенных популяций микроорганизмов очень быстро снижается. Довольно успешно для этого можно применять способы стимуляции, оптимизации среды и условий культивирования, позволяющие существенно повысить эффективность использования микроорганизмов при проведении работ по биодеградации углеводородных загрязнений в экосистемах (Климова В.А., 1975).
Для решения задач по повышению эффективности очистки воды от углеводородов проведены лабораторные и производственные исследования, позволяющие системно подойти к процессу стимуляции деятельности микроорганизмов консорциума. Представлены теоретические положения по определению совместимости углеводородокисляющих микроорганизмов и выбор оптимальных условий (биогенные элементы, биокатализирующие соединения, температура и рН среды) на базе комплексного расчета потребляемых источников вносимых веществ в зависимости от вида нефтепродуктов и его концентрации их в среде. Использована в качестве локальной стадии биосистема, включающая очистку и доочистку нефтесодержащих сточных вод производств органического синтеза, двух СОА, расположенных друг за другом для биодеградации углеводородсодержащих загрязнений перед подачей в оборотное водоснабжение или на аэротенки после первичных отстойников в струйно-отстойный аппарат, а оттуда во вторичный отстойник. В результате научных исследований разработан метод локальной очистки сточных вод от нефтяных загрязнений, разработаны технологические параметры и показана их эффективность. Разработана технология применения сорбентов органической и неорганической природы, которые служат активными сорбентами для закрепления (иммобилизации) консорциума отселектированных углеводородокисляющих микроорганизмов и источником биостимуляции нефти и её производных (торф). В результате чего были выбраны четыре типа сорбентов, из которых наиболее лучшими явились торф, древесные опилки и зола, применение которых при оптимальных условиях совместно с углеводородокисляющими микроорганизмами интенсифицируют биодеструкцию нефтяных загрязнений до 82-95%. Проведенные лабораторные эксперименты и полупроизводственные испытания вновь созданной установки и на ее базе технологической схемы подготовки высококонцентрированных углеводородсодержащих производственных стоков до норм оборотного водоснабжения отвода в биологические очистные сооружения (1-ый вариант) или аэротенки для дальнейшей стабилизации (2-ой вариант очистки), показали на преемственность использования подобных технологий для очистки и доочистки стоков от углеводородов. Она оправдана в силу достижения высоких показателей очистки стоков за сравнительно короткое время и в меньших эксплуатационных и других затратах по сравнению с существующими традиционными схемами. Целесообразность применения ее в технологической схеме очистки делает метод универсальным т.к. он может быть использован как для предварительной подготовки, так и глубокой очистки производственных сточных вод сравнительно высокой нагрузкой по загрязняющим веществам (ХПК до 1800 мг/л, содержание углеводородов более 100 мг/л). Таким образом, уменьшается нагрузка на аэротеники, а в конечном итоге повышается эффективность очистки нефтепродуктов до 95%.
Таким образом, в данной работе апробирована технологическая схема очистки нефтесодержащих сточных вод промышленного предприятия ОАО «Казаньоргсинтез» с применением консорциума углеводородокисляющих микроорганизмов в работе струйно-отстойного агрегата. При этом струйно-отстойный аппарат может быть использован для подготовки сточных вод для биологической очистки в качестве основного сооружения очистки, а также для глубокой очистки биологически очищенных сточных вод. Применение консорциума в работе струйно-отстойного аппарата на определенном этапе очистки определяется главным образом количественным и качественным составом сточных вод, подлежащих очистке, требованиями, предъявляемыми к очищенной воде, а также экономическими показателями (капитальными затратами, эксплуатационными расходами).
Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Жукова, Ольга Вадимовна, Казань
1. Айбулатов H.A. Деятельность России в прибрежной зоне моря и проблемы экологии/Н.А. Айбулатов.- М.: Наука, 2005.-364с.
2. Акайзин Е.О. Гетерогенность популяции Escherichia coli в процессе индуцированного автолиза/ Е.О. Акайзин, С.Е. Воскунов, J1.A. Панова, С.Г. Смирнов//Микробиология.-1990. -Т.59.-№5.- С.283-288.
3. Алексеева Т.П. Влияние состава и способа применения, торфяных мелиорантов на деструкцию нефтяных углеводородов/Т.П. Алексеева, Т.Н. Бурмистрова, Л.Н. Сысоева, Н.М. Трунова//Водные ресурсы.- 2010.-№1.-С. 111.
4. Андреева Л.Н. Сравнительный анализ механизмов влияния pH на дыхание продуцента пенициллина/Л.Н. Андреева, Д.А. Андреев, В.В. Бирюков//Микробиологическая промышленность.- 1972.- №4.- С. 11-15.
5. Антонова М.Н. Способ очистки водной поверхности от микроорганизмов//Микробиология.-2002.-Т.87, №5.- С.488.
6. Арене В.Ж. Очистка окружающей среды от углеводородных загрязнений/В.Ж. Арене, А.З. Саушин, о.М. Гридин и др.-Интербук.-1997.-371с.
7. Аристархова В.И. Нокардиоподобные микроорганизмы/В.И.Аристархова.-М.: Наука, 1989.-248с.
8. Артюхова В.И. Деградация нефти в море /В.И. Артюхова, В.Н. Носов//Теоретическая экология.- 1987.- №5.- С.57-58.
9. Бабский И.Г. Явление самоорганизации у бактерий на клеточном и популяционном уровнях. Нелинейные волны /И.Г. Бабский//Динамика и эволюция.-1989.-№4.- С.299-303.
10. Балашова Н.В. Штамм Pseudomonas putida BS 3701 деструктор фенантрена и нафталина/Н.В.Балашова, И.А. Кошелева, А.Е. Филинов, P.P. Гаязов, A.M. Боронин//Микробиология.-1974.-Т.66, №4.- С.488-493.
11. Барышникова JI.M. Биодеградация нефтепродуктов штаммами-деструкторами и их ассоциациями в жидкой среде/Л.М. Барышникова, В.Г. Гриценко, М.У. Аринобасаров, А.Н. Шкидченко, A.M. Боронин//Прикладная биохимия и микробиология.-2001.-Т.37, №5.- С.542-544.
12. Баснакьян И. А. Пути оптимизации получения вторичных экзометаболитов и перспективы использования непрерывного культивирования/И.А. Баснакьян, Л.Д. Шафоростова, В.М. Борокова. -М.: Наука, 1980.-35с.
13. Белкина H.A. Загрязнение нефтепродуктами донных отложений Петрозаводской губы Онежского озера/Н.А. Белкина//Водные ресурсы.-2006.-Т.ЗЗ, №2,- С.181.
14. Бердичевская М.В. Численность, видовой состав и оксигеназная активность углеводородокисляющего сообщества нефтезагрязненных речных акваторий Урала и Сибири/М.В. Бердичевская, Г.И. Козырева, A.B. Благиных//Микробиология.-1991 .-Т.60, №6.- С. 122-128.
15. Бикбулатов Э.С. Химические и микробиологические процессы деструкции органического вещества во внутренних водоемах /Э.С. Бикбулатов.-М.: Наука, 1979.- 151с.
16. Бирюков В.В. Регулирование pH в процессах биосинтеза антибиотиков/В.В. Бирюков, Л.Н. Андреева//Антибиотики. -1970.-№9.-С.-850-862.
17. Бирюков В.В. Анализ программ управления процессами ферментации/В.В. Бирюков, Л.Е. Шнайдер, В.М. Кантере//Химико-фармацевтический журнал.-1980. -№6.- С.82-90.
18. Боев А.Г. Радиолокационный метод оценки параметров нефтяных загрязнений морской поверхности/А.Г. Боев, А.Я Матвеев//Исследования Земли из космоса.-2008.-№5.- С.29-36.
19. Боковикова Т.Н. Использование нефтешламмов при строительстве дорог/Т.Н.Боковикова, Д.Р. Шпербер, Е.Р. Шпербер//Экология и промышленность России.- 2010. №4.- С.34-35.
20. Борзенков И.А. Свойства углеводородокисляющих бактерий, изолированных из нефтяных месторождений Татарстана, Западной Сибири и Вьетнама/И.А. Борзенков, Е.И. Милехина, М.Т. Готоева, Е.П. Беляев//Микробиология.-2006.-Т.75, №1.- С.82-89.
21. Ботвиноко И.В. Экзополисахариды бактерий/И.В. Ботвинико//Успехи микробиологии.-1985.-Т.20, №4.- С.79-122.
22. Бриан Л.Е. Бактериальная резистентность и чувствительность к химиопрепаратам/Л.Е. Бриан.-М.: Медицина, 1984. -272с.
23. Бродский А.К. Общая экология /А.К. Бродский.- М.: Академия, 2008.-256с.
24. Будрене Е.О. Образование пространственно упорядоченных структур в колониях подвижных бактерий на агаре/Е.О. Будрене//Докл.АН СССР.-1985.- Т.28, №2.- С.470-473.
25. Будрене Е.О. Кинетические основы микробиологических процессов//Биофизика.-1988.-Т.ЗЗ, №5.- С.373.
26. Вайсман Я.И. Оптимизация процесса биологической очистки сточных вод в аэротенках/Я.И. Вайсман, Л.В. Рудакова, Е.П. Паршкова//Пятый международный конгресс по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйсТек-2007.- Москва, 2007.- С.509.
27. Вайсман Я.И. Получение сорбента-структуратора из отходов биохимической очистки/Я.И. Вайсман, И.С. Глушанкова, М.Б. Ходяшев, М.С. Дьяков//Экология и промышленность России.-2011 .-№5.- С.23.
28. Вельков В.В. Стандартизация формата описаний промышленных технологий биоремедиации/В.В. Вельков//Биотехнология.-2001 .-№2.- С.70.
29. Веприкова Е.В. Сорбенты для ликвидации нефтяных загрязнений, полученные автогидролизом древесных отходов/Е.В. Веприкова, Е.А.
30. Терещенко, M.JI. Щипко, Б.Н. Кузнецов//Экология и промышленность России.-2011.- №6.- С. 16.
31. Волков K.P. Влияние физико-химических параметров водного объекта на скорость биоокисления нефтепродуктов, адсорбированных биоминеральным комплексом/К.Р. Волков, A.M. Ассонов//Водное хозяйство России.-2006.-№2.- С.74-85.
32. Вольфович Д.И. Значение факторов, лимитирующих процесс ферментации н- парафинов дрожжами/Д.И. Вольфович, П.Н. Фишер, В.Л. Яровенко// Микробиологическая промышленность.- 1977.- №1.- С. 4-6.
33. Ворошилова Л.А. О методах изучения зависимости выхода от технологических критериев в процессах ферментации/Л.А. Ворошилова, В.М. Фишман, В.В. Бирюков и др.//Микробиологическая промышленность. 1976. -№2.- С. 8-11.
34. Гагарина Л.Н. Газохроматографическое определение микроконцентраций летучих органических соединений в воде/Л.Н. Гагарина, Л.Г. Цыпышева, Л.И. Кантор//Водоснабжение и санитарная техника.-2004.-№4.- С. 22-24.
35. Гандурина Л.В. Очистка воды от нефтепродуктов/Л.В. Гандурина, Э.И. Гервиц//Химия и технология топлив и масел.-1987.-№9. С.40.
36. Герхардт Ф. Методы общей бактериологии/Ф. Герхардта и др.-М.:Наука, 1983.-536с.
37. Гольдберг В.М. Техногенное загрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия/В.М. Гольдберг, В.П. Зверев, А.И. Арбузов, и др.- М.: Наука, 2001.-125с.
38. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2004году.- Казань, 2005.-478с.
39. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2005 году.- Казань, 2006.-494с.
40. Готтшалк Г.К. Метаболизм бактерий//Г.К. Готтшалк.-М.: Наука, 1982.-310с.
41. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий/Б.В. Громов, Г.В. Павленко.- Д.: Ленинградский университет, 1989.-248с.
42. Гусев М.В., Коронелли Т.В. Изучение ассоциации цианобактерий и нефтеокисляющих бактерий в условиях нефтяного загрязнения/М.В. Гусев, Т.В. Коронелли//Микробиология.-1981 .-Т. 50, Вып. 6.- С. 1092-1097.
43. Гусейнов Т.И. Охрана природы при освоении морских нефтегазовых месторождений/Т.И. Гусейнов, Р.Э. Алеперов.-М.:Недра, 1989.-142с.
44. Давыдова C.JI. Загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами/C.JT. Давыдова, В.И. Тагасов.-М.:РУДН, 2006.-156с.
45. Данянь Чжан. Новые углеводородокисляющие штаммы бактерий-продуценты практически ценных ПАВ/Ч. Данянь, И.В. Ботвинко, В.А. Винокуров/ЛЗодные ресурсы.-2001 .-№11.- С.21.
46. Долгих О.Г. Получение нефтесорбента из лузги подсолнечника/О.Г. Долгих, И.Ю. Исаенко, С.Н. Овчаров//Материалы III Международной научно-студенческой конференции.-2009.-Т.1, №6. С. 343-344.
47. Дыосбери Д. Поведение животных. Сравнительные аспекты/Д. Дьюсбери.-М.:Мир, 1981,- 480с.
48. Егоров Н.С. Биосинтез биологически активных соединений смешанными культурами микроорганизмов/Н.С. Егоров, Н.С. Ландау//Прикладная биохимия и микробиология,-1982.-Т. 18, Вып. 6.- С. 835-849.
49. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках/Н.С. Егоров.- М.: Высшая школа, 1986.- 447 с.
50. Егоров Н.С. Биотехнология: проблемы и перспективы /Н.С. Егоров, A.B. Олескин, В.Д. Самуилов.- М.:Высшая школа, 1987.-152с.
51. Егоров H.H. Особенности загрязнения подземных вод и грунтов нефтепродуктами/Н.Н. Егоров, Ю.К. Шипулин//Водные ресурсы.-1998.-№5.- С.598-599.
52. Елисеев С.А. Поверхностно-активные вещества и биотехнология/С.А. Елисеев, Р.В. Кучер.- Киев: Наукова Думка,1991 .-115с.
53. Ермоленко З.М. Влияние некоторых факторов окружающей среды на выживаемость внесенных бактерий, разрушающих нефтяные углеводороды/З.М. Ермоленко//Биотехнология.-1997.-№5.- С.33-35.
54. Ермоленко З.М. Биологическая характеристика штамма микобактерий, выделенного из нефти Ухтинского месторождения/3.М. Ермоленко, В.П. Холоденко, В.А. Чугунов, H.A. Жиркова, Г.Е. Расулова//Микробиология.-1997.-Т.66, №5.- С.650-651.
55. Есепкова Н.П. Технология ликвидации разливов нефтепродуктов на основе нетканого сорбента/Н.П. Есенковап, С.Г. Бачерникова, А.И. Михалькова, Н.В. Пузанова//Нефтяное хозяйство.-2003.-№2.-С.95-96.
56. Заварзин Г.А. Синтрофные взаимодействия в сообществах микроорганизмов/Г.А. Заварзин, Е.А. Бонч-Осмоловская//Микробиология.-1981.-№2.- С.165-173.
57. Загорский В.А. Методы обеззараживания сточных вод /В.А. Загорский, М.Н. Козлов, Д.А. Данилович//Водоснабжение и санитарная техника.-1998.-№2.- С.56.
58. Захаров A.A. Организация сообществ у муравьев/А.А. Захаров. -М.:Наука, 1991.-277с.
59. Зобов В.В. Изучение токсичности нефтезагрязненных вод/ В.В. Зобов, И.В. Бузукина, Г.С. Степанов//Актуальные экологические проблемы РТ.-1997.- С.27-28.бЗ.Зуб А.Т.Западная теоретическая социология 80-х годов/А.Т. Зуб.-М.: ИНИОН АН СССР, 1989.- С.96.
60. Зубарева Г.И. Технологические схемы глубокой очистки нефтесодержащих сточных вод с применением метода напорной флотации/Г.И. Зубарева, М.Н. Черникова//Экология и промышленность России.-2011.-№9.- С. 15-17.
61. Иваницкий Г.Р.Антибактериальное и противогрибковое действие волокон, содержащих специфические химические группировки/Г.Р. Иваницкий, А.Б Медвинский, М.А Цыганов М.А.//Успехи физических наук.-1991.-№4.- С. 13.
62. Иванов A.B. Состояние водных ресурсов и условия водоснабжения населения в нефтедобывающих районах Республики Татарстан//А.В. Иванов, Е.А. Тафеева//Водные ресурсы.-2006.-Т.ЗЗ, №3.- С.273.
63. Ившина И.Б., Пшеничников P.A. Пропанокисляющие родококки/И.Б. Ившина, P.A. Пшеничников. Свердловск, 1987. -290с.
64. Ившина И.Б. Фенотипическая характеристика алканотрофных родококков из различных экосистем/И.Б. Ившина, М.В. Бердичевская, Л.В. Зверева, Л.В. Рыбалка//Микробиол огия.-1995.-Т.64, №4.- С.507-513.
65. Ильина Т.С. Биопленки, как способ существования бактерий в окружающей среде и организме хозяина: феномен, генетический контроль и системы регуляции их развития/ Т.С. Ильина, Ю.М. Романова, А.Л. Гинцбург//Генетика.-2004.-Т.40, №2.- С. 1445-1456.
66. Ильинский В.В. Распространение и активность углеводородокисляющих бактерий в центральном полярном бассейне, Карском и Белом морях /В.В. Ильинский, М.Н. Семененко.- М.: Научный Мир, 2000.- 373с.
67. Каменщиков Ф.А. Удаление нефтепродуктов с водной поверхности и грунта/Ф.А. Каменщиков, Е.И. Богомольный.-Москва-Ижевск, Институт компьютерных исследований, 2006.- 35с.
68. Кантере В.М. К вопросу о механизме потребления жидких углеводородов микроорганизмам и/В .М. Кантере, В.В. Лалов, Ю.В. Ефремов// Микробиологическая промышленность.- 1972. №4. - С. 1-8.
69. Карасев С.Г. Нефтеокисляющие нокардиоподобные микроорганизмы различных экониш /С.Г. Карасев, Д.М. Бойченко//Региональная науч. конф. Современные проблемы экологии: Краснодар-Анапа, 1996.- С.74-75.
70. Карасевич Ю.Н. Основы селекции микроорганизмов, утилизирующих синтетические органические соединения/Ю.Н. Карасевич.- М.: Наука,1982. -С. 144.
71. Катунин Д.Н. Эколого-токсикологическая характеристика Волго-Каспийского бассейна в современных условиях/Д.Н. Катунин, Т.Ф. Курочкина, Б.М. Насибуллина и др. //Рыбохозяйственные исследования на Каспии.- 1999.-С. 26-32.
72. Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях/Д. Кашнер.- М: Мир, 1981.-365с.
73. Квасников Е.И. Микроорганизмы-деструкторы нефти в водных бассейнах/Е.И. Квасников, Т.М. Клюшникова. Киев: Наукова Думка, 1981.-25с.
74. Квасников Е.И. Дрожжи. Биология. Пути использования/Е.И. Квасников, И.Ф. Щелокова.- Киев: Наукова Думка, 1991.-328с.
75. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений/В.А. Климова.-М.:Химия, 1975.-221с.
76. Конев C.B., Калео Г.В. Дистантные взаимодействия между микроорганизмами/С.В. Конев, Г.В. Калео//Биофизика.-1988.-Т.ЗЗ.-С.1018.
77. Константинов A.C. Общая гидробиология/А.С. Константинов.-М.: Наука, 1972,-472с.
78. Контрович А.Э. Состояние сырьевой базы и перспективы развития промышленности в Европе/А.Э. Контрович, JI.B. Эдер//Нефтяное хозяйство.-2003.- № 11. С. 116.
79. Конторович А.Э. Развитие глубокой переработки углеводородного сырья в России /А.Э. Конторович, А.Г. Коржубаев, И.В. Филимонова, JT.B. Эдер //Нефтяное хозяйство.- 2008.-№5.- С.24.
80. Коренман Я.И. Хроматографическое определение нефтепродуктов в природных и минеральных водах/Я.И. Коренман, К.И. Жилинская, В.Н. Фокин//Химия и технология воды. -2005.-Т.27, №2.- С. 163-172.
81. Корнакова И.Г. Новый подход к оценке загрязненности донных отложений Азовского моря/И.Г. Корнакова, A.A. Кленкин, Ю.В. Конев и др.Юкол.вест.науч. центров ЧЭС.-2005.-№2,- С.45-53.
82. Коронелли Т.В. Углеводородокисляющие микроорганизмы арктических вод и льдов/Т.В. Коронелли, В.В. Ильинский. С.Г. Дермичева, Т.И. Комарова, и др.//Известия АН. СССР, 1989.-№4.- С.581-587.
83. Коронелли Т.В. Видовая структура углеводородокисляющих бактериоценозов водных экосистем разных климатических зон/Т.В.
84. Коронелли, С.Г. Дермичева, В.В. Ильинский//Микробиология.-1994.-Т.63, №5.- С.917-923.
85. Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде/Т.В. Коронелли/ЛПрикладная биохимия и микробиология.-1996.-Т.32, №6.-С.579-585.
86. Костров Б.М. Эколого-токсикологическая и физиолого-биохимическая характеристика экосистемы Среднего Каспия/ Б.М. Костров, Г.С. Горбунова, А.К. Магомедов и др. //Рыбохозяйственные исследования на Каспии. -1999. -Ж7.-С.69-74.
87. Краткий определитель бактерий Берги/Под ред. Дж.Хоулта.М.:Мир, 1980.- 495с.
88. Кузнецов Б.Н. Некоторые актуальные направления исследований в области химической переработки древесной биомассы и бурых углей/Б.Н. Кузнецов//Химия в интересах устойчивого развития.-2001.- №9.- С 45.
89. Куликова И.Ю. Биодеградация нефтяных углеводородов. Оценка активности штамма Phyllobacterium myrsinacearum/И.Ю. КуликоваЮкология и промышленность России.-2008.-№12.- С.34.
90. Куликова И.Ю. Биопрепарат для устранения нефтяных разливов в море/И.Ю. Куликова// Экология и промышленность.-2010.-№10.- С.40-41.
91. Лакин Г.Ф. Биометрия/Г.Ф. Лакин.-М.-.Высшая школа, 1990.-344с.
92. Лалов В.В. Кинетика потребления индивидуальных н-алканов дрожжами в процессе биосинтеза белковых веществ из жидких парафинов. Непрерывное и периодическое культивирование микроорганизмов/В.В. Лалов, В.А. Гарбалинский. Красноярск, 1972.- С. 147.
93. Леонов A.B. Анализ условий трансформации нефтяных углеводородов в морских водах и моделирование процесса в заливе Анива/А.В. Леонов, Пищальник М.В.//Водные ресурсы.-2005.-Т.32, №6.- С.712-713.
94. Леонов А.В. Биотрансформация нефтяных углеводородов в Каргинитском заливе Черного моря/А.В. Леонов, Д.Я Фащук//Водные ресурсы.-2006.-Т.ЗЗ, №3.- С.311-326.
95. Леонов А.В. Математическое моделирование процессов загрязнения морской среды нефтяными углеводородами и их деградации в экосистеме Каспийского моря/А.В. Леонов, О.В. Чичерина, Л.В. Семеняк//Водные ресурсы.-2011.-Т.38, №6.- С. 707.
96. Лукьянчиков Н.Н. Экономика и организация природопользования/Н.Н. Лукьянчиков, И.М. Потравный. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 454 с.
97. Лурье IO.IO. Химический анализ производственных сточных вод/Ю.Ю. Лурье, А.И. Рыбникова.- М.:Химия, 1984.-336с.
98. Малбиев Б.Ю. Моделирование биохимических процессов очистки сточных вод как основа ретехнологизации сооружений/БЛО. Малбиев//Водоснабжение и санитарная техника.-2010.-№11.- С.76.
99. Медвинский А.Б., Шахбазян В.Ю., Цыганов М.А. и др. Некоторые особенности ферментативных реакций на поверхности раздела//Докл. АН ССР.-1991.-Т.317, №4.- С.1001.
100. Методика выполнения измерения массовой концентрации фосфат ионов в пробах природных и очищенных сточных вод фотометрическим методом восстановления аскорбиновой кислотой. ПНД Ф 14.1:2.112-97.М.:1997 (издание 2004 года).
101. Мешенгиссер Ю.М. Модернизация существующих сооружений очистки сточных вод и водоподготовки: Сб:докладов Междунар. конгресса «ЭТЭВК-2007».-Ялта, 2007. С. 122.
102. Минкевич И.Г.Закономерности внутриклеточного материально-энергетического баланса роста микроорганизмов/И.Г. Минкевич, В.К. Ерошин//Успехи современой биологии,-1996.- Т.82, №1. С.-103-116.
103. Миронов О.Г. Взаимодействие организмов с нефтяными углеводородами О.Г. Миронов.-Л.:Гидрометоеиздат, 1985.-129с.
104. Миронова Р.И. Биодеградация и биосорбция плавающей нефти природными микромицетами/Р.И. Миронова, В.П. Носкова, Г.Е. Расулова, В.П. Холоденко//Биотехнология.-1996.-№7.- С.44-48.
105. Морозов Н.В. Экологическая биотехнология: очистка природных и сточных вод макрофитами/Н.В. Морозов.- Казань, 2001.-396с.
106. Морозов Н.В. Эколого-биотехнологические пути регулирования и управления качеством водных ресурсов: Автореф. дис.док.биол.наук.-Москва, 2003.- 57с.
107. Морозов Н.В. Нефтяное загрязнение в поверхностных водах и методы их биоремедиации/Н.В. Морозов, A.B. Сидоров//Вода и экология: проблемы и решения.-2007.-№3.- С.31-38.
108. Мочалова О.С. Роль диспергирующих средств в процессах трансформации и окисления нефти в водной среде/О.С. Мочалова, М.Н. Антонова, Л.М. Гурвич// Водные ресурсы.-2002.-Т.29, №2.-С.221.
109. Музипов Х.Н. Обеспечение экологической безопасности предприятий нефтедобывающей отрасли /Х.Н. Музипов, Б.А. Ерка, Е.Г. Илларионова, Ю.В. Иванова// Нефтяное хозяйство.-2009.- №1.- С. 93.
110. Набаткин А.Н., Хлебников В.Н. Применение сорбентов для ликвидации нефтяных разливов/А.Н. Набаткин, В.Н. Хлебников//Нефтяное хозяйство.-2000.-№11.- С.61-63.
111. Надеин А.Ф. Биологическая очистка сточных вод от нефтепродуктов/А.Ф. Надеин//Экология и промышленность России.-2010.-№9,- С. 18.
112. Немировская И.А. Углеводороды в океане (снег-лед-вода-взвесь-доные осадки)/И.А. Немировская.-М.: Научный Мир, 2004.-328с.
113. Немировская И.А. Углеводороды в воде, взвесях, сестоне и донных осадках Белого моря в конце летнего периода/И.А. Немировская// Водные ресурсы.-2009.-Т.34, №1.- С.68.
114. Немировская И.А. Нефтяные агрегаты на пляжах Балтийского моря/И.А. Немировская//Водные ресурсы.-2011.-Т.38, №3.- С.315.
115. Нестеренко O.A., Квасников Е.И., Ногина Т.М. Нокардиоподобные и коринеподобные бактерии.- Киев: Наукова Думка, 1985.-57с.
116. Нетрусов А.И. Микробиология: учебник для студ. высш. учеб. заведений/А.И. Нетрусов, И.Б. Котова.-2-е изд., стер.-М.: Академия, 2007.-352с.
117. Низамов Х.Н. Анализ аварийных ситуаций в трубопроводных системах/Х.Н. Низамов, В.П. Званский, Е.И. Дербуков//Экология и промышленность России.-1996.-№10.- С.15-17.
118. Николаев Ю.А.Внеклеточная протеаза как регулятор адгезии Pseudomonas fluorescens/Ю.А. Николаев, Паников Н.С.// Микробиология.-2002.-Т.71, №5.- С.629-634.
119. Новиков Ю.В. Исследование бактериального препарата «Путидойл», предназначенного для очистки водоемов от нефти/Ю.В. Новиков, В.В. Комзолова//Водное хозяйство.- 1992.-№7.- С.121-123.
120. Олескин A.B. Надорганизменный уровень взаимодействия в микробных популяциях/А.В. Олескин//Микробиология.-1993.-Т62, №3.-С.З 89-403.
121. Определитель бактерий Берджи/ Под ред. Дж. Хоулта, II. Крита, Г1. Смита, Дж. Стейли, С. Уильямса.-9-e. изд.-М.: Мир, 1997.-800с.
122. Остроумов С. А. Введение в биохимическую экологию/С. А. Остроумов.-М. :Изд-во МГУ, 1986.-176с.
123. Павленко Л.Ф. Бесстандартный метод определения нефтепродуктов на основе измерения поглощения в PIK и УФ-областях спектра/Л.Ф. Павленко, Н.В. Дейниченко, Н.С. Анохина и др.//Аналитика России.-2004.-С.329-334с.
124. Павлов П.В. Проектные решения по рекультивации нефтезагрязненных земель/П.В. Павлов, A.C. Соколова/УНефтяное хозяйство.-2002.- №7.- С. 66.
125. Паников U.C. Экология корииеподобных бактерий/Н.С. Паников, Т.Г. Добровольская, Л.В. Лысак//Успехи микробиологии,-1989.-Т.23.-С. 51-91.
126. Паников Н.С. Кинетика роста микроорганизмов/Н.С. Паников. М.: Наука, 1991.-311 с.
127. Панов E.H. Поведение животных и этологическая структура популяции/Е.Н. Панов.- М.: Наука, 1983.- 424с.
128. Патент РФ 2 053 206 Биопрепарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов/Белонин М.Д. и др.-№ 94034275/13; заявл. 29.09.94; опубл. 27.01.96, Бюл. №3.- 4с.
129. Патент РФ 2108426. Способ очистки почвы и воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами/ Саксон В.М., Кузнецов С.А., Кретов A.B., Хромых Д.П., Бойкова И.В., Новикова И.И., Конев Ю.Е.-№ 96111982/13; заявл. 07.06.96; опубл. 10.04.98.-6с.
130. Патент РФ 2129603. Штамм Mycobacterium species ЦКМ В 65-Б, используемый для очистки пресной и морской воды от нефти и нефтепродуктов/Миронова P.P., Носкова В.П., Расулова Т.Е., Холоденко В.П.-№ 97112314/13; заявл. 08.07.97; опубл. 27.04.99.-3c.
131. Патент РФ 2 128 221. Штамм Arthrobacter sp. для разложения нефти и нефтепродуктов/Власов С.А., Краснопевцева Н.В., Крашенинникова Т.К., Вавер В.И., Лаврикова В.В.-№ 97116303/13; заявл. 23.09.97; опубл. 27.03.99.- 6с.
132. Патент РФ 2 152 908. Штамм бактерий Arthrobacter oxydans, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов/Огурцова Л.В.-№ 97118486/13; заявл. 11.11.97; опубл. 20.07. 2000.- 5с.
133. Патент РФ 2 193 533. Биопрепарат для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов/ Чугунов В.А., Холоденко В.П., Ермоленко З.М. и др.-№ 99120414/13; заявл. 27.09.99; опубл. 27.11.02.- 5с.
134. Патент РФ 2 191 753. Препарат для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов/Кондратенко В.М., Холоденко, В.П. и др.-№ 99120415/13; заявл. 27.09.99; опубл. 27.10.2002.-5с.
135. Патент РФ 2191752 /Холоденко В.П., Чугунов В.А., Ермоленко З.М. и др.-№ 99120413/13; заявл. 27.09.99; опубл. 27.04.2002.-5с.
136. Патент РФ 2 241 803 Способ очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов/Ксенофонтов М.А., Хатенко A.A., Островская JT.E., Васильева B.C., Понарядов В.В., Котов С.Г., Лупей А.Ю.-№2002117027/03; заявл. 25.06.2002; опубл. 10.12.04.-4с.
137. Патент РФ 2271390. Штамм Alcaligenes sp.el 135 для биоремедиации нефтезагрязненных объектов окружающей среды/Андреева И.С., Емельянова Е.К., Репин В.Е.;-№ 2004124964/13; заявл. 16.08.2004;опубл. 10.03.06.- 5с.
138. Патент 299 181. Биосорбент для очистки водной поверхности от нефти и нефтепродуктов/ Хабибуллина Ф.М., Арчегова И.Б., Ибатуллина
139. И.З., Таскаев А.И., Тулянкин Г.М., Жучихин Г.С., Козьминых А.Н.-№2005124814/13; заявл. 03.08.2005; опубл. 10.02.07.-6с
140. Патент РФ 2299239. Штамм Rhodococcus globerulus для разложения нефти и нефтепродуктов/Власов С.А., Краснопевцева Н.В., Крашенникова Т.К., Синицин А.Н.-№ 2005138607/13; заявл. 13.12.2005; опубл. 20.05.2007.-5c.
141. Патин С.А. Оценка техногенного воздействия на морские экосистемы и биоресурсы при освоении нефтегазовых месторождений на шельфе//С.А. Патин//Водные ресурсы.-2004.-Т.31, №4.- С.451.
142. Пахруев С.А. Сезонная динамика содержания нефтепродуктов на побережье Каспийского моря/С.А. Пахруев//Экология и комплексная проблема охраны Каспийского моря и его побережья.-1977. -№2.- С. 175.
143. Пересыпкин В.И., Романкевич Е.А., Александров A.B. Исследование состава органического вещества донных отложений Норвежского моря/В.И. Пересыпкин, Е.А. Романкевич, A.B. Александров// 0кеанология.-2004.-т.44, №6.-С. 854-869.
144. Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток/С. Дж. Перт.- М.: Мир, 1978.-332 с.
145. Печуркин Н.С. Популяционная микробиология/Н.С. Печуркин.-Новосибирск: Наука, 1978.- 277с.
146. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде/Ю.И. Пиковский.-М.: Изд-во МГУ, 1993.-208с.
147. Плешкова Е.В. Приемы стимуляции аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры/Е.В. Плешкова, Е.В. Дубровская, О.В. Турковская//Биотехнология.-2005.-№1.- С.42-48.
148. Плотникова Е.Г. Бактерии-деструкторы полициклических ароматических углеводородов, выделенных из почв и донных отложений районов солеразработок/Е.Г. Плотникова, О.В. Алтынцева, И.А. Кошелева, И.Ф.Пунтус и др.//Микробиология.-2001 .-Т.70, №1.- С.61-69.
149. Позмогова И.Н. Культивирование микроорганизмов в переменных условиях/И.Н. Позмогова.-М.: Наука, 1983. -104с.
150. Полупанов B.C. Внеклеточные белки микроорганизмов/В.С. Полупанов.-М.:Наука и техника, 1986.- 54с.
151. Пояснительная записка к карте техногенного загрязнения геологической среды России нефтепродуктами масштаба 1:5000000.М.: Спецгеолфонд ГГП «Гидроспецгеология», 1994. -38с.
152. Реввель П., Реввель Ч. Среда нашего обитания. Энергетические проблемы человечества.-М.:Мир, 1995.-148с.
153. Розанова Е.П. Микрофлора нефтяных месторождений/Е.П. Розанова, С.Е. Кузнецова.-М.: Наука, 1974.-196с.
154. Розанова Е.П. Микробиологические процессы в высокотемпературном нефтяном месторождении/Е.П. Розанова, H.A. Борзенков, A.J1. Тарасов, Л.А. Сунцова, и др.//Микробиология.-2001.-Т.70, № 1.-С. 118-127.
155. Рощина Т.М. Адсорбционные явления и поверхность /Т.М. Рощина//Соросовский образовательный журнал.-1998.-№2,- С.89-92.
156. Самсонова A.C. Микробы против микробов/А.С. Самсонова.-М.:Наука и техника, 1985.-70с.
157. Самсонова A.C. Микробная очистка сточных вод от СПАВ/А.С. Самсонова, Н.Ф. Сапрыкина А.Ю. Процессы самоочищения воды от нефтепродуктов при температурах летней и зимней межени/А.Ю. Сапрыкина, А.Н. Попов//Водное хозяйство России.-2005.-Т.7, №1.- С.73-75
158. Сафронова ИЛО. Межклеточный матрикс Bacillus subtilis: Полимерный состав и функции/И.Ю. Сафронова, И.В. Ботвинко// Микробиология.-1998.-№ 1.- С.55-60.
159. Сергиенко В.И. Возобновимые источники химическго сырья: комплексная переработка отходов риса и гречихи /В.И. Сергиенко, Л.А. Земнухова, А.Г. Егоров, Е.Д. Шкорина, Н.С. Василюк//Российский химический журнал.-2004.-Т.48, №3.- С 67.
160. Сидорова Е.В. Охрана почв на объектах газовой промышленности/Е.В. Сидорова, Г.С. Окопова, Н.С. Немкова.-М.:ИРЦ Газпрома, 1994.-50с.
161. Скрябин Г.К., Головлева Л.А. Микробиологическая трансформация и деградация пестицидов/Г.К. Скрябин, Л.А. Головлева.-Изв. АН СССР.Сер.биол.-1975.- №6-С.805-820.
162. Соловьянов A.A. Малоутешительные потери/А.А. Соловьянов//Нефть России.-1999.-№2.-С.32-34.
163. Сопрунов О.Б. Использование цианобактериального комплекса для ремедиации нефтезагрязненных сред/О.Б. Сопрунов//Биотехнология.-2006.-№5.-С.52-56.
164. Стейниер Р. Мир микробов/Р. Стейниер, Э.Эдельберг, Дж Игрем ,-М.: Наука, 1979.-156с.
165. Студеникина Е.И. Микробиологические процессы в Азовском море в условиях антропогенного воздействия/ Е.И. Студеникова, Л.И. Толокошикова, С.П. Воловик.-М.:ФГЦП «Нацры ресурсы», 2002. -168с.
166. Стуликов H.A. Пожирающие нефть/Н.А. Стуликова//Нефть России.-1995.-№10.- С.31.
167. Суржко Л.Ф. Утилизация нефти в почве и воде микробными клетками/Л.Ф. Суржко, З.И. Финкельштейн, Б.П. Баскунов, М.И. Янкевич, В.И. Яковлев, Л.А. Головлева//Микробиология.-1995.-Т.64,№3.- С.393-396.
168. Суровцева Э.Г. Разрушение ароматических фракций нефти ассоциацией грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов Э.Г. Суровцева, B.C. Ивойлов, С.С. Беляев//Микробиология.-1997.-Т.65, №1.-С.78-83.
169. Таранова J1.A. Биологическая деструкция полициклических ароматических углеводородов//Л.А. Таранова, Г.В. Иващенко//Химия и технология воды.-2001.-Т.23, №2,- С. 177-197.
170. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии/Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева.-М.: Дрофа, 2004.-256с.
171. Терещенко H.H. Рекультивация нефтезагрязненых почв /H.H. Терещенко, C.B. Лушников, Е.В. Пышьева//Экология и промышленность в России.-2002.-№ 10.- С. 17-22.
172. Тимошенко, О.Ф. // Химия и технология воды/ О.Ф. Тимошенко, A.A. Удилова.-1992.-Т. 14, №12. С.940-941.
173. Унифицированные методы исследования качества вод. М.:1977.-115с.
174. Феклистов В.Н. Исследование пенных сорбентов применяемых для очистки территорий и акваторий от нефтяных загрязнений/В.Н. Феклистов, Б.У. Мелиев//Водные ресурсы.-1996.-Т.23, №6.- С.713-715.
175. Феклистов В.Н. Экологические аспекты применения пенных сорбентов для очистки акваторий от нефтяного загрязнения//В.Н. Феклистов, Л.В. Михайлова//Водные ресурсы.-2000.-Т.27, №5.-С.623.
176. Финоченко В.А., Финоченко Т.А. Анализ методов определения концентраций нефтепродуктов в природных и сточных водах/В.А. Финоченко, Т.А. Финоченко//Вестник РГУПС.-2003.-№ 1 .-С. 100-102.
177. Фомченко В.М. Влияние загрязнения водной среды нефтью и нефтепродуктами на барьерные свойства цитоплазматических мембран бактериальных клеток/В.М. Фомченков, В.П. Холодненко, И.А. Ирхина, Т.А. Петрунина//Микробиология-1998.-Т.67, №3.- С.333-337.
178. Форстер К.Ф. Экологическая биотехнология/К.Ф. Форстера, Д.А. Дж. Вейза.-Л. :Химия, 1990.-384с.
179. Фурсова П.В. Определение потребностей диссоциантов в Pseudomonas в углероде, азоте и фосфоре/П.В. Фурсова, Е.С. Милько, И.А. Ильиных,
180. B.Н. Максимов, А.П. Левич//Микробиология.-2004.-Т.73, №1.-С.45-50.
181. Хакен Г., Хасанов ИЛО. Проблемы экологической безопасности при добыче и транспорте нефти и пути их решения/ Г. Хакен, И.10. Хасанов, Г.Х. Габитов, Н.С. Волочков, E.H. Сафонов, A.A. Калимуллин, Р.Ф. Каримов//Водное хозяйство. -2003.- №9.- С.54
182. Холомейдик А.Н., Земнухова Л.А. Удаление ионов марганца из водных растворов сорбентами на основе рисовой шелухи/А.Н. Холомейдик, Л.А. Земнухова//Экология и промышленность России.-2010.-№11.- С.34.
183. Хохлова А.Р. Определение источников загрязнения водных объектов по оценке времен контакта нефтепродуктов с водой/ А.Р. Хохлова, М.Ю. Вождаева, Л.И. Кантор, Гагарина Л.Н., Е.А. КанторЮкология и промышленность России.-2009.-№8.-С.51.
184. Чернова Н.М. Общая экология/Н.М. Чернова, A.M. Былова.-М.: Дрофа, 2004,-416с.
185. Чернокальский Б.Д. Руководство к лабораторным занятиям по рекультивации вторичных материалов/Б.Д. Чернокальского.- Казань, 1980.-47с.
186. Чугунов В.А. Создание и применение жидкого, препарата на основе ассоциации нефтеокисляющих бактерий/В.А. Чугунов, З.М. Ермоленко,
187. C.К. Жиглецова//Прикладная биохимия и микробиология.-2000.-Т.36, №6.-С.666-671.
188. Шапиро Дж. А. Бактерии как многоклеточные организмы/Дж. Шапиро//В мире науки.- 1988.-№8.- С.46-54.
189. Шапоренко С.И. Проблемы загрязнения морских акваторий нефтепродуктами и поиск путей её решения/С.И. Шапоренко//Водные ресурсы.-2007.-Т.34, №1.- С. 116-118.
190. Шарапова И.Э. Экологические аспекты и эффективность использования биосорбентов для очистки водных сред шламонакопителя/И.Э. Шарапова, A.B. Гарабаджиу, М.Ю. Маркарова, Т.Н. Щемелинина, Груздев И.В.//Экология и промышленность России.-2011.-№2.- С22.
191. Шахбазян В.Ю., Медвинский А.Б., Агладзе К.И. и др. Влияние наполнителей на интенсивность микробиологических процессов//Биофизика.-1990.-Т.35, №8.- С.737.
192. Швецов В.Н. Современные технологии биологической очистки нефтесодержащих сточных вод/В.Н. Швецов, K.M. Морозова, И.А. Нечаев, М.Ю. Пушников//Водоснабжение и санитарная техника.-2002.-№3.-С.9-12.
193. Ягафарова Г.Г. Инженерная экология в нефтегазовом комплексе/ Г.Г. Ягафарова, Л.А. Насырова, Ф.А. Шахова, C.B. Балакирева, В.Б. Барахнина, А.Х. Сафаров,- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007.-120с.
194. Ягафарова Г.Г. Новый сорбент для очистки воды от нефтяных загрязнений/Г.Г. Ягафарова, Л.Р. Акчурина, Ю.А. Федорова, И.Р. Ягафаров//Экология и промышленность России.-2011.-№12.-С.34-35
195. Яковлев B.C. Хранение нефтепродуктов. Проблемы защиты окружающей среды /B.C. Яковлев.-М.:Химия, 1987.-С.19-36.
196. Яковлев C.B. Проблемы водного хозяйства больших городов России/С.В. Яковлев//Водоснабжение и санитарная техника.-1999.-№5.-С.45.
197. Якушева О.И. Биотехнология очистки сточных вод и газовых выбросов нефтехимического комплекса.-Казань, 1998.-25с.
198. Янушка В.А. Экология бактерий Балтийского моря и Куршского залива в связи с загрязнением нефтяными углеводородами:Автореф. дис.канд.биол .нау к.-Москва, 1990.-25с.
199. Aizenman Е. An Escherichiaa coli chromosomal «addiction module» regulated by 3, 5,-bispyrophosphate: a model for programmed bascterial celldeath/E. Aizenman, H. Engelberg-Kulka, G. Glaser //Proc. Natl. Acad. Sci.USA.-1996.Vol.93, №5.- P.6059-6063.
200. Alan V.J.M. Effect of nutrient limitation and phosphate activiti of Citrobacter sp./ V.J.M. Alan, M.F. Callow, L.E. Macaskie, M. Paterson-Beedle //Microbiology.-2002. Vol.148, №3.- P.277-288.
201. Banks M.K. Bacterial species dominance within a binary culture biofilm/ M.K. Banks, J.D. Bryers //Appl. Environ. Microbiol. -1991.Vol. 16.-P.543-550.
202. Bockelman U. A new enzymatic method for the detachment of particle associated soil bacteria/U. Bockelman, U. Szewzyk, E. Grohmann//J. Microbiol. Meth.-2003.Vol.55.-P.201-211.
203. Boronin A.M. Degradation of mazut by selected microbial strains in model systems/A.M.Boronin, V.G. Grishchencov, A.V. Karpon, S.G. Seleznev// Process-Biochem.-1997.Vol.32, №1.-P. 13-19.
204. Bos R. Physico-chemistry of initial microbial adhesive interections its mechanisms and methods for study/ R. Bos, H.C. Van der Mei, H.J. Busscher // FEMS Microbiol.Rev.-1999.-Vol.23, №6.- P. 179-230.
205. Bowden M.G. The Myxococcus xanthus lipopolysaccharide 0-antigen is required for social motility and multicellular development/ M.G. Bowden, H.B. Kaplan// Moll. Microbiol. -1998. Vol.30, №2. P. 275-284.
206. Bull A.T. Comprehensive biotechnology/A.T. Bull//Ed.M.Moo-Young. Oxford e.o. Pergamon Press.-1985.Vol.1, №1.-P.281.
207. Burshard R.P., Sorongon M.L. A gliding bacterium strain inhibits adhesion and motility of another gliding bacterium strain in marine biofilm/R.P. Burshard, M.L. Sorongon //Appl.Environm.Microbiol.-1998.V.64.-P.4079-4083.
208. Busalmen J.P. Influence of pH and ionic strength on adhesion of a wild strains of Pseudomonas sp. to titanium/J.P. Busalmen, S.R. Sanchez//J.Ind. Microbiol. Biotechnol.-2001.Vol.26.-P.303-308.
209. Bushell M. Micribiology. Cell-to-cell passage of large molecules/ M. Bushel 1//New Sciens.-1989.Vol. 124.-P.42.
210. Calvo-Ortega J.J. Effect of the organic matter and clays on the biodegradstion of phenanthrene in soils/J.J. Calvo-Ortega, M.Lahlou, C.Siaz-Jimenez//Int.Biodeterior. Biodegradation.-1997.Vol.40.-P. 101 -106.
211. Christel K. Gordonia alconivorans sp. nov. isolated from tarcontaminated soil/K. Christel, P. Schumann, E. Stackebrantd//International Journal of Systematic Bacteriology.-1999.Vol.49.-P. 1513-1522.
212. Cochran W.L. Reduced susceptibility of thin Pseudomonas aeruginosa biofilms to hydrogen peroxide and monochloramine/W.L. Cochran, G.A. McFeters, P.S. Stewart //J.Appl.Microbiol.-2000.Vol.88.-P.22-30.
213. Contlon K.M. Icar encodes a transcriptional repressor involved in environmental regulation if ica operon expression and biofilm formation by Staphylococcus epidermis/ K.M. Contlon, H. Humphreus, J.P. O' Gara//J. Bacteriol.-2002. Vol. 184.-P.4400-4408.
214. Corning P. Evolutionary theory in science/P. Corning/Eds.M.Schmid, F.M. Wuketits.Dodrecht et al. D. Reidel Publ.Co. -1987.Vol.7.- P. 127.
215. Creenberg E.P. Quorum sensing by bacteria/E.P. Creenberg, S. Winans, C. Fugua//Ann.Rev.Microbiology.-1996. Vol.50.-P.727-751.
216. Davey M.E. Rhamnolipid surfactant production affects biofilm architecture in Pseudomonas aeruginosa PAOl/ M.E. Davey, N.C. Caiazza, G.A. O'Toole //J. Bacteriol.-2003. Vol.185.- P.1027-1036.
217. Davies D.G. The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial biofilm/ D.G. Davies, M.R. Parsek, J.P. Pearson, B.H. Iglewski //Science. -1998.Vol.280. P.295-298.
218. Dean-Ross. Deborah Metabolism of anthracene by a Rhodococcus species/ Dean-Ross, D. Moody Joanna, P. Freeman James//FEMS Microbiology Letters.-2001.Vol. 204.-P.205-211.
219. De Beer D. Use of microelectrodes to measure in situ microbial activities in biofilms, sediments and microbial mats/D. De Beer//Molecular microbial ecology//Eds. Akkermans A.D.L. et.al.Kluwer Academic Publ.-1999.Vol.3.-P.67-81.
220. De Flaun M.F. Alteration in adhesion, transport and membrane characteristics in adhesion deficient pseudomonad/M.F. De Flaun, S.R. Oppenheimer, S. Streger, C.W. Condee, M. Fletcher //Appl.Environ. Microbiol.-1999. Vol.65.- P.759-765.
221. Devreotes P. Dictyostellium Discoideum: a model system for cell-cell interactions in development/ P. Devreotes//Science.-1989.Vol.245.- P. 10541058.
222. Efremenko E.N. An approach to the rapid control of oil spill bioremediation by bioluminescent method of intracellular ATP determination/ E.N. Efremenko, R.E. Azizov, A.A. Raeva, V.M Abbasov, S.D. Varfolomeyev //Biodegradation.-2005.Vol.56.-P.94-100.
223. Foght J.M. Mineralization of (14C) hexadecane and (14C) phenantrene in crude oil: specificity among bacterial isolates/J.M. Foght, P.M. Fedorak, D.W.S. Westlake //Can. J. Microbiology.-1990.Vol.36, №3.-P.768.
224. Gerisch G. Growth and survinal of bacteria in peat/G. Gerisch, B. Hess//Proc.Nat.Acad.Sci.USA.-1974.Vol.71.- P.2118.
225. Gramss G. Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons with three to seven aromatic rings by higher fungi in sterile and unsterile soils/G. Gramss, Voigh Klaus-Dieter, Kirsche Brigitta//Biodegradation.-1999.Vol.lO.- P.51-62.
226. Gray K.M. Intercellular communication and grouf behavior in bacteria/ K.M. Gray//Trends Microbiology.-1999.Vol.5, №5. -P. 184-185.
227. Green D.R. Apoptotic pathways: the roads to ruin/D.R. Green//Cell.-1998. Vol.94. P.695-698.
228. Grimm A.C. Chemotaxis of Pseudomonas sp. to the poly aromatic hydrocarbon naphthalene/A.C. Grimm, C.S. Harwood //Appl.Environ.Microbiol.-1997.Vol.63.- P.4111-4112.
229. Groudeva V.I. Bioremediation of waters contaminated with crude oil and toxic heavi metals/V.I. Groudeva, S.N. Groudev, A.S. Doycheva//Int.J.Miner, Process.-2001.Vol.62.-P.293-299.
230. Gusev M.V. Biopolitics-the Bio-Environment.III.Proceedings of the Fourth International Conference of the Biopolitics Internationa/ M.V. Gusev, A.V. Oleskin, V.D. SamuiIov//Organisation. Athens.-1991.Vol.21.-P.163.
231. Gygi D.Cell surface polysaccharide that facilitates rapid population migration by differentiated swarm cells of Proteus mirabilis/ D. Gygi, M.M.
232. Rahmen, H.-C. Lay, R. Carlson, J. Cuard-Petter, C.A. Hughes //Mol. Microbiol.-1995.Vol.17. -P.l 167-1175.
233. I-Iaagensen J.A.J. In situ detection of horizontal transfer of mobile genetic elements/ J.A.J. Haagensen, S.K. Hansen, T. Johansen, S. Molin //FEMS Microbiol. Ecol.- 2002. Vol.42.-P.261-268.
234. Harshey R.M. Bees aren't the only ones: swarming in Gram-negative bacteria/ R.M. Harshey //Mol.Microbiol.-1994.Vol. 16, №3.-P.389-394.
235. Hodkin J. The distribution of nitrifying bacteria in soil aggregates/J. Hodkin, D. Kaiser//Mol.Gen.Genetics.-1979.Vol. 171, №6.-P. 177.
236. Hunter J.B. The physical environment at microorganisms in soil/ J.B. Hunter, J.A. Asenjo//Biotechnol.and Bioeng.-1990.Vol.35.-P.31.
237. Ivshina LB. Oil desorption from mineral and organic materials using biosurfactant complexes produced by Rhodococcus species/I.B. Ivshina, M.S. Kuyukina, J.C. Philip, N. Cbristofi// world journal of microbiology biotechnology.-1998. Vol. 14.-P.711-717.
238. Kaplan J.B. Detachment of Actinobacillus actinomycetemcomitans biofilm cells by an endogenous beta-hexosaminidase activity/ J.B. Kaplan, C. Ragunath, N. Ramasubbu, D.H. Fine //J. Bacteriol.-2003.Vol.l85.-P.4693-4698.
239. Kaprelyants A.S. Do bacteria need to communicate with each other for growth/ A.S. Kaprelyants, D.B. Kell // Trends Microbiol.-1996.Vol.4.-P.237.
240. Karsten U. Die mikrobenmatte das kleinste Ökosystem der Welt/ U. Karsten, M. Kiihl//Biologie Unzere Zeit.-1996.Vol.26.-P. 16-26.
241. Kitamoto D. Microbial conversion of n-alkanes into glycolipid biosurlactants, mannosylerythritol lipids, by Pseudozyma (Candida Antarctica)/D. Kitamoto, T. Ikegami, G.T. Suzuki//Biotechnology Letters.-2001.Vol.23.-P.1709-1714.
242. Klug M.J. Utilisation of Aliphatic hydrocarbons by microorganisms/M.J. Klug,A.J. Marcovetz//Advences in microbial Physiology edited by A.N. Rose and J.F. Wilkinson.-Acad. London. New York.-1971.Vol.5.-P. 1-6.
243. Kok M. The Pseudomonas oleovorans Alkane hydroxylase Gene/M. Kok, R.01denhuis//Jourmal of biological chemistry.-1989.Vol.264.-P.5435-5441.
244. Kroos L., Kuspa A., Kaiser D. Concerning the surface pH of clays//J.Bacteriol.-1990. Vol. 172.-P.484.
245. Lai B. Degradation of crude oil by Acinetobacter calcoaceticus and Alcaligenes odorans/B. Lai, S. Khanna//Appl.Bacteriol.-1996.Vol.81.-P.355.
246. Leahy J.G. Degradation of hydrocarbons in the environment/J.G. Leahy, R.R. Golwell//Microbial Rev.-1990.Vol.53, №.3.-P.305-315.
247. Lee J. Isolation and antifungal and antioomycete activies of aerugine produced by Pseudomonas fluorescens strain MM-B 16/J.Lee, S. Moon, B.Hwang//Appl.Environmental Microbiology.-2003.Vol.69, №4.-P.2023-2031.
248. Lee W. Corrosion of mild steel underneath aerobic biofilms containing sulfate reducing bacteria/ W. Lee, Z. Lewandowski, M. Morrison, W.G. Characklis, R. Avei, P.H. Nielsen //Biofouling. -1993. Vol.7.-P. 197-239.
249. Lipkin R. Bacterial chatter. How patterns reveal clues about bacteria's chemical communication/R. Lipkin// Sei. News. -1995.Vol.147.-P.136-141.
250. London J. Bacterial adhesines/ J. London //Ann.Rep.Med. Chem. -1991. V.26-P.229-237.
251. Looms W.F. Dictyostellium disscoideum: a developmental system/W.F. Looms//New York, 1975.-21 lp.
252. Lorenz K. On Aggression/K. Lorens//Microbiology Methuen,London.-1966.Vol.l2.-P.36-41.
253. Mader S. Inquiry into Life/S. Mader//Wm.C.Brown Publishers. Dubuque, Lowa,-1985.Vol.4.- P.672
254. Makula R. Microbial assimilation of hydrocarbons, fatty acids derived from normal alcanes/R. Makula, W.R. Finnerty//J. Bacteriol.-1986.Vol.95.-P.2102.
255. Malmberg T. The group of oil microorganisms/T.Malmberg//Human Ecology .-199 l.Vol.9.-P.95.
256. Mamson M.D. Bacterial locomotion and signal transduction/M.D. Mamson, J.D. Armitage, J.A. Hoch., R.M. Macnab //J. Bacteriol. -1998.V.180, №5.-P. 1009-1022.
257. Mayser P. The yeast spectrum of the «tea fungus Kombucha»/ P. Mayser, S. Fromme, C. Leitzmann, K. Grunder//Mycoses.-1995.Vol.38.-P.289-295.
258. Mutzel R. Introduction. Molecular biology, growth and development of the cellular slime mold Dictyostellium discoideum/ R. Mutzel // Experientia. -1995. Vol.51, №.12.- P.l 103-1110.
259. O' Connor K.A. Orientation of clay particlas sorbed on bacteria possessing different ionogenic surfaces/A.O' Connor., D.K. Zusman//J.Bacteriol.-1991.Vol.-173.-P.3318.
260. Oleskin A.V. Social behaviour of microbial populations/ A.V. 01eskin//J. Basic Microbiol.-1994. Vol.34.-P.425-439.
261. Ostroumov S.A. Interrelation between the numbers of nitrifying bacteria and the size of soil particies/ S.A. Ostroumov, L.N. Vorobiev//J.Theor.Biol.-1978.Vol.75.-P.289.
262. O'Toole G.A. Biofilm formation as microbial development/ G.A. O'Toole, A.H. Kaplan, R. Kolter//Annu.Rev. Microbiology. -2000.Vol.4.-P.49-79.
263. Otto K. Surface sensing and adhesion of Escherichia coli controlled by Cpx-signalling pathway/K. Otto, TJ. Silhavi//Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-2002. Vol.99.-P.2287-2292.
264. Peterson S.A. Biochemistry and soil science/ S.A. Peterson//J.History Behavioral Sciens.-1976.Vol.12.-P.254.
265. Piette J.P. A model study of factors involved in adhesion of Pseudomonas fluorescens to meat/ J.P. Piette, E.S. Idziak//Appl. Environ.microbiol.-1992.V.58.-P.2783-2791.
266. Pratt L.A. Genetic analysis of Escherichia coli biofilm formation: roles of flagella, motility, Chemotaxis and type I pili/ L.A. Pratt, R. Kolter//Mol. Micribiol.-1998. Vol.30.-P.285-293.
267. Prigent-Combaret C. Complex regulatory network controls initial adhesion and biofilm formation in Escherichia coli via regulation of the csdD gene/ C. Prigent-Combaret, E. Brombacher, O. Vidal //J.Bacteriology.-2001.-Vol.l83.-P.7213-7223.
268. Raff M. Cell suicide for beginners/ M. Raff// Nature. -1998.Vol.396. -P.l 19-122.
269. Rauprich O. Periodic phenomena in Proteus mirabilis swarm colony development/ O. Rauprich, M. Matsushita, C.J. Weijer, F. Siegert, S.E. Esipor, J. A. Shapiro //J.Bacteriology.-1996. Vol. 178, №?2.-P.6525-6538.
270. Rayner A. The adsorption and reaction of enzymes and proteins on kaolinite. The isolation of enzime -substrate complexes//New Sciens.-1988.Vol.120.-P.49.
271. Reichenbach H. Myxobacteria: development and cell interaction//Ed.E.Rosenberg. New York, Berlin, Heidelberg, Tokyo. Springer-Verlag.-1984.Vol.l, №1.- P. 1-6.
272. Rice S.A. Biofilm formation and sloughing in Serratia marcescens are controlled by quorum sensing and nutrient cues/ S.A. Rice, K.S. Koh, S.Y. Queck, M. Labbate, K.W. Lam, S. Kjelleberg//J. Bacteriol. -2005.Vol.187.-P.3477-3485.
273. Rickard A.H. Handley P.S. Bacterial coaggregation: an integral process in the development of multy-species biofilms/ A.H. Rickard, P. Gilbert, N.J. High, P.E. Kolenbrander//Trends Microbiol.-2003.Vol.11.- P.94-100.
274. Robertson A.D.J., Grutsch J.F. Concerning the pH dependence of enzyme reactions on cells, particulates and in solution//Sciense. Cell.-1981. Vol.24.-P.603.
275. Salmond G.P.C., The bacterial «enigma»: cracking the code of cell-cell communication/ G.P.C. Salmond, B.W. Bycroft, C.S. Stewart, P. Williams //Мої. Microbiology.-1995. Vol.16, №4.-P.615-624.
276. Sharma F. Optimization of physical parametes for lipase from Arthrobacter sp. BGCC 490/A. Sharma, D. Bardham, R. Patel//IndianJournal of Biochemistry and Biophysiics.-2009.Vol.46, №4.-P.178-187.
277. Shimkets L.J., Kaiser D. The effect of oxygen tension on the oxygen uptake of lake bacteria// J.Bacteriol.-l 982. Vol. 152.-P.451.
278. Shimkets L.J. Marine organisms which oxidize petroleum hydrocarbons//Microbiol.Rev.-1990.Vol.54.-P.473.
279. Siegmund L. Surface-active lipids in rhodococci/L. Siegmund, J.C. Philp// antonie van Leenwenhoek.- 1998.Vol.74.-P.59-70
280. Sikkema, Jan, De Bont Jan A.M., Poolman Bert. Mechanisms of Membrane Toxicity of Hydrocarbons/Microbiological Reviews. -1995.Vol.59, №2.-P.201-222.
281. Soil J. Selective substrate utilizon by marine hydroearbonoclastic bacteria/ J. Soil, E.M. Benz//Biotechnol.And Bioeng.-1973.Vol.15, №2.-P.285.
282. Somit A. Interaction betwin bacterial cells and calcium phosphate gel particies//Brit.J.Political Sci.-1972.-Vol.2.-P.209.
283. Starman P.J. Interspecies competition in colonized porous pellets/ P.J. Starman, W.L. Jones, W.G. Characklis//Water Res. -1994.Vol.28.-P.831-839.
284. Stoodley P. Biofilms as complex differentiated communities/ P. Stoodley, K. Sauer, D.G. Davies, J.W. Costerton//Ann.Rev.Microbiol.-2002.Vol.56.-P. 187-209.
285. Stoodley P. Influence of hydrodynamics and nutrients on biofilm structure/P. Stoodley, I. Dodds, J.D. Boyle, H.M. Lappin-Scott//J. Appl.Microbiol.-2003.Vol.50.-P.61-68.
286. Sutherland I.W. The interection of phage and biofilms/ I.W. Sutherland, K.A. Hughes, L.C., Skillman, K. Tait //FEMS Microbiol. Lett.-2004.Vol.232,-P.l-6
287. Terekhin A.T., Budilova E.V. International workshop on neurocomputers and attention.-Moscow, 1989.- 45p.
288. Tonnesmann W. Behavior of legume bacteria in relation to exchangeable calsium and hydrogen ion concentration of the colloidal fraction of the soil//Politik und Biologie. Berlin, Hamburg. -1983.Vol.4.№2. P. 31.
289. Valera F.J. Theoretical immunology/F.J. Valera, A. Coutinho, B. Dupire, N.Vaz //Ed.A. Perelsom. Addison-Wesley.-1988.-Vol.9, №6.-P. 678-679.
290. Van Beifen, J.B. Withold Genetics of Alcane oxidation by Pseudomonas oleovorans/ J.B. Van Beifen, M.G. Wubbolts//Biodegradation.-1994.Vol.3, №5.-P.161-174.
291. Van Elsas J.D. The ecology of transfer of mibile genetic elements/ J.D. Van Elsas, M.J. Bailey //FEMS Microbiol. Ecjk.-2002.Vol.42.-P. 183-197.
292. Van Hamme J. Recent advances in petroleum microbiology/J. Van Hamme, A.Singh, O. Ward//Microbiol. Mol.Biol.Rev.-2003.Vol.9, №4.-P.503-549.
293. Van Schie P.M. Adhesion of biodegradative anaerobic bacteria to solid surfaces/ P.M., Van Schie, M. Fletcher //Appl.Environ. Microbiol.-1999.Vol.65.-P.5082-5088.
294. Vasudevan N. Bioremediation of oil sludge-contaminated soil/N. Vasudevan, P.Rajaram// Environmental International.-2001.Vol.26.-P.409-411.
295. Waar K. Adhesion of bile drain materials and physicochemical surface properties of Enterococcus faecalis strains grown in the presence of bile/ K.
296. Waar, H.C. van der Mei, J.M. Harmsen, J.E. Degener, H.J. Busscher//Appl. Environ. Microbiol.-2002.Vol. 68.- P.3855-3858.
297. Wagner M. Microbial community composition and function in wastewater treatment plants/ M. Wagner, A. Loy, R. Nogueira, N. Lee, H. Daims //Antonie van Leeuwenhoek.-2002.Vol.81 .-P.665-680.
298. Wang Y. Investigations of actinomycete divercity in the tropical rainforests of Singapore/Y. Wang, Z. Zhang, J.Ruan, Y. Wang//J.Ind Microbiol. Biotechnol.-1999.Vol.23.-P. 178-187.
299. Ward D.M. A natural view of microbial biodiversity within hot spring cyanobacterial mat communities/ D.M. Ward, M.J. Ferris, S.C. Nold, M.M. Bateson //Microbiol. Mol. Biol.Rev.-1998.Vol.62.-P.1353-1370.
300. Watnick P., Kolter R. Biofilm, city of microbes//J. Bacteriol.-2000.Vol.l82.-P.2675-2679.
301. Webb J.S. Cell death in Pseudomonas aeruginosa biofilm development/ J.S. Webb, L.S. Thompson, S. James, T. Charlton, T. Tolker-Nielsen, M. Givskov, S. Kjelleberg//J. Bacteriol.-2003.Vol.l85.-P.4585-4592.1. Благодарности
- Жукова, Ольга Вадимовна
- кандидата технических наук
- Казань, 2012
- ВАК 03.02.08
- Микробная деструкция минеральных масел
- Иммобилизация отселектированных углеводородокисляющих микроорганизмов для интенсификации биотехнологических процессов очистки вод от нефтяных загрязнений
- Интенсификация работы сооружений биологической очистки сточных вод
- Локальная очистка промышленных сточных вод с помощью биопрепарата "Ленойл"
- Формирование ремедиационных биоценозов для снижения антропогенной нагрузки на водные и почвенные экосистемы