Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологические особенности нанобактерий и разработка способов контроля их количества в различных природных объектах

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологические особенности нанобактерий и разработка способов контроля их количества в различных природных объектах"

На правах рукописи

Смирнов Дмитрий Геннадьевич

/

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАНОБАКТЕРИЙ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ ИХ КОЛИЧЕСТВА В РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ

Специальность 25 00 36-Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск, 2007 00306025Э

003060259

Работа выполнена в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Карташев Александр Георгиевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Адам Александр Мартынович

кандидат технических наук, доцент Бородин Александр Семенович

Ведущая организация:

Томский политехнический университет

Защита состоится «30» мая 2007 года в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212 267 14 при Томском государственном университете (624050, г Томск, пр Ленина, 36)

С диссертацией можно ознакомиться

в Научной библиотеке Томского государственного университета

Автореферат разослан «20» апреля 2007 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор физико-математических наук,

профессор Копылова Т.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации Микроорганизмы, к которым относятся бактерии, грибы, актиномицетами являются важным геоэкологическим фактором, оказывают существенное воздействие, как на объекты природной среды, так и на объекты техногенной деятельности человека, в частности, на металлоконструкции, строительные материалы, гидротехнические сооружения и другие материалы и конструкции (В Ф Смирнов, 2000, В А Баженов, Л И Киркин, 1972) При благоприятных условиях некоторые виды микроорганизмов скапливаются в огромной массе (А А Горбушина, Н Н Лялико-ва, 2002) В результате воздействия различных биологических факторов на строительные и промышленные материалы, на многие естественные объекты окружающей природы, происходит изменение их физических, механических, химических и других свойств По литературным данным более 60 % общего объема биоповреждений вызывается микроорганизмами (Л А Сворко-ва, ЕН Андреюк, 1980, Соломатов, 2001) К таким очень важным геоэкологическим фактором, оказывающих существенное влияние на многие природные объекты, а также на здоровье людей и животных, относятся нанобактерии Официальной датой открытия этого вида бактерии, названной за ее малые размеры нанобактерией, считается 1988 год Впервые эту карликовую бациллу обнаружил среди минералов скальных пород, земных карбонатов, вулканического туфа и в водной среде горячих источников в окрестностях Неаполя, американский геолог профессор Техасского Университета Роберт Фольк (Folk R L и др 1988-2002)

Р Фольк в 1988 году, исследуя горные породы, расположенные вблизи геотермальных источников, предположил, что эти породы - продукт жизнедеятельности обнаруженных им нано-бактерий, так как он не мог иначе объяснить столь быстрое производство кальциево-карбонатных породных примесей в источнике с естественной химией процессов, там происходящих Р Фольк высказал предположение, что нанобактерии могут не только производить горные породы, но и питаться ими (Folk R L и др 1990) Впоследствии Роберт Фольк установил, что средами обитания нанобактерий, помимо

указанных выше, могут быть также различные металлы, газ и нефтепродукты

Это открытие, само по себе, может быть, так и осталось не замеченным, если бы ни результаты исследований финских ученых, показавших, что одной из причин камнеобразования в почках является этот вид бактерий

В немецкой коллекции микроорганизмов (DSM 581 19-DSM 582) открытые Р Фольком нанобактерии было предложено ввести в качестве нового рода "Nanobactena sanguineum", способного к биоминерализации и отложению минеральных образований не только в объектах природной среды, но и в тканях человека

Согласно исследованиям финских ученых (Kajander Е О et al, 1998) она единственная из рода хламидий способна к биоминерализации в природе и в организме человека, что подтверждено и другими исследователями и признано NASA В настоящее время уже имеется достаточно много зарубежных публикаций, в которых выявляются все новые аспекты проявления этих бактерий в геоэкологических процессах и в различных недугах человечества (Kajander О 1998, Е О Kajahder, М Bjork-lund, and N Ciftcioglu, 1998, BR Heywood, N H С Sparks, RP Shellis, S Werner, and S Mann, 1990, KM Kim, 1995, N BenOmar, J M Arias and M T Gonzales-Munoz, 1997, S J Mojzsis, G Arrhenius, К D McKeegan, T M Harrison, A P Nutman, and CRL Friend, 1996, N Ciftcioglu and EG Kajander, 1998, К К Akennan, J T Kuikka, N Ciftcioglu, J Parkkinen, К A Bergstrom, I Kuronen and EG Kajander, 1997, EG Kajander and N Ciftcioglu, 1998, DS McKay, KG Everett Jr, К L Thomas-Keprta, H Vali, С S Roraanek, S J Clemett, X D F Chillier, С R Maechhng and R N Zare, 1996)

В связи с вышесказанным представляет большой интерес проведение дальнейших исследований проявлений нанобакте-рий в объектах природной среды, разработка и создание методов идентификации и контроля количества нанобактерий в разных минералах, исследование влияние разнообразных факторов на процессы жизнедеятельности и скорость роста колоний нанобактерий, изучение роли нанобактерий в различных заболеваниях человека Таким образом, выбранная тема диссертации яв-

ляется актуальной, и направлена на решение важной геоэкологической проблемы

Объектом исследования являются нанобактерии, их морфологические и информационные признаки, среды обитания, воздействие на различные объекты природной среды, включая и биообъекты, а также способы их контроля

Цели исследования. Целью исследования является оценка геэкологических особенностей нанобактерий, их влияния на объекты природной среды и разработка способов контроля их количества в различных минеральных образованиях

Задачи исследования. В конкретной постановке задачи исследования можно сформулировать следующим образом

1 Провести исследования структуры и состава минеральных образований в питьевой воде и других объектах природной среды, в том числе и в биологических объектах, и оценить геоэкологическую роль нанобактерий в их образовании

2 Исследовать статистические зависимости распределения диаметров нанобактерий, и использовать эти зависимости в качестве одного из информационных признаков при распознавании нанобактерий в различных объектах природной среды

3 Исследовать и разработать частотный способ контроля количества нанобактерий в твердых минеральных образованиях

4 Исследовать и разработать импедансный способ подсчета нанобактерий в воде и в минеральных образованиях

5 Разработать способы активирования воды, и исследовать влияние активирования воды на скорость деления нанобактерий

Методики исследований. В работе использованы современные методы оптическая и электронная микроскопия, рентгено-структурный анализ, фотоспектральный инфракрасный Фурье анализ В исследованиях были использованы разнообразные электронные приборы анализатор цепей «ОВ8011-103», измеритель импеданса Е 7-2, измеритель емкости Е 8-4, универсальная пробивная установка УПУ-1М, аналитические демпферные весы АДВ-200, осциллографы и др Для обработки статистического материала использовались регрессионный и корреляционный анализы Математические модели

сопоставлялись с экспериментальными данными Достоверность измерений обеспечивалась аттестационной метрологической базой санитарно-эпидемиологических и других лабораторий и соответствующей статистической обработкой результатов

Основные положения выносимые на защиту

1 В источниках питьевой воды Томска и Томской, в минеральных осадках в ней, в некоторых горных породах, в минеральных образованиях, возникающих при различных заболеваниях в органах человека и животных присутствуют колонии нанобактерий, введенных в немецкой коллекции микроорганизмов (DSM 581 19-DSM 582) в новый род "Nanobacteria san-guineum"

2 Диаметры оболочек нанобактерий изменяются в диапазоне от 50 до 220 нанометров, и распределены по нормальному закону

3 В водных растворах под воздействием электрического поля нанобактерии приобретают отрицательный электрический заряд и транспортируются в область анода

4 Щелочная среда стимулирует рост нанобактерий, тогда как кислотная среда угнетает их, при этом изменение рН от 9 до 11 приводит к увеличению скорости деления по сравнению с обычной водой рН=7, от 20 % до 30 %, а изменение рН от 5 до 4 замедляет скорость деления нанобактерий от 20% до 35%

Научная новизна работы

1 Разработан частотный способ контроля количества нанобактерий, относящихся к новому роду "Nanobacteria san-guineum", в твердых минеральных образованиях различных объектов природной среды

2 Разработан импедансный способ контроля нанобактерий, относящихся новому роду "Nanobacteria sanguineum"

Практическая значимость. Полученные данные имеют следующую практическую важность

1 Показано, что водозаборы Томска и Томской области насыщены бактериями нового рода "Nanobacteria sanguineum", которые не только являются источником минеральных загрязнений водопроводных систем, но и представляют реальную опасность для человека, принимая участие в образовании мине-

ралов в различных органах и тканях при некоторых заболеваниях человека и животных Практическая значимость этого заключается в том, что выявленный факт диктует необходимость поиска путей очистки воды от этого вида бактерий и необходимость введения в СанПин контроля источников питьевой воды на наличие этого вида бактерий

2 Получены сведения о статистических законах распределения размеров нанобактерий Практическая значимость этих результатов заключается в том, что выявленный интервал возможных значений диаметров нанобактерий, является характерным только для нового рода "№поЬас1епа sangшneum" Этот новый результат может быть использован в качестве одного из основных информационных признаков для идентификации нанобактерий, обнаруженных в различных минералах, а также для правильного подбора фильтров, используемых для очистки воды от нанобактерий

3 Разработаны способы контроля воды и минеральных осадков на наличие и оценки количества в этих объектах нанобактерий Эти разработки и исследования могут быть использованы в СанПин

4 Разработаны способы и устройства активирования воды, которые могут быть использованы не только для снижения активности нанобактерий, и, следовательно, для снижения скорости минералообразования в различных объектах природной среды, для воздействия на другие виды микроорганизмов, медицине, в сельском хозяйстве для ускорения роста полезных растений, в разнообразных технологических процессах, для повышения их эффективности

5 Получены результаты, которые показывают, что при воздействия электрическим полем на нанобактерии, находящиеся в воде, они приобретают отрицательный электрический заряд и перемещаются под действием поля к аноду Этот факт можно использовать для очистки воды от нанобактерий

6 Результаты исследований и разработок использованы в учебном процессе специальности 020801 «ЭКОЛОГИЯ» по специализации «Мониторинг окружающей среды кафедры радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга Томского университета систем управления и радио-

электроники при выполнении лабораторных и практических работ, в научных исследованиях студентов, в курсовых и дипломных работах

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы были представлены на I Всероссийской научно-практической конференции «Провинциальный город Экономика, экология, Архитектура, культура» (Пенза, 2003г), на 6-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности» (Томск, 2004), На XIX Международной конференции «Уравнения состояния вещества», (Эльбрус, 2004), на Всероссийской научно технической конференции студентов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР 2004» (г Томск, 2004), на Международной конференции «Сибресурс - 2004», (г Новосибирск, 2004), на Международной научно-практ конференции «Электронные средства и системы управления» (Томск, 2004), на Седьмой Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности» (Томск, 2005), на I Международной научно-практической конференции по лесопользованию, экологии и охране лесов фундаментальные и прикладные аспекты (Томск, 2005), на 5-й Международной научной конференции «Сахаровские чтения 2005 года экологические проблемы XXI века» (Минск, Республика Беларусь, 2005), на V Международной биогеохимической школы «Актуальные проблемы геохимической экологии» V-th International biogeochemical school «Topical Problems of Geochemical Ecology» (Семипалатинск - Казахстан 2005), на Международной конференции «Сибресурс 2005», (г Барнаул, 2005), на Международной конференции «Сибресурс 2006», (г Тюмень, 2006)», на XI Всероссийской конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование» - 2007 г , На Всероссийской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Научная сессия ТУ-СУР-2007», 2007 г

В процессе работы было опубликовано 21 печатная работа, среди которых 5 статей, 3 заявки на изобретения, по которым

получены положительные решения; а также 13 сообщений в сборниках докладов и тезисов международных и всероссийских конференций

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка Содержание диссертационной работы изложено на 129 страницах, включая 6 таблиц и 29 рисунков

Работа выполнена на кафедре радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга Томского государственного университета систем связи и радиоэлектроники под руководством доктора биологических наук, профессора А Г Карташева Считаю своим долгом выразить признательность своему научному руководителю, за его неоценимую помощь в планировании моих исследований, в постоянном обсуждении и корректировке заданий, в формировании моего научного мировоззрения и в написании диссертации

Хочу поблагодарить кандидата технических наук, руководителя лаборатории электронной микроскопии федерального государственного предприятия «Варион» Миллера А Н за квалифицированную помощь в проведении многочисленных микроскопических исследований

Благодарен многим сотрудникам Томского политехнического университета, академического института сильноточной электроники, сотрудникам Томского государственного университета, коллегам по работе и всем тем, кто помогал завершить эту работу, и оказывал научную и моральную поддержку в возникавших у меня проблемах в процессе работы над диссертацией

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, кратко изложено содержание диссертации и основные научные положения, выносимые на защиту

В первой главе проводится обзор научных работ, посвященных исследованию нанобактерий и их геоэкологических проявлений Проведен анализ объекта исследований — нанобактерий и их геэкологических особенностей

В разделе «Питьевая вода и ее некоторые экологические характеристики» описывается общая проблема водной среды и методы ее экологического контроля Особое внимание уделено проблемам питьевой воды г Томска и районов Томской области Проведен обзор существующих методов контроля и активации воды Делается некоторый акцент на работы, посвященные исследованию влияния состава воды на статистику различных заболеваний Отмечено, что ряд работ направлено на выявление взаимосвязи отдельных заболеваний с химическим составом воды Подчеркивается, что работ, посвященных анализу взаимосвязи различных заболеваний между собой, которые могли бы указать на общность или различие экологических причин их вызывающих, в доступной нами литературе не обнаружено Указано, что нет ни одной работы, посвященных исследованию наличия нанобактерий в питьевой воде г Томска и Томской области Отсутствуют данные и о геоэкологическим влиянии нанобактерий, находящихся в воде, не только на состав и процесс образования минералов на здоровье людей и животных Далее проводится обзор, зарубежной и отечественной литературы, посвященной геоэкологическим проблемам открытых нанобактерий Указано, что их средой обитания являются разнообразные объекты окружающей среды минеральная вода, горные породы, железо, алюминий, различные минералы и т д Затрагивается вопрос об эколого-биоло-гических аспектах проявления нанобактерий, и показано что они могут являться геоэкологическим источником различных заболеваний человека и животных Приводятся работы финских ученых, во главе с профессором О Кояндером, работы амери-

капского ученого Н. Линча и др., в которых отмечается высокая агрессивность открытых нанобактерий и причастность их ко многим заболеваниям людей: к желчекаменной и мочекаменной болезням, к склерозу, катаракте и иным заболеваниям. В конце главы сформирована цель работы и задачи, которые необходимо решить для её реализации.

Во второй главе рассмотрены материалы и методы исследований, Глава начинается с подробного анализа объекта исследования, Приводятся методы идентификации нанобактерий. Рассматривается схема исследований нанобактерий. Приводятся методики подготовки образцов и их исследований.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований. В нервом разделе главы описаны результаты исследования питьевой воды г. Томска и Томской области. Показано, что питьевая вода г. Томска и районов Томской области насыщена нанобактериями. Причем технологическая обработка воды при подготовке её к потреблению не дает каких либо результатов по её очистке от нанобактерий. Это наглядно подтверждают фотографии (рис. Г) осадков воды, после различных стадий её технологической подготовки, исследованные с помощью сканирующей электронной микроскопии.

а б в г

Рис. 1. Фотография со сканирующего электронного микроскопа (а «з скважены; б - после аэрирования; е - после фильтрации; г - после хлорирования). Конденсат питьевой воды х5000.

Колонии нанобактерий овоидной формы.

Диаметр нанобактерий 0.2- 0.9 мк

Далее приводятся исследования минерального состава питьевой воды с ПОМОЩЬЮ рентгенеструктурного и фотоспектрального инфракрасного Фурье анализа. Показано, что, не смотря на значительное отличие в химическом составе вод, во всех водах

присутствуют элементы, входящие в состав минеральных оболочек нанобактерий и. в частности, карбонатаиатит, составляющий основу оболочек нанобактерий. По результатам исследований делается заключение о том, что питьевая вода г. Томска и Томской области - геоэкологической источник возможного заражения человека и животных нанобактериями.

Во втором разделе третьей главы приведены результаты исследований минеральных образований в органах человека и животных. С помощью электронной просвечивающей микроскопии показано, что нанобактерии составляют основу зубных, почечных, мочевых камней и других минеральных образований в больных органах человека и животных, что наглядно демонстрируют фотографии, полученные с использованием электронной микроскопии, приведенные на рис. 2.

Рас. 2. Сканирующая электронная микроскопия. Колонии нанобактерий: а зубной камень коровы х 20000: б зубной камень свиньи х 30000: в - осадок воды Томского водозабора х 60000; г - зубной камень человека х 5000; ó желчный камень человекаX 5000; е - осадок воды из Томского водозабора х 5000

Состав минеральных камней исследовался нами разнообразными методами, в том числе и с номощыо инфракрасного Фурье-фотоспектрометра. Для определения состава того или иного камня мы снимали его спектр на фотоспектрометре, а затем сравнивали его с эталонными спектрами, заложенными в базу фотоспектрометра спектров разнообразных веществ.

Состав вещества определялся по совпадению сравниваемых спектров. В частности, поскольку по данным Р. Фолька и О. Ка-яндсра оболочка нанобактерий состоит в основном из карбона-тапатита, мы. в наших исследованиях, при помощи фотоспектрометра Мга1ит РТ-801 сняли спектр карбонагапатита, с которым, как с эталоном, сравнивали спектры всех исследуемых минералов, удаленных из больных органов человека или животных. На рис. 3 приведены спектр карбоната! 1атита (вверху) и спектр желчного камня (внизу).

а 6

Рис. 3. а, б спектр желчного камня больной Г (вверху):

а спектр карбонатапатита (внизу);

б спектр карбфЩилапатита (внизу)

Рис. 3 наглядно показывает, что в основу выявленных нами микроорганизмов составляет карбонатапатит, что также подтверждает идентичность микроорганизмов исследованных нами с нанобактериями открытыми Р. Фольком и О. Каяндером, Этот же факт подтверждает рентгеноструктурный анализ минеральных образований в больных органах человека и животных, результаты которого также освещены в разделах третьей главы.

Далее проводились исследования и анализ статистических законов распределения диаметров нанобактерий. На рис. 4. приведены гистограммы распределения ндпобактерий в различных минеральных образованиях, а в табл. I приведены экспериментальные данные, на основе которых строились гистограммы.

t□ Ч -ч—

«.25 0.2 «,15

|. |ШСМ|К;|ГЛ<-|1И1|

ЧйСТсК'П) |ШИ1Ц',И'

»,2 «.15

Л« 7« 9« 11« ии 15« 21«

«.25 «.2 «.15

и«.: ик" II- |ш> |||1сдр.||(г)1ии

г р г г к г

ДиАлатр, нн

Рис. 4, Частота распределения диаметров хламидий ¿Минеральных образованиях: а в воде: б в зубных камнях; с в почечных камнях: д в желчных камнях: е интегральное распределение

Как следует из гистограмм рис. 4 и табл. !, диаметры нанобактерий, находящихся в различных минеральных образованиях, лежат в диапазоне от 40 до 220 нм. Среднестатистический

диаметр нанобактерий колеблется от 98 до 105 нм, а дисперсия их диаметров лежит в диапазоне от 769 до 944 нм2

Интервальное распределение размеров нанобактерий в различных минеральных образованиях приведено в таблице

Таблица 1

Интервальное распределение диаметров нанобактерий

Частоты распределения диаметров хламидий

по интервалам ДД, нм

Минеральное образование о чо о оо о о о <N о о ЧО о оо о о <ч о сч м D, нм si нм2

о т о чо о оо О О о <ч о т о чо о 00 о о <N

В воде 6 12 26 28 17 8 3 103,0 769,1

В зубных камнях 5 20 23 26 17 7 2 100,0 885,0

В желчных камнях 9 15 27 22 18 7 2 98,1 882,3

В почечных камнях 6 14 25 22 20 8 4 105,2 944,0

Совокупный

(интегральный) 26 61 101 98 72 30 11 101,5 868,1

минерал

На рис А,е и в нижней строке таблицы приведены интегральные частоты распределения диаметров нанобактерий, которые были получены суммированием частот распределения диаметров нанобактерий, полученных в различных минеральных образованиях Анализ интегрального закона распределения по ^ критерию показал, что он близок к нормальному с доверительной вероятностью Р = 0,95

Четвертая глава посвящена разработке методов контроля количества нанобактерий в воде и твердых минералах

В первом разделе четвертой главы изложены основные принципы импедансного метода контроля количества нанобактерий Импедансная технология в микробиологии является непрямым культуральным методом для определения микроорганизмов с использованием измерения электрического сопротивления Изменения импеданса происходят в питательной среде по мере

того, как ее химический состав преобразуется в результате роста и метаболической активности микроорганизмов Под действием микроорганизмов заряженные конечные продукты метаболизма выделяются в ростовую среду В основном незаряженные или слабозаряженные субстраты превращаются в сильнозаряженные конечные продукты белки утилизируются до аминокислот, углеводы и жиры — до органических кислот и т д Образующиеся метаболиты имеют меньший размер и, таким образом, более подвижны Эти электрохимические процессы приводят к существенным изменениям импеданса Когда количество микроорганизмов достигает порога около 106—107 клеток/мл, наблюдаются экспоненциальные изменения импедансного сигнала Время, необходимое для достижения значимого изменения импеданса, называется временем определения импеданса (1 и„ч) Значение I имгч обратно пропорционально начальной концентрации микроорганизмов в исследуемой пробе Ход кривых импедансного сигнала соответствует и отражает кривую роста микроорганизмов в исследуемой пробе

На рис 5 приведены графики зависимости времени резкого падения импеданса от первоначальной концентрации в исследуемой пробе воды

Зависимости, приведенные на рис 5 строились следующим образом Исследуемая вода пропускалась через ультрапористый фильтр с диаметром пор, не превышающих 50 нм Это гарантировало отсутствие в пробах всех видов бактерий, в том числе и изучаемых нами, так как размер всех известных бактерий превышает 50 нм После этого часть воды активировалась, путем пропускания ее вблизи высоковольтного индуцирующего электрода (рис 6) Значение рН в разных образцах воды было разным и регулировалось изменением величины и знака потенциала на высоковольтном электроде После подготовки образцов воды с различными значениями рН, из них отливались одинаковые по величине объемы и в каждый из этих объемов высыпался измельченный до порошкообразного состояния минерал, образованный колониями нанобактерий (в нашем случае таким минералом служили желчные камни)

В том, что минерал содержал колонии нанобактерий, убеждались при помощи электронной микроскопии, и при этом од-

новременно определяли их концентрацию Обеспечив в каждой пробе различную концентрацию нанобактерий n0j, смешивали эти образцы с питательной средой в соотношении 1 9 В качестве питательной среды была взята серийно выпускаемая различными фирмами фетальная сыворотка плодов коровы, Research Grade EU Approved Serum (Фетальная сыворотка трижды профильтрованная через 0,1 мкм-фильтр Содержание эндотоксинов менее 10 EU/ml Сертифицирована по правилам европейского сообщества (Директива 92/118/ЕЕС)) После этого полученную смесь ставили в автоклав, в котором поддерживалась постоянная температура 37°С Периодически через каждый час измерялся импеданс у каждого образца Эта процедура осуществлялась до момента времени t HMnj, при котором начинало наблюдаться резкое падение импеданса По полученным результатам строились графики зависимости t имп] =f(n0j) в полулогарифмическом масштабе

Из графиков на рис 5 следует, что щелочная среда (кривые 1,2) стимулирует рост нанобактерий, тогда как кислотная угнетает их (кривые 1,2) Из рис 5 следует также, что деление нанобактерий существенно продолжительнее, чем деление известных видов бактерий Эти данные согласуются с результатами, полученными О Кояндером, который утверждал, что если деление обычных бактерий происходит в течение нескольких часов, то для деления нанобактерий требуется не мене 3-х суток (О Кояндером, 2001) В третьем разделе четвертой главы изложены основные принципы частотного метода контроля количества нанобактерий в твердых минералах Суть предложенного нами метода контроля концентрации и количества нанобактерий в твердых минералах заключается в следующем Минеральное образование, например, осадки, взятые из питьевой воды, зубной, почечный или желчный камень, в которых нужно определить концентрацию нанобактерий, представляют собой пористую структуру Поскольку оболочки нанобактерий состоят из карбонатапатита, то предварительно берут образец карбонатапа-тита и измеряют его диэлектрическую проницаемость e(f)a на частоте электромагнитного поля f, лежащую в диапазоне от 0,35 МГц до 2,35 МГц Выбор диапазона частот, в котором измеряют диэлектрическую проницаемость можно пояснить с помощью

рис 6, на которой приведена зависимость диэлектрической проницаемости карбоната апатита от частоты На рис 6 видно, что в диапазоне частот от 0,35 МГц до 2,35 МГц диэлектрическая проницаемость кар-

бонатапатита не зависит от частоты На частотах менее от 0,35 МГц и более 2,4 МГц такая зависимость есть Поэтому для снижения ошибок контроля целесообразно выбирать частоту электромагнитного поля в диапазоне от 0,35 МГц до 2,35 МГц

Рис 5 Графики зависимости времени резкого падения импеданса от первоначальной концентрации п0) в исследуемой пробе воды при разных значениях рН 1 - активированная вода рН=11, 2 - активированная вода рН =8, 3 -не активированная

водарН=7, 4 — активированная водарН=5, 5 - активированная вода рН=4

Затем, измеряется диэлектрическая проницаемость минерального образования е(1)обр, например, зубного, почечного или желчного камня, в котором нужно определить концентрацию нанобактерий Измерение производится на той же частоте электромагнитного поля £ лежащей в диапазоне от 0,35 МГц до 2,35 МГц, что и частота, на которой осуществляли

измерение диэлектрической проницаемости образца карбоната-патита

13 диэлектрическая проницаемость I ! I ;

0,05 0,15 0,25 0,35 2,35 2,^^55^ 2,65 2,75

Рис. 6. Зависимость диэлектрической проницаемости карбонатапатшпа от частоты электромагнитного поля

Минеральное образование, например, зубной, почечный или желчный камень представляет собой пористую структуру, которую можно представить в виде статистической смеси нанобак-терий (сфероидные образования) с воздушными прослойками. Диэлектрическую проницаемость статистической смеси, состоящей из нанобактерий и пузырьков воздуха можно описать уравнением Лихтеннекера-Ротера (см. Тареев Б.М,, 1973.)

1п £(0о6р=-^Х1п^а+ !п £(0в (1)

Обр ойр

где V,, - объем, который занимают в образце панобактерии; У^ - объем минерального образования части, у которой измеряют диэлектрическую проницаемость е(0п6р; Е{Г)и - диэлектрическая проницаемость воздуха на частоте Г.

Так как в выбранном диапазоне частот е(0« = 1,то выражение 1 можно записать

Ун

1пб(0обр=—-Х1пв(Оа (2)

'обр

С другой стороны концентрация нанобактерий к в минеральном образовании равна

к--^ (3)

Г*,

Используя выражения (2) и (3) получаем, что концентрация нанобактерий в минеральном образовании равна

Уобр 1п £(/)„ Ун=ку1н=^кл-/г3 (5)

где N - количество нанобактерий в образце, У1Н - объем одной нанобактерии К - среднестатистический радиус нанобактерии

Ун=кУобр (6)

кУо6р=|ылг Я3 (7)

ЪкУобп

М=-(8)

4ттЯ3

Поскольку объем минеральных образований Уо6р разный, то целесообразно осуществлять оценку нанобактерий в единице объема Для этого формулу восемь, левую и правую часть нужно разделить на Уо6р

Ък

п = Н/Уобр=-г (9)

4пИ

В третьем разделе четвертой главы приведены способы активирования воды с использованием ее гидролиза и при помощи оригинального высоковольтного способа, позволяющих в широких диапазонах изменять рН

2

На рис 7 приведена индукционная высоковольтная установка для активирования воды, служащая для пояснения сущности технологии активирования

и

Вода поступает в диэлектрический сосуд и ее частицы, соприкасаясь с высоковольтным электродом, приобретают положительный или отрицательный заряд в зависимости от знака потенциала, приложенного к высоковольтному электроду Заряженные частицы воды поступают в

Рис 7 Индукционная высоко- диэлектрический сосуд 5,

электрод, 4 - активированная кислотные свойства Водовода, 5-диэлектрический сосуд, р0дНый показатель рН можно

знака потенциала на высоковольтном электроде 3

В заключении приведены основные результаты, полученные в диссертационной работе

1 Установлено, что в источниках питьевой воды Томска и Томской области, и в минеральных осадках в ней, в некоторых горных породах, в минеральных образованиях, возникающих при различных заболеваниях в органах человека и животных присутствуют колонии нанобактерий, относящихся к новому роду 'ЧМапоЬа^епа Багщшпеит"

2 Показано, что диаметры оболочек нанобактерий изменяются в диапазоне от 50 до 220 нанометров и подчиняются нормальному закону распределения

вочътная установка для активирования воды 1- вода, 2 - диэлектрический сосуд, 3 - высоковольтный

стоящий на заземленном электроде 6 В сосуде 6 образуется активированная вода, которая может иметь щелочные или

б — заземленный электрод

изменять в широких пределах путем изменения величины и

3 Разработан частотный метод контроля количества нано-бактерий в твердых минеральных образованиях, в основе которого лежит представление этих образований в виде статистической смеси, описываемой уравнением Лихтеннекера — Ротера, измерение диэлектрической проницаемости карбонатапатита и исследуемого минерального образования на частоте, лежащей в диапазоне частот от 0,15 до 2,3 до мегагерц, и последующее вычисление количества нанобактерий с использованием проведенных измерений максимальная относительная погрешность которого составляет 11,8%

4 Разработан импедансный способ контроля количества нанобактерий в воде, являющий непрямым культуральным методом для определения микроорганизмов, основанный на изменении импеданса, происходящего в питательной среде по мере того, как ее химический состав преобразуется в результате роста и метаболической активности микроорганизмов, максимальная относительная погрешность которого составляет 13,1 %

5 Предложен и реализован индукционный высоковольтный способ активирования воды, позволяющий изменять значение рН в широком диапазоне и результаты полученные с помощью его применения, которые показывают, что при изменении рН от 6 до 4 в 1,3-1,4 раза снижается скорость деления нанобактерий, и, следовательно, скорость минералообразования, а и изменение рН в диапазоне от 8 до 11,5 в 1,2—1,3 раз повышает ее

6 Показано, что карбонатапатитные оболочки бактерий, относящиеся к новому роду "ИапоЬа^епа заг^шпеит", при проведении гидролиза воды приобретают отрицательный электрический заряд и транспортируются под действием электрического поля в область анода

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Нанобактерия - новый гидроэкологический фактор // ЖУРНАЛ «НАВИГАЦИЯ И ГИДРОГРАФИЯ», № 18, 2004 -С 27-31

2 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Нанобактерия — новая экологическая проблема // Сибирский экологический журнал, 5 (2006) -С 561-565

3 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Экологический фактор преждевременного старения человека - нанобактерия // Вестник сибирского отделения наук высшей школы, № 1(9), 2005 - С 2635

4 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Эколого-медицинский аспект проблемы нанобактерий // Доклады государственного университета систем управления и радиоэлектроники 3(12), 2006 — С 124-129

5 Смирнов Д Г, Волкова Н Н Нанобактерии - как биоиндикатор экологического неблагополучия среды или заболевания человека // Известия ТПУ, том 309, № 8, 2006 -С 179-182

6 Заявка на патент РФ №200710029515(000627) Бездиа-фрагменный электролизер / Пасько О А , Семенов А В , Смирнов Г В , Смирнов ДГ / МПК С 25В9/00,11/03,С 02 И 1/461 / Заявл 09 01 2007 (Положительное решение)

7. Заявка на патент РФ №2007100597/15(000627) Бытовой диафрагменный электролизер / Пасько О А , Семенов А В , Смирнов ГВ, Смирнов ДГ/ МПК С 25В9/00,11/03,С 02 Б 1/461/Заявл 09 01 2007 (Положительное решение)

8 Заявка на патент РФ №2007100598/15(000627) Способ получения жидкого стимулятора — антиоксиданта / Пасько О А , Семенов А В, Смирнов Г В, Смирнов Д Г / МПК С 25В9/00Д1/03,С 02 Р 1/461 / Заявл 09 01 2007 (Положительное решение)

9 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Нанобактерия и ее экологическое проявление // Тезисы XIX Международной конференции «Уравнения состояния вещества», Эльбрус, 2004 — С 158-160

10 Смирнов ГВ, Смирнов ДГ Нанобактерия - опасный экологический фактор // Сборник материалов 6-я Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности» -Томск, 2004 - С 43-46

11 Смирнов Г В , Волков В Т , Волкова, Смирнов Д Г Исследование питьевой воды Томской области на наличие в ней нанобактерий // «Провинциальный город экономика, экология, архитектура, культура» сборник материалов I Всероссийской научно-практической конференции - Пенза, 2003 г -С 88-91

12 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Статистическая связь между заболеваниями щитовидной железы, сахарным диабетом, жел-чекаменной и мочекаменной болезнями // Материалы Международной научно-практ конференции «Электронные средства и системы управления» - Томск, изд-во института оптики атмосферы СОРАН 2004 г, в трех частях, часть 2 -С 40-45

13 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Статистический анализ связи между минеральным составом воды и заболеваниями человека зобом, уролитиазом, сахарной и желчекаменной болезнями // Материалы Международной научно-практ конференции «Электронные средства и системы управления» - Томск, изд-во института оптики атмосферы СОРАН 2004 г, в трех частях, часть 2 - С 45-47

14 Смирнов ГВ, Смирнов ДГ Нанобактерии - пусковой фактор некоторых заболеваний // V Международная биогеохимическая школа "Актуальные проблемы геохимической экологии" V-th International biogeochemical school" Topical Problems of Geochemical Ecology "Семипалатинск - Казахстан, Semipalatinsk - Kazakhstan, 2005

15 Смирнов Г В , Смирнов Д Г Нанобактерия и статистика некоторых заболеваний // Материалы 5-ой Международной научной конференции «Сахаровские чтения 2005 года экологические проблемы XXI века, в 3 частях г Минск, Республика Беларусь Ч 1 -С 156-157

16 Смирнов Г В , Смирнов Д Г , Зотова Н В Статистика некоторых заболеваний по районам Томской области // Проблемы

информационной безопасности государства, общества и личности Материалы Седьмой Всероссийской научно-практической конференции Томск, 16-18 февраля 2005 г - Томск Издательство ИОА СО РАН, 2005 -С 127-13018

17 Смирнов ГВ, Смирнов ДГ Эколого-медицинский аспект проблемы нанобактерий // Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности Материалы Седьмой Всероссийской научно-практической конференции Томск, 16-18 февраля 2005 г - Томск Издательство ИОА СО РАН, 2005 -С 130-133

18 Смирнов Г В , Смирнов Д Г , Зотова Н В Корреляционные связи между некоторыми заболеваниями / Материалы I Международной научно-практической конференции по лесопользованию, экологии и охране лесов фудаментальные и прикладные аспекты 21-22 марта 2005 г - Томск -С 292-293

19 Смирнов ДГ Жидкие антиоксиданты и бездиафрагмен-ный электролизер для их получения // Сборник материалов XI Всероссийской конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование» - 2007

20 Смирнов Д Г Индукционный высоковольтный способ активации воды // Сборник материалов XI Всероссийской конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование» -2007

21 Смирнов Д Г Частотный метод контроля количества нанобактерий в твердых минеральных отложениях // Сборник материалов Всероссийской научно технической конференции студентов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР-2007» -2007

22 Смирнов Д Г Импедансный метод контроля нанобактерий в воде // Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР-2007» -2007

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Смирнов, Дмитрий Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1 Влияние микроорганизмов на объекты окружающей среды

1.2 Новый род бактерий "Nanobacteria sanguineum" и их геоэкологическое проявление в объектах природной среды '

1.3 Анализ способов контроля количества бактерий в различных объектах природной среды

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 .Описание объекта исследований

2.2. Схема исследований нанобактерий

2.3. Методики подготовки образцов и их исследований

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Нанобактерии - как геоэкологический фактор минеральных образований в питьевой воде '

3.2 Нанобактерии как опасный экологический источник заболеваний человека

3.2.1 Геоэкологические аспекты нанобактерий в возникновении минеральных образований в органах человека при различных заболеваниях

3.2.2 Исследования статистических законов распределения размеров и количества нанобактерий в зубных, почечных, желчных, мочевых, и других камней

4 ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА НАНОБАКТЕРИЙ

4.1 Разработка частотного способа контроля количества нанобактерий в твердых минеральных отложениях

4.2 Исследования и разработка импедансного способа контроля количества нанобактерий в воде

4.3 Разработка способов активирования воды и исследование ее влияния на некоторые характеристики нанобактерий 97 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 110 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологические особенности нанобактерий и разработка способов контроля их количества в различных природных объектах"

Актуальность работы

Микроорганизмы, к которым относятся бактерии, грибы, актиномицета-ми являются важным геоэкологическим фактором, оказывают существенное воздействие, как на объекты природной среды, так и на объекты техногенной деятельности человека, в частности, на металлоконструкции, строительные материалы, гидротехнические сооружения и другие материалы и конструкции (В.Ф.Смирнов, 2000; В.А.Баженов, Л.И.Киркин, 1972). При благоприятных условиях некоторые виды микроорганизмов скапливаются в огромной массе (А.А. Горбушина, Н.Н. Ляликова, 2002). В результате воздействия различных биологических факторов на строительные и промышленные материалы, на многие естественные объекты окружающей природы, происходит изменение их физических, механических, химических и других свойств. По литературным данным более 60%общего объема биоповреждений вызывается микроорганизмами (JI.A. Своркова, Е.Н. Андреюк, 1980; В.И. Соломатов, 2001). К таким очень важным геоэкологическим фактором, оказывающих существенное влияние на многие природные объекты, а также на здоровье людей и животных, относятся нанобактерии. Официальной датой открытия этого вида бактерии, названной за ее малые размеры нанобак-терией, считается 1988 год. Впервые эту карликовую бациллу обнаружил среди минералов скальных пород, земных карбонатов, вулканического туфа и в водной среде горячих источников в окрестностях Неаполя, американский геолог профессор Техасского Университета Роберт Фольк (Folk R.L. и др. 1988-2002).

Р. Фольк в 1988 году, исследуя горные породы, расположенные вблизи геотермальных источников, предположил, что эти породы - продукт жизнедеятельности обнаруженных им нанобактерий, так как он не мог иначе объяснить столь быстрое производство кальциево-карбонатных породных примесей в источнике с естественной химией процессов, там происходящих.

Р. Фольк высказал предположение, что нанобактерии могут не только производить горные породы, но и питаться ими (Folk R.L. и др. 1990). Впоследствии Роберт Фольк установил, что средами обитания нанобактерий, помимо указанных выше, могут быть также различные металлы, газ и нефтепродукты.

Это открытие, само по себе, может быть, так и осталось не замеченным, если бы ни результаты исследований финских учёных, показавших, что одной из причин камнеобразования в почках является этот вид бактерий.

В немецкой коллекции микроорганизмов (DSM 581 19-DSM 582) открытые Р. Фольком нанобактерии было предложено ввести в качестве нового рода "Nanobacteria sanguineum", способного к биоминерализации и отложению минеральных образований не только в объектах природной среды, но и в тканях человека.

Согласно исследованиям финских ученых (Kajander Е. О. et al., 1998) она единственная из рода хламидий способна к биоминерализации в природе и в организме человека, что подтверждено и другими исследователями и признано NASA.

В настоящее время уже имеется достаточно много зарубежных публикаций, в которых выявляются всё новые аспекты проявления этих бактерий в геоэкологических процессах и в различных недугах человечества (Kajander О. 1998; E.O.Kajahder, М- Bjorklund, and N. Ciftcioglu, 1998; B.R. Heywood, N.H.C. Sparks, R.P. Shellis, S. Weiner, and S. Mann, 1990; K.M. Kim, 1995; N. Ben-Omar, J.M. Arias, and M.T. Gonzales-Munoz, 1997; S J. Mojzsis, G. Ar-rhenius, K.D. McKeegan, T.M. Harrison, A.P. Nutman, and C.R.L. Friend, 1996; N. Ciftcioglu and E.G. Kajander, 1998;K.K. Akennan, J.T. Kuikka, N. Ciftcioglu, J. Parkkinen, K.A. Bergstrom, I. Kuronen and E.G. Kajander, 1997; E.G. Kajander and N. Ciftcioglu, 1998;D.S. McKay, K.G. Everett Jr., K.L. Thomas-Keprta, H. Vali, C.S. Roraanek, S.J. Clemett, X.D.F. Chillier, C.R Maechliftg, and R.N. Zarel996).

В связи с вышесказанным представляет большой интерес проведение дальнейших исследований проявлений нанобактерий в объектах природной среды, разработка и создание методов идентификации и контроля количества нанобактерий в разных минералах, исследование влияние разнообразных факторов на процессы жизнедеятельности и скорость роста колоний нанобактерий, изучение роли нанобактерий в различных заболеваниях человека.

Таким образом, выбранная тема диссертации является актуальной, и направлена на решение важной геоэкологической проблемы.

Объектом исследования являются нанобактерии, их морфологические и информационные признаки, среды обитания, воздействие на различные объекты природной среды, включая и биообъекты, а также способы их контроля.

Цели исследования. Целью исследования является оценка геэкологиче-ских особенностей нанобактерий, их влияние на объекты природной среды и разработка способов контроля их количества в различных минеральных образованиях.

Задачи исследования. В конкретной постановке задачи исследования можно сформулировать следующим образом:

1. Провести исследования структуры и состава минеральных образований в питьевой воде и других объектах природной среды, в том числе и в биологических объектах, и оценить геоэкологическую роль нанобактерий в их образовании.

2. Исследовать статистические закономерности распределения диаметров нанобактерий, и использовать эти закономерности в качестве одного из информационных признаков при распознавании нанобактерий в различных объектах природной среды.

3. Исследовать и разработать частотный способ контроля количества нанобактерий в твердых минеральных образованиях.

4. Исследовать и разработать импедансный способ контроля количества нанобактерий в воде.

5. Разработать способы активирования воды, и исследовать влияние активированной воды на свойства нанобактерий.

Методики исследований. В работе использованы современные методы: оптическая и электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, фотоспектральный инфракрасный Фурье анализ. В исследованиях были использованы разнообразные электронные приборы: анализатор цепей «ОВ-SOR-ЮЗ», измеритель импеданса Е 7-2, измеритель емкости Е 8-4, универсальная пробивная установка УПУ-1М, аналитические демпферные весы АДВ-200, осциллографы и др. Для обработки статистического материала использовались регрессионный и корреляционный анализы. Математические модели сопоставлялись с экспериментальными данными. Достоверность измерений обеспечивалась аттестационной метрологической базой санитарно-эпидемиологических и других лабораторий и соответствующей статистической обработкой результатов.

Основные положения выносимые па защиту.

1. В источниках питьевой воды Томска и Томской области, в минеральных осадках в ней, в некоторых горных породах, в минеральных образованиях, возникающих при различных заболеваниях в органах человека и животных присутствуют колонии нанобактерий.

2. Диаметры оболочек нанобактерий в минеральных образованиях, возникающих при различных заболеваниях в органах человека и животных, а также в минеральных осадках питьевой воды, исследованных нами, изменяются в диапазоне от 50 до 220 нанометров, и распределены по нормальному закону.

3. Щелочная среда стимулирует рост нанобактерий, тогда как кислотная среда угнетает их, при этом изменение рН от 9 до 11 приводит к увеличению скорости деления по сравнению с обычной водой рН=7, от 20% до

30 %, а изменение рН от 5 до 4 замедляет скорость деления нанобактерий от 20% до 35%.

Научная новизна работы

1. Разработан частотный способ контроля количества нанобактерий, относящихся к новому роду "Nanobacteria sanguineum", в твердых минеральных образованиях различных объектов природной среды.'

2. Разработан импедансный способ контроля нанобактерий, относящихся новому роду "Nanobacteria sanguineum".

Практическая значимость. Полученные данные имеют следующую практическую важность:

1. Показано, что водозаборы Томска и Томской области насыщены бактериями нового рода "Nanobacteria sanguineum", которые не только участвуют в минеральных образованиях в воде, но и могут представлять реальную опасность для человека, принимая участие в образовании минералов в различных органах и тканях при некоторых заболеваниях человека и животных. Практическая значимость этого заключается в том, что выявленный факт диктует необходимость поиска путей очистки воды от этого вида бактерий и необходимость введения в СанПин контроля источников питьевой воды на наличие этого вида бактерий.

2. Нами получены сведения о статистических законах распределения размеров нанобактерий. Практическая значимость этих результатов заключается в том, что выявленный интервал возможных значений диаметров нанобактерий и нормальный закон распределения является характерным для рода "Nanobacteria sanguineum". Этот новый результат может быть использован в качестве одного из основных информационных признаков для идентификации нанобактерий, обнаруженных в различных минералах, а также для правильного подбора фильтров, используемых для очистки воды от нанобактерий.

3. Разработаны способы контроля воды и минеральных осадков на наличие и оценки количества в этих объектах нанобактерий. Эти разработки и исследования могут быть использованы в СанПин.

4. Разработаны способы и устройства активирования воды, которые могут быть использованы не только для снижения активности нанобактерий, и, следовательно, для снижения скорости минералообразования в различных объектах природной среды, для воздействия на другие виды микроорганизмов, медицине, в сельском хозяйстве для ускорения роста полезных растений, в разнообразных технологических процессах, для повышения их эффективности.

5. Результаты исследований и разработок использованы в учебном процессе специальности 020801 «ЭКОЛОГИЯ» по специализации «Мониторинг окружающей среды кафедры радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга Томского университета систем управления и радиоэлектроники при выполнении лабораторных и практических работ, в научных исследованиях студентов, в курсовых и дипломных работах.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были представлены на I Всероссийской научно-практической конференции «Провинциальный город: Экономика, экология, Архитектура, культура» (Пенза, 2003г); на 6-й Всероссийской научно- практической конференции « Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности» (Томск, 2004); На XIX Международной конференции «Уравнения состояния вещества», (Эльбрус, 2004); на Всероссийской научно технической конференции студентов и молодых ученых: «Научная сессия ТУСУР-2004» (г Томск, 2004); на Международной конференции «Сибресурс -2004», (г. Новосибирск, 2004); на Международной научно- практ. конференции: «Электронные средства и системы управления» (Томск, 2004); на Седьмой Всероссийской научно- практической конференции «Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности» (Томск, 2005); на I Международной научно- практической конференции по лесопользованию, экологии и охране лесов: фундаментальные и прикладные аспекты. (Томск,2005); на 5-ой Международной научной конференции «Сахаровские чтения 2005 года: экологические проблемы XXI века» ( Минск, Республика Беларусь, 2005); на V Международной биогеохимической школы "Актуальные проблемы геохимической экологии" V-th International biogeochemical school" Topical Problems of Geochemical Ecology "(Семипалатинск - Казахстан 2005); на Международной конференции «Сибресурс 2005», (г. Барнаул, 2005)»; на Международной конференции «Сибресурс 2006», (г. Тюмень, 2006)»; на XI Всероссийской конференции студентов и молодых ученых: «Наука и образование» -2007г.; на Всероссийской научно - технической конференции студентов и молодых ученых: «Научная сессия ТУСУР-2007», 2007г.

В процессе работы было опубликовано 21 печатная работа,' среди которых 5 статей, 3 заявки на изобретения, по которым получены положительные решения; а также 13 сообщений в сборниках докладов и тезисов международных и всероссийских конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка. Содержание диссертационной работы изложено на 129 страницах, включая 6 таблиц и 31 рисунок., и 3 приложения

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Смирнов, Дмитрий Геннадьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, проведенная работа позволяет сделать следующие выводы:

1. Установлено, что в источниках питьевой воды Томска и Томской, в минеральных осадках в ней, в некоторых горных породах, в минеральных образованиях, возникающих при различных заболеваниях в органах человека и животных присутствуют колонии нанобактерий,

2. Установлено, что диаметры оболочек нанобактерий в минеральных образованиях, возникающих при различных заболеваниях в органах человека и животных, а также в минеральных осадках питьевой воды изменяются в диапазоне от 50 до 220 нанометров, и распределены по нормальному закону.

3. Разработан частотный способ контроля количества нанобактерий, относящихся новому роду "Nanobacteria sanguineum", в твердых минеральных образованиях различных объектов природной среды, максимальная относительная погрешность которого не превышает 11,8% .

4. Разработан импедансный способ контроля количества нанобактерий, относящихся новому роду "Nanobacteria sanguineum", в воде, максимальная относительная погрешность которого не превышает 13,9% .

5. Разработан высоковольтный индукционный способ активирования воды, и показано, что щелочная среда стимулирует рост нанобактерий, тогда как кислотная ингибирует их, при этом изменение рН от 9 до 11 приводит к увеличению скорости деления, по сравнению с обычной водой рН=7, от 20% до 30%, а изменение рН от 5 до 4 замедляет скорость деления нанобактерий от 20% до 35%

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Смирнов, Дмитрий Геннадьевич, Б.м.

1. Абакумова Г.А., Выборнова М.С. Состояние водоисточников и качество питьевой воды // Водоснабжение и санитарная техника. — 1991. № 7. -С. 5.

2. Андреюк Е.И. Микробиологическая коррозия строительных сталей и бетонов/ Е.И. Андреюк, И.А. Козлова, A.M. Рожанская//Биоповреждение в строительстве. М. Стройиздат, 1984. -С. 209-222.

3. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа Человек - Техника: Учебник для вузов. - М.-.ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 343 с.

4. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия/В.А. Алексеенко. М: Логос, 2000.-615с.

5. Алексеева Л.П., Драгинский В.Л., Сергеев С.Г., Смирнова Т.Н. Уменьшение концентрации хлорорганических соединений // Водоснабжение и сантехника. 1994.-№ 11 .-С. 4-6.

6. Баженов В.А. Экономическая сторона проблемы биологических повреждений / В.А. Баженов, Л.И. Киркина, Г.Г. Кошелев, Е.М. Лебедев // Проблемы биологических повреждений и обрастания материалов, изделий и сооружений.-М., 1972. С 11-18.

7. Башкатов Д.Н. Планирование эксперимента в разведочном бурении. -М.: Недра, 1985,181с.

8. Бо Д., Герасимов Г.Н. Практика озонирования в обработке питьевых вод // Водоснабжение и сантехника. 2000. - № 1. - С. 26-29.

9. Богомолова Е.В., Власов Д.Ю., Панина J1.K. // Микология и фитопатология. 2000. - Т.34, № 2. - С. 40-47.

10. Богомолова Е.В. Морфологические особенности микроколониальных грибов, изолированных с поверхности камня / Богомолова Е.В.,

11. Зеленская М.С., Д.Ю. Власов // Микология и фитопатология. 2001.1. Т.35, №3.-С. 6-12

12. Боев Е.М., Утенина В.В., Карпенко И.Л. Влияние окружающей среды на распространённость тиреоидной гиперплазии у детей сельских населённых пунктов Оренбургской области // Гигиена и санитария. 1998. - № 2. -С. 371.

13. Бокина А.И. Физиологические основы гигиенического нормирования солевого состава питьевых вод: Автореф. дис. докт. мед. наук. -М., 1968.

14. Бонтер Л.И., Алексеева Л.П., Хромченко Я.Л. Влияние органических примесей в природной воде на образование токсичных летучих галогеналка-нов при её хлорировании // Химия и технология воды. 1986. - Т. 8. - № 1. -С. 37-41.

15. Бордунов В.В., Соболев И.А., Бордунов С.В. и др. Новые сорбенты для обезжелезивания воды // Тез. VI Междунар. конф. «Экология и здоровье человека». Краснодар, 2001. - С. 16. 186

16. Боровский Е.В., Кузьмина Э.М., Смирнова Т.А., Васина С.Л. Интенсивность поражения зубов кариесом у детей в зависимости от содержания фтора в питьевой воде // Стоматология. — 1985. № 6. — С. 7—9.

17. Брика Н.И. Контроль внутрибольничных инфекций. — М.: Русский врач, 2003.-96 с.

18. Бутягин П.В. Химико-бактериологические исследования питьевых вод, употребляемых в г. Томске. Томск: Известия Том. ун-та, 1895, кн.8. -С. 3-8.

19. Ванханен В.Д., Агарков В.И., Артемов А.А., и др. О фторировании питьевой воды // Гигиена и санитария. 1993. - № 1. - С. 76-77.

20. Вода питьевая. Государственный доклад по распоряжению Правительства РФ № 87-РЗ от 8.10.93 // Зелёный мир. 1995. - № 18-20. - С. 6-10, 56, 6-8.

21. Войнар А.О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., 1960. - 544 с.

22. Виноградов, А.П. Геохимия живого вещества / А.П. Виноградов. Ленинград: Издательство академии наук СССР, 1932. - 67 с.

23. Виноградов, А.П. Геохимия изотопов и проблемы биогеохимии / А.П. Виноградов.-М.: «Наука», 1993.-235 с.

24. Волков В.Т., Смирнов Г.В., Медведев М.А., Волкова Н.Н. «НАНО-БАКТЕРИЯ» (перспективы исследований), г. Томск, изд. «Твердыня», 2003г, 359 е., илл.

25. Волков В.Т, Смирнов Г.В., Волкова Н.Н. «НАНОБАКТЕРИЯ» (перспективы исследований). Научный обзор. Сибирский медицинский журнал, №5, том .34. с. 5-12, 2002 г.

26. Волкотруб Л.П., Егоров И.М. Питьевая вода Томска. Гигиенический аспект. Томск: Изд-во НТЛ, 2003,- 196с.

27. Врочинский К.К. Экспериментальные исследования для гигиенического обоснования обеззараживания воды озоном: Автореф. дис. канд. мед. наук.-М., 1965.

28. Габович Р.Д., Овруцкий Г.Д. Фтор в стоматологии и гигиене. Казань, 1969.-512 с.

29. ГОСТ 6055-86. Вода. Единицы жёсткости. Издание официальное- 4 с.

30. Гутенев В.В. Пути совершенствования технологий обеззараживания воды с учётом социально-гигиенических и экологических факторов // Здоровье населения и среда обитания (информационный бюллетень). 2003. - № 1 (И8).-С. 382.

31. Герасимова В.Г., и др. Электротехнический справочник. В 3-х т., т.З кн.2. Использование электрической энергии/Под ред. профессоров МЭИ Герасимова В.Г., и др. //6-е изд, М.: Энергоиздат, 1982.-560 с.

32. Детин И.И., Мельцер В.В., Иедриш Г.Л. Очистка и обеззараживание природных вод для питьевых целей // Экология и приборостроение. -1991-1992.-С. 15-19.

33. Дикун П.П., Баранова Л.Н. Влияние биологической очистки сточных вод на содержание в них канцерогенных веществ // Гигиена и санитария. — 1983. —№7. -С. 73-75.

34. Дугов Ю.С. Экологическая аналитическая химия. -М.: 2000.-432 е.,илл.

35. Егизарян А.Г. О составе и структуре камней мочевой системы у жителей Армянской ССР: Автореф. дис. канд. мед. наук. Ереван,.1973. - 23 с.

36. Ершова К.П., Канунникова Л.С. Изучение эффективности работы очистных водопроводных сооружений по задержанию бенз(а)пирена // Гигиена и санитария 1973. -№ 9. - С. 89-90.

37. Зуев В.А., Картавых О.В., Шварцев С.Л. Химический состав подземных вод Томского водозабора // Обской вестник. 1999. - № 3—4. - С. 69-77.

38. Иванов А.П. Лечение «живой» и мертвой водой. СПб.: Лениздат, «Ленинград», 2005. - 320 с.

39. Ильин И.Е. Гигиенические основы перераспределения химических и биологических загрязнителей в водной среде// Гигиена и санитария. 1985. — №3,-С. 7-11.

40. Ильинский А.П., Королёв А.А., Худолей В.В. Канцерогенные вещества в водной среде. М.: Наука, 1993. - С. 176- 185.

41. Каткова В.И. Минеральная эволюция мочевых камней: Автореф. дис. канд. геол.-минерал, наук. Сыктывкар, 1995. - 23 с.

42. Климкина КВ., Ехина Р.С., Выборнова М.С. Гигиеническая оценка эффективности применения окислительно-сорбционного метода очистки хозяйственно-питьевой воды // Гигиена и санитария. 1982. — № 9. — С. 29-32.

43. Кожинов В.Ф., Кожинов И.В. Озонирование воды. М.: Стройиздат, 1974.

44. Корневский, А.А. Микробиологическая деструкция сыныритов / А.А. Корневский, З.А. Авакян, Г.И. Каравайко//Микробиология: 1992. - Т.61, №6.-С. 1011-1017.

45. Королёв А.А. Гигиенические основы изучения трансформации химических веществ в водной среде: Автореф. дис. докт. мед. наук. М., 1981. — 45с.

46. Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Хлорирование воды как фактор повышения опасности для здоровья населения // Гигиена и санитария. 2003. -№ 1.-С. 17-21.

47. Кузубова Л.И., Морозов С.В. Марганец в питьевой воде: Аналитический обзор. ГПНТБ СО АН СССР; Новосиб. ин-т органич химии. Новосибирск, 1991.-68 с.

48. Кулъский JI.A., Гребенюк В.Д., Савлук О. С. Электрохимия в процессах очистки воды. Киев: Техника, 1986. - 220 с.

49. Кулъский JI.A. Основы химии и технологии воды. Киев: Наукова думка, 1991.-568 с.

50. Летувнинкас А.И. Антропогенные геохимические аномалии и природная среда. Томск: Изд-во HTJI, 2002. - 290 с.

51. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.Н. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов.-М.:Химия, 1996. •

52. Методические рекомендации по формализованной оценке качества поверхностных и морских вод по гидрохимическим показателям. 1988.

53. Москалев Ю.И. Минеральный обмен. М.: Медицина, 1985. - 228 с.

54. Мотовилова Н.Ю. Влияние жёсткости питьевой воды на развитие мочекаменной болезни у жителей г. Томска // Тез. докл. II Междунар. симпозиума «Контроль и реабилитация окружающей среды», 19-21 июля 2000, Томск. Томск, 2000. - С. 196-197.

55. Немцова Н.В., Бухарин О.В. Микробиологические критерии оценки качества питьевой воды // Гигиена и санитария. 2003. - № 3.- С. 9-11.

56. Новицкий П.В., Зограф И.А., Оценка погрешностей результатов измерений.- JL: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение,248с.илл.-1989

57. Нолинг Б. Новейшие методы исследования биосистем. Москва: Техносфера, 2005.-256с.

58. Онищенко Г.Г. Постановление главного государственного санитарного врача РФ. 17.07.2000 «О коррекции качества питьевой воды по содержанию биогенных элементов».

59. Онищенко Г.Г. Влияние состояния окружающей среды на здоровье населения. Нерешённые проблемы и задачи // Гигиена и санитария. 2003. -№ 1. -С. 3-10.

60. Онищенко Г.Г. Устойчивое обеспечение питьевой водой населения России для профилактики заболеваемости инфекционными и неинфекционными заболеваниями // Гигиена и санитария. — 2003. — № 2. — С. 3—6.

61. Орлов В.А. Озонирование воды. М.: Стройиздат, 1984. - 89 с.

62. Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. Гигиена и основы экологии человека. -Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. 512 с.

63. Питьевая вода Томской области. Областная целевая программа. Отчет о научно-исследовательской работе ТЦ «Томскгеомониторинг» с ОАО «Томскнефть» Восточно-нефтяной компании. Томск, 1997. - 90 с.

64. Полиенко А.К., Шубин Г.В. Органоминеральные образования в орга-низме-человека // Тез. докл. 15 Междунар. съезда минералогической ассоциации. Биойджин, КНР, 28 июня 3 июля 1990. - Биайджин, 2000. - Т. 2. - С. 597 -598.

65. Полиенко А.К, Шубин Г.В., Ермолаев В.А. Онтогения уролитов. -Томск: Изд-во РИО «Пресс-Интеграл», 1997. 128 с.

66. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ГН 2.1.5.1315-03.

67. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. М.: Финансы и статистика, 1995. - 528 с.

68. Разумовский С.Д. Озон в процессах восстановления качества воды // ЖВХО им. Менделеева. 1990. - Т. 35. - № 1. - С. 77-78.

69. Рахов Г.М. О значении кальция и фтора питьевой воды в этиологии эндемического зоба //Вопросы гигиены населённых мест. Киев: Здоровье, 1964.-С. 61-65.

70. Рахманин Ю.А., Штанников Е.В., Ильин И.Е. Изучение опасности галогенизированных органических соединений, образующихся в процессе хлорирования питьевой воды // Гигиена и санитария. 1985.- № 3. - С. 4-7.

71. Роговец А.И. Проблема фторирование питьевой воды // Экология, вестник России. 1991. - № 2. - С. 65-66.

72. Розанова Е.П., Енталыдева JI.A., Розанова, Е.П. Распространение сульфатвосстанавливающих бактерий в трубопроводах тепловой сети и причины появления в воде сероводорода/ Е.П. Розанова, JI.A. Енталыдева // Микробиология. 1999. - Т. 68, № 1.

73. Романенко Н.А., Новосильцев Г.И., Рахманин Ю.А. и др. Современное состояние и задачи санитарно-протозоологических исследований питьевой воды // Гигиена и санитария. 1992. - № 2. - С. 22-25.

74. Руководство по контролю качества питьевой воды. Гигиенические критерии и другая релевантная информация. Женева: ВОЗ, 1987. - Т. 2. -325с.81. 116. Руководство по контролю качества питьевой воды. Рекомендации.-Женева, 1994.-Т. 1.

75. Рябченко В.А., Горяинов Г.С., Романенко Н.А., Новосильцев Г.И. II Водоснабжение и сантехника. 1993. - № 5. - С. 25-26.

76. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

77. СанПиН 2.1.4.1110-02. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения.

78. СанПиН 2.1.5. 980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. М., 2000.

79. СанПиН 2.1.5.1059-01. Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения.

80. Сворокова JI. Микробиологическая коррозия строительных материалов (чеш.) / JI. Сворокова / Микробиологическая коррозия. — 1985. — №3. — С. 71-74.

81. Слипченко А.В., Кулъский JI.A., Мицкевич Е.С. Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования // Химия и технология воды. 1990. - Т. 12. - № 4. - С. 326-349.

82. Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г. Нанобактерия новый гидроэкологический фактор// ЖУРНАЛ «НАВИГАЦИЯ И ГИДРОГРАФИЯ», №18,2004,-С.27-31.

83. Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г. Нанобактерия новая экологическая проблема Сибирский экологический журнал, 5 (2006), с. 561-565.

84. Заявка на Патент РФ. Бездиафрагменный электролизер/ Пасько О.А., Семенов А.В., Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г./ МПК: С 25В9/00Д 1/03;С 02 F 1/461 /Заявл.09.01.2007, регистр. №200710029515(000627). (Положительное решение).

85. Заявка на Патент РФ. Бытовой диафрагменный электролизер/ Пасько О.А., Семенов А.В., Смирнов Г.В., Смирнов ДГ./МПК: С 25В9/00,11/03;С 02 F 1/461 / Заявл.09.01.2007, регистр. №2007100597/15(000627), (Положительное решение).

86. Заявка на Патент РФ. Способ получения жидкого стимулятора ан-тиоксиданта / Пасько О.А., Семенов А.В., Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г./ МПК: С 25В9/00,11/03;С 02 F 1/461 / Заявл.09.01.2007, регистр. №2007100598/15(000627). (Положительное решение).

87. Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г. Нанобактерия и её экологическое проявление// Тезисы XIX Международной конференции «Уравнения состояния вещества» Эльбрус,2004, с. 158-160

88. Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г. Нанобактерия опасный экологический фактор// Сборник материалов: 6-я Всероссийская научно-практическая конференция «проблемы информационной безопасности государства, общества и личности»,- Томск, 2004г., с.43-46.

89. Смирнов Г.В., Смирнов Д.Г. Нанобактерия и статистика некоторых заболеваний// Материалы 5-ой Международной научной конференции «Са-харовские чтения 2005 года: экологические проблемы XXI века, в 3 частях. Г. Минск, Республика Беларусь. Ч.1., с. 156-157.

90. Смирнов Д.Г. Импедансный метод контроля нанобактерий в воде// Сборник материалов Всероссийской научно технической конференции студентов и молодых ученых: «Научная сессия ТУСУР-2007», 2007 г., с. 255257.

91. Смирнов Д.Г. Частотный метод контроля нанрбактерий в твердых минералах// Сборник материалов Всероссийской научно технической конференции студентов и молодых ученых: «Научная сессия ТУСУР-2007», 2007 г., с. 257-258.

92. Смирнов Д.Г. Жидкие антиоксиданты и бездиафрагменный электролизер для их получения// Сборник материалов Всероссийской конференции аспирантов и молодых ученых» Наука и образование». Томск, 2007 г., с. 257-258.

93. Соломатов В.И. Микроорганизмы разрушители материалов и изделий / В.И. Соломатов, В.Т. Ерофеев, Е.А. Морозов // Изв. вузов. Строительство. - 2001.-№8. - С. 4 -12.

94. Справочник «Стандартные термины в водном хозяйстве»// Под ред. Н.Н. Михеева. М.: Изд-во НИА-Природа, 1999. - С. 33.

95. Стоматологическая заболеваемость населения России// Под ред. Э.М. Кузьминой. М.: МГМСУ, 1999. - 228 с.

96. Сэвидж Д., Хартсфилд Дж., Солсбери Д. Новое о жизни на Марсе // Земля и Вселенная. 1997. № 1.

97. Тареев Б.М. Физика диэлектриков. М.: 1973.-194 с.

98. Тиктинский O.JL, Александров В.П. Мочекаменная болезнь.//СПб. -Москва Харьков - Минск: Питер, 2000. - 379 с.

99. Чайковская М.А., Руденко Г.Г. Сравнительные данные о действии хлора и озона на микрофлору кожи // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 1974. - № 2. - С. 140-144.

100. Чухров Ю.С. Гигиеническая оценка влияния сточных вод города с развитой химической промышленностью на реку Томь и состояние здоровья населения: Автореф. дис. канд. мед. наук. Кемерово, 2000. - 21 с.

101. Шварцев С.JI. Гидрогеохимия зоны гипергенеза.// 2-е изд., испр. и доп. М.: Недра, 1998.-367 с.

102. Шевелёва С.А., Ефимочкина Н.Р., Иванов А.А., Турурушкина Н.Н., Фролочкина Т.И. Пищевые отравления и инфекции в РФ за период 1992 -2001 гг. Состояние проблемы и тенденции // Гигиена и санитария. 2003. -№3.-С. 38-45.

103. Шевченко М.А., Таран П.Н. Возможности использования хлора для очистки природных и сточных вод // Химия и технология воды. 1984. - Т. 6. -№ 6. - С. 537-546.

104. Шидловская А.В. Геоэкологический объектный мониторинг зданий и сооружений в историческом центре Санкт-Петербурга / А.В. Шидловская // Проблемы геологии и освоения недр. ТПУ, 2003. - С 768-769.

105. Фарн А. Жемчуг: натуральный, культивированный и имитации: Пер. с англ. В.Б. Александрова и Д.Н. Хитарова. М.: Мир, 1991. - С. 9-27, 120-130.

106. Фомин Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам: Энциклопедический справочник. М., 2000. - 838 с.

107. Хмурчик В.Т. Микроорганизмы кислых шахтных вод / В.Т. Хмур-чик // Актуальные проблемы геохимической экологии. Материалы V Международной биогеохимической школы. Семипалатинск. 2005. - С 398399.

108. Цапко В.В., Головаш Б.Э., Фёдоров А.Н. и др. Аспекты фторирования питьевой воды // Пром. строительство и и инженерные сооружения. -1992.-№3/4.-С. 25-26.

109. Элъпинер Л.И. Питьевая вода: медико-экологические и технологические проблемы //Мелиорация и водное хозяйство. 1994. - № 2. - С. 12-14.

110. Akennan К.К., Kuikka J.T., Ciftcioglu N., Parkkinen J., Bergstrom K.A., Kuronen I. and Kajander E.G. "Radiolabeling and in vivo distribution of nanobac-teria in rabbit", SPIE Proceedings 3111, pp. 436-442,1997.

111. Almagro U.A., Choi H., Caya J.G., and Norback D.H. "Cutaneous mala-koplakia. Report of a case and review of the literature", Am. J. Dermatopathol 3, pp. 295-301, 1981.

112. Alien J. Soil Analysis Backs Mars Water Theory/ Associated Press // The Moscow Times. 1997, July 10.

113. Anderson H.C. "Mechanisms of pathologic calcification", Rheum. Dis. Clin. North. Am. 14, pp. 303-319,1988.

114. Axellson P. Risk prediction and preventive dentistry. Karlstad, Sweden, 1999.-160 p.

115. Beatty K. Life from Ancient Mars? // Sky and Telescope. 1996. Oct.

116. Ben-Omar N., Arias J.M., and Gonzales-Munoz M.T. "Extracellular bacterial mineralization within the context of geomicrobiology", Microbiologia 13, pp. 161-172,1997.

117. Buck A. C. Rise factor in idiopatic stone disease //Scientific Foundation of Urology, 3-ed. / Ed. L.D. Chisholm, W.R. Fair. Oxford, Chicago, 1990. - P. 176-192.

118. Bull R. Carcinogenic and mutagenic properties of chemicals in drinking water // The Science of the Total Environment.- 1985. V. 47. -No. 12. -P. 385-13.

119. Camman K., Hubner К. II Arch. Environ. Health. 1995. - V. 50. - No. 1.-P. 61-65.

120. Carosso P.A., Pelizzetti J., Fizzani A. et al. Process di cristallizazione e calculosi urinaria // Miner. Urol. 1984. - V. 36. - No. 2. - P. 73-79.

121. Chafetz H.S., Akdim В., Julia R. and Reid A. "Mn- and Fe-rich black travertine shrubs: Bacterially (and nanobacterially) induced precipitates", J. Sediment. Res., 1998 (in press).

122. Cifitcioglu N and Kajander E.G. "Interaction of nanobacteria with cultured mammalian cells", Pathophysiology 4, pp. 259-270,1998.

123. Ciftcioglu N., Pelttari A and Kajander E.G. "Extraordinary growth phases of nanobacteria isolated from mammalian blood", SPIE Proceedings 3111, pp. 429435,1997.

124. Ciftcioglu N: «What Nanobacteria are and their Identification». Patho-physiohgy 4, pp. 260-272,1998.

125. Dean H.T. Endemic Fluorosis and relation to dental-caries // Public Health Rep. 1938. - V. 53. - P. 1443-1452.

126. Douglas Mulhall. «The Calcium Bomb»: The Nanobacteria Link to Heart Disease and Cancer, 2004.

127. Dickinson T. Seeds of Life // Equinox. CanadaG 1997, July. № 93, p.74.

128. Friis I., Jensen E.M. and A.K. Karle, "Calcified periarthritis at multiple sites including lumbar intervertebral discs. Report of a case", Acta Radio. Diagn. Stockh. 20, pp. 928-932,1979.

129. Folk R. Nanobacteria // J. The Univensity of Texas at Austin USA 1998 vol.8-p. 1-4.

130. Folk R.L., Lynch RL(1997) Nanobacteria are alive on Earth as wells as Mars. Jn; R В Hoover (Editor) Proceedingl SPIE San Diego V 3111, p. 406-419

131. Folk R.L., Lynch F.L.(1999) Bacterial mineralisation agnifevs: implications for possible life in Marsian meteorite AL H 84001 Comment Geology 27., 663.

132. Folk R.L., Lynch F.L. (1999) Nanobacteria in the laboratory in earthly minerals your body and on Mars: Smal size is njt a problem; Jn: Geological Society of Amer. Annual Meefing Denver p A. 374.

133. Folk R.L., Lynch F.L.(1999) Nanobacteria on EartS'are truly living organism In Worles hop on Mars 2001.; Lunar and Planetary Institute. Houston Tx p34

134. Folk R.L. (1990) Bacteria and carbonate precipitation in sulfiirous hot spings. Vitebro Lazio Italy (absf) Jn 13 th International Seminantological Congress, pp. 172 Nottingham

135. Folk R.L. (1990) Bacterial bodies and carbonate fabries: resent to Trias-sic. Jn: Carbonate Microfabries Symposium Workhoy (Ed. By S. Drews Tx)

136. Folk R.L. (1992) Bacteria and nanobacteria revealed in hardrounds, cal-cite cements ative sulfur, sulfide minerals and travertine Geological Society of America. Annual Meeting (absfr) №24 #7.104

137. Folk R.L. (1993) Sem imaging of bacteria and nanobacteria in carbonate sediments of sedimentary; J, Petrology, 13 pp. 999.

138. Folk R.L. (1996) In defense of nanobacteri discussion Science 273 (528r)

139. Folk R.L. "SEM imaging of bacteria and nanobacteria in carbonate sediments and rocks"; J. Sedim. Petrol 63 pp. 990-99,1993

140. Folk R.L. "Interaction between bacteria, nanobacteria and mineralpre-cipitaton in hot springs of central Italy"; Geo Phys Chanter 43, pp. 233-246,1994

141. Folk R.L. (1998) Nanobacteria in the natural enviroment and in medcine; Microbiology J. 7 (r.) p. 87-89

142. Folk R.L. (1998) 50-100 nm carbonballs in Allende meteorite morphological indentical to nanobacterial colonies on Earth (absfr) 29 th Planetary Science conf. NaSA 20, III.

143. Folk R.L. "SEM imaging of bacteria and nannobacteria in carbonate sediments and rocks", J. Sediment. Petrol. 63. pp. 990-999,1993.

144. Gerster J.C. "Apatite rheumatism", Rev. Prat. 44, pp. 189-192,1994.

145. Griffith D.P. «Urease stones», Urol. Res. 7, pp.215-221,1979.Ureas.

146. Sitchin Z. Genesis Revisited. New York: Avon Books, 1990.

147. Greenberg M., Weber P. //Nature. 1985, vol. 316,

148. Glaze W.H. Drinking-water treatment with ozone // Environ. Sci. Tech-nol.-1987. V. 21. - No. 3. - P. 224-230.

149. Gragle D.L., Shy СМ., Struba R.J., StiffE.J. II Water Chlorination: Chemistry, Environmental Impact and Health Effects. Chelsea, 1985. - V. 5. - P. 153-159.

150. Harrison J.D. "Ultrastructural observation of calcification in a pleomorphic adenoma of the parotic gland", Ultrastruct. Pathol. 15, pp. 185-188, 1991.

151. Hellekes R. Die Brunnenalterung und reginerierung // Wasser Abwasser Praxis.-1994.-S. 18-20.

152. Heywood B.R., Sparks N.C., Shellis R.P., Weiner S., and Mann S. "Ultrastructure, morphology and crystal growth of biogenic and synthetic apatites", Conn. Tiss. Res. 25, pp. 103-119, 1990.

153. Hileman B. Fluoridation of water// Chem. and Eng. News. 1989. -Aug. 1.-P. 26-29.

154. Hively W. Looking for Life In AH the Wrong Places // Discover. 1997,1. May.

155. Ho K.L. "Morphogenesis of Michaelis-Gutmann bodies in cerebral mala-coplakia", Arch. Pathol. Lab. Med. 113, pp. 874-879,1989.

156. Jones F. Public health of the water cycle: a review // Appl. Geogr. -1991.-V. 1 l.-No. 3.-P. 179-186.

157. Juuti M., Heinonen O.P., Alhava EM. Seasonal variation in urinary excretion of calcium, oxalate, magnesium and phosphate on free and standard mineral diet in men with urolithiasis // Scand J. Urol., Nephrol. -1981. V. 15. - No. 2.-P. 137-141.

158. Kajander E.G. and Ciftcioglu N. "Nanobacteria: an alternative mechanism for pathogenic intra- and extracellular calcification and stone formation", Proc. Nail. Acad. Sci. USA, 1998 (in press).

159. Kajander 0. Nanobacteria // Proc.Nat. Acad. Sa USA 1998 -p.8270-8274.

160. Kajahder E.O., Bjorklund M., and Ciftcioglu N. "Nanobacteria and man", Enigmatic microorganisms and lifei tn extreme environments. Eds. J. Seckcbach, Kluwer (the Netherland), 1998 (in press, an invited chapter).

161. Kajander E.O., Kuronen I., Akerman K., Pelttari A. and CJftcioglu N. "Nanobacteria from blood, the smallest culturable autonomously replicating agent on Earth", SPIE Proceedings 3H1, pp. 420-428,1997.

162. Kajander E.G., Liesi P., and Ciftiogl N. "Do autonomously replicating sterile-filterable particles have an association with amyloid accumulation?", Virusesand virus-like agents in disease and Karger Symposium, Basel, Abstract No. M 10, pp. 41,1993.

163. Kerr R.A. "Life goes to extremes m the deep Earth-and elsewhere", Science 276, pp. 703-704,1997.

164. KimK.M. "Nephrocalcinosis in vitro", Scan. Electron. Microsc. 1983 (Pt 3), pp. 1285-1292, 1983.

165. Klein H.-P. Ozone in water treatment processes // Process Technologies for Water Treatment / Ed.S. Stucki. -NY :Plenum Press, 1988. P. 145-156.

166. Laufer J. and Boichis H. "Urolithiasis in childen: current medical management", Pediafr. Nephrol. 3, pp. 317-331,1989.

167. Lems R., AndersE.// Scientific American. 1983, Aug.

168. Levesque В., Ayotte P., Le blanc A., et al. II Environ. Health. Perspect. -1994. -V. 102,-No. 12.-P. 1082-1087.

169. Liebman H. Ein Planet Wird Unbewohnbar. Munchen, 1973.192

170. Local Rocks Suggest Mars Had Life/ Associated Press // The Toronto Star. 1997, June 29.

171. Lynch C.F., Vanlier S., Cantor R.P. II Water Chlorination: Chemistry, Environmental Impact and Health Effects. Chelsea, 1990. - V. 6. - P. 387.

172. Mandel N. "Mechanism of stone formation", Semin, Nephrol. 16, pp. 364-374,1996.

173. Meyer T. Frozen-Egg Birth Doubly Successful // The Toronto Star. 1997, Nov.23.

174. Nieland. M.L., Silverman A.R., Borochovitz D., and Saferstein H.L. "Cutaneous malakoplakia", Am. J. Dermatopathol. 3, pp. 287-294,1981.

175. Puskas L : Nanobacteria in Atherosclerotic Plaques.// Nature 387, pp. 7279,1996.196 .Racand P., Rauzy S. Etude de la cinetique de formation des principaux sons-produits de chloration // Techn., Sci. Meth. -1994.-No. 5.-P. 243-253.

176. Roarch M. Meteorite Hunters // Discover. 1997, Sept.

177. Rook G.A. and Stanford J.L. "Slow bacterial infections or autoimmunity?" Immunol. Today 13, pp. 160-164,1992.

178. Schmid K., McSharry W.O., Pameijer C.H., and Binette J.P. "Chemical and physicochemical studies on the mineral deposits of the human atherosclerotic aorta", Atherosclerosis 37, pp. 199-210,1980.

179. Scherer C. W. Communicating water quality risk // J. Soil and Water Conserv. -1990.-V. 45.-No. 2.-P. 198-200.

180. Smith G.E. Fluoride and fluoridation // Soc Sci. Med. 1988. - V. 26. -No. 4. -P. 451-462.

181. Takeuchi H., Takayama H., Konish Т., and Tomoyoshi T. "Scanning electron microscopy detects bacteria within infection stones", J. Urol. Ill, pp. 6769,1984.

182. Takeuchi H., Konishi Т., Takayama H., and Tomoyoshi T. "Structural studies of infection stones: structure of the " nuclei", Hinyokika Kiyo. 30, pp. 1579-1589,1984.

183. Thylstrup A., Fejerskov O. Eds. Textbook of clinical cariology. 2nd ed. Copenhagen: Munksgaard, 1994. P. 422.

184. Warhington P. Organic micropollutants in the aqueous environment // Proc. 5 Int. Conf. «Chem. Prob. Environ.». 1985. Zeuven 9-13 Sept. 1985. Amsterdam, 1986.-P. 235-254".

185. Whitson. P.A., Pietrzyk R.A., Рак C.Y.C., and Cintrbn N.M. "Alterations in renal stone risk factors after space flight", J. Urol. 150, pp. 803-807, 1993.

186. Whitson P.A., Pietrzyk R.A., and Рак C.Y.C. "Renal stone risk assessment during space shuttle flights", J. Urol. 158, pp. 2305-2310,1997.

187. Vahlensieck E. W., Bach D., Hesse A. Circadian rythm of lithogenic substances in the urine//Urol. Res. -1982. -V. Ю.-No. 4.-P. 195-204.

188. Частота питающего напряжения, Гц.50

189. Диапазон измеряемых емкостей, пФ.10 ч-500

190. Частотный диапазон измерения ёмкостей, мГц.0,35 -г2,7

191. Максимальная относительная погрешность, %.11

192. Использование предложенного способа обеспечит возможность проводить геоэкологические и медицинские исследования карбонатапатитных минералов на наличие в них нанобактерий.1. Члены комиссии1. Председатель комиссииJ

193. Н.А. Косенчук А.Д. Елеушов1. М.В.Хабаров1. УТВЕРЖДАЮ»первый проректор ТУСУРа профессор ЩФ^-ЛО к. Шурыгин№2007

194. О впедреппп результатов диссертационной работы Д.Г.Смирнов «Геоэкологические особенности нанобактерий и разработка способов контроля их количества в

195. Зам. декана по HP, д.т.н., профессор Зав. каф. КИПР, д.т.н., профессор Зам.зав. каф. РЭТЭМК.т.п., доцент1. С.Г.Еханин

196. В.Н.Татаринов А.Ф.Пустовойт

197. АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДА ТОМСКА

198. КОМИТЕТ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.Г.ТОМСКАпл. Ново-Соборная, 2, Томск, 634050, тел.: (3822) 52-80-65, факс: (3822) 52-80-65, vpopov@admin.ru ОКПО 46632633, ИНН/КПП 7021054271/7017010011. АКТ

199. О внедреннн научного информационного материала «Геоэкологические особенности нанобактерий и разработка способов контроля нх количества в различных природных объектах»автор Д.Г.Смирнов)

200. Результаты этой работы имеют практическую значимость, заключающуюся в следующем:

201. Разработан частотный метод контроля нанобактерий в твердых минеральных образованиях, позволяющий определить количество и концентрацию нанобактерий в природных и искусственных объектах природной среды.