Микроорганизмы в процессе самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения

Куликова, Ирина Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Микроорганизмы в процессе самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения
ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Микроорганизмы в процессе самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕН НЫ Й УНИВЕРСИТЕТ

имени М.В. ЛОМОНОСОВА Биологический факультет

На правах рукописи УДК628.394.4; 576.8(26)

Куликова Ирина Юрьевна

МИКРООРГАНИЗМЫ В ПРОЦЕССЕ САМООЧИЩЕНИЯ ШЕЛЬФОВЫХ ВОД СЕВЕРНОГО КАСПИЯ ОТ НЕФТЯНОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Специальность 03.00.18 - гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в лаборатории микробиологического мониторинга кафедры «Прикладная биология и микробиология» Астраханского государственного технического университета

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор И.С. Дзержинская

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Л.П. Садчиков доктор биологических наук, И.Е. Иванова

Ведущая организация:

Институт биологии внутренних вод РАН

Защита диссертации состоится 4 марта 2004 года в 15 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д.5 01.001.5 5. В Московском Государственном Университете им. MB. Ломоносова по адресу: 119992, Москва, Воробьёвы горы, МГУ, Биологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ.

Автореферат разослан 3 февраля 2004 г.

Учёный секретарь диссертационного Совета

кандидат биологических наук

2004-4 26996- |

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в морях, имеющих важное рыбохозяйственное значение. Нефтяные углеводороды в силу своей биологической активности относятся к наиболее опасным загрязняющим веществам, длительное воздействие которых может нарушать сложившееся равновесие экосистем.

В отличие от ксенобиотиков углеводороды нефти непрерывно поступают в морскую среду за счет подводных выходов нефти из морских месторождений на дне. Такие же или близкие по составу углеводороды продуцируются в результате биосинтетических процессов в живых организмах (Миронов, 1973, 1985; Патин, 1997; Немировская, 2000). Поэтому многие углеводороды являются естественными компонентами органического вещества незагрязненных водных экосистем, а природные микробные ценозы генетически адаптированы к их разрушению. В силу высокой пластичности обменных процессов микробные популяции являются мощным фактором процессов самоочищения природных вод от нефтяного загрязнения (Коронелли и др., 1993; Ильинский, 2000)..

Самоочищение экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, является стадийным биогеохимическим процессом трансформации загрязняющих веществ, где микробное окисление углеводородов - ведущий фактор процесса элиминации нефти. В результате деятельности микроорганизмов происходит трансформация нефти до простых соединений и, тем самым, включение углеводородных компонентов в общий круговорот углерода в океане.

ЮС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

Именно в ситуации освоения нефтяных месторождений на шельфе Северного Каспия представляет интерес изучение в этой акватории процесса самоочищения и микроорганизмов, обладающих способностью разрушать нефтяные углеводороды.

Цель и задачи исследования Целью настоящей работы является исследование микроорганизмов процесса самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Выявить в исследуемой акватории районы с повышенным содержанием нефтяных углеводородов

2. Изучить распределение и численность физиологических групп микроорганизмов, гипотетически способных к окислению нефти

3. Исследовать в моделях самоочищающую способность морской воды при различной степени нефтяного загрязнения.

4. Выделить и изучить свойства активных штаммов микроорганизмов -деструкторов нефти.

5. Изучить возможность активизации процесса самоочищения внесением выделенных микроорганизмов.

6. Идентифицировать наиболее активный и жизнеспособный штамм. Научная новизна В работе показано, что шельфовые воды Северного

Каспия в районе освоения месторождений углеводородного сырья обладают способностью к самоочищению от нефтяного загрязнения. Впервые выделен и изучен новый штамм РЬуИоЬаСегшш шуктасеагиш, способный к деструкции нефтяных углеводородов.

Практическая значимость Результаты комплексных микробиологических и гидролого-гидрохимических наблюдений в районе освоения нефтяных месторождений на шельфе Северного Каспия являются составной частью мониторинга морской среды при проведении буровых работ. Подана заявка о вы-

даче патента на изобретение «Штамм РкуПоЬа^впит тутиаевагит DKS-1 для деструкции нефтяных углеводородов солоноватоводных и пресных экосистем» (приоритет от 31.10.03 № 2003131668). Материалы диссертационной работы входят в раздел «Оценка воздействия на окружающую среду» индивидуальных рабочих проектов по строительству поисково--разведочных скважин ОАО «Лукойл» в северной части Каспийского моря, а также используются в учебном процессе в институте «Биология и природопользование» Астраханского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные положения и материалы диссертации были представлены на Международном Форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2001), на Международной научно-практической конференции молодых ученых «Проблемы аквакультуры и функционирования водных экосистем» (Киев, 2002), на V Международном конгрессе «Вода: экология и технология» (Москва, 2002), на Международной конференции «Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах» (Москва, 2002), на XII Международной конференции молодых ученых «Биология внутренних вод: проблемы экологии и биоразнообразия» (п. Борок, Ярославская обл., 2002), на международной научной конференции «Проблемы мониторинга экосистем Каспийского моря» (Махачкала, 2002), на 1-м совещании по формированию программы исследований «Мониторинг и биологическая реабилитация загрязненных нефтью и нефтепродуктами территорий» (Астрахань, 2002), на конференции «Биотехнология в охране и реабилитации окружающей среды» (Москва, 2003), на Международной конференции «Рыбохозяйственная наука на Каспии: задачи и перспективы» (Махачкала, 2003), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета в 2001-2003 гг.

Публикации По материалам диссертации опубликовано 13 работ.

Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложений, изложена на 159 страницах машинописного текста, иллюстрирована 6 таблицами и 18 рисунками. Список использованной литературы включает 240 источников, из них 78 на иностранных языках.

Автор выражает благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору И.С. Дзержинской, а также сотрудникам кафедры «Прикладная биология и микробиология» Астраханского государственного-технического университета.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для написания работы послужили весенние и осенние экспедиционные исследования в 2000-2001 г.г. на шельфе Северного Каспия на лицензионном участке ОАО «Лукойл» и экспериментальные исследования на моделях в лаборатории микробиологического мониторинга кафедры «Прикладная биология и микробиология» АГТУ.

Объектом исследования являлась морская вода и гетеротрофные микроорганизмы в районе структур «Хвалынская» и «Ракушечная» Северного Каспия (рис. 1). Всего было исследовано 528 проб морской воды с поверхностного и. придонного горизонтов 66 станций. В лабораторных условиях были поставлены микроэкосистемы на естественной и стерильной морской воде в количестве 39 сосудов..

Отбор проб морской воды для исследований и проведение гидрохимических и микробиологических анализов осуществлялись в соответствии с ГОСТами и общепринятыми методиками (Родина, 1965; Романенко, Кузнецов, 1974; Киселев, 1976; ГОСТ 17.13.07-82; ГОСТ 17.1.5.05-85; Кузнецов, Дубинина, 1989; Унифицированные методы анализа вод, 1976; Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши, 1977; Руководство по методам биоло-

гического анализа морской воды и донных отложений, 1980; руководство Новикова и др., 1981; Руководство по химическому анализу морских вод, 1993).

Для моделирования процесса естественного самоочищения морской воды от нефти использовали метод микроэкосистем (Одум, 1986) в модификации И.С.Дзержинской (1987), созданной с учетом имеющихся тестов на токсичность (Методики биологических исследований, 1971; Методические указания, 1973; Методические рекомендации, 1985). Микроэкосистемы были смоделированы на естественной и стерильной морской воде с добавками от 0,1 до 2 % каспийской нефти. О самоочищающей способности воды судили по изменению суммарного содержания нефтяных углеводородов флюориметрическим методом на приборе Флюорат - 02 - 3 М (Сборник методических указаний, 1997), деструкции растворенного органического вещества (по показателю БПК), а также косвенным показателям — численности бактерий, трансформирующих загрязняющие вещества (сапрофитных и углеводородокисляющих).

Микроорганизмы, способные к деструкции нефтяных углеводородов, были выделены из проб воды Северного Каспия на минеральной среде Миллса с соавторами (Mills et al., 1978) с добавками каспийской нефти через накопительные культуры по общепринятой методике (Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений, 1980). Изучение свойств выделенных штаммов проводили по определителям (Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, 1984-1989; монографии Нестеренко с соавт., 1985; монографии Смирнова и Киприановой, 1990).

Для активизации процесса самоочищения использовался метод гнотобио-тических микроэкосистем (Одум, 1986), поставленных на морской воде, с внесением 1 % стерильной каспийской нефти и чистых культур в виде суспензии.' Сухой вес биомассы и количество жизнеспособных внесенных клеток определяли по общепринятым методикам (Д.Мейнелл, Э.Мейнелл, 1967). Активность

исследуемых штаммов оценивали по изменению суммарного количества нефтяных углеводородов флюориметрическим методом.

Для определения филогенетического положения наиболее активного и жизнеспособного штамма проводился анализ последовательности (сиквенс) его 16S рибосомного гена, который был. выполнен в Центре «Биоинженерия» института микробиологии РАН. Построение филогенетического дерева исследуемого штамма производили с помощью методов, реализованных в пакете программ TREECON (Van de Peer, De Wachter, 1994).

Статистическая обработка материала осуществлялась с помощью пакета статистического анализа программы Microsoft Excel 2000, учебного пособия Лакина (1973), а также программы STATISTICA -99.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспедиционные исследования с целью изучения микроорганизмов процесса самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения проводили на структурах «Хвалынская» и «Ракушечная» (рис. 1).

Структура «Хвалынская» находится в юго-восточной части Северного Каспия, для которой характерна значительная степень обмена вод с водами Среднего Каспия. Глубины станций на структуре «Хвалынская» составляли от 7,0 до 39,5 м, средняя глубина - 23,1 м. В районе глубоководных станций располагалась самоподъемная плавучая буровая установка «Астра», используемая для проведения поисковых буровых работ.

Структура «Ракушечная», примыкающая к взморью рек Волга и Терек, где сказывается влияние выносных течений менее глубоководная — от 3,5 до 13,5 м, средняя глубина- 7,1 м.

Рис. 1. Схема расположения станций отбора проб на шельфе Северного Каспия

Гидрометеорологические условия в период проведения экспедиционных работ весной и осенью на исследуемых структурах были типичны для данного района Каспийского моря. Температура воды весной от 7,7 до 17,6 °С, осенью - 12,7 - 23,2 °С. Соленость воды в весенний период была в интервале от 1,7 до 12,8 %, осенью -4,2-12,5 %. Максимальные значения солености воды отмечены на глубоководных станциях в районе буровой установки. Содержание кислорода в воде весной составляло от 8,6 до 15,0 мг/л, осенью - от 3,0 до 6,9 мг/л.

Распределение нефтяных углеводородов в исследуемой акватории Содержание нефтяных углеводородов в воде за время всех экспедиций составляло от 2 до 347 мкг/л, в среднем от 23,4 до 52 мкг/л и от 5,8 до 43,7 мкг/л в поверхностном и придонном горизонтах соответственно (рис. 2).

По данным весенней экспедиции 2000 г. содержание углеводородов в воде варьировало от 7,1 до 238 мкг/л, осенью 2000 г. от 2 до 347 мкг/л. Весной 2001г. их концентрация в воде составляла от 2 до 138 мкг/л, осенью 2001 г. от 2 до 342 мкг/л при ПДК 50 мкг/л (Патин, 1997).

-11В исследуемой акватории отмечены области с повышенным содержанием нефтяных углеводородов в воде — юго-западный мелководный участок в районе островов Тюлений и Чечень, а также в районе буровой установки «Астра».

Вполне очевидно, что в шельфовых водах Северного Каспия присутствуют микроорганизмы, способные к деструкции нефтяных углеводородов.

Физиологические группы микроорганизмов, гипотетически способные к окислению нефтяных углеводородов

Общепринято считать, что в процессе самоочищения воды от нефтяного загрязнения участвуют не только углеводородокисляющие, но и сапрофитные, олиго-трофные и фенолокисляющие бактерии, относящиеся к гетеротрофам.

В воде исследуемого района отмечено преобладание бактерий в поверхностном горизонте вод по сравнению с придонным (табл. 1), что видимо, обусловлено наличием температурной стратификации и большим содержанием биогенных и органических веществ в поверхностном слое. В весенних экспедициях уровень развития всех бактерий был выше, чем в осенних, что возможно, связано с повышением концентрации биогенных и органических веществ, развитием фитопланктона при увеличении стока паводковых вод.

При этом доминирующими являлись сапрофитные микроорганизмы. Их численность колебалась от сотен клеток до 200 тыс. кл /мл (табл. 1), в среднем от 4,9 тыс. до 16,4 тыс. кл/мл.

Олиготрофы по обилию значительно уступали сапрофитам, что свидетельствует о преобладании в акватории легкодоступного органического вещества, и составляли от сотен до 30 тыс. кл/мл (табл. 1), в среднем от 13 тыс. до 5,6 тыс. кл/мл.

За время экспедиционных исследований выявлены участки с максимальным обилием сапрофитов и олиготрофов - вблизи островов Тюлений и Чечень, а также в районе буровой установки. Это может быть связано с проведением поисковых буровых работ, а в мелководных участках — взмучиванием донных отложений сильными волнениями, характерными для исследуемого района.

Таблица 1. Численность физиологических групп микроорганизмов в шельфовых волах Северного Каспия, гипотетически способных к окислению нефтяных углеводородов

Время отбора проб Физиологические группы

сапрофиты, тыс. кл/мл олиготрофы, тыс. кл/мл фенолокисляющие, тыс. кл/мл углеводородокисляющие, тыс, кл/мл

поверхностный горизонт придонный горизонт поверхностный горизонт придонный горизонт поверхностный горизонт придонный горизонт поверхностный горизонт придонный горизонт

весна 2000 1-200 16,44±3,9 0.8-150 11,17±2,5 0,3-30 5,23±0,7 0,1-30 3,5±0,62 ед.кл.-20 4,8±0,63 ед.кл.-10 1,410,22 0,5-30 5,6±0,63 0,1-11 3,8±0,38

осень 2000 1-35 7,5±0,83 0,8-25 5,6±0,65 0,3-9 2,1 ±0,21 0,2-9 1,3±0,16 ед.кл.-15 3,6±0,39 ед.кл.-8 1,8±0,24 1-26 8,13±0,72 0,5-23 5,7±0,61

весна 2001 1-30 11,81 ±0,8 0,5-20 7,1 ±0,62 0,5-19 5,6±0,57 0,5-17 3,38±0,44 ед.кл.-12 1,48±0,24 ед.кл.-З 0,61*0,08 1-35 10,4810,93 0,8-30 8,2±0,85

осень 2001 1-40 6,3±0,89 0,2-40 4,9±0,78 0,4-10 2,3±0,23 0,1-6 1,4±0,16 ед.кл.-12 0,9±0,25 ел.кл.-10 0,6±0,18 0,3-30 3,4±0,63 0,2-20 2,5±0,47

Примечание: в числителе - пределы колебаний численности бактерий; в знаменателе - средняя численность бактерий

Фенолокисляющие оказались самой малочисленной группой — их численность колебалась от единичных клеток до 20 тыс. кл/мл (табл. 1), в среднем от 0,6 тыс. до 4,8 тыс. кл/мл. Максимальное обилие фенол окисляющих микроорганизмов на всех горизонтах вод отмечено в районе буровой установки.

Углеводородокисляющие являлись постоянным компонентом бактериоцено-зов воды исследуемой акватории и составляли от сотен клеток до 35 тыс. кл/мл (табл. 1), в среднем от 2,5 тыс. до 10,5 тыс. кл/мл. Особенно показательна высокая численность этих бактерий в районах, где отмечено низкое содержание нефтяных углеводородов.

При этом, чем выше количество сапрофитов и олиготрофов, тем больше среди них и бактерий, способных к окислению углеводородов. Можно предположить, что между обилием сапрофитных и олиготрофных бактерий с одной стороны и углево-дородокисляющих — с другой, существуют определенные связи.

Расчет парных коэффициентов корреляции показал, что численности сапрофитов и олиготрофов имеют функциональную связь (Я=0,54-0,85), отмечена связь уг-леводородокисляющих и фенолокисляющих с остальными группами (Я=0,31-0,86). Обнаружение этих связей, как считает В.В. Ильинский (2000), может свидетельствовать как об эвригетеротрофности бактериопланктона (т.е. о его способности к росту, как на бедных, так и на богатых органических средах), так и о том, что способность к росту на питательных средах, независимо от их состава, определяется состоянием микробного сообщества в конкретной акватории. Отсюда следует, что с ростом численности жизнеспособных бактерий в любой акватории возрастает и величина той части их популяции, которая способна к окислению углеводородов.

Изучение углеводородокисляющих микроорганизмов в морских водах обычно связывают с загрязнением их нефтью и нефтепродуктами. Некоторыми отечественными исследователями было предложено использовать их численность для того, чтобы картировать загрязненность морских вод нефтью (Цыбань, 1976, 1980; Миронов, 1971, 1980), а саму группу микроорганизмов, способных к росту на нефти и нефтепродуктах считать «индикаторной». Однако известно, что углеводородокис-ляющие бактерии широко распространены в природе, их пищевые потребности раз-

нообразны и среди них нет узкоспециализированных форм (Шлегель, 1972; 1987). Согласно современным представлениям (Ильинский, 2000; Бердичевская и др., 1991; Янушка, 1990; Салманов, 1999) углеводородокисляющие являются постоянным компонентом микробиоценозов, независимым от уровня загрязнения нефтепродуктами.

Корреляционный анализ показал, что нефтяные углеводороды не входят в число факторов влияющих на численность гетеротрофных бактерий, в том числе уг-леводородокисляющих. Следовательно, эта группа микроорганизмов не может служить надежным индикатором нефтяного загрязнения морской среды.

Вполне очевидно, что гетеротрофные бактерии в исследуемой акватории обладают способностью участвовать в процессе самоочищения воды от нефтяного загрязнения, в противном случае началась бы аккумуляция этих соединений в воде.

Моделирование процесса естественного самоочищения морской воды от

нефти

В модельных экосистемах, созданных для исследования способности самоочищения морской воды от нефтяного загрязнения в первые сутки нефть является фактором, подавляющим развитие некоторых сапрофитов, не растущих на средах с нефтью. Для углеводородокисляющих нефтяное загрязнение вносит дополнительный источник углерода, и численность этих бактерий возрастает (табл. 2).

Установлено, что максимальная деструкция нефти в морской воде наблюдается в течение первых трех суток (рис. 3) и совпадает с логарифмической стадией развития бактерий. В первом варианте эксперимента (0,1 % нефти) убыль нефтяных углеводородов составила 283 %, во втором (1 % нефти) - 31,6 %, в третьем (2 % нефти) - 35,7 %, в контроле со стерильной морской водой от 3 до 5 %

Через 10 суток отмечен второй пик развития сапрофитов, для углеводородо-кисляющих - это экспоненциальная фаза роста - их численность возрастает на порядок. Во всех опытных вариантах БПК увеличивается в сравнении с контролем. При этом убыль нефтяных углеводородов составила: в первом варианте 41,9 %, во втором - 55 %, в третьем - 54,6 %, в контроле - от 5 до 7 %.

Таблица 2. Численность и биохимическая активность (по БПК„оли) микроорганизмов в мнкроэкоснстемах

Показатели Варианты экспериме нта Точки отбора проб в микроэкосистемах, имитирующих щения морской воды от нефтяного заг процесс естественного самоочи-рязнения, сутки

0 1 3 5 10 15 20 30

Численность са-профитов, кл/мл Контроль 9,5Х 104 4,4Х 104 З.ЗХ 104 1,6X103 3,1Х 104 2,8X103 2,8Х 103 2,5 X 103

I вариант 9,5 X 10" 6.5Х 103 3,2Х 105 1,4Х 104 2,5Х 105 1.3Х 104 3,1Х 10$ 7,IX 104

2 вариант 9,5Х 104 7,6Х 10' 1,7Х 105 1,8Х 104 4,4Х 105 1,5Х 104 3,2Х 10' 1,7Х 104

3 вариант 9,5X104 8,7Х 103 3,2Х 105 3,5Х 104 2,IX 105 1,4Х 104 2,6Х 105 2,ЗХ 104

Численность угле-водородо-КИСЛЯ Ют щих, кл/мл Контроль 1,6Х 103 1,8Х 105 1.6Х103 1,2Х Юэ 1,2Х 104 1,2Х 104 1,2Х 104 1,1Х 103

1 вариант 1,6Х 103 1,8Х 104 1,7Х 105 4,ЗХ 104 9,9Х 105 9,0Х 106 '6,IX 105 2,7Х 103

2 вариант 1,6Х 103 2,бХ Ю4 1,1Х Ю5 2,9Х 104 5,7Х 105 9,4Х 106 8,4Х 105 3,1Х 103

3 вариант 1,6Х 103 3,6Х 104 2,IX 105 4,7Х 104 7,0Х 10! 9,9Х 106 9,9Х 105 4,0Х 103

БПКП0ЛИ, мг Ог /л Контроль 6,88 7,5 6,3 4,72 5 3,26 3 2,59

1 вариант 6,88 8.5 10,7 3,66 9,5 9 8,5 2,5

2 вариант 6,88 9,84 11,3 3,5 10,4 10 9 3

3 вариант .6,88 10,1 12,1 4 И 11 10 2,6

Примечания: I вариант-микроэкосистемы с 0,1 % нефти

2 вариант - микроэкоеистемы с 1 % нефти

3 вариант - микроэкоеистемы с 2 % нефти

эоо

-а

исходная

Зсут.

Юсут.

20сут.

ЗОсут

—1 вариант <0.1% нефти) М^*™2адрмамт(1%н«фтм>

3 вариант {2% нефти) |

Рис. 3. Динамика нефтяных углеводородов в микроэкосистемах

На 20 сутки экспозиции в опытных вариантах отмечен третий пик развития сапрофитов и снижение численности углеводородокисляющих при повышении физиологической активности, определяемой по БПК. К этому времени в первом варианте убыль нефтяных углеводородов составила 50,7 %, во втором - 64,7 %, в третьем - 70,9 %, в контроле - от 7 до 9 %. Периодические колебания численности микроорганизмов свидетельствуют о том, что внесенная нефть не только не оказывает инги-бирующего влияния на микробиоценозы морской воды, но и стимулирует их развитие.

Спустя 30 суток экспозиции в микроэкосистемах с внесением нефти отмечено снижение численности всех исследуемых групп бактерий и БПК. При этом деструкция нефтяных углеводородов шла медленнее, видимо, это связано с тем, что к этому времени остаются труднодоступные нефтяные фракции. Убыль нефтяных углеводородов составила 53,2 % в первом, 70,3 % во втором и 78 % в третьем вариантах опыта, в контроле от 9 до 11 %.

Таким образом, установлено, что в модельных микроэкосистемах наблюдается процесс самоочищения морской воды, который активен при различной степени нефтяного загрязнения. .

Выделение и изучение свойств микроорганизмов - деструкторов нефти

Из шельфовых вод Северного Каспия выделены два штамма микроорганизмов, доминирующие при высеве на плотные среды с нефтью и нефтепродуктами.

Штамм № 1 при культивировании на МПА образует выпуклые, блестящие, слизистые, круглые с ровным краем колонии, 1-2 мм в диаметре. Пигментация колоний от светло-розовой до красной. На МПБ образует однородную муть и осадок, на жидкой среде Миллса с нефтью в стационарных условиях появляется пленка розового цвета. Штамм представляет собой грамвариабельные прямые, подвижные, не образующие спор палочки. Культура является аэробной, оксидазоположительной, каталазоположительной, галотолерантной (рост до 20 % КаС1), не гидролизует крахмал, казеин, пектин и целлюлозу, не разжижает желатин, не образует сероводород и индол, восстанавливает нитраты в нитриты, образует кислоту из глюкозы, не окисляет лактозу. Выделенный микроорганизм не имеет аргининдегидролазу, лизин - и орнитиндекарбоксилаз, уреазы, фенилаланиндезаминазы, |}-галактозидазы, не утилизирует цитрат и малонат натрия, цитрат натрия с глюкозой.

Штамм № 2 при культивировании на МПА растет в виде бесцветных плоских колоний с расползающимися краями. Представляет собой прямые подвижные тонкие грамотрицательные палочки, не образующие спор. Культура является аэробной, оксидазоположительной, каталазоположительной. Рост на МПБ сопровождается образованием мути, хорошо растет на МПБ с 7 % №С1, не растет на бульоне с 10 % содержанием соли. На среде Миллса рост сопровождается появлением пленки. Выделенный микроорганизм имеет аргининдегидролазу, но не имеет лизин- и орнитиндекарбоксилаз, уреазы, фенилаланиндезаминазы, (} -галактозидазы. Не образует сероводород и индол, не утилизирует цитрат и малонат натрия, цитрат натрия с глюкозой. Усваивает глюкозу, арабинозу, мальтозу, не усваивает маннит, сахарозу, лактозу, инозит, сорбит. Не способен к денитрификации, не способен к анаэробной ферментации глюкозы, в аэробных условиях окисляет глюкозу до кислоты. Не разжижает желатин.

Выделенные штаммы хорошо растут на жидких и плотных средах с нефтью и нефтепродуктами, что позволило использовать их в качестве активных деструкторов

нефтяных углеводородов в микроэкосистемах, созданных для активизации процесса самоочищения морской воды от нефтяного загрязнения.

Активизация процесса самоочищения внесением выделенных микроорганизмов

В модельные экосистемы, созданные для активизации процесса самоочищения, вносились суспензии выделенных штаммов в количестве 106 бактериальных клеток в 1 мл при сухом весе биомассы штамма № 1 - 92,4 мг/л, штамма № 2 - 83,3 мг/л.

Рис. 4. Активизация процесса самоочищения от нефтяных углеводородов в микроэкосистемах внесением активных штаммов.

В результате эксперимента установлено, что в микроэкосистемах наиболее активное окисление нефтяных углеводородов наблюдалось в течение первых 3 суток и через 30 суток экспозиции их убыль составила с внесением штамма №. 1 - 96 %, штамма № 2 - 89,4 %, смеси штаммов - 96,6 %, в контроле - 70,3 % (рис. 4). Следова-

тельно, штамм № 1 активизирует процесс естественного самоочищения морской воды на 25,7 %, штамм № 2 - на 19,1 %, смесь штаммов - на 26,3 %.

Таким образом, оба штамма показали высокую деструкционную способность по отношению к нефтяным углеводородам. Однако, при длительном культивировании в лаборатории в одинаковых условиях штамм № 2 оказался нежизнеспособным, что делает его непригодным для целей экологической биотехнологии, поэтому только со штаммом № 1 проводился филогенетический анализ для установления его таксономического статуса.

В результате анализа определена значительная часть последовательности гена ^ рРНК (1375 нуклеотидов) выделенного штамма, что соответствовало позициям с 55 по 1465 по номенклатуре E.coli.

ч\Г" РЬу!1оЬас1епит тугв'тасеагит НМ35

I п п->,

^РИу11оЬас1епит тугБтасеагит 1АМ 13584 РкуИоЬшегтт тугь'тасеагит 1АМ 13587 Штамм № 1

Рзеис1ат'1поЬас1ег заИсу!а1ох1с1ап5 ВЫ12Т АциатхсгоЫит с1е/1ти Б5М 11603т Ое/1и\чЬааег 1шаЧае ОБМ11099т ; ГАттоЬас1ег ат'то\'огапз 05М7048Т СИеШоЬааег ИеШгН 0БМ645()Т ЩАт'тоЬаМег т'^Шаепж ОБМ7050Т АттоЬааег aganoensis ОБМ7051т ' МехогМюЫит сИасоете РЯ_5 и^МезогЫгоЫит 1оЧ иБОА 3467т МезогЫюЫит Ысеп иРМ-Са7т ^МезогЫгоЫит ЧатЪапепье и8БА 3592т

МехогЫгоЬшт те<И1еггапеит иРМ-Са36т \Mesorhizobium атогрИае АССС 19бб5т п\ГМе*огЫгоЫит р1ип/агтт ЬМв 11892т МезогЫгоЬтт Ииакип 1Р015243Т

Рис. 5. Филогенетическое положение штамма № 11

Филогенетический анализ показал, что изучаемый штамм относится к си-подклассу протеобактерий, к кластеру членов семейства РЬуПоЬайепасеа. Внутри этого семейства изучаемый штамм был ближе всего к представителям единственного вида рода РЬуИоЬайегшт - Р. тугетасеагит, обнаруживая с ним 97,0 - 97,5 % сходства последовательностей (рис. 5).

Таким образом, исследования по установлению таксономического статуса штамма № 1 позволили отнести его к виду РЬуИоЬайегшт тугетасеагит.

В связи с тем, что впервые доказана деструкционная способность штамма РЬуИоЬайегшт тугетасеагит по отношению к нефтяным углеводородам, подана заявка о выдаче патента на изобретение «Штамм Рку11оЬас1впыт тутпасвагыт БК5-1 для деструкции нефтяных углеводородов солоноватоводных и пресных экосистем» (приоритет от 31.10.03 № 2003131668).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные ранее микробиологические исследования Каспийского моря (Буткевич, 1938; Евдокимов, 1937; Осницкая, 1954; Крисе, 1956; Цыбань, 1976; Попова, 1978; Эфендиева, 1979; Салманов, 1981, 1999; Иванов, Сокольский, 2000) касались деятельности различных групп микроорганизмов, общих вопросов продукции и деструкции органического вещества.

В настоящее время в связи с освоением месторождений углеводородного сырья на шельфе Северного Каспия особый интерес представляет изучение микроорганизмов процесса самоочищения воды от нефтяного загрязнения.

Наши исследования позволили установить, что микроорганизмы шельфовых вод Северного Каспия принимают активное участие в процессе самоочищения от нефтяного загрязнения. Об этом свидетельствует наличие микроорганизмов различных физиологических групп в районах с повышенным уровнем нефтяного загрязнения, а также их способность к деструкции нефтяных углеводородов.

быть связано с проведением поисковых буровых работ, а в мелководных участках -взмучиванием донных отложений сильными волнениями, характерными для исследуемого района.

Углеводородокисляющие бактерии являлись постоянным компонентом бакте-риоценозов воды исследуемой акватории.

Проведенный корреляционный анализ позволил установить, что численность углеводородокисляющих бактерий не может служить количественным показателем загрязнения водной среды нефтяными углеводородами, что подтверждает мнение других авторов (Янушка, 1990; Салманов, 1999; Ильинский, 2000).

Процесс естественного самоочищения морской воды активен при различной степени нефтяного загрязнения, что подтверждается экспериментальными данными. Причем, максимальное разрушение нефти бактериями происходит в течение первых трех суток в период логарифмической стадии их роста, что согласуется с литературными данными (Goma et al., 1973; Репу, 1973; ZoBell, 1973; Спонти, 1979).

Штаммы, доминирующие в пробах воды Северного Каспия, показали высокую способность к деструкции нефтяных углеводородов в модельных экосистемах. Так штамм № 1 активизирует процесс естественного самоочищения воды на 25,7 %, штамм № 2 — на 19,1 %, смесь штаммов — на 26,3 %.

На основе филогенетического анализа более жизнеспособный штамм № 1 идентифицирован, как. Phyllobacterium myrsinacearum. По данным литературы (Knosel, 1962; Lambert et al, 1990; Megan M.McCoy, 2000; Rojas et. al., 2001; Mergaert et al, 2002) этот вид встречается в узелках листьев мангровых растений, корнях сахарной свеклы и почве. Информации о нем как о деструкторе нефти и нефтепродуктов не обнаружено. Подана заявка о выдаче патента на изобретение, которое предназначено для использования в экологической биотехнологии, микробиологии при разработке способов биологической очистки водных экосистем бактериальным штаммом PhyHobacterium myrsinacearum от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.

Таким образом, проведенные исследования показали, что в шельфовых водах Северного Каспия наблюдается процесс самоочищения от нефтяного загрязнения, в

основе которого лежит деятельность микроорганизмов, таких как РИуПоЪайегшт

тугетасеагит, способных к деструкции нефтяных углеводородов.

ВЫВОДЫ

1. Содержание нефтяных углеводородов в воде Северного Каспия за период исследований составляло от 2 до 347 мкг/л с повышенным уровнем загрязнения в районе буровой установки и вблизи островов Тюлений и Чечень.

2. Численность сапрофитов в районе исследований составляла от сотен клеток до 200 тыс. кл/мл, олиготрофов - до 30 тыс. кл/мл, углеводородокисляющих - до 35 тыс. кл/мл. фенолокисляющих - от единичных клеток до 20 тыс. кл/мл.

3. Максимальное количество сапрофитов и олиготрофов отмечено на станциях вблизи островов Тюлений и Чечень, а также в районе буровой установки, где зарегистрирована также максимальная численность фенолокисляющих бактерий. Это связано с проведением поисковых буровых работ, а в мелководных районах — взмучиванием донных отложений сильными волнениями, характерными для исследуемого района. Распределение углеводородокисляющих бактерий носило равномерный Характер.

4. Корреляционные связи между численностью исследуемых групп микроорганизмов свидетельствуют об эвригетеротрофности бактериопланктона, обилие которого определяется конкретной гидролого-гидрохимической ситуацией. Значимых корреляционных связей между численностью углеводородокисляющих бактерий и содержанием нефтяных углеводородов в воде не отмечено, что не позволяет использовать данную группу микроорганизмов в качестве индикаторов нефтяного загрязнения.

5. При моделировании естественного самоочищения морской воды максимальное разрушение нефти происходит в течение первых трех суток. Убыль нефтяных углеводородов через 30 суток экспозиции в первом варианте (0,1% нефти) составила 53,2 %, во втором (1% нефти) - 703 %, в третьем (2% нефти) - 78 %, в контрольных вариантах со стерильной водой от 9 до 11 %.

6. Бактериальные штаммы, выделенные из шельфовых код Северного Каспия, показали высокую способность активизировать процесс естественного самоочищения морской воды от нефти - штамм № 1 на 25,7 %, штамм № 2 - на 19,1 %, смесь штаммов - на 263 %. На основе филогенетического анализа наиболее активный и жизнеспособный штамм № 1 идентифицирован как Phyllobacterium myrsinacearum, не известный ранее как деструктор нефтяных углеводородов.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Сопрунова О.Б., Куликова И.Ю. Исследование процессов бактериального разрушения нефтепродуктов в морской воде // Труды Международ. Форума по проблемам науки, техники и образования. Том 3 . - М.: Академия наук о Земле, 2001.-С. 22-24.

2. Куликова И.Ю. Самоочищение морских вод от нефтяного загрязнения // Проблемы аквакультуры и функционирования водных экосистем. Сборник матер. Междунар. науч.- практич. конф. молодых ученых. Киев, 2002. - С. 158-160.

3. Куликова И.Ю. Микробиологическое самоочищение морской воды от нефтяных остатков // Вода: экология и технология. Материалы .V Международ, конгресса (ЭКВАТЕК, 2002.). - Москва, 2002. - С. 89:

4. Kulikova I. Microbiologic self-purification of marine water from petroleum residue //5 th International Congress Ecwatech - 2002. Water: Ecology and Technology, -Moscow, 2002.-P. 60.

5. Куликова И.Ю. Самоочищение морских вод от нефтяного загрязнения // Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах. Материалы Междунар. конференции. - Москва, МГУ, 2002. - С. 130.

6. Куликова И.Ю. О самоочищении Северного Каспия от нефтяного загрязнения// Биология внутренних вод: проблемы экологии и биоразнообразия. Тезисы докладов XII Междунар. конференция молодых ученых, п. Борок, 2002. -С. 179.

7. Куликова И.Ю. Особенности токсичного действия нефти на водные микробиоценозы // Современные проблемы водной токсикологии. Сборник тез.

докл. Всеросс. конф.с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья, п. Борок, 2002. - С. 91.

8. Куликова И.Ю. О самоочищении Северного Каспия от нефтяного загрязнения //Биология внутренних вод: проблемы экологии и биоразнообразия. Матер. Междунар. конференции молодых ученых, п. Борок, 2002. - С. 124-131.

9. Куликова И.Ю. Микробиологический мониторинг северной части Каспийского моря // Проблемы мониторинга экосистем Каспийского моря. Сборник матер. Международ, науч. конф. Махачкала, 2002. - С. 22-23.

Ю.Куликова И.Ю. Использование микроорганизмов в процессах деструкции нефти // Мониторинг и биологическая реабилитация загрязненных нефтью и нефтепродуктами территорий. Матер. I- го совещания. Астрахань.. -М.: МАКСПресс, 2002. - С.39.

11.Дзержинская И.С., Куликова И.Ю. Биодеградация нефтяных углеводородов микроорганизмами морской воды // Биотехнология в охране и реабилитации окружающей среды. Труды Междунар. биотехнологического центра МГУ, М.: Изд-во ФИАН, 2003. - С. 86-90.

12.Куликова И.Ю. Оценка воздействия нефтяного загрязнения на микробиологическое состояние воды Северного Каспия // Рыбохозяйственная наука на Каспии: задачи, и перспективы. Сборник статей Междунар. конф. Астрахань. — Изд-во КаспНИРХ, 2003. - С. 98-100.

13.Дзержинская И.С., Куликова И.Ю., Сопрунова О.Б. Штамм РИуПоЪайегшт тугапасеагит БО-1 для деструкции нефтяных углеводородов солоновато-водных и пресных экосистем. - Заявка на выдачу патента на изобретение № 2003131668, приоритет от 31 октября 2003 г.

Тип АГТУ зак. 5 тир. 100 экз. от 08.01.2004 г.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Куликова, Ирина Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. БИОДЕСТРУКЦИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

МИКРООРГАНИЗМАМИ.

Глава II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава III. МИКРООРГАНИЗМЫ ПРОЦЕССА САМООЧИЩЕНИЯ ШЕЛЬФОВЫХ ВОД СЕВЕРНОГО КАСПИЯ ОТ НЕФТЯНОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ.

ЗЛ. Распределение нефтяных углеводородов в исследуемой акватории.

3.2. Физиологические группы микроорганизмов, гипотетически способные к окислению нефтяных'углеводородов

3.2.1. Сапрофиты.

3.2.2. Олиготрофы.

3.2.3. Фенолокисляющие.

3.2.4. Углеводородокисляющие.

Глава IV. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА САМООЧИЩЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ ОТ НЕФТИ.

4.1. Моделирование процесса естественного самоочищения.

4.2. Выделение и изучение свойств микроорганизмов - деструкторов нефти.

4.3. Активизация процесса самоочищения воды внесением выделенных микроорганизмов.

4.4. Идентификация наиболее активного и жизнеспособного штамма.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Микроорганизмы в процессе самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения"

В отличие от ксенобиотиков углеводороды нефти непрерывно поступают в морскую среду за счет подводных выходов нефти из морских месторождений на дне. Такие же или близкие по составу углеводороды продуцируются в результате биосинтетических процессов в живых организмах (Миронов, 1973, 1985; Патин, 1997; Немировская, 2000). Поэтому многие углеводороды являются естественными компонентами органического вещества незагрязненных водных экосистем, а природные микробные ценозы генетически адаптированы к их разрушению (Коронелли и др., 1993; Ильинский, 2000).

Самоочищение экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами является стадийным биогеохимическим процессом трансформации загрязняющих веществ, где микробное окисление углеводородов - ведущий фактор процесса элиминации нефти. В результате деятельности микроорганизмов происходит трансформация нефти до простых соединений и, тем самым, включение углеводородных компонентов в общий круговорот углерода в океане.

В силу высокой пластичности обменных процессов микробные популяции являются мощным фактором процессов самоочищения природных вод от нефтяного загрязнения. В отдельную группу большинство исследователей выделяет углеводородокисляющих - представителей гетеротрофных микроорганизмов, способных к окислению нефтяных углеводородов. Изучение углеводородокисляющих микроорганизмов в природных экосистемах обычно связывают с загрязнением их нефтью и нефтепродуктами. Некоторыми отечественными исследователями было предложено использовать их численность для того, чтобы картировать загрязненность водных экосистем нефтью (Миронов, 1971, 1980; Цыбань, 1976; Марголина, 1967, 1973), а саму группу микроорганизмов, способных к росту на нефти и нефтепродуктах считать «индикаторной». Однако известно, что углеводородокисляющие бактерии широко распространены в природе, их пищевые потребности разнообразны и среди них нет узкоспециализированных форм (Шлегель, 1972; 1987). По последним данным литературы (Ильинский, 1979; 2000; Янушка, 1990; Бердичевская и др.,1991; Салманов, 1999; Уцов и др., 1999) эта группа бактерий является постоянным компонентом микробиоценозов, независимым от уровня загрязнения нефтепродуктами. Микроорганизмы, способные к деструкции нефтяных углеводородов, могут входить в различные физиологические группы, в том числе сапрофитные, олиготрофные и фенолокисляющие, поэтому их можно считать гипотетически активными.

Северный Каспий является уникальной акваторией, гидролого-гидрохимический режим которой формируется сложными процессами, обусловленными частой штормовой активностью, конвергенцией вод, мелководно-стью, изменчивостью солености и влиянием речного стока. В связи с освоением шельфа Северного Каспия нефтяные углеводороды могут стать дополнительным фактором загрязнения морской среды.

Именно в ситуации освоения нефтяных месторождений представляет интерес изучение в этой акватории изучение процесса самоочищения и микроорганизмов, обладающих способностью разрушать нефтяные углеводороды. Целью настоящей работы явилось исследование микроорганизмов процесса самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения.

В связи с этим в задачи исследования входило:

1. Выявить в исследуемой акватории районы с повышенным содержанием нефтяных углеводородов

4. Выделить и изучить свойства активных штаммов микроорганизмов -деструкторов нефти.

5. Изучить возможность активизации процесса самоочищения внесением выделенных микроорганизмов.

6. Идентифицировать наиболее активный и жизнеспособный штамм.

Научная новизна. В работе показано, что шельфовые воды Северного

Каспия в районе освоения месторождений углеводородного сырья обладают способностью к самоочищению от нефтяного загрязнения. Впервые выделен и изучен новый штамм Phyllobacterium myrsinacearum, способный к деструкции нефтяных углеводородов.

Практическая значимость работы. Результаты комплексных микробиологических и гидролого-гидрохимических наблюдений в районе освоения нефтяных месторождений на шельфе Северного Каспия являются составной частью мониторинга морской среды при проведении буровых работ. Подана заявка о выдаче патента на изобретение «Штамм Phyllobacterium myrsinacearum DKS-1 для деструкции нефтяных углеводородов солоноватоводных и пресных экосистем» (приоритет от 31.10.03 № 2003131668). Материалы диссертационной работы входят в раздел «Оценка воздействия на окружающую среду» индивидуальных рабочих проектов по строительству поисково-разведочных скважин ОАО «Лукойл» в северной части Каспийского моря, а также используются в учебном процессе в институте «Биология и природопользование» Астраханского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные положения и материалы диссертации были представлены на Международном Форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 2001), на Международной научно-практической конференции молодых ученых «Проблемы аквакультуры и функционирования водных экосистем» (Киев, 2002), на V Международном конгрессе «Вода: экология и технология» (ЭКВАТЕК, 2002) (Москва, 2002), на Международной конференции «Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах» (Москва, 2002), на XII Международной конференции молодых ученых «Биология внутренних вод: проблемы экологии и биоразнообразия» (п. Борок, Ярославская обл., 2002), на международной научной конференции «Проблемы мониторинга экосистем Каспийского моря» (Махачкала, 2002), на I -м совещании по формированию программы исследований «Мониторинг и биологическая реабилитация загрязненных нефтью и нефтепродуктами территорий» (Астрахань, 2002), на конференции «Биотехнология в охране и реабилитации окружающей среды» (Москва, 2003), на Международной конференции «Рыбохозяй-ственная наука на Каспии: задачи и перспективы» (Махачкала, 2003), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета в 2001-2003 гг.

Публикации По материалам диссертации опубликовано 13 работ.

Заключение Диссертация по теме "Гидробиология", Куликова, Ирина Юрьевна

выводы

Содержание нефтяных углеводородов в воде Северного Каспия за период исследований составляло от 2 до 347 мкг/л с повышенным уровнем загрязнения в районе буровой установки и вблизи островов Тюлений и Чечень. Численность сапрофитов в районе исследований составляла от сотен клеток до 200 тыс. кл/мл, олиготрофов - до 30 тыс. кл/мл, углеводородокисляющих - до 35 тыс. кл/мл, фенолокисляющих - от единичных клеток до 20 тыс. кл/мл.

Максимальное количество сапрофитов и олиготрофов отмечено на станциях вблизи островов Тюлений и Чечень, а также в районе буровой установки, где зарегистрирована также максимальная численность фенолокисляющих бактерий. Это связано с проведением поисковых буровых работ, а в мелководных районах - взмучиванием донных отложений сильными волнениями, характерными для исследуемого района. Распределение углеводородокисляющих бактерий носило равномерный характер.

Корреляционные связи между численностью исследуемых групп микроорганизмов свидетельствуют об эвригетеротрофности бактериопланктона, обилие которого определяется конкретной гидролого-гидрохимической ситуацией. Значимых корреляционных связей между численностью углеводородокисляющих бактерий и содержанием нефтяных углеводородов в воде не отмечено, что не позволяет использовать данную группу микроорганизмов в качестве индикаторов нефтяного загрязнения.

При моделировании естественного самоочищения морской воды максимальное разрушение нефти происходит в течение первых трех суток. Убыль нефтяных углеводородов через 30 суток экспозиции в первом варианте (0,1% нефти) составила 53,2 %, во втором (1% нефти) - 70,3 %, в третьем (2% нефти) - 78 %, в контрольных вариантах со стерильной водой от 9 до 11 %. Бактериальные штаммы, выделенные из шельфовых вод Северного Каспия, показали высокую способность активизировать процесс естественного самоочищения морской воды от нефти - штамм № 1 на 25,7 %, штамм № 2 - на 19,1 %, смесь штаммов - на 26,3 %. На основе филогенетического анализа наиболее активный и жизнеспособный штамм № 1 идентифицирован как Phyllobacterium myrsinacearum, не известный ранее как деструктор нефтяных углеводородов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные ранее микробиологические исследования Каспийского моря (Буткевич, 1938; Евдокимов, 1937; Осницкая, 1954; Крисс, 1956; Цыбань, 1976; Попова, 1978; Эфендиева, 1979; Салманов, 1981, 1999; Иванов, Сокольский, 2000) касались деятельности различных групп микроорганизмов, общих вопросов продукции и деструкции органического вещества.

Были выявлены участки акватории с повышенным содержанием нефтяных углеводородов - в районе плавучей буровой установки и островов Тюлений и Чечень. Здесь же обнаружено максимальное обилие сапрофитов и олиготро-фов. Это может быть связано с проведением поисковых буровых работ, а в мелководных участках - взмучиванием донных отложений сильными волнениями, характерными для исследуемого района.

Углеводородокисляющие бактерии являлись постоянным компонентом бактериоценозов воды исследуемой акватории.

Штаммы, доминирующие в пробах воды Северного Каспия, показали высокую способность к деструкции нефтяных углеводородов в модельных экосистемах. Так штамм № 1 активизирует процесс естественного самоочищения воды на 25,7 %, штамм № 2 - на 19,1 %, смесь штаммов - на 26,3 %.

На основе филогенетического анализа более жизнеспособный штамм № 1 идентифицирован как Phyllobacterium myrsinacearum. По данным литературы (Knosel, 1962; Lambert et al, 1990; Megan M.McCoy, 2000; Rojas et. al., 2001; Mergaert et al, 2002) этот вид встречается в узелках листьев мангровых растений, корнях сахарной свеклы и почве. Информации о нем как о деструкторе нефти и нефтепродуктов не обнаружено. Подана заявка о выдаче патента на изобретение, которое предназначено для использования в экологической биотехнологии, микробиологии при разработке способов биологической очистки водных экосистем бактериальным штаммом Phyllobacterium myrsinacearum от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.

Таким образом, проведенные исследования показали, что в шельфовых водах Северного Каспия наблюдается процесс самоочищения от нефтяного загрязнения, в основе которого лежит деятельность микроорганизмов, таких как Phyllobacterium myrsinacearum, способных к деструкции нефтяных углеводородов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Куликова, Ирина Юрьевна, Москва

1. Беляев С.С., Борзенков И.А., Милехина Е.И., Чарахчьян И.А., Иванов М.В. Развитие микробиологических процессов в разрабатываемых пластах Ромашкинского нефтяного месторождения//Микробиология. 1990. -Т. 59. - Вып.6. - С. 1118 - 1125.

2. Бенжицкий А.Г. Нефтяные контаминанты в гипонейстали морей и океанов. Киев: Наук, думка, 1980. - 120 с.

3. Бердичевская М.В., Ившина И.Б., Нестеренко О.А., Шеховцов В.П. Свойства и видовой состав родококков пластовых вод Пермского Прикамья, окисляющих углеводороды// Микробиология. 1984. - Т. 53. -Выл. 4. - С. 681 - 685.

4. Бердичевская М.В., Козырева Г.И., Благиных А.В. Численность, видовой состав и оксигеназная активность углеводородокисляющего сообщества нефтезагрязненных речных акваторий Урала и Западной Сибири// Микробиология. 1991,- Т. 60. -№ 6. - С. 122 - 128.

5. Бирхнгтехер Э. Нефтяная микробиология. М.: Изд-во иностр. лит., -1957.-375 с.

6. Богдашкина В.И., Петросян B.C. Экологические аспекты загрязнения водной среды нефтяными углеводородами, пестицидами и фенолами// Экологическая химия водной среды. -М.: Институт химической физики АН СССР, 1988. С. 62 - 78.

7. Бокова Е.И. Окисление этана и пропана некоторыми видами микобакте-рий//Микробиология. 1954. - Т. 23. - Вып. 1. - С. 15-21.

8. Бубнова Н.П. и др. Методические указания гидрометеорологическим станциям и постам по отбору, подготовке проб воды и грунта на химический и гидробиологический анализ,- М.: Гидрометеоиздат, 1980. 14 с.

9. Булыгина Е.С., и др. // Микробиология. 2002. - № 4. -С. 1-9.

10. Буткевич B.C. О бактериальном населении Каспийского и Азовского морей//Микробиология. 1938.-Т. 7 (9/10).-С. 1021-1055.

11. Буфетова М.В. Самоочищение морской среды в отношении радиоактивных и химических загрязнений и определяющие его факторы. // Тез. докл. конф. молодых ученых Мурманского морского биологич. ин-та. -Апатиты, 1999. С. 17-19.

12. Вербина Н.М. Гидромикробиология с основами общей микробиологии. -М.: Пищевая промышленность, 1980. 288 с.

13. Ворошилова JI.A., Дианова Е.В. О бактериальном окислении нефти и ее миграции в природных водоемах// Микробиология. 1950. - Т. 19. - № 3. -С. 203 - 210.

14. Гак Д.З. Влияние температуры на самоочищение воды от некоторых загрязняющих веществ// Гидробиол. ж-л. 1983. Т. 19. - № 5. - С. 67 - 70.

15. Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР: В 2 т./ Т. 2: Каспийское море. Вып. 1 - 3. -J1.: Гидрометиздат, 1986. - 268 с.

16. Головлев E.JI. Генетика, таксономия и физиологическая активность ак-тиномицетов. М.: Наука, 1981. 242 с.

17. Горбенко Ю.А. Экология и практическое значение морских микроорганизмов. Киев: Наук, думка, 1999. - 160 с.

18. Горлатов С.Н., Беляев С.С. Аэробная микрофлора нефтяного месторождения и ее способность к деструкции нефти// Микробиология. 1984. - Т. 53. -№ 5.-С. 843 - 849.

19. Горленко В.М., Кузнецова В.А. Бактериальное восстановление сульфатов при совместном культивировании Desulfovibrio desulfuricans и углеводородокисляющих бактерий на минеральной среде с нефтью// Прикладная биохимия и микробиология. 1966. - № 2. - С. 122.

20. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. М., 1982. - 12 с.

21. ГОСТ 17.1.5.05-85. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков. М., 1985. - 13 с.

22. Гусев М.В., Коронелли Т.В., Линькова М.А., Ильинский В.В. Влияние выделений и клеточной биомассы цианобактерий на углеводородокисляющие микобактерии// Микробиология. 1982. - Т. 51. - Вып. 1. - С. 152 - 155.

23. Гусев М.В., Сенцова О.Ю., Коронелли Т.В., Федоров В.Д. Функционирование микроорганизмов в водных экосистемах. Микробиологическое разрушение нефтепродуктов в Северном Ледовитом океане// Биологические науки. 1977. - № 8. - С. 110 - 119.

24. Дермичева С.Г. Формирование углеводородокисляющего бактериоцено-за под действием факторов морской среды: Дис. . канд. биол. наук. -М., 1987. 173 с.

25. Дзержинская И.С. Интенсификация процессов редукции в специфических экосистемах: Автореф. дис. . канд. биол. Наук. М., 1987. - 24 с.

26. Евдокимов Д.И. К микробиологическому исследованию заливов Комсомолец (Мертвый Култук) и Кайдак// Труды по комплекс, изуч. Каспийского моря, 1937.-Вып. 1. -Ч. 1. - С. 213-230.

27. Евдокимова Г.А., Месяц С.П., Мозгова Н.П. Пути биодеградации нефти в водоемах высоких широт.// Интродукция микроорганизмов в окружающую среду: Тез. докл. конф. 17-19 мая 1994 г. М., 1994. - С. 33.

28. Еремеева С.В. Нефтеокисляющие микроорганизмы природных и техногенных экосистем аридной зоны. Дис. . канд. биол. наук. Астрахань, 2000. - 120 с.

29. Затучная Б.М. Некоторые результаты моделирования процесса распада нефти в морской среде/ Труды ГОИН. 1975. - Вып. 127. - С. 46 - 54.

30. Звягинцева И.С., Суровцева Э.Г., Поглазова М.Н., Ивойлов B.C., Беляев С.С. Деградация нефтяных масел нокардиеподобными бактериями// Микробиология. 2001. - Т. 70. - № 3. - С. 321 - 328.

31. Зубакина А.Н. Процессы химического и бактериального окисления углеводородов нефтяного происхождения в морской воде при относительно низких температурах// Труды ГОИН. 1978. - Вып. 128. - С. 28 - 56.

32. Зубакина А.Н., Цыбань А.В., Баринова С.П., Михалева И.М. О роли физико-химических и микробиологических факторов в процессах деструкции углеводородов нефтяного происхождения.// Океанографические аспекты охраны вод от загрязнения. М., 1975. - С. 66 - 72.

33. Иванов М.В., Беляев С.С., Лауринавичус К.С., Образцова А.Я., Горлатов С.Н. Распространение и геохимическая деятельность микроорганизмов в заводняемом нефтяном месторождении// Микробиология. 1982. - Т. 51. - Вып. 2. -С. 336 - 340.

34. Иванов В.П., Сокольский А.Ф. Научные основы стратегии защиты биологических ресурсов Каспийского моря от нефтяного загрязнения. Астрахань: Изд-во КаспНИИРХа, 2000. - 181 с.

35. Изъюрова А.И. Поведение нефти в водоеме// Гигиена и санитария. -1955.-Т. 6. -№ 5.-С. 15.

36. Ильинский В.В. Гетеротрофный бактериопланктон: экология и роль в процессах естественного очищения среды от нефтяных загрязнений: Ав-тореф. дис. . докт. биол. наук: 03.0018 / МГУ. -М., 2000. 53 с.

37. Ильинский В.В. Экология углеводородокисляющих морских бактерий: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.07 / МГУ. М., 1979. - 25 с.

38. Исмаилов Н.М., Пиковский Ю.И. Современное состояние методов рекультивации нефтезагрязненных земель//Восстановление и загрязнение почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. - С. 222 - 230.

39. Каспийское море: Фауна и биологическая продуктивность. М.: Наука, 1985.-277 с.

40. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы деструкторы нефти в водных бассейнах. - Киев.: Наук, думка, 1981.- 131 с.

41. Керстен Д.К. Отношение микобактерий, окисляющих углеводороды, к различным источникам углерода// Микробиология. 1964. - Т. 33. -Вып. 1. - С. 37.

42. Киселев И.А. Методы исследования планктона//Жизнь пресных вод СССР. М.-Л.: АН СССР, 1976. - 335 с.

43. Кисин Д.В., Колесов А.И. Препараты серии «Биодеструктор» эффективные средства для ликвидации нефтяных загрязнений// Нефтяное хоз-во. - 1995. -№ 5-6.-С. 83 - 85.

44. Коваль Э.З. Экспериментальная микология. Киев, 1968.

45. Копытов Ю.П., Миронов О.Г., Цуканов А.В. Влияние некоторых экофак-торов на самоочищение морской воды от нефти// Водные ресурсы. -1982. -№ 2. -С. 129 136.

46. Коронелли Т.В. // Acta Biotechnol. 1983.- В. 3. - № 4. S. 309.

47. Коронелли Т.В. Липиды микобактерий и родственных микроорганизмов.- М.:, МГУ, 1984,- 160 с.

48. Коронелли Т.В. Липиды сапрофитных микобактерий: Автореф. дис. . докт. биол. наук. М., 1980. - 49 с.

49. Коронелли Т.В. Микробиологическая деградация углеводородов и ее экологические последствия//Биологические науки. 1982. - № 3. - С. 513.

50. Коронелли Т.В. Экофизиологические основы и практический опыт интродукции углеводородокисляющих бактерий в природные экосистемы// Интродукция микроорганизмов в окружающую среду: Тез. докл. конф. 17 19 мая 1994 г. - М., 1994. - С. 53.

51. Коронелли Т.В., Дермичева С.Г., Ильинский В.В., Комарова Т.И., Порш-нева О.В. Видовая структура углеводородокисляющих бактериоценозов водных экосистем разных климатических зон // Микробиология. 19946.- Т. 63. -Вып. 5. С. 917 - 923.

52. Коронелли Т.В., Ильинский В.В., Дермичева С.Г., Комарова Т.И., Беляева А.Н., Филиппова З.О., Розынов Б.В. Углеводородокисляющие микроорганизмы арктических вод и льдов// Изв. АН СССР. Сер. биол. -1989. -№4. С. 581 - 587.

53. Коронелли Т.В., Ильинский В.В., Кудрина Е.С. Нефтеокисляющие бактерии Финского залива// Биологические науки. 1975. - № 2. - С. 107111.

54. Коронелли Т.В., Ильинский В.В., Семененко М.М. Нефтяное загрязнение и стабильность морских экосистем// Экология. 1993. - № 4. - С. 78-91.

55. Коронелли Т.В., Ильинский В.В., Янушка В.А., Красникова Т.И. Углево-дородокисляющая микрофлора акваторий Балтийского моря и Куршско-го залива, загрязненных при разливе мазута// Микробиология. 1987. -Т. 56.-№3.-С. 472 -477.

56. Красильников H.A., Коронелли Т.В., Ильинский В.В., Розанов Б.В. Биосинтез истинных восков парафинокисляющими микобактериями

57. Ш //Микробиология. 1974. - Т. 13. - № 5.

58. Красильников Н.А., Цыбань А.В., Коронелли Т.В. Усвоение нормальных алканов и сырой нефти морскими бактериями// Океанология. 1973. Т. 13. -№ 5. - С. 877.

59. Крисс А.Е. Микробиология Каспийского моря// Усп. соврем, биологии. -1956. Т. 42. - № 2. - С. 175-201.

60. Кузнецов С.И. Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность. JL: Наука, 1970.-440 с.

61. Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. М.: Наука, 1989. - 287 с.

62. Куличевская И.С., Милехина Е.И., Борзенков И.А., Звягинцева И.С., Беляев С.С. Окисление углеводородов нефти экстремально галофильными архебактериями// Микробиология. 1991. - Т. 60. - Вып. 5. - С. 860 - 866.

63. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для университетов и педагогических институтов. М.: Высшая школа, 1973. - 343 с.

64. Лопатик А.В. Изучение способности микобактерий окислять углеводороды/Микробиология. 1964. - Т. 33. - № 2. - С. 236.

65. Маврина Л.А. Окисление углеводородов микроорганизмами//Тр. МОИП/ МГУ. М., 1966. - Т. 24. - С. 192 - 200.

66. Марголина Г.Л. Интенсивность разрушения нефтяных отходов в водоемах// Информ. бюллетень «Биология внутренних вод». 1973. - № 18.-С. 57 - 60.

67. Марголина Г.Л. Исследование процессов бактериального разрушения нефтяных остатков в водохранилищах// Тр. ИБВВ АН СССР. 1974. -Вып. 28 (31). -С. 28 - 34.

68. Марголина Г.Л. Микробиологические процессы деструкции в пресноводных водоемах. -М.: Наука, 1989. 120 с.

69. Марголина Г.Jl. Распространение бактерий, окисляющих углеводороды нефтяных загрязнений в водохранилищах Волги и Дона//Тр. ин-та биологии внутренних вод. № 19. -Л.: Наука, 1967. -С. 39 - 44.

70. Мейнелл Д., Мейнелл Э. Экспериментальная микробиология (Теория и практика) /Под ред. А.С.Кривиского, В.Ю.Урбаха. М.: Мир, 1967. - 347 с.

71. Методики биологических исследований по водной токсикологии / Под ред. Н.С.Строганова. -М.: Наука, 1971.

72. Методические рекомендации по установлению предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. М.: ВНИРО, 1985. - 88 с.

73. Методические указания по микробиологическим исследованиям при изучении влияния загрязняющих веществ на водоемы и при экспериментальном определении течения бактериальных процессов самоочищения в воде / Сост. М.В.Мосевич. Л.: ГосНИОРХ, 1973. - 20 с.

74. Милехина Е.И., Борзенков И.А., Миллер Ю.М., Беляев С.С., Иванов М.В. Углеводородокисляющая микрофлора заводняемых нефтяных месторождений Татарии с различной минерализацией пластовых вод// Микробиология. 1991. - Т. 60. - Вып. 4. - С. 747 - 755.

75. Миронов О.Г. Биологическая индикация углеводородов в море// Самоочищение и биоиндикация загрязненных вод. М.: Наука, 1980. - С. 129 - 134.

76. Миронов О.Г. Биологические ресурсы моря и нефтяное загрязнение. -М.: Пищ. пром., 1972. 105 с.

77. Миронов О.Г. Нефтеокисляющие микроорганизмы в море. Киев: Наук, думка, 1971. - 233 с.

78. Миронов О.Г. Нефтяное загрязнение и жизнь моря. Киев: Наук, думка, 1973.- 86 с.

79. Миронов О.Г., Георга-Копулос JI.A. О самоочищении моря от тяжелых нефтяных фракций// Гидробиологический ж-л. 1981. - Т. 17. - № 1. - С. 45 -48.

80. Миронов О.Г., Кучеренко М.И. О самоочищении морских донных осадков от углеводородов//Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод. М.: Наука, 1972. - С. 97 - 100.

81. Миронов О.Г., Щекатурина Т.Л. О трансформации липидов в морской воде нефтеокисляющими микроорганизмами// Биология моря. 1975. -№2.-С. 58 - 63.

82. Могилевский Г.А. Бактериальный метод разведки на нефть и природные газы// Разведка и охрана недр. 1940. - № 12. - С. 32 - 43.

83. Морозов Н.В. Самоочищение как резерв улучшения качества вод, загрязненных нефтью//Самоочищение и биоиндикация загрязненных вод. -М.: Наука, 1980. С. 115 - 118.

84. Морозов Н.В., Николаев В.Н. Влияние условий среды на развитие неф-теразлагающих микроорганизмов// Гидробиологический ж-л. 1978. - Т. 14. - №4.-С. 55 - 61.

85. Назина Т.Н. Образование молекулярного водорода под воздействием пластовой микрофлоры на нефть// Микробиология. 1981. - Т. 50. - Вып. 1. -С. 163 - 165.

86. Назина Т.Н. Факультативно-анаэробная метилотрофная бактерия Brevi-bacterium rufescens nov. comb, из нефтяных пластов// Микробиология. -19816.-Т. 50.-Вып. 2.-С. 311 -318.

87. Научные основы устойчивого рыболовства и регионального распределения промысловых объектов Каспийского моря. М.: ВНИРО, 1998. - 167 с.

88. Нельсон-Смитт А. Нефть и экология моря. М.: Прогресс, 1977. 290 с.

89. Немировская И.А. Углеводороды в океане (снег лед - вода - взвесь -донные осадки): Автореф. дис. . канд. биол. наук. - М., 2000. - 40 с.

90. Нестеренко О.А., Квасников Е.И., Ногина Т.М. Нокардиоподобные и ко-ринеподобные бактерии. Киев.: Наук, думка, 1985. 336 с.

91. Нечаева Н.Б. Два вида микобактерий, окисляющих метан// Микробиология. 1949. - Т. 18. - Вып. 4. - С. 310 - 317.

92. Новиков Ю.В., Ласточкина К.О., Болдина З.Н. Методы определения вредных веществ в воде водоемов. М.: Медицина, 1981. - 376 с.

93. Новожилова М.И. Разложение углеводородов микроорганизмами// Тр. ин-та микробиологии и вирусологии АН Казах. ССР. Изд. Наука, Казах. ССР. - Алма-Ата. - 1979. - Т. 26. - С. 52 - 65.

94. Новожилова М.И., Семенченко Г.В., Мукашев Н.З. Микрофлора Аральского моря в условиях меняющегося гидрологического режима. Алма-Ата: Наука, 1985.-218 с.

95. Огаркова О.А. Изучение комбинированного воздействия некоторых нефтепродуктов и диспергирующих средств на морской бактериопланктон: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1977. - 25 с.

96. Одум Н.Д.Ж. Экология. М.: Мир, 1986. - Т. 1 - 2.

97. Определитель бактерий Берджи. М.: Мир, 1997. - Т. 1 - 2.

98. Осницкая Л.К. Разрушение углеводородов бактериями//Микробиология. 1946.-Т. 15.-№3,-С. 249-262.

99. Осницкая J1.K. Численность и биомасса бактерий в водной толще северной части Каспийского моря// Микробиология. 1954. - Т. 23. - № 5. - С. 572-579.

100. Панин Г.Н. Испарение и теплообмен Каспийского моря. -М.: Наука, 1987. 88 с.

101. Панов Г.В. Состояние микробиологических процессов в импактных и фоновых районах Мирового океана (на примере Балтийского и Берингова морей): Автореф. дис. .канд. биол. наук.-М., 1990.-22 с.

102. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. -М.: ВНИРО, 1997. 350 с.

103. Петров А.А. Углеводороды нефти. М.: Наука, 1984. - 315 с.

104. Петров Г.Н. Некоторые физические процессы самоочищения воды от нефти//Гидробиологический ж-л. 1978. - Т. 14. - № 4. - С. 52 - 61.

105. Петрова В.И., Мамонтова JI.M. Изменение численности бактерий в экспериментах с добавками нефти//Структура и функционирование сообществ водных микроорганизмов. Новосибирск: Наука, 1986. - С. 144 -149.

106. Платпира В.П. Микрофлора и трансформация нефтяных углеводородов в морской воде. Рига: Зинатне, 1985. - 162 с.

107. Позмогова И.Н. Возможные пути окисления жидких н-алканов микроорганизмами// Успехи микробиологии. 1968. - № 5. - С. 62.

108. Полонский В.Ф., Лупачев Ю.В., Скриптунов М.А. Гидролого-морфологические процессы в устьях рек и методы их расчета (прогноза). С-П: Гидрометиздат, 1992. - 383 с.

109. Полякова И.Н. Распределение микроорганизмов, окисляющих углеводороды в воде Невской губы// Микробиология. 1962. - Т. 31. - № 6. -С. 1076 - 1081.

110. Попова Л.Е. Распространение, видовой состав микроорганизмов Каспийского моря и их роль в самоочищении воды: Автореф. дис . канд. биол. наук: 03.00.07 / Ин-т микробиологии и вирусологии АН КазССР. -Алма-Ата, 1978.-23 с.

111. Попова JT.E., Новожилова М.И. Дрожжи Каспийского моря// Биологические основы рыбного хозяйства водоемов Средней Азии и Казахстана: Тезисы XV науч. конф. Душанбе, 1976. - С. 141 - 142.

112. Ратушняк А.А., Андреева М.Г. Роль внешнего метаболизма высшей водной растительности в процессе бактериального окисления нефти// Материалы VII съезда Гидробиологического общества РАН. Т. 3. Казань: Полиграф, 1996. - С. 179 - 180.

113. Рачинский В.В., Давыдова Е.Г., Лапотышкина А.И. Механизм транспорта н-парафинов в клетках дрожжей //Докл. АН СССР. 1971. -Т. 201. -№ 3. - С. 717.

114. Родина А.Г. Методы водной микробиологии. М.-Л., 1965. - 362 с.

115. Розанова Е.П. Использование углеводородов бактериями// Успехи микробиологии. 1967. - № 4. - С. 61 - 96.

116. Розанова Е.П., Борзенков И.А., Тарасов А.Л., Сунцова Л.А., Донг Ч.Л., Беляев С.С., Иванов М.В. Микробиологические процессы в высокотемпературном нефтяном месторождении//Микробиология. -2001. Т. 70. -№ 1. - С. 118 - 127.

117. Розанова Е.П., Кузнецов С.И. Микрофлора нефтяных месторождений. -М.: Наука, 1974.- 197 с.

118. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах// Микробиология. 1982. - Т. 51. - Вып. 2. -С. 342 - 348.

119. Романенко В.И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных водоемов. Л.: Наука, 1974. - 194 с.

120. Роуз Э. Химическая микробиология. М.: Мир, 1971.

121. Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений/ Под. ред. Цыбань А.В. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -192 с.

122. Руководство по химическому анализу морских вод. РД 52.10.243-92. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993.- 263 с.

123. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. /Под. ред. Семенова А.Д. Л.: Гидрометеоиздат, 1977,- 512 с.

124. Салманов М.А. Микробиологический режим Северного Каспия// Изв. АН АзССР. Сер. биол. наук. 1981,- №2. -С. 107-110.

125. Салманов М.А. Экология и биологическая продуктивность Каспийского моря. Баку. 1999.-400 с.

126. Сац М.И. Использование микроорганизмов, выделенных из моря и солоноватых озер, в биодеструкции загрязнений высокоминерализованных промышленных сточных вод: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1985.-23 с.

127. Сборник методических указаний. Измерение массовой концентрации химических веществ люминесцентными методами в объектах окружающей среды. М.: Информацион. издательский центр Минздрава России, 1997.-256 с.

128. Симонов А.И., Цыбань А.В. Микроорганизмы и загрязнение морской среды// Океанографические аспекты охраны вод от химического загрязнения: Материалы I Всесоюз. науч. симпоз., М., 1975. - С. 144- 150.

129. Скрябин Г.К., Головлева Л.А. Использование микроорганизмов в органическом синтезе. -М.: Наука, 1976. -238 с.

130. Смирнов В.В., Киприанова Е.А. Бактерии рода Pseudomonas. Киев: Наук. думка, 1990. - 264 с.

131. Спонти Е.А. Окисление дизельного топлива в воде реки Амура// Материалы 6-го Всесоюз. симпоз. по современным проблемам самоочищения водоемов и регулирования качества воды. Таллинн, 1979, секция 2. 4. 1. -С. 117.

132. Тархова Э.П. Нефтеокисляющие микроорганизмы в различных условиях обитания и их роль в деструкции углеводородов нефти: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Севастополь, 1980. - 24 с.

133. Тархова Э.П. Продукционные характеристики микроорганизмов, участвующих в мелиорации среды// Экология моря. 2000. - Вып. 51. - С. 99 - 102.

134. Таусон В.О. О бактериальном окислении нефтей// Нефтяное хоз-во. -1928. -№ 2.-С. 220.

135. Таусон В.О. Основные положения растительной биоэнергетики. М.: Изд. АН СССР, 1950, - 52 с.

136. Таусон В.О., Веселов И .Я. О бактериальном разложении циклических соединений при восстановлении сульфатов// Микробиология. 1934. - № 3. - С. 360.

137. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. -М.: Мир, 1982.-280 с.

138. Ткебучава Л.Ф. Сопряженность процессов бактериального окисления углеводородов и сульфатредукции в грунтах пресноводного водохранилища: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 2002. - 25 с.

139. Трунова О.М. Биологические факторы самоочищения водоемов и сточных вод. Л.: Наука, 1979. 109 с.

140. Унифицированные методы исследования качества вод. / Под общей ред. Ю.Ю. Лурье. М.: СЭВ, 1976, Ч. 1,2.

141. Устьевая область Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих веществ и влияние колебаний уровня Каспийского моря. -М.: ГЕОС, 1998.-280 с.

142. Уцов С.А., Шаймарданова Н.Ф., Бутаев A.M. Нефтяное загрязнение и бактериопланктон Северного Каспия//Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане. Махачкала, 1999. С. 173.

143. Цыбань А.В. Морской бактерионейстон: Автореф. дис. . докт. биол. наук.-М., 1976. 52 с.

144. Цыбань А.В., Баринова С.П., Зубакина А.Н., Ильинский В.В. Моделирование процессов микробного окисления нефти и дизельного топлива// Материалы I Всесоюз. симпоз. по научным аспектам охраны морских вод от загрязнения. М., 1975, - С. 15.

145. Цыбань А.В., Зубакина А.Н., Баринова С.П., Михалева И.М. Окисление углеводородов нефти морскими бактериями// Гидробиологический ж-л. -1977. Т. 13. - № 2.-С. 39-44.

146. Цыбань А.В., Симонов А.И. Процессы микробного окисления нефти в море// Океанология. 1978. - Т. 18. - Вып. 4. - С. 695 - 708.

147. Цыбань А.В., Теплинская Н.Г. Эколого-физиологические свойства липо-литической микрофлоры в море// Океанология. 1982. - Т.22. - Вып. 1. С. 108-113.

148. Шапоренко С.И. Загрязнение прибрежных морских вод России//Водные ресурсы. 1997. - Т. 24. -№ 3. - С. 320-327.

149. Шлегель Г. Микробиология. М.: Мир, 1972.

150. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. - 567 с.

151. Экологическая политика ОАО «Лукойл» на Каспийском море. -Т. 1. Состояние окружающей природной среды при проведении изыскательских и геологоразведочных работ на структуре «Хвалынская» в 1997-2000 гг. -Астрахань, 2000. 134 с.

152. Эфендиева И.М. Микроорганизмы Бакинской бухты и их роль в разрушении нефти и нефтепродуктов: Автореф. дис. . канд. биол. наук. -Алма-Ата, 1979.-25 с.

153. Ягафарова Г.Г., Гатауллина Э.М., Барахнина В.Б. Биотехнологический способ очистки отходов бурения от нефти и полимерных агентов// Прикладная биохимия и микробиология. 1999. - Т. 35. - № 2. - С. 178 - 181.

154. Янкевич М.И., Хадеева В.В. Перспективы использования биоактивированных сорбентов для борьбы с аварийными нефтезагрязнениями в условиях Арктики. Препринт. Аппатиты: Кольский НЦ АН СССР, 1990. 43 с.

155. Янушка В.А. Экология бактерий Балтийского моря и Куршского залива в связи с загрязнением нефтяными углеводородами: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1990. - 25 с.

156. Abbot В.J., Gledhiel W.E. The extracellular assimilation of metabolic products by hydrocarbon degrading microorganisms. // Advan. Appl. Microbiol. -1971, 14.

157. Al-Hadhrami M.N., Lappin-Scott H.M., Fisher P.j. Bacterial survival and n-alkane degradation within Oman crude oil and a mousse. // Mar.Pollut.Bull. -1994. -Vol. 30. N 6. - P. 403 - 408.

158. Atlas R.M. Bacteria and bioremidation of marine oil spills. // Oceanus. 1993. -Vol. 36. - N 2. - P. 71.

159. Atlas R.M., Bartha R. / Biodegradation of petroleum in sea water at low temperatures.//Can. J. Microbiol. 1972a. - V.18. - N 12.-P. 1851.

160. Atlas R.M., Bartha R. / Degradation and mineralization of petroleum in sea water: limitation by nitrogen and phosphorous. // Biotech, and Bioeng. -19726. V. 14. - № 3. -P. 309 - 318.

161. Bellota M.R., Fonseca E.L. New bioproduct for remediation of marine oil spillages. // 6th. Int. Symp. Microb. Ecol., Barselona, 6-11 Sept., 1992. P.

162. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology / Eds. Williams and Wilkins. -Baltimore, Hong Kong, London, Sydney. 1984-1989. - V. 1 - 4.

163. Berridge S., Dean R., Fallows R., Fish A. The properties of persistent oils at sea.//J. Inst. Petrol. 1968.- 51.-N l.-P. 122.

164. Bruns K., Dahlmann G., Gunkel W. Distribution and activity of petroleum hydrocarbon degrading bacteria in the North and Baltic Seas. // Hydrogr.Z. -1993.-H. 6,- S. 359 369.

165. Chester В., Cooper L.H. Achromobacter species (CDC group Vd): morphological and biochemical characterization. // j. Clin. Microbiol. 1979. -V. 9. -P. 425-436.

166. Clark W. A., Hollis D.G., Weaver R.E., Riley P. Identification of unusual pathogenic Gram-negative aerobic and facultatively anaerobic bacteria. Centers for Disease Control Atlanta, 1984.

167. Cook W.L., Massey J.K., Ahearn D.G. Degradation of crude oil by yeasts and its effects on Lebistes reticulates. // The Microbial Degradation of Oil Pollutants. Center for Wetland Resources, Louisiana State University. 1973. - P. 279-282.

168. Cooper В., Harris R., Thompson S. Land-derived pollutant hydrocarbons. // Marine Pollution Bull. 1973. - V. 4. - N 8.

169. Crow S.A., Bell S.L., Ahearn D.G. The uptake of aromatic and branched chain hydrocarbons by yeasts. // Marina Botanica. 1980. - Vol. 23. - N l.-P. 117120.

170. Cundell A.M., Traxler R.M. / Microbial degradation of petroleum at low temperature. // Mar. Poll. Bui. 1973. - V. 4. - N. 4. - P. 125.

171. Davis J. Biochemistry and microbiology of oil degradation. // Microbiol., Proc. of Confer., London. 1968.

172. De Jongh P. On the symbiosis of Ardisia crispa (Thunb.) /А. DC. Verh. Kon. Ned. Akad. Wetensch. Afd. Natuurk. Tweede Sect. II. 1938. - V. 37. - P. 174.

173. Ellis L.F., Samuel-Maharajah R., Mendelow L.M., Ruth L., Pivnick H. Oxidation of components of soluble oils.// Appl. Microbiol. 1957. - V. 5. -N. 6. -P. 345 - 348.

174. Finnerty W., Kennedy R., Lockwood P., Spurlock В., Young R. Microbes and petroleum: perspectives and implications. //The microbial degradation of oil pollutants. Georgia State Univ., Atlanta. 1973.

175. Fletcher L. M., M. E. Rhodes-Roberts The bacterial leaf nodule association in Psychotria /In: D. W. Lovelock (ed.), Soc. appl. bacteriol. Technical series no 12. Academic Press London. 1976. - P. 99-118.

176. Foster J.W. Bacterial oxidation of hydrocarbons. Oxygenases. // Ed. by O. Hayaishi, New York London, Acad, press. - 1962.

177. Fuhs G.W. Der microbielle abbau von Kohlenwasserstoffen. Arch. Microbiol. 1961. - V. 39. - N 3. - P. 374 - 422.

178. Gilardi G.L. Identification of miscellaneous glucose non-fermenting Gram-negative bacteria / In: G. L. Gilardi (ed.), Glucose non-fermenting gram-negative bacteria in clinical microbiology. CRC Press, Inc. Boca Raton, FL. -1978.- P. 45-65.

179. Goma G., Pareilleeux A., Durand G. Cinetique de degradation des hydrocar-bures par Candida lipolytica. // Arch. Microbiol. 1973. - N 2. - P. 97 -109.

180. Hallmann J., R. Rodriguez-Kabana, J.W. Kloepper Chitin-mediated changes in bacterial communities of the soil, rhizosphere and within roots of cotton in relation to nematode control// Soil Biology and Biochemystry. 1999. - N. 31.-P. 551 - 560.

181. Horner H. Т., Lersten N. R. Nomenclature of bacteria in leaf nodules of the families Myrsinaceae and Rubiaceae.// Int. J. Syst. Bacteriol. 1972. -V. 22. -P. 117-122.

182. Hug H., Feechter A. Assimilation of aliphate hydrocarbons by Candida tropicals. Fatty acid profiles from cells grown on substances of different chain length. II Arch. Microbiol. 1973. -V. 88. - N 2.

183. Isenberg D.L. Bacterial deterioration of emulsion oils. II Nature of the relationship between aerobes and sulftate-reducing bacteria// Appl. Microbiol. -1959.-V. 7,-N2.-P. 121 125.

184. Jannash H.W. Growth of marine bacteria at the limiting concentrations of organic carbon in sea water. // Limnol. Oceanogr. 1967. - V. 12. - P. 264-271.

185. Kaserer H. Uber die Oxidation des Wasserstoffes und des Methans durch Mi-croorganismen. // Zbl. Bacteriol. 1906. - Abt. II, 15, - P. 573.

186. Klug M.J., Marcovetz A.J. Utilisation of Aliphatic Hydrocarbons by microorganisms. // V. 5. Advences in microbial Physiology edited by A.N. Rose and J.F. Wilkinson. Acad. London, New York. - 1971. - P. 1 - 39.

187. Knosel D. Priifung von Bakterien auf Fahigkeit zur Sternbildung./ Zentralbl. Bakteriol. Parasitenk. Infektionskr. 1962. Hyg. Abt. 2. - V. 116. - P. 79-100.

188. Knosel D. The genus Phyllobacterium / In: N. R. Krieg, and J. G. Holt (ed.), Bergey's manual of systematic bacteriology, Williams & Wilkins Baltimore. -1984. -V. 1. P. 254-256.

189. Кок, M., Oldenhuis, R. The Pseudomonas oleovorans Alkane Hydroxylase Gene//Journal of Biological Chemistry. 1989. -V. 264. -P. 5435-5441.

190. Leandbetter E.R., Foster J.W. Bacterial oxidation of gaseous alkanes. //Arch. Microbiol. 1960. - N 35. - P. 92.

191. Lersten N. R. Horner H. T. Bacterial leaf nodule symbiosis in angiosperms with emphasis on Rubiaceae and Myrsinaceae. //Bot. Rev. 1976. -V. 42. - P. 145-214.

192. Lizarraga-Partida M.L., Izquierdo-Vicuna F.B., Wong-Chang I. Marine bacteria on the Campeche Bank oil field. // Mar. Pollut. Bull. 1991. - Vol. 22. -N 8.-p. 401-405.

193. Mackey G., McLean A., Betancourt O., Johnson B. 1973. The formation of water-in-oil emulsion subsequent to an oil spill.// J. Petroleum, 59, No. 568.

194. Mahadevan A. Anaerobic degradation of alkanes by microorganisms. // J. Sci. Industr. Res. 1974. - V. 33. - N 1.

195. McKenna E.J., Kallio R.E. The biology of hydrocarbons. //Ann. Rev. Microbiol. 1965.-N 19.-P. 183 - 208.

196. Mergaert J, Cnockaert MC, Swings J. Phyllobacterium myrsinacearum (subjective synonym Phyllobacterium rubiacearum) emend./ Int J. Syst. Evol. Microbiol.- 2002 Sep; 52 (Pt 5): 1821-3.

197. Mevarech M., Hirsch-Twizer S., Goldman S., Jakobson E., Eisenberg H., Dennis P.P. Isolation and characterization of the rRNA gene clusters of Haloarcula marismortui // J. Bacteriol. 1989. - V. 171. - P. 3479-3485.

198. Meyers S.P., Ahearn D.G., Guncel W., Roth F.S. // J. Yeasts from the North Sea. mar. boil. 1967. - V. 2. -P. 126 - 134.

199. Miehe H. Die Bakterienknoten an den Blattrandern der Ardisia crispa A./ DC. Javanische Studien V. Abh. Math. Phys. Kl. Konigl. Sachs. Gesellsch. Wiss., Leipzig. 1911. - V. 32. - P. 399-431.

200. Mills A.L., Breule C., Colwell R.R. Enumeration of petroleum degrading marine and estuarine microorganisms by the most probable number method.// Canad. J. Microbiol. - 1978. - V. 24. -N 5. - P. 552.

201. Miyoshi M. Die durchbohrung von membranes durch pilzfaden. //Jahrb. Wiss. Botan. 1895. - N 28. - P. 269-289.

202. Orton J.N. Possible effect on marine organisms of oil discharged at sea Nature. Lond. 1925. -N 115. - P. 910-911.

203. Painter H. Biodegradability tests: can they yield kinetic constants?// biodegra-dation kinetics / Eds. S. Hales, T. Feijtel, H. King, K. Fox, W. Verstraete. Brussels. 1997.-P. 55-67.

204. Perry J.J., Cerniglia C.E. Studies on the degradation of petroleum by filamentous fungi. // The microbial degradation of oil pollutants. Georgia State Univ. Atlanta. 1973. -V. 19. - N. 2. - P. 35 - 37.

205. Quayle J. R. The metabolism of one-carbon compounds by microorganisms. // Adv. Microbial Physiol. 1972. - V. 7. - N 2. -P. 119.

206. Rahn O. Ein paraffin zersetz ender schimmelpilz.// Zentr. Bact. Parasitenk. Jnfek. 1906. - V. 2. - N 16. - P. 382 - 384.

207. Rojas A., Holguin, G., Glick, B.R., Bashan, Y. Synergism between Phyllobac-terium sp. (N2-fixer) and Bacillus licheniformis (P-solubilizer), both from a semiarid mangrove rhizosphere.// FEMS Microbioloby Ecology. -2001,- V. 35.-P. 181-187.

208. Sivadier H., Mikolay P. Measurement of evaporation rates from oil slicks in the open sea. //Proc. Joint EPA-API USCG. Survey Confer. On Prevention and Control of Oil Spills. 1973.

209. Soli J., Benz E.M. Selective substrate utilizion by marine hydrocarbonoclastic bacteria. // Biotechnol. And Bioeng. 1973. -V. 15. -N 2. - P. 285.

210. Stackebrandt E., Goebel B.M. Taxonomic note: A place for DNA-DNA reas-sociation and 16S rRNA sequence analysis in the present species definition in bacteriology.// Int. J. Syst. Bacteriol. 1994. - V. 44. - N 4. - P. 846-849.

211. Strawinski R. J., Stone R.W. Biological oxidation of naphthalene. //Can. J. Microbiol. 1955. - N 1. - P. 206 - 210.

212. Teal J.M. A local oil spill revisited. // Oceanus. 1993. - Vol. 36. - N 2. - P. 65 - 70.

213. Tsiban A. Bacterioneuston and problem of degradation in surface films of organic substances released into the sea. // Progress water technol. 1975. - V. 7. - N 3/4.

214. Van Beilen, J.B., M.G. Wubbolts, B. Witholt Genetics of Alkane Oxidation by Pseudomonas oleovorans//Biodegradation. 1994.-N. 5.-P. 161-174.

215. Van de Peer Y., De Wachter R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment // Comput. Applic. Biosci. - 1994. - V. 10. - P. 569570.

216. Van der Linden A.C., Thijsse G.J.E. The mechanism of microbial oxidation of petroleum hydrocarbons.// Advanc. Enzymol. 1965. - N 27. - P. 469 - 546.

217. Van Hove C. Bacterial leaf symbiosis and nitrogen fixation / In: P. S. Nutman (ed.), Symbiotic nitrogen fixation in plants. Cambridge University Press London, U.K. 1976. - P. 551-560.

218. Von Faber F.C. Das erbliche Zusammenleben von Bakterien und tropischen Pflanzen. // Jahrb. Wiss. Bot. 1912. - V. 51. - P. 285-375.

219. ZoBell C.E. Action of microorganisms on hydrocarbons. // Bact. Rev. 1946. -N 10. - P. 1 -49.

220. ZoBell C.E. Assimilation of hydrocarbons by microorganisms. //Advanc. Enzymol. 1950. - N 10. - P. 443 - 487.

221. ZoBell C.E. Bacterial degradation of mineral oils at low temperatures.// In: Workshop about the microbial degradation of oil pollutants. Atlanta. 1972. -P. 25 - 30.

222. ZoBell C.E. Microbial degradation of oil: present status, problems and perspectives. // The microbial degradation of oil pollutants. Georgia State Univ. Atlanta. 1973.-P. 153 - 162.

223. ZoBell C.E. Microbial modification of crude oil in the sea.// In: American Petroleum Institute. Proceeding of a joint conference on prevention and control of oil spills. API publ., New York. 1969. - P. 317 - 326.

224. ZoBell C.E. The occurrence, effects and fate of oil polluting the sea.// Adv. Wat. Pollut. Res. 1964. - N 3. - P. 85 - 118.

225. ZoBell C.E., Grant C.W. Marine microorganisms which oxidize petroleum hydrocarbons. // Bull. Amer. Assoc. Petroleum Geologists. 1943. - V. 27. -N. 9. - P. 1175 - 1193.

Информация о работе

Куликова, Ирина Юрьевна
кандидата биологических наук
Москва, 2004
ВАК 03.00.18

Диссертация

Микроорганизмы в процессе самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы