Разработка комплексных форм биопрепарата для биоремедиации загрязненных нефтяными углеводородами почв и водных сред

Шарапова, Ирина Эдмундовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Разработка комплексных форм биопрепарата для биоремедиации загрязненных нефтяными углеводородами почв и водных сред
ВАК РФ 03.01.06, Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации по теме "Разработка комплексных форм биопрепарата для биоремедиации загрязненных нефтяными углеводородами почв и водных сред"

На правах рукописи

ШАРАПОВА Ирина Эдмундовна

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ ФОРМ БИОПРЕПАРАТА ДЛЯ БИОРЕМЕДИАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЯНЫМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ ПОЧВ И ВОДНЫХ СРЕД

03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 МАЯ 2012

О05016677

Санкт-Петербург 2012

005016677

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН

Научный руководитель: Гарабаджиу Александр Васильевич

доктор химических наук, профессор

Официальные оппоненты: Янкевич Марина Ивановна

доктор биологических наук, профессор кафедры технологии микробиологического синтеза федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

Ганин Павел Георгиевич кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры микробиологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Ведущая организация: федеральное государственное бюджетное обра-

зовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный университет», г. Уфа.

Защита состоится2Лмая 2012 г. в 13.30 час., ауд. 61 на заседании диссертационного совета Д 212.23(104 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)».

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр-т, д. 26 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет); Ученый совет, факс 712-77-91; Email: dissovet@technolog.edu.ru.

Автореферат разослан « \ 6 » 0*4_г.

Ученый секретарь совета канд.техн.наук., доцент

Шамцян М.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время для очистки водных и почвенных объектов от нефтяных углеводородов (НУГВ) применяются биопрепараты на основе природных углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ). Перспективным направлением в разработке нефтедеструктивных биопрепаратов является получение иммобилизованных на носителе форм микроорганизмов - биосорбентов. Преимущества таких биопрепаратов в совмещении в одном материале способности к сорбции и биодеструкции НУГВ в воде, и в устойчивости к неблагоприятному воздействию факторов окружающей среды в загрязненной почве. При этом экологически целесообразным является использование в качестве носителя сорбентов, полученных на основе естественного органического сырья. Эффективность использования биопрепарата для очистки от нефтезагрязнений обусловлена деструктивной активностью микроорганизмов, входящих в его состав, и зависит от дозы загрязнения, норм внесения, интенсивности биодеструкции, соответствия природным условиям объекта, а при использовании иммобилизованных форм биопрепаратов еще и от характеристик носителя (нефтеем-кость, гидрофобность) и способа иммобилизации УОМ. Установлено, что микроорганизмы в сложных сообществах с большей полнотой и скоростью окисляют НУГВ за счет совместной «метаболической атаки» (Шлегель, 1987; Кураков, 2006), а также, что основной составляющей процесса биодеградации НУГВ в загрязненных почвах и водных средах является углеводородокисляющая активность бактерий (Мишустин, 1984; Ильинский, 2000). Для получения активного биопрепарата необходимо использовать микробные комплексы, составленные из культур различных таксономических групп, выделенных из природы, адаптированных к условиям загрязненных объектов, а также к особенностям пищевых и климатических условий. Технологически получение комплексной формы биопрепарата может быть реализовано путем накопления монокультур на средах, обеспечивающих индивидуальные метаболические потребности, с последующим их высушиванием и смешиванием. Использование комплексов микроорганизмов, где основным компонентом являются бактерии в сочетании с культурами водорослей, дрожжевых и мицелиальных грибов, с присущим подобного рода сообществам многообразием метаболических связей (Сопрунова, 2002), позволит расширить диапазон их применения. Разработка комплексных биопрепаратов (комплексов нативных и иммобилизованных форм микроорганизмов) и исследования их применения для очистки нефтезагрязненных почв и пресноводных сред, являются актуальной задачей, при решении которой возможно совершенствование экологических приемов биоремедиации, особенно в почвенно-климатичес-ких условияхСевера.

Цель работы: Создание комплексов микроорганизмов в нативной и иммобилизованной формах (биопрепаратов и биосорбентов) на основе культур различных таксономических групп для эффективной биодеструкции углеводородов нефти в загрязненных воде и почве.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Провести скрининг микроорганизмов, проявляющих нефтеокисляющую активность в бактериально-грибном комплексе, получить нативные и иммобилизованные адсорбционным способом на носителе-сорбенте Сорбонафт формы культур.

2. Оценить эффективность комплексной формы препарата нативных монокультур бактерий и грибов при очистке воды от нефти и дизтоплива в присутствии сорбента Сорбонафт и культуры микроводорослей.

3. Оценить эффективность комплексной формы препарата иммобилизованных монокультур бактерий и грибов при очистке воды от нефти и дизтоплива, а также от нефтезагрязнений шламонакопителя в присутствии культуры микроводорослей.

4. Исследовать биоремедиацию нефтезагрязненных почв с использованием биосорбентов и оценить эффективность их применения с помощью коэффициента биологической активности почвы.

Научная новизна. Разработан и экспериментально обоснован метод создания комплексных форм биопрепарата, составленного из микроорганизмов различных таксономических групп, способствующего эффективной очистке почв и водных сред от загрязнений углеводородами нефти.

Впервые применено сочетание иммобилизованных на торфяном сорбенте и нативных форм микробных культур различных таксономических групп для био-ремедиации нефтезагрязненных воды и почвы.

Для оценки эффективности биоремедиации нефтезагрязненных почв биосорбентами предложено использование формулы интегрального коэффициента биологической активности почвы (ИК БАП), полученной на основании формул Де-вятовой и Гельцер с соавторами.

Практическая значимость. Намечены пути промышленной реализации технологий получения комплексных биопрепаратов и биосорбентов на основе монокультур бактерий, микроводорослей и грибов в нативной и адсорбционно иммобилизованной на сорбенте Сорбонафт формах.

Разработан метод удаления тонких нефтяных пленок, дизтоплива с поверхности воды и углеводородов в техногенно загрязненной водной среде с помощью комплексов из монокультур бактерий и грибов при применении совместно с сорбентом Сорбонафт в нативной, а также в иммобилизованной на сорбенте Сорбонафт формах в присутствии культуры микроводорослей.

Предложены способы применения биосорбентов с иммобилизованными на торфяном сорбенте микроорганизмами в нефтезагрязненных почвах с учетом климатических условий Севера.

Получен патент РФ на комплексный биосорбент на основе бактерий и грибов для очистки водных сред от нефти и нефтепродуктов в присутствии микроводорослей.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на VI, VIII Международных научных конференциях «Освоение Севера и проблемы приро-довосстановления» (Сыктывкар, 2006, 2011); VI, VII, VIII Всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров, 2009, 2010).

Публикации. Опубликовано по материалам диссертации 10 работ, в том числе два патента и три статьи.

Диссертация изложена на 153 страницах и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, приложений, списка литературы, содержащего 362 ссылки, из которых на иностранных языках - 95.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В разделе рассматриваются вопросы, посвященные влиянию нефти и нефтепродуктов на водные и почвенные экосистемы, разнообразию и роли микроорганизмов нефтезагрязненных пресных водоемов и почв, методам очистки водных и почвенных объектов посредством биопрепаратов и биосорбентов, методам иммобилизации микроорганизмов, преимуществам и недостаткам адсорбцион-

ной иммобилизации, биохимическим механизмам метаболизма углеводородов нефти, а также требованиям, предъявляемым к нефтедеструктивным биопрепаратам в нативной и иммобилизованной формах для очистки почв и водных сред, в том числе для условий Севера.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И СХЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты исследований: 1) Гидрофобный, торфяной сорбент Сорбонафт (ТУ 0392-001-55763877-2003). 2) Депонированные штаммы микроорганизмов: бактерии Rhodococcus eritropolis (В-1115), R. eqvi (В-1117) и дрожжевые грибы Rhodotorula sp., R. glutinis (Y-1112), R. glutinis (Y-1113) (предоставлены с.н.с. Института биологии Коми НЦ УрО РАН М.Ю. Маркаровой); мицелиальные грибы Trichoderma lignorum (синоним Т. viride, ВКПМ F98), Т. lignorum (ВКПМ Fl 19), Т. viride (ВКПМ F13/10); культура зеленых микроводорослей Chloreila vulgaris Beijer (ИБ Коми НЦ УрО РАН). 3) Биосорбенты, разработанные для очистки водной поверхности от нефти и полученные способом обрастания сорбента Сорбонафт ассоциациями УОМ: бактериально-дрожжевой (Патент РФ № 2318736) и грибной (Патент РФ № 2299181 ).

В качестве поллютантов использовали образцы сырой товарной нефти Усин-ского р-на Республики Коми, а также дизельного топлива (ДТ) (ГОСТ Р 523682005 (ЕН 590:2004).

Содержание нефтепродуктов в пробах воды, почвы, сорбента определяли на анализаторе «Флюорат-02». Состав НУГВ в воде определяли методом хрома-то-масс-спектрометрического анализа н-алканов на хромато-масс-спектрометре «Trace DSQ» (Thermo).

Общепринятыми методиками определено: содержание хлорофиллов зеленых микроводорослей в воде, содержание соединений азота, фосфора, калия и общего углерода в почвообразцах, активность ферментов дегидрогеназы и липазы и дыхательная активность почв на хроматографе Цвет-800.

Культивирование микроорганизмов (м/о) проводили на средах с 10% сахарозы, в том числе с добавлением 0,5% нефти или ДТ: бактерии - на средах Чапека, Раймонда, «НУОМ»; дрожжи - на средах Чапека, Ридер, «НУОМ»; грибы - на средах Чапека, Ридер, Кнопа. Посевной материал готовили на пивном сусле. Микроводоросли (MB) Chlorella накапливали на среде Тамия. Состав среды «НУОМ» г/л: NaH2P04 - 10; К2НР04 - 10; MgS04x7H,0 - 0,7; FeS04x7H20 -0,013; ZnS04 - 0,012; MnS04x7H20 - 0,012.

Численность микроорганизмов определяли методом Коха по количеству КОЕ - колониеобразующих единиц. Идентификацию м/о проводили по культу-ральным, фенотипическим паспортным данным. Учет численности физиологических групп м/о почвы проведен на средах: гетеротрофы - МПА; олигонитро-филы - Эшби; целлюлозоразрушающие аэробы - Гетчинсона; олиготрофы - ГА; минерализаторы азота - КАА; УОМ - Придхем-Готлиба.

Эксперименты по исследованию биодеструкции НУГВ в воде проведены в лабораторных условиях в колбах при естественном освещении. В опытах использовали накопительную культуру MB Chlorella. Степень очистки воды и биорегенерации сорбента от НУГВ определяли в отфильтрованных воде и сорбенте по окончании опытов, проведенных в загрязненной воде 2% (15 г/л) нефти и 1% ДТ от объема, а также в техногенно загрязненных водных средах, отобранных из объектов № 1,2, 3 шламонакопителя аэропорта, содержащих в том числе НУГВ 2,1; 1,6; 540000 мг/дм3.

Эксперименты по исследованию биоремедиации нефтезагрязненной почвы (НЗП) проведены: в полевых опытах на подзолистой почве биосорбентами, внесенными из расчета 10 т/га, в микрополевом опыте биосорбентами, внесенными из расчета 5 т/га в различные образцы почв, условно обозначенные субстратами, совместно с азофоской - 350 кг/га.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Глава 3. СКРИНИНГ, НАКОПЛЕНИЕ, ИММОБИЛИЗАЦИЯ КУЛЬТУР МИКРООРГАНИЗМОВ

3.1. Скрининг культур микроорганизмов

Для исследований использовали культуры бактерий и грибов родов Rhodococcus, Rhodotorula, Trichoderma. Обоснованием выбора культур послужили данные, что микроорганизмы таксономических групп отличаются различными метаболическими путями окисления н-алканов, что многие виды мицелиальных грибов рода Trichoderma способны окислять ПАУ, об окислительной активности бактерий рода Rhodococcus и дрожжей рода Rhodotorula, выделенных из нефтезагряз-ненных почв Республики Коми, а также, что зеленые водоросли рода Chlorella, более других отличаются устойчивостью не только к естественным факторам среды, но и к антропогенным факторам, и способствуют бактериальному окислению различных органических загрязняющих веществ за счет ассимиляции 02 и С02 в пресноводной среде.

Исследование деструкции НУГВ провели на минеральной среде Раймонда с 3% нефти в динамических условиях в течение 10 суток различным сочетанием монокультур, где основным компонентом выступали бактерии Rhodococcus. Критерием отбора было повышение нефтепотребления бактериально-грибным микробным комплексом в отличие от нефтепотребления бактериальной монокультурой. По показателям снижения содержания нефти, прироста биомассы и общей численности м/о (ОМЧ) в суспензии отобрали штаммы дрожжей Rhodotorula glutinis (ККМ Y-1112) и мицелиального гриба Trichoderma lignorum (синоним Т. viride\ ВКПМ F98), которые показали положительные результаты с бактериями Rhodococcus eqvi (ККМ В-И17) (табл. 1).

Таблица 1 - Выделенные варианты микробной биодеструкции нефти

Культуры микроорганизмов ОМЧ, КОЕ/1 мл Биомасса, г/л Степень нефтепотребления, %

Rhodococcus eqvi (l,5±0,3)xl09 1,98±0,09 25,5

R. eqvi + Trichoderma lignorum (5,2±0,6)х10и 3,65±0,15 36,1

R eqvi + Rhodotorula glutinis (1,8±0,2)х109 1,62±0,08 31,8

R. eqvi + Rglutinis + T. lignorum (2,8±0,5)xl010 2,41±0,12 27,3

3.2. Накопление бактериальной, дрожжевой и грибной монокультур

Для каждой монокультуры отобрали одну комбинированную среду с ДТ из трех питательных сред, выделившуюся наибольшими показателями прироста биомассы и численности м/о: для бактерий R. еду/ - среда Чапека, для дрожжей R. §1ийгй5 - среда Ридер, для мицелиального гриба Т. 1щпогит - среда Кнопа. Накопительные монокультуры использовали в опытах на воде и для иммобилизации.

3.3. Иммобилизация бактериальной, дрожжевой и грибной культур

Для получения адсорбционно иммобилизованных монокультур на носителе-сорбенте Сорбонафт накопленную на комбинированной питательной среде (с 0,05% ДТ) культуральную жидкость концентрировали отстаиванием. Полученную суспензию с концентрацией по сухой биомассе монокультур бактерий, дрожжевого и мицелиального грибов, соответственно 5; 6,2; 8,5 г/л, перемешивали (не более 6 часов) при соотношении 1 г биомассы монокультуры : 1 г сорбента. В воздушносухих (Т° <35 °С) образцах биосорбентов определен титр м/о (Тк) по количеству КОЕ, образованных клетками (фрагментами мицелия или спорами) (табл. 2). В различном сочетании биосорбенты использовали в опытах на водных средах и в почвенных субстратах.

Таблица 2 - Биосорбенты с иммобилизованными монокультурами

Сорбент; биосорбент Иммобилизованная культура Условное обозначение Тк, КОЕ/1 г сорбента

Сорбент Сорбонафт - С без м/о 0

Бактериальный Rhodococcus eqvi б/с Сб (2,5±0,5)х107

Дрожжевой Rhodotorula glutinis б/с Сд (1,0±0,5)х107

Грибной Trichoderma lignorum (T. viride) б/с Сг (5,0±0,8)х107

Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ БИОДЕСТРУКЦИИ НУГВ В ВОДЕ

КОМПЛЕКСОМ НАТИВНЫХ И ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ФОРМ МИКРООРГАНИЗМОВ

4.1. Очистка загрязненной нефтью и днзтоплнвом водной среды комплексом накопительных культур микроорганизмов в присутствии сорбента Сорбонафт

Исследование по очистке водных сред (п=3) провели с соотношением пол-лютанта и сорбента 2 мл : 2 г (для нефти) и 1 мл : 2 г (для ДТ). Монокультуры внесены по 1%: бактерии R. egui (Б) - 1,2х109, дрожжи R. glutinis (Д) - 1,3х109 КОЕ/мл, гриб Т. lignorum (Г) - 5,2 г/л, Chlorella (MB) - 3,5 г/л.

Наибольшим снижением концентрации НУГВ в сорбенте при загрязнении воды нефтью отмечены варианты с внесением альго-бактериального, альго-дрож-жевого, альго-бактериально-грибного комплексов накопительных монокультур (№ 2, 3, 6; рис. 1; А). При загрязнении воды ДТ наилучший результат - с внесением альго-бактериального и альго-дрожжевого комплексов накопительных монокультур (варианты № 2, 5; рис. 1; А). Дегидрогеназная активность нативных, а также «прикрепившихся» к загрязненному сорбенту микроорганизмов незначительна (рис. 1; Б). Общая микробная численность (ОМЧ) в сорбенте была на 1-2 порядка ниже, чем в воде (рис.1; Г). Концентрация хлорофиллов, характеризующих фотосинтезирующую активность MB, выше при загрязнении воды нефтью, которая сконцентрирована в сорбенте (рис. 1; В).

Таким образом, при совместном применении комплексов нативных микроорганизмов и гидрофобного сорбента за 90 суток биорегенерация сорбента составила 33-50 % при загрязнении нефтью, и более 90% - при загрязнении ДТ. Более высокие показатели снижения содержания НУГВ и в воде и сорбенте получены во всех вариантах опыта при загрязнении водной среды ДТ, где локализованы микроорганизмы и частично растворенные, эмульгированные углеводороды (82-94%).

100

о £ 80

S ю > X 60

л X s | 40

£ О а 20

1 2 3 4 6

А. Уровень биорегенерации сорбента, %.

1 2 3 4 5 Б. Дегидрогеназная активность в сорбенте

ё 5 О s

£>I

В. Содержание ¡спорофиллов МВ в воде %Са+СЬ. г Численность микроорганизмов в сорбенте. Условные обозначения вариантов опыта: ЯШ Загрязнитель - нефть 2% вш Загрязнитель - дизтопливо (ДТ) 1%

1 - Сорбент, С без м/о; 4 - Сорбент + комплекс нативных м/о (МВ+Б+Д+Г);

2 - Сорбент + комплекс нативных (МВ + Б); 5 - Сорбент + комплекс нативных м/о (МВ+Б+Д);

3 - Сорбент + комплекс нативных м/о (МВ+Д); 6 - Сорбент + комплекс нативных м/о (МВ+Б+Г);

Рисунок 1 - Показатели биодеструкции НУГВ при применении сорбента и накопительных культур в воде (А); (Б); (В); (Г).

4.2. Очистка загрязненной нефтью и дизтопливом водной среды комплексом биосорбентов в присутствии микроводорослей

Были проведены исследования по очистке водных сред (п=3) с соотношением к концентрации загрязняющего агента сорбента и биосорбентов 2 мл : 3 г (для нефти) и 1 мл : 2 г (для ДТ), а также MB Chlorella по 1%. Комплексы биосорбентов составлены в различном сочетании с соотношением масс 1:1, 1:1:1 (см. табл. 2).

Наиболее высокий уровень очистки-биорегенерации сорбента по отношению к контролю (сорбент без м/о) при загрязнении нефтью и ДТ был в вариантах в присутствии культуры МВ (варианты № 3 - 68,3% и № 4 - 89,6%; рис. 2; А). Наиболее высокая биорегенерация сорбента при загрязнении воды нефтью была в вариантах № 4, 8,9 с бактериальным, бактериально-дрожжевым и бактериально-грибным биосорбентами, при загрязнении воды ДТ - в вариантах № 4, 5, 8 с бактериальным, дрожжевым и бактериально-дрожжевым биосорбентами в присутствии культуры МВ. Концентрация хлорофиллов микроводорослей при загрязнении воды нефтью выше, чем при загрязнении ДТ (рис. 2; В). Присутствие хлореллы в воде увеличило биохимические процессы (варианты № 3 и 4; рис. 2; А, Б). Во многих вариантах опыта ОМЧ в сорбенте увеличилась более 10® (рис. 2; Г). При этом в микробном сообществе в сорбенте преобладали бактерии R. eqvi; в воде - водоросли Chlorella и дрожжи R. glutinis.

Таким образом, биосорбент или комплекс биосорбентов с адсорбционно иммобилизованными монокультурами, одновременно обеспечивал сорбцию НУГВ и являлся источником и носителем микроорганизмов, активность которых в присутствии накопительной культуры микроводорослей в загрязненной нефтью и ДТ водной среде значительно возрастала. При использовании комплексных бактериально-дрожжевого и бактериально-грибного биосорбентов в присутствии МВ степень очистки-биорегенерации сорбента от нефти составила 72-89%. При

Л. Уровень биорегенерации сорбента.

§ о 30

X с

^ § о. ■& 0) О мг/л 20

£ & О О 10

Б. Дегидрогеназная активность в сорбенте. „ 10

1 2 3 4 5 В. Содержание хлорофиллов МВ в воде £Са+СЬ.

Г. Численность микроорганизмов в сорбенте. Условные обозначения вариантов опыта:

ИШ Загрязнитель - нефть 2% щ) Загрязнитель - диэтопливо (ДТ) 1 %

6 - Биосорбент грибной, б/с (Сг) + МВ;

7 - Комплекс биосорбентов, б/с (Сб+Сд+Сг)+МВ;

8 - Комплекс биосорбентов, б/с (Сб+Сд)+МВ;

9 - Комплекс биосорбентов, б/с (Сб+Сг)+МВ;

1- Сорбент, С без м/о;

2 - Сорбент + микроводоросли, (С без м/о)+ МВ;

3 - Биосорбент бактериальный, б/с (Сб);

4 - Биосорбент бактериальный, б/с (Сб)+МВ;

5 - Биосорбент дрожжевой, б/с (Сд)+МВ;

Рисунок 2 - Показатели биодеструкции НУГВ при применении биосорбентов и культуры МВ в воде (А); (Б); (В); (Г).

использовании бактериального, дрожжевого, а также комплексного бактериально-дрожжевого биосорбентов в присутствии культуры МВ при загрязнении воды ДТ биорегенерация сорбента более 80% за 60 суток опыта.

4.3. Очистка от НУГВ техногенно загрязненных водных сред шламонако-пителя комплексом биосорбентов в присутствии микроводорослей

4.3.1. Очистка от НУГВ водных сред из объектов №1.2 шламонакопителя В водных средах из объектов № 1 и 2 шламонакопителя использовали биосорбенты (см. табл. 2) с соотношением масс 1:1, сорбент и культуру МВ, которые вносили в емкости на 100 мл водной среды по 1,5 г общей массы, МВ и раствор азофоски по 1%.

Использование сорбента и биосорбентов с накопительной культурой МВ способствовало снижению содержания НУГВ в воде и сорбенте (табл. 3). По окончании опыта дегидрогеназная активность и ОМЧ в вариантах с биосорбентами выше в большей степени за счет активности родококков, что отражено большим снижением содержания НУГВ (варианты № 2-4; табл. 3). Фотосинтезирующая активность хлореллы незначительна из-за токсического действия содержащихся в воде НУГВ и сопутствующих загрязнителей. При внесении бактериально-дрожжевого и бактериально-грибного биосорбентов в присутствии МВ убыль НУГВ в воде от исходного загрязнения составила 83-92%. Эффективность очистки комплексными биосорбентами водных сред из объектов и № 2 шламонакопителя за 60 суток опыта по показателям снижения НУГВ от исходного содержания в воде составила 52,5-67,6 %.

Таблица 3 - Показатели очистки водных сред из объектов № 1 и 2 шламонакопителя

№, вариант опыта Вода объекта № 1 (НУГВ-2,1 мг/л; п=3) Вода объекта № 2 (НУГВ-1,6 мг/л; п=3)

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1. МВ+Сорбент (С без м/о) 52,3 0,030± 0,002 0,010± 0,001 0,010± 0,001 2,67± 0,13 34,4 0,011± 0,002 0,011± 0,001 0,009± 0,001 2,14± 0,11

2. МВ+Биосорбент бактериальный (Сб) 43,8 0,23± 0,01 18,5± 0,9 0,012± 0,001 1,59± 0,08 36,9 0,3 5± 0,02 5,5± 0,3 0,013± 0,001 1,28± 0,06

3. МВ+КЪмплекс биосорбентов (Сб+Сд) 67,6 2,61± 0,13 23,3± 1,2 0,014± 0,001 1,80± 0,09 52,5 0,92± 0,05 7,1± 0,4 0,013± 0,001 2,24± 0,11

4. МВ+КЬмплекс биосорбентов (Сб+Сг) 62,8 0,80± 0,04 15,1± 0,7 0,017± 0,002 2,66± 0,03 53,1 1,61± 0,08 8,3± 0,41 0,022± 0,002 1,83± 0,09

Примечания: 1 - снижение содержания НУГВ от исходного, %; 2 - общее микробное число (ОМЧ) в воде, млн. КОЕ/мл; 3 - общее микробное число (ОМЧ) в сорбенте, КОЕ/г сорбента; 4 - дегидрогеназная активность в сорбенте, мг ТФФ/г сорбента час; %; 5 - содержание хлорофиллов микроводорослей, Y.Ca,Cb, мг/л.

4.3.2. Исследование жизнеспособности микроорганизмов в водной среде шламонакопителя Жизнеспособность м/о в водной среде объекта № 3 (сборник нефтешлама), представляющей однородную водно-масляную эмульсию, наблюдали в течение года. На 100 мл водной среды внесено по вариантам: 3 г сорбента без м/о, а также 3 г комплексного бактериально-грибного биосорбента при соотношении масс 1:1:1 (см. табл. 2) совместно с MB Chlorella (биомассой 3,5 г/л) и раствором азофоски по 1%.

Основными компонентами исходной водной среды были н-алканы и их нелинейные изомеры, содержащие от 9 до 14 атомов углерода, что характерно для разных видов ДТ. Существенных изменений качественного и количественного состава алканов от исходного содержания в образцах водной среды вариантов с сорбентом и биосорбентом по окончании опыта не произошло. Сорбент и комплексный биосорбент опустились на дно емкостей сразу после внесения. Микробиологический контроль в варианте с комплексным биосорбентом и водорослями показал гибель хлореллы в первые сутки. Дрожжи отмирали, оставив, очевидно, продукты жизнедеятельности и биомассу, и к концу опыта (12 месяц) находились в следовых концентрациях. Колонии-пеллеты, которые образовались со 2-го месяца опыта на сорбенте, представляли собой биомассу бактерий R. eqvi и гриба Т. lignorwn и к концу опыта в последней повторности сохранились в достаточно высоких концентрациях (бактериальная культура - 104-105; грибная культура - 103-104). Таким образом, из четырех культур микроорганизмов различных таксономических групп наиболее жизнеспособными в толще техногенно загрязненной водной среды шламонакопителя оказались иммобилизованные на сорбенте бактерии R. eqvi и мицелиальный гриб Т. lignorum (синоним Т. viride), в меньшей степени дрожжи R. glutinis.

Глава 5. БИОРЕМЕДИАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ

БИОСОРБЕНТАМИ В ПОЛЕВЫХ И МИКРОПОЛЕВОМ ОПЫТАХ

5.1. Биоремедиация биосорбентами

при 7%-ном нефтезагрязнении подзолистой почвы

Использование в загрязненной подзолистой почве бактериально-дрожжевого (Б-Д) и грибного (Гр) биосорбентов, полученных иммобилизацией способом обрастания сорбента Сорбонафт ассоциациями УОМ, привело к снижению содержания нефти более чем на 90% при относительно невысоких концентрациях нефтезагрязнения (7,3%) примерно за три летних месяца. Применение биосорбентов ускорило процесс биодеструкции нефти в почве, что очень важно для условий Севера, но, учитывая достаточно высокие нормы внесения (10 т/га) биосорбентов и высокие показатели самоочищения почвы контрольного варианта (убыль нефти 78,4%), малоэффективно.

5.2. Биоремедиация биосорбентами нефтезагрязненной до 15% подзолистой почвы

Исследование биоремедиации нефтезагрязненной до 15% подзолистой почвы бактериально-дрожжевым (Б-Д - 1,37x108 КОЕ/г сорбента) и грибным (Гр -I х 107 КОЕ/г сорбента) биосорбентами проводили в течение года.

В начале опыта отмечено при существенно понизившемся количестве присутствие всех определяемых групп микроорганизмов в нефтезагрязненной почве (рис. 3). Увеличилось во всех нефтезагрязненных вариантах ОМЧ в весенне-летний период опыта за счет гетеротрофной, целлюлозолитической и олигот-рофной групп микроорганизмов. Это связано не только с изменением общей биологической активности почвы в результате нефтяного загрязнения, но и с появлением субстратов за счет биодеструкции нефти. К концу опыта контроль отличался наименьшими показателями ОМЧ, а наибольшими - в разной степени варианты с внесением биосорбентов (рис. 3).

окт05 ноя .05 i МЗЙ06 июн.06 июл Об авгОв сен 06 окт.06

! □Гетеротрофы в М«ерализаторы азота ш Олигонитрофилы шОляготри^ы о Целгагакиопитики Рисунок 3 - Численность микроорганизмов физиологических групп в почве.

Дегидрогеназная активность в загрязненных вариантах была выше, чем фоновом, особенно в вариантах с биосорбентами (рис. 4). Дыхательная активность в вариантах с обработкой биосорбентами при начальных низких показателях, к концу опыта сравнялась или была выше, чем в фоновой почве (рис. 5).

По отношению к контролю в вариантах с биосорбентами содержание соединений азота и фосфора увеличилось в различной степени к концу полевого опыта, при этом содержание соединений калия в вариантах с сорбентом и биосорбентами было выше контроля на протяжении всего опыта. Изменение, в большей степени повышение, показателей биологической активности почвы в полевом опыте в нефтезагрязненных вариантах, в том числе с биосорбентами, обусловлено микробиологической активностью как иммобилизованных УОМ, так и аборигенной микробиоты (рис. 3, 4, 5).

Я 10

У е

см с 6

§ и 4

ь- 2

£ 0

1 мес.

Рисунок 4 - Дегидрогеназная активность в почве.

600 , 500 -I 400 300 200 100 о

1 мес.

» Фон -х- НЗП+Биосорбент Б-Д

7 мес.

8 мес.

9 мес.

10 мес. 11 мес.

12 мес.

- Контроль, НЗП -НЗП+Биосорбент Гр

-НЗП+Сорбентбез мЛз

Рисунок 5 - Дыхательная активность в почве.

Наиболее значительное снижение содержания НУГВ при исходном высоком 15%-ном нефтезагрязнении за 12 месяцев полевого опыта произошло в почве, обработанной бактериально-дрожжевым и грибным биосорбентами (84,4 и 86,1%). При этом самоочищение НЗП в контроле составило 68,6%, а при обработке сорбентом без м/о - 71,3%.

5.3. Биоремедиация комплексными биосорбентами при 15%-ном нефтезагрязнении различных почвенных субстратов

Исследование биоремедиации нефтезагрязненных почвенных субстратов биосорбентами, составлеными при соотношении масс 1:1 (см. табл. 2), проводили в течение трех летних месяцев.

В минеральных субстратах (глина, песок) на протяжении опыта в вариантах контрольном и с сорбентом без м/о численность гетеротрофов и УОМ снижена по отношению к незагрязненной почве (рис. 6; I, II). При этом численность УОМ была значительно ниже или находились в следовых концентрациях от количества гетеротрофов (рис. 6; I, II). В торфяном субстрате отмечено в начальный период опыта снижение численности гетеротрофов и УОМ в контрольном и с сорбентом без м/о вариантах по отношению к численности этих групп м/о в вариантах с биосорбентами и с незагрязненным субстратом (рис. 6; III). В почвенных субстратах при обработке комплексными биосорбентами численность гетеротрофов и УОМ за счет иммобилизованных м/о была значительно выше, чем при обработке сорбентом без м/о, а также в контроле и в незагрязненной почве.

6,0

О 5,0

0 1 3,0

2,0

т 1.0

І31

0,0

З сутки ^ 15 сутки

с^-г^«^ ^ І Ь= !

ЗО сутки : 60 сутки ¡90 сутки

Рисунок 6 — Численность микроорганизмов в глинистой (I), песчаной (II) и торфяной (III) почвах.

Условные обозначения вариантов опыта:

0 - Незагрязненный почвенный субстрат;

1 - Контроль, нефтезагрязненная почва - субстрат (НЗП);

2- НЗП. + сорбент, С без м/о;

3- НЗП т комплексный бактериально-дрожжевой биосорбент, б/с Сб ->- б/с Сд;

4 - НЗП + комплексный бактериально-грибной биосорбент, б/с Сб + б/с Сг

При этом в вариантах с комплексными биосорбентами численно доминировала бактериальная культура К eqvi.

Биологическая активность почвообразцов определена дегидрогеназной, ли-пазной и дыхательной активностями, показатели которых коррелировали с численностью гетеротрофов и УОМ в большей степени для минеральных почвенных субстратов (в песчаном г = 0,6; в глинистом г = 0,7; прир > 0,95). Дегидроге-назная активность (АД) в песчаном и глинистом субстратах, обработанных комплексными биосорбентами, была выше относительно контроля и варианта с внесением сорбента без м/о (рис. 7; I, И; стр. 14). В торфяном субстрате более высокими показателями АД отличились варианты с комплексным бактериально-дрожжевым биосорбентом и контроль (рис. 7; III). Повышение липазной активности к концу опыта отмечено в вариантах с комплексными биосорбентами в глинистом субстрате (рис. 8; I). В торфяном и песчаном субстратах усиление процессов липолиза наблюдалось лишь в начале эксперимента (рис. 8; II, III). Показатели эмиссии С02 в контрольном и незагрязненном вариантах глинистого и песчаного субстратов были существенно ниже всех загрязненных почвообразцов опыта (рис 9; I, II). Во всех почвенных субстратах варианты с внесением комплексных биосорбентов в разной степени отличались более высокой интенсивностью дыхательной активности (рис. 9; I, II, III; см. стр. 14).

Наибольшее снижение содержания нефти было в вариантах торфяного субстрата (58-78%), где контроль незначительно отличался самоочищением от вариантов с биосорбентами; наименьшее - в песчаном субстрате (рис. 10). Более высокими показателями убыли нефти отмечены варианты с внесенными комплексными биосорбентами (54-78 %) по сравнению с контрольным и сорбентом без м/о вариантами (33-66 %).

К т 4,00

<41 300

о аі 2,00

| 1,00

Ь 0,00

исх Зсут 15сут ЗОсут бОсут 90 сут

Зсут 15сут ЗОсут вОсут 90сут

% 4,00 т

Я 3,00 й 2,00

£ 1,00 • і

" 0,00^ 2

исх Зсут 15сут ЗОсут бОсут 90сут

Рисунок 7 - Дегидрогеназная активность в глинистой (I), песчаной (П) и торфяной (Ш) почвах. Здесь и в рис. 8-10: условные обозначения вариантов опыта: 0 - Незагрязненный почвенный субстрат; 1 - Контроль, нефтезагрязненная почва (НЗП) - субстрат; 2 - НЗП + сорбент, С без м/о; 3 - НЗП + комплексный бактериально-дрожжевой биосорбенг, б/с Сб + б/с Сд; 4 - НЗП + комплексный бактериально-грибной биосорбент, б/с Сб + б/с Сг.

| ° о І—......., I о

исх Зсут 15сут ЗОсут бОсут ЭОсут исх Зсут 15сут ЗОсут бОсут 90сут исх Зсут 15суг ЗОсут бОсут 90сут

Рисунок 8 - Липазная активность в глинистой (I), песчаной (П) и торфяной (П1) почвах.

а 250,0

= 200,0

т 150,0

§ 100'°

О 50,0

" 0,0

исх. 15 суто« 30 суток 90 сут ок ІЮ -«—И.....-л-1-2 "-»-їй —*—М 1

I 1000,0

с 800,0

а 600,0

5 400,0

О 200,0

¡8 0,0

| 700,0

¡1 600,0

о 500,0

а 400,0

ё зоо.о

я 200,0

Я 100.0

а о.о

исх. 15 суток 30 суток 90 суток

Рисунок 9 - Дыхательная активность в глинистой (I), песчаной (П) и торфяной (III) почвах.

12 3 4

Варианты опыта

I а Глинистый субстрат а Песчаный субстрат и Торфяной субстрат {

Рисунок 10 - Снижение содержания нефти в глинистой, песчаной и торфяной почвах.

5.4. Использование ИК БАП для оценки эффективности биоремедиации биосорбентами нефтезагрязненных почв

Для оценки эффективности биоремедиации нефтезагрязненной почвы, а также оценки перспективности использования биосорбентов в различных почвах в качестве биорекультивантов, был использован интегральный коэффициент биологической активности почвы (ИК БАП), рассчитанный по формуле, которая получена совмещением формул, применяемых для мониторинга и диагностики загрязненных и природных почв (Девятова, 2005; Гельцер и др., 1992).

Т. А. Девятовой было предложено фоновое значение (в незагрязненной почве) каждого из показателей в выборке принимать за 100% и по отношению к нему в процентах выражать значение этого же показателя в других пробах, затем суммировать уже относительные значения многих показателей. Б1 = (Бф/Б0)-100%, где Б1 - относительный балл показателя, Бф - фактическое значение показателя, Б0 -значение показателя в незагрязненной почве. Бср. = (Б1+Б2+..Бп)/п, где Бср. -средний оценочный балл показателей, п - число используемых показателей.

Формула Гельцер с соавторами: ИК = [(П1+П2+...Пп)-Н]/(28-п), где ИК - интегральный коэффициент БАП; П1-Пп - показатели ферментативной активности и т.п.; Н - содержание гумуса, %; - суммарное содержание солей в почве, %; п - число используемых показателей. Видоизменив формулу расчета ИК БАП, в числитель ввели величину среднего оценочного балла показателей БАП (%), рассчитанного по формуле Девятовой. Заменили величину содержания гумуса «Н» (%) величиной содержания общего углерода в незагрязненной почве (Собщ., %), а засоленность «гэ» (%) - величиной остаточного содержания нефтепродуктов в почве (ОСИП, %). Получили формулу ИК БАП= (Бср. х Собщ.) / ОСИП.

ИК БАП, учитывающий комплекс показателей почвы, позволяет более надежно оценить эффективность воздействия биорекультиванта на загрязненную почву, как способ биоремедиации почвы, чем сравнение и оценка каких-либо отдельных характеристик. Для расчетов ИК БАП полевого опыта 5.2 использовали показатели эмиссии С02, дегидрогеназной активности, содержания соединений фосфора, калия, азота в подзолистой НЗП. Величина Н условно была принята за единицу, так как почва во всех вариантах опыта 5.2 одинакова. В опыте 5.3 использовали показатели ферментативных и дыхательной активностей, вместо «Н» ввели величину Собщ. (%) глинистого, песчаного и торфяного почвенных субстратов (2,1; 1,28; 15,8%). В знаменатель формулы ввели величину остаточного содержания нефти в почве (%) по вариантам 5.2 и 5.3 опытов. Расчет ИК БАП провели по исходным, промежуточным и конечным данным опытов (рис. 11, 12).

Эффективность биоремедиации оценивалась по показателям ИК БАП, отличившимся наибольшими значениями по вариантам опыта в конечные даты отбора. При биоремедиации подзолистой почвы с исходным 15%-ным нефтезагрязне-

начало опыта

1 месяц

7 месяцев

10 месяцев

12 месяцев

Контроль, кефгезагрязненная почва(НЗП) ^Ш! НЗП+ Биосорбент бактериально-дрожжевой —^—Контроль, нефїезагрязненная почва (НЗП) —ж- НЗП+биосорбентбактериально-дрожжевой

9 НЗП+Сорбент без м/о з НЗП+ биосорбент Грибной

НЗП+Сорбент без м/о - НЗП+Биосорбент грибной

Рисунок 11 - Интегральный коэффициент биологической активности почвы (ИК БАП) и содержание нефти (%) в почве опыта 5.2.

180 150 120

а начало опыта (0 суток) а окончание опыта (90 суток)

Условные обозначения вариантов опыта:

1 - Контроль, нефтезатрязиенная почва - субстрат (НЗП);

2- НЗП + сорбент, С без м/о;

3- НЗП + комплексный бактериально-дрожжевой биосорбент, б/с Сб + б/с Сд;

4 - НЗП + комплексный бактериально-грибной биосорбент, б/с Сб + б/с Сг

Рисунок 12 - Интегральный коэффициент биологической активности почвы (ИК БАП) в глинистой (1), песчаной (II) и торфяной (III) почвах в опыте 5.3.

ниєм в полевом опыте 5.2 показатели ИК БАП бактериально-дрожжевого биосорбента были выше показателей ИК БАП грибного биосорбента в летний период опыта (рис. 11). Применение комплексных биосорбентов и сорбента без м/о, полученных на основе торфа, для очистки-биоремедиации органических (торфяной субстрат) почв менее перспективно, несмотря на высокие значения ИК БАП этих вариантов в микрополевом опыте 5.3 (рис. 12; III). В минеральных почвах при 15%-ном нефтезагрязнении (в глинистом и песчаном субстратах) по окончании опыта 5.3 высокими показателями ИК БАП выделялись варианты с комплексными биосорбентами от контрольного и с сорбентом без м/о вариантов.

Таким образом, эффективность биоремедиации почв (степень восстановления с учетом степени очистки почвы от нефти) при применении различных биосорбентов отражена в значениях ИК БАП, которые в вариантах с биосорбентами обоих опытов на разных НЗП были значительно выше, чем в контрольном и с сорбентом без м/о вариантах. По показателям ИК БАП применение бактериально-дрожжевого биосорбента более перспективно для очистки нефтезагрязнен-ной подзолистой почвы, чем грибного биосорбента, а применение комплексных, полученных адсорбционной иммобилизацией монокультур, бактериально-дрожжевого и бактериально-грибного биосорбентов более перспективно для нефте-загрязненных минеральных (глина, песок) почв, чем для торфяной почвы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе показаны этапы, отражающие технологию получения биопрепарата-нефтедеструктора в иммобилизованной и в нативной форме культур микроорганизмов, и выполнены исследования технологии применения биопрепаратов (биосорбентов) в водных средах и почве. Для стадии получения биопрепарата применено культивирование с подбором комбинированной питательной среды, обеспечивающей метаболические потребности м/о и условия сохранения нефтеокисли-тельных свойств, а также образования максимального количества биомассы монокультуры в нативной форме и для последующей стадии адсорбционной иммобилизации на носителе. Адсорбция микроорганизмов на носителе сорбенте Сор-бонафт выполнена с учетом факторов, влияющих на степень иммобилизации (время контакта, количество биомассы с носителем, температура высушивания), а также на сохранение положительной плавучести сорбента. Проведена сравнительная оценка эффективности комплексных биопрепаратов в опытах, где степень активизации процессов биодеградации НУГВ различается в зависимости от использованных в комплексе нативных или иммобилизованных м/о, а также смоделированных приемов очистки пресноводных сред и почв, приближенных к биореме-диации в условиях Севера. Показано, что комплекс, где основным компонентом является бактериальная культура, составленный из микроорганизмов различных таксономических групп, адаптированный к условиям очищаемого объекта и к пищевым особенностям, определяет эффективность очистки от НУГВ почв и водных сред.

В результате исследований отмечено, что бактериально-грибной микробный комплекс, составленный из бактерий R. eqvi с культурой дрожжей R. glutinis или мицелиальным Т. lignorum грибом в присутствии накопительной культуры микроводорослей Chlorella, эффективен для биодеструкции НУГВ в пресноводной среде как в нативной, так и в иммобилизованной формах. MB хлорелла способствовали биодеструкции НУГВ в водных средах. Взаимодействие нативных или иммобилизованных на сорбенте бактериальной и грибных культур увеличивало степень очистки от НУГВ, очевидно, за счет использования бактериями продуктов неполного окисления НУГВ грибами. Мицелиальный гриб-целлюлозолитик Т. lignorum проявил нефтедеструктивную активность с родококками, а также отличался жизнеспособностью, выступая, возможно, как матрица для бактерий в воде. Биодеструкция наиболее токсичных для гидробионтов НУГВ (Ратушняк, 2000) обусловлена биохимической активностью нативных и иммобилизованных м/о на поверхности загрязненного сорбента в трехфазной системе вода - сорбент (биосорбент) - НУГВ и сопровождается, очевидно, процессами адсорбции, десорбции и диффузии в порах сорбента (Rodman, 1973; Andrews et al., 1998). При этом эффективная биорегенерация сорбента возможна при условии, когда нефтенагруженность или соотношение НУГВ к сорбенту не превышает его максимальной нефтеемкости. Накопление активных монокультур, является одной из важных стадий получения комплексного биопрепарата, а способ его применения совместно с сорбентом Сорбонафт, как прием очистки воды, более перспективен при загрязнении ДТ, где в водной фазе локализованы нативные м/о и эмульгированные НУГВ. Не обработанный биомассой, не изменивший гидрофобные свойства и нефтеемкость сорбент способен более длительное время находиться на водной поверхности с большим содержанием нефти по сравнению с биосорбентом. Недостаточная прочность адгезии м/о не является недостатком адсорбционной иммобилизации при очистке биосорбентами загрязненной воды, так

как биодеструкция НУГВ необходима как в водной фазе, так и в сорбенте. Отмечено, что наиболее десорбируемой культурой были дрожжевые грибы К glutinis.

Технология применения биопрепаратов в загрязненных почвенных объектах призвана обеспечить не только снижение содержания НУГВ, но и восстановление нарушенной почвы. При биоремедиации нефтезагрязненных почв биосорбентами изучение параметров биологической активности является по-казателем эффективности воздействия способа очистки, так как исследования ферментативной активности в сумме с агрохимическими, микробиологическими показателями позволяют диагностировать изменения в нарушенной почве (Тгаваг-СересЬ сг а1., 1999; Киреева и др., 2001; Свирскене, 2003). Применение в почвах биосорбентов на основе сорбента Сорбонафт с иммобилизованными способом обрастания и адсорбционным способом УОМ в моделирующих условия Севера опытах способствует эффективной биодеструкции НУГВ при высоких концентрациях нефти. Разные физико-химические характеристики почв или сезонные условия поставленных опытов, а также концентрация нефтезагрязнений определяют и разную эффективность их деструкции одними и теми же культурами. Наибольшие показатели снижения содержания нефти (степень очистки) и биологической активности (степень восстановления) были в различных почвах при применении биосорбентов совместно с минеральными удобрениями. Эффективность биоремедиации при высоком нефтезагрязнении (до 15%) разных типов почв выражена в значениях ИК БАП, полученных с использованием формул Девято-вой и Гельцер с соавторами.

ВЫВОДЫ

1. Создана комплексная форма биопрепарата для биодеструкции углеводородов нефти в пресноводной среде на основе монокультур бактерий, микроводорослей, а также дрожжевого и мицелиального грибов.

2. Показано положительное влияние на процессы биодеструкции нефти и дизтоплива в пресноводной среде при совместном применении с гидрофобным сорбентом Сорбонафт комплекса нативных микроорганизмов бактерий, дрожжевого и мицелиального грибов, а также зеленых микроводорослей (снижение содержания НУГВ в сорбенте за 90 суток: 33-50% при загрязнении воды 2% нефти и более 90% при загрязнении воды 1% дизтоплива).

3. Предложена новая форма биопрепарата - комплексный биосорбент с ад-сорбционно иммобилизованными на гидрофобном торфяном сорбенте Сорбонафт монокультурами бактерий, дрожжевого и мицелиального грибов.

4. Показано, что иммобилизация на торфяном сорбенте монокультур бактерий, дрожжевого и мицелиального грибов позволяет увеличить их жизнеспособность и потенциал в отношении деструкции углеводородов нефти при очистке пресноводной среды в присутствии накопительной культуры зеленых микроводорослей (снижение содержания НУГВ в сорбенте за 60 суток: 50-89% при загрязнении воды 2% нефти и более 80% при загрязнении воды 1% дизтоплива, а также в техногенной водной среде 53-67% от исходного загрязнения).

5. Установлено, что применение биосорбентов, полученных иммобилизацией на торфяном сорбенте Сорбонафт двух ассоциаций микроорганизмов способом обрастания, и комплексных биосорбентов, полученных иммобилизацией монокультур на сорбенте Сорбонафт адсорбционным способом, способствует интенсификации процессов биоремедиации нефтезагрязненных разных типов почв (снижение содержания нефти от исходного 15%-ного нефтезагрязнения: в подзолистой почве при применении бактериально-дрожжевого и грибного биосор-

бентов, полученных способом обрастания, более 84% за год, а также на 54-69 % в минеральных (глина, песок) почвах за летний период при применении комплексных биосорбентов, полученных адсорбционным способом).

6. Использование формулы интегрального коэффициента биологической активности почвы (ИК БАП), полученной совмещением формул Девятовой и Гель-цер, позволяет оценить как эффективность способа биоремедиации нефтезаг-рязненных почв, так и перспективность применения различных биосорбентов в качестве биорекультивантов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шарапова И.Э., Маркарова М.Ю. Щемелинина Т.Н., Гарабаджиу A.B. Оценка эффективности применения биосорбентов на различных нефтезагрязненных почвенных субстратах // Проблемы региональной экологии. 2009. № 5. С. 213-217.

2. Шарапова И.Э., Гарабаджиу A.B., Маркарова М.Ю., Щемелинина Т.Н. Микробиологическая активность нефтезагрязненных почвенных субстратов при очистке с применением комплексных биосорбентов // Известия Самарского НЦ РАН. 2010. № 1(5). С. 1245-1249.

3. Шарапова И.Э., Гарабаджиу A.B., Маркарова М.Ю., Щемелинина Т.Н., Груздев И.В. Экологические аспекты и эффективность использования биосорбентов для очистки водных сред шламонакопителя // Экология и промышленность России. 2011. Февраль. С. 22-25.

4. Патент № 2318736 РФ. Биосорбент для очистки водоемов от нефти и нефтепродуктов на основе бактерий и дрожжевых грибов / Хабибуллина Ф.М., Арчегова, И.Б., Шарапова И.Э. и др.; № 2006104082/13. заявл. 10.02.2006.; опубл. 10.03.2008.

5. Патент № 2422587 РФ. Комплексный биосорбент на основе штаммов бактерий и грибов для очистки водных сред от нефти и нефтепродуктов в присутствии микроводорослей / Шарапова И.Э., Маркарова М.Ю., Гарабаджиу A.B.; № 2009147686/03; заявл. 21.12.2009; опубл. 27.06.2011.

6. Шарапова И.Э., Шубаков A.A. Способы утилизации нефти в почве с применением биосорбентов II Освоение Севера и проблемы природовосстановления: Матер. докл. VI междунар. науч. конф. - Сыктывкар, 2007. С. 57-62.

7. Шарапова И.Э., Гарабаджиу A.B., Маркарова М.Ю. Биологическая очистка моделей водной среды от нефтезагрязнений биосорбентами в присутствии микроводорослей // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: Матер, докл. VII Всерос. науч.-практ. конф. - Киров, 2009 . - Ч. 1. - С. 169-172.

8. Шарапова И.Э., Гарабаджиу A.B., Шубаков A.A. Оценка эффективности биоремедиации нефтезагрязненной дерново-подзолистой почвы с применением биосорбентов в полевом опыте. // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: Матер, докл. VII Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. В 2-х частях. - Киров, 2009 . - Ч. 1. - С. 139-143.

9. Шарапова И.Э., Гарабаджиу A.B., Маркарова М.Ю., Щемелинина Т.Н., Груздев И.В. Использование биосорбентов для очистки загрязненных нефтяными углеводородами водных сред шламонакопителя // Современные проблемы биомониторинга и биоиндикации: Матер. VIII Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. В 2-х частях. - Киров, 2010. Ч. 1.-С. 127-131.

10. Шарапова И.Э., Гарабаджиу A.B., Шубаков A.A. Использование интегрального коэффициента показателей биологической активности (ИК БАП) для оценки биоремедиации нефтезагрязненной почвы различными биосорбентами // Освоение Севера и проблемы природовосстановления: Матер, докл. VIII Всерос. науч. конф,-Сыктывкар, 2011,-С. 166-177.

Лицензия № 19-32 от 26.11.96 г. КР 0033 от 03.03.97 г.

Тираж 100 Заказ 10(12)

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН 167982, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Шарапова, Ирина Эдмундовна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Влияние нефти и нефтепродуктов на экосистемы.

1.1.1. Влияние нефти и нефтепродуктов на водную экосистему.

1.1.2. Влияние нефти и нефтепродуктов на почвенную экосистему.

1.2. Микроорганизмы нефтезагрязненных пресных водоемов и почв.

1.2.1. Микроорганизмы нефтезагрязненных пресных водоемов.

1.2.2. Микроорганизмы нефтезагрязненных почв.

1.3. Методы очистки (ремедиации) почвы и водных сред.

1.3.1. Методы очистки почвы.

1.3.2. Методы очистки водных сред.

1.4. Биосорбенты, методы иммобилизации, адсорбция микроорганизмов на носителях.

1.4.1. Биосорбенты.

1.4.2. Методы иммобилизации микроорганизмов на носителях.

1.4.3. Адсорбция микроорганизмов на носителях.

1.5. Биохимические механизмы метаболизма углеводородов нефти.

1.6. Нефтедеструктивные биопрепараты.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И СХЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Материалы исследований.

2.2. Методы исследований.

2.3. Схемы исследований.

Глава 3. СКРИНИНГ, НАКОПЛЕНИЕ И ИММОБИЛИЗАЦИЯ

КУЛЬТУР МИКРООРГАНИЗМОВ.

3.1. Скрининг культур микроорганизмов для бактериально-грибного нефтеокисляющего комплекса.

3.2. Накопление на комбинированных питательных средах бактериальной, дрожжевой и грибной монокультур.

3.3. Иммобилизация адсорбционным способом на сорбенте Сорбонафт бактериальной, дрожжевой и грибной монокультур.

Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ БИОДЕСТРУКЦИИ НУГВ В ВОДЕ КОМПЛЕКСОМ НАКОПИТЕЛЬНЫХ КУЛЬТУР МИКРООРГАНИЗМОВ

И КОМПЛЕКСОМ БИОСОРБЕНТОВ В ЛАБОРАТОРНЫХ ОПЫТАХ.

4.1. Очистка загрязненной нефтью и дизтопливом водной среды комплексами накопительных культур микроорганизмов в присутствии сорбента Сорбонафт.

4.2. Очистка загрязненной нефтью и дизельным топливом водной среды комплексами биосорбентов в присутствии микроводорослей.

4.3. Очистка техногенно загрязненных водных сред из объектов шламонакопителя комплексами биосорбентов в присутствии микроводорослей.

4.3.1. Очистка от углеводородов нефти техногенно загрязненных водных сред из объектов №1,2 шламонакопителя.

4.3.2. Исследование жизнеспособности микроорганизмов в техногенно загрязненной водной среде из объекта № 3 шламонакопителя.

Глава 5. БИОРЕМЕДИАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ РАЗЛИЧНЫМИ БИОСОРБЕНТАМИ В ПОЛЕВЫХ И МИКРОПОЛЕВОМ ОПЫТАХ.

5.1. Биоремедиация бактериально-дрожжевым и грибным биосорбентами 7,3%-ной нефтезагрязненной подзолистой почвы в полевом опыте.

5.2. Биоремедиация бактериально-дрожжевым и грибным биосорбентами 15%-ной нефтезагрязненной подзолистой почвы в полевом опыте.

5.3. Биоремедиация комплексными биосорбентами различных почвенных субстратов при 15%-ном нефтезагрязнении в микрополевом опыте.

5.4. Использование интегрального коэффициента биологической активности почвы (ИК БАП) для оценки эффективности биоремедиации нефтезагрязненных почвенных объектов различными биосорбентами.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка комплексных форм биопрепарата для биоремедиации загрязненных нефтяными углеводородами почв и водных сред"

Актуальность работы. Одним из основных и крупномасштабных загрязнителей природных объектов является нефть и продукты ее переработки. В настоящее время предложен широкий спектр технологий с применением различных средств для очистки нефтезагрязненных водных и почвенных объектов, в том числе с использованием биопрепаратов на основе природных углеводород-окисляющих микроорганизмов (УОМ).

Технология производства биопрепаратов, представляющих собой сухие порошки либо пастообразные формы нативных штаммов микроорганизмов, включает стадии культивирования клеток, их концентрации и высушивания. Получение биопрепарата из УОМ возможно только в случае применения способа культивирования, обеспечивающего получение клеток, сохраняющих нефтеокис-ляющую активность и жизнеспособность после технологической термообработки. Перспективным направлением в разработке биопрепаратов для очистки от нефтяных углеводородов (НУГВ) является получение иммобилизованных на носителе форм микроорганизмов - био сорбентов [1, 2, 3, 4]. При этом экологически целесообразным является использование в качестве носителя сорбентов, полученных на основе естественного органического сырья или отходов производства растительного происхождения.

Преимуществами иммобилизованных форм биопрепаратов при применении в загрязненной воде помимо совмещения в одном материале способности к сорбции и биодеструкции НУГВ следует считать положительную плавучесть носителя [5, 6, 7, 8]. При очистке биосорбентами водоемов, а также загрязненных труднодоступных и заболоченных районов, устраняются проблемы, связанные с недостатками сорбционнош способа (сложности работ по извлечению отработанного адсорбента с поверхности воды и его утилизацией). При применении сорбентов с иммобилизованными и нативными микроорганизмами биодеструкция наиболее токсичных для гидробионтов нефти и дизельного топлива [9] в воде обусловлена биохимической активностью УОМ на поверхности загрязненнош сорбента в трехфазной системе вода-сорбент(биосорбент)-НУГВ. Предполагается, что процесс биодеструкции НУГВ на поверхности загрязненного сорбента в водной среде основан на экзоэнзиматическом механизме в сочетании с процессами адсорбции, десорбции и диффузии в порах сорбента [10, 11].

Технология применения биопрепаратов в нативной и иммобилизованной формах в загрязненных почвенных объектах призвана обеспечить не только снижение содержания НУГВ, но и восстановление загрязненных-нарушенных почв. Нефть, обусловливая микробную сукцессию, определенным образом влияет на биохимические процессы в почвах [12]. Исследования ферментативной активности в сумме с агрохимиическими, микробиологическими показателями позволяют точно квалифицировать почвенные нарушения, отражают изменения биологической активности почв [13, 14, 15, 16, 17]. Реакция почвенной биоты на загрязнение нефтью зависит от дозы загрязнителя, а также от почвенно-климатических условий зоны [18, 19, 20]. Преимущества применения биосорбентов при биоремедиации загрязненной почвы состоят в повышении эффективности действия биопрепарата за счет устойчивости к неблагоприятному воздействию факторов окружающей среды, а также к вымыванию закрепленных на носителе УОМ из верхнего горизонта по профилю [21,2, 22].

Разные почвенно-климатические условия и состав нефтезагрязнений определяют и разную эффективность их деструкции одними и теми же культурами. Особую трудность представляет собой биоремедиация нефтезагрязненных водных и почвенных объектов в условиях Севера. Традиционные подходы, разработанные для более южных районов [23, 24, 25, 26] не могут быть применимы при рекультивации нефтезагрязненных земель в условиях Крайнего Севера, где пролитая нефть может сохраняться десятки лет [27]. На заболоченных почвах не всегда возможно проведение агротехнических работ из-за недоступности территории для техники. Почвенно-климатические особенности и короткий период положительных температур осложняют процессы биоремедиации на Севере.

Эффективность использования биопрепарата для очистки от нефтезагрязнений обусловлена деструктивной активностью микроорганизмов, входящих в его состав, и зависит от дозы загрязнения, норм внесения, интенсивности биодеструкции, соответствия природным условиям объекта, а при использовании иммобилизованных форм биопрепаратов еще и от характеристик носителя (неф-теемкость, гидрофобность) и способа иммобилизации микроорганизмов.

Установлено, что сложные микробные сообщества осуществляют с большей полнотой и скоростью окисление НУГВ в водных средах и почвах, так как микроорганизмы в таких сообществах взаимодействуют по типу протокоопе-рации и получают преимущества за счет совместной «метаболической атаки» на углеводороды [28, 29, 30]. Следует отметить, что основной составляющей процесса биодеградации НУГВ в загрязненных почвах и водных средах является уг-леводородокисляющая активность бактерий [31, 32, 33, 34, 35]. Поэтому для получения активного биопрепарата наиболее актуальным является подбор микробных комплексов, составленных из культур микроорганизмов различных таксономических групп, с использованием выделенных из природы штаммов-нефтедеструкторов, а также устойчивых или адаптированных к условиям загрязненных объектов, и способствующих биоокислению НУГВ. Технологически получение комплексного биопрепарата может быть реализовано путем накопления монокультур на средах, обеспечивающих индивидуальные метаболические потребности, с последующим их высушиванием и смешиванием.

Использование комплексов микроорганизмов на основе культур бактерий, водорослей, дрожжевых и мицелиальных грибов, с присущим подобного рода микробным сообществам многообразием метаболических связей [36, 37], позволит расширить диапазон применения нефтедеструктивных биопрепаратов как в нативной так и в иммобилизованной формах. Кроме того, комплекс микроорганизмов, находящихся в иммобилизованном на носителе состоянии, адаптированных к особенностям пищевых и климатических условий, может существенно ускорить процессы биодеградации НУГВ при применении в заболоченных районах Севера. Исследования по созданию комплексной формы биопрепарата-биосорбента (комплексов нативных и иммобилизованных на носителе микроорганизмов) и их испытанию на нефтезагрязненных почве и пресноводных средах необходимы для совершенствования технологий очистки природных и техногенных объектов. Разработка новой формы биопрепарата, способного к биодеструкции НУГВ различным составом микробного комплекса, является актуальной задачей, при решении которой возможно улучшение многих экологических приемов очистки нефтезагрязненных почв и пресноводных сред, особенно в почвенно-климатических условиях Севера.

Для достижения данной цели решались следующие задачи:

1. Провести скрининг микроорганизмов, проявляющих нефтеокисляю-щую активность в бактериально-грибном комплексе, получить активные натив-ные и иммобилизованные адсорбционным способом на носителе-сорбенте Сор-бонафт формы культур.

3. Оценить эффективность комплексной формы препарата иммобилизованных монокультур бактерий и грибов при очистке водных сред от нефти и дизтоплива, а также от нефтезагрязнений шламонакопителя в присутствии культуры микроводорослей.

Научная новизна. Разработан и экспериментально обоснован метод создания комплексных форм биопрепарата-нефтедеструктора, составленного из микроорганизмов различных таксономических групп, способствующего эффективной очистке почв и водных сред от загрязнений нефтяными углеводородами.

Впервые применено сочетание иммобилизованных на торфяном сорбенте и нативных форм микробных культур различных таксономических групп для биоремедиации нефтезагрязненных воды и почвы.

Для оценки эффективности биоремедиации нефтезагрязненных почв биосорбентами предложено использование формулы интегрального коэффициента биологической активности почвы (ИК БАП), полученной на основании формул Девятовой и Гельцер с соавторами.

Разработан метод удаления тонких нефтяных пленок, дизтоплива с поверхности воды и углеводородов в техногенно загрязненной водной среде с помощью комплексов монокультур бактерий и грибов при применении совместно с сорбентом Сорбонафт в нативной, а также в иммобилизованной на сорбенте Сорбонафт формах в присутствии культуры микроводорослей.

Предложены способы применения различных биосорбентов с иммобилизованными на торфяном сорбенте микроорганизмами в нефтезагрязненных разных типах почв с учетом климатических условий Севера.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на VI, VIII Международных научных конференциях «Освоение Севера и проблемы природовосстановления» (Сыктывкар, 2006, 2011); VI, VII, VIII Всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров, 2009, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 2 патента РФ и три статьи в журналах, рекомендованных ВАК для защиты диссертаций по биологическим, техническим и химическим наукам.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 153 страницах текста (119 страниц без списка литературы и приложений) и состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследований, результатов и их обсуждения, заключения, выводов, приложений и списка литературы, содержащего 362 ссылок, из которых на иностранных языках - 95.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)", Шарапова, Ирина Эдмундовна

выводы

1. Создана комплексная форма биопрепарата для биодеструкции углеводородов нефти в пресноводной среде на основе бактерий Rhodococcus eqvi, культуры зеленых микроводорослей Chlorella, а также дрожжевого Rhodotorula glutinis и мицелиального Trichoderma lignorum (синоним Т. viride) грибов.

3. Предложена новая форма биопрепарата - комплексный биосорбент с адсорбционно иммобилизованными на гидрофобном торфяном сорбенте Сорбонафт монокультурами бактерий, дрожжевого и мицелиального грибов.

4. Показано, что иммобилизация на торфяном сорбенте монокультур бактерий, дрожжевого и мицелиального грибов позволяет увеличить их жизнеспособность и потенциал в отношении деструкции углеводородов нефти при очистке пресноводной среды в присутствии накопительной культуры зеленых микроводорослей (снижение содержания НУГВ в сорбенте за 60 суток: 50-89 % при загрязнении воды 2% нефти и более 90% при загрязнении воды 1% дизтоплива, а также в техногенной водной среде 53-67 % от исходного загрязнения).

5. Установлено, что применение биосорбентов, полученных иммобилизацией на торфяном сорбенте Сорбонафт двух ассоциаций микроорганизмов способом обрастания, и комплексных биосорбентов, полученных иммобилизацией монокультур на сорбенте Сорбонафт адсорбционным способом, способствует интенсификации процессов биоремедиации нефтезагрязненных разных типов почв. Показано снижение содержания нефти от исходного 15%-нефтеза-грязнения: в подзолистой почве при применении бактериально-дрожжевого и грибного биосорбентов, полученных способом обрастания, более 84% за год, а также на 54-69 % в минеральных (глина, песок) почвах за летний период при применении комплексных биосорбентов, полученных адсорбционным способом.

6. Использование формулы интегрального коэффициента биологической активности почвы (ИК БАП), полученной совмещением формул Девятовой и Гельцер, позволяет оценить как эффективность способа биоремедиации нефте-загрязненных почв, так и перспективность применения различных биосорбентов в качестве биорекультивантов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время спектр биологических препаратов отечественного и зарубежного производства, используемых для биоремедиации нефтезагрязнен-ных почвенных и водных объектов, достаточно широк. Однако эффективность их применения в различных природных условиях требует предварительных мониторинговых исследований. Особую трудность представляет собой биореме-диация нефтезагрязненных водных и почвенных объектов в условиях Севера. Учитывая актуальность проблемы, в данной работе проведена сравнительная оценка эффективности комплексных биопрепаратов и биосорбентов в опытах, где степень активизации процессов биодеградации НУГВ различается в зависимости от использованных в комплексе нативных или иммобилизованных микроорганизмов, а также смоделированных условий приемов (технологии) очистки водных и почвенных объектов, приближенных к биоремедиации в условиях Севера.

В работе показаны этапы, отражающие технологию получения комплексного биопрепарата нефтедеструктивного действия в иммобилизованной и в на-тивной форме культур микроорганизмов, и выполнены исследования приемов, отражающих технологию применения комплексных биопрепаратов в водных и почвенных объектах. В ходе проведенной работы показано, что комплекс, в котором основным компонентом является бактериальная культура, составленный из микроорганизмов различных таксономических групп, соответствующий условиям очищаемого объекта и адаптированный к пищевым и климатическим особенностям, определяет эффективность очистки от НУГВ.

Проведенные исследования показали, что бактериально-грибной микробный комплекс, составленный из бактерий Rhodococcus eqvi с грибной культурой (дрожжевым Rhodotorula glutinis или мицелиальным Trichoderma lignorum (синоним Т. viride) грибами) в присутствии накопительной культуры зеленых микроводорослей Chlorella vulgaris Beijer, эффективен для биодеструкции НУГВ в пресноводной среде как в нативной, так и иммобилизованной формах. Зеленые микроводоросли хлорелла, адаптированные и устойчивые к условиям пресноводного загрязнения, за счет ассимиляции выделяемого в процессе фотосинтеза кислорода [152], своим присутствием участвовали в биодеструкции НУГВ бактериально-грибным микробным комплексом. Взаимодействие бактериальной и грибных культур в нативном и в иммобилизованном на сорбенте формах увеличивает степень очистки воды от НУГВ, очевидно, за счет использования бактериями продуктов неполного окисления НУГВ грибами. Мицелииальный гриб Т. \ignorum, являясь по паспорту продуцентом целлюлозолитических ферментов, проявил нефтедеструктивную активность совместно с родококками, а также жизнеспособность, выступая, возможно, в качестве матрицы для бактерий в водной среде.

В модельных опытах при применении сорбента и биосорбентов в загрязненных пресноводных средах исследована биодеструкция нефти и ДТ, наиболее токсичных для гидробионтов [9]. Биодеструкция НУГВ обусловлена биохимической активностью нативных или иммобилизованных микроорганизмов на поверхности загрязненного сорбента в трехфазной системе вода-сорбент(биосорбент)-НУГВ и сопровождается, очевидно, процессами адсорбции, десорбции и диффузии в порах сорбента [10, 11]. Наиболее важным условием эффективности биорегенерации сорбента в водной среде является его нефтезагруженность или соотношение НУГВ к сорбенту. Эффективная биорегенерация сорбента возможна при условии, когда нефтезагруженность или соотношение нефти к сорбенту не превышает его максимальной нефтеемкости. Данное условие соотношения загрязнителя к сорбенту отражено в опытах на воде при совместном применении комплексного биопрепарата с гидрофобным сорбентом Сорбонафт и при применении комплексных биосорбентов.

Получение активных накопительных монокультур микроорганизмов является одной из важных стадий технологии производства комплексного биопрепарата, а способ его применения совместно с сорбентом Сорбонафт, как прием очистки воды, более перспективен при загрязнении дизтопливом, где локализованы нативные микроорганизмы и частично растворенные эмульгированные

НУГВ. Необработанный биомассой сорбент и, вследствие этого, не изменивший ни свои гидрофобные свойства, ни нефтеемкость, способен более длительное время находиться на водной поверхности с большим содержанием нефти по сравнению с иммобилизированным микроорганизмами сорбентом (биосорбентом).

Для стадии накопления нефтедеструктивного биопрепарата применена технология периодического культивирования подбором комбинированной питательной среды, обеспечивающей метаболические потребности микробных культур (бактериальной, дрожжевой и грибной), а также условия сохранения необходимых нефтеокислительных свойств м/о с образованием максимального количества биомассы накопительной монокультуры. Накопительная монокультура, полученная таким образом, использовалась для последующей стадии адсорбционной иммобилизации на носителе при получении биосорбентов.

Адсорбционная иммобилизация на носителе малозатратный, не оказывающий стрессовых воздействий на клетки микроорганизмов [307] способ (технология) получения биосорбентов. При использовании в качестве носителя гидрофобного сорбента Сорбонафт подобраны условия адсорбционной иммобилизации, при которых полученный биосорбент незначительно снизил гидрофобные свойства (плавучесть). Адсорбция микроорганизмов на сорбенте Сорбонафт выполнена с учетом факторов, влияющих на степень иммобилизации (время контакта и количество биомассы с носителем, температура высушивания), а также на сохранение положительной плавучести сорбента. Незначительная прочность удерживания микробных клеток не является недостатком адсорбционной иммобилизации при применении в загрязненной водной среде биосорбентов, полученных этим способом, так как биодеструкция НУГВ необходима как в воде, так и сорбенте в приповерхностном слое воды. При этом отмечено, что наиболее вымываемой-десорбируемой в воду культурой были дрожжевые грибы Я. glutinis. Адсорбционная иммобилизация также способствует активности и выживаемости бактериальной и грибных культур микроорганизмов, особенно в техногенных, в том числе НУГВ с сопутствующими загрязнителями, водных средах шламонакопителя.

При сравнении характеристик биосорбентов, полученных иммобилизацией бактериально-дрожжевой и грибной ассоциаций УОМ способом обрастания сорбента Сорбонафт на пивном сусле, описанным в патентах (Патенты №2318736, 2299181), и комплексных биосорбентов, полученных способом адсорбционной иммобилизации, можно сделать предположение о преимуществах последнего способа. При способе обрастания носителя - сорбента Сорбонафт, вседствие длительного контакта (более 10 сут.) с углеводным субстратом в процессе закрепления-обрастания носителя ассоциациями УОМ (бифазное культивирование), нарушен процесс аэрирования и происходит не только иммобилизация УОМ, но и сорбция углеводов из питательного субстрата, что снижает гидрофобные свойства сорбента Сорбонафт, так как молекулы полисахаридов гидрофильны [352]. Но при испытании биосорбентов, разработанных для очистки водоемов от нефти и полученных способом обрастания сорбента Сорбонафт, на нефтезагрязненной подзолистой почве показана эффективная биореме-диация, возможно, благодаря данному способу иммобилизации бактериально-дрожжевой и грибной ассоциаций УОМ. При этом наиболее адаптируемой к способу иммобилизации обрастанием сорбента Сорбонафт оказалась грибная ассоциация, очевидно, в силу морфо-физиологических особенностей мицели-альных грибов (Патент №2299181).

Технология применения биопрепаратов в загрязненных почвенных объектах призвана обеспечить не только снижение содержания НУГВ, но и восстановление нарушенных почв. При биоремедиации нефтезагрязненных почв различными биорекультивантами (биосорбентами) изучение контролирующих параметров биологической активности является показателем эффективности воздействия способа-технологии очистки при использовании микробиологических методов деградации НУГВ. Разные физико-химические характеристики почвенных объектов или сезонные условия поставленных опытов, а также концентрация нефтезагрязнений определяют и разную эффективность их деструкции одними и теми же культурами. В работе показано, что в почвенных объектах применение различных биосорбентов, где в качестве носителя использован сорбент Сорбонафт, а в качестве УОМ иммобилизованные способом обрастания и адсорбционным способом микроорганизмы, в смоделированных, приближенным к условиям Севера опытах, способствует эффективной биодеструкции НУГВ. Эффективность биоремедиации с применением сорбентов на загрязненных почвах определяется: снижением содержания нефти, определенного состава и исходной концентрации (степень очистки почвы); периодом, за который произошел процесс очистки; затратами (нормы расхода биорекультивантов), обеспечивающими процесс очистки. Исследование эффективности деградации НУГВ в почве иммобилизованными на сорбенте различными микроорганизмами проведено по комплексу показателей: микробиологических, биохимических, агрохимических, эмиссии С02, убыли НУГВ. Комплекс этих показателей наиболее информативен, а также отражает изменения, происходящие в почве, и позволяет проводить диагностику этих изменений. Наибольшие показатели снижения содержания нефти (степень очистки) и биологической активности (степень восстановления) в различных почвенных объектах в условиях высокого (15%) неф-тезагрязнения были при применении биосорбентов одновременно с внесением минеральных удобрений. Эффективность биоремедиации при высоком нефте-загрязнении (до 15%) почвенных объектов выражена в значениях ИК БАП, полученных с использованием формул Девятовой и Гельцер. ИК БАП позволяет провести сравнительную оценку перспективности применения биосорбентов с иммобилизованными на сорбенте Сорбонафт различными микроорганизмами для очистки разных типов почв от углеводородов нефти.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Шарапова, Ирина Эдмундовна, Сыктывкар

1. Вудворд Дж. Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы / Пер. с англ. // Под ред. Дж. Вудворда. М.: Мир, 1988. - 215 с.

2. Синицин А.П., Райнина Е.И., Лозинский В.И., Спасов С.Д. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. М.: Изд-во МГУ, 1994. - 228 с.

3. Каменщиков Ф.А., Богомольный Е.И. Удаление нефтепродуктов с водной поверхности и грунта. М. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2006. - 528 с.

4. Экологические основы оптимизированной технологии восстановления нефтезагрязнен-ных природных объектов на Севере. Сыктывкар, 2007. - 140 с.

5. El-Aassar S.A., Omar S.H., Rehm H.I. Oxidation of n-tetra decane by Candida parapsilosis KSh 21 adsorbed on differend glass rings. // Appl. Microbiol, and Biotechnol. 1988. - V. 29. - P. 442-446.

6. Messing R.A., Oppermann R.A., Kolot F.B. // Immobilized Microbiol Cells, 106, -1974. P. 1228.

7. Янкевич М.И., Хадеева В.В., Севрюгов Л.Б. и др. Препарат «Бидегойл» для очистки вод от нефтяных загрязнений и способ его получения. Заявка РФ К92 N016188 от 30.12.1992.

8. Сироткин А.С., Кошкина Л.Ю., Ипполитов К.Г., Емельянов В.М. Биологическая регенерация активированного угля в процессе очистки сточных вод от неионогенных ПАВ // Биотехнология. 2002. - № 1. - С. 54-60.

9. Ратушняк А.А., Андреева М.Г., Латыпова В.З., Гарипова Л.Г. Токсическое действие нефти и продуктов ее переработки на Daphnia magna Straus // Гидробиол. журн. 2000. - С. 33.

10. Andrews, G.F., Tien, С II AIChE J. 1981. -V. 27. - P. 396-403.

11. Rodman, C.A. II. Wat. Poll. Control. Fed. 1973. - V.55.- P. 1168-1173.

12. Исмаилов H.M. Микробиологическая и ферментативная активность нефтезагрязненных почв // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. -С. 42-57.

13. Cooper А.В. Improved Fluorometric method to assay for soil lipase activity / A.B. Cooper, H.W. Morgan // Soil Biol. Biochem. 1981. - V. 13. - № 4. - P. 307-311.

14. Kiss S. Adences in soil enzimology (Part I-II) / S. Kiss // Studia Universitates Bades-Bolyai Biologia. -2001. -№1. C.3-48.

15. Trasar-Cepeda, M.C. Leiros, S. Seoane, F. Gil-Sotres // Enzymes in the Environment: Activity, Ecology and Applications. Oregon State Univ. Corvallis. - 1999. - P. 120.

16. Киреева H.A., Водопьянов В.В., Мифтахова A.M. Биологическая активность нефтезагряз-ненных почв. Уфа: Гилем, 2001. - 376 с.

17. Свирскене А. Микробиологические и биохимические показатели при оценке антропогенного воздействия на почвы / А. Свирскене // Почвоведение. 2003. - № 2. - С. 202-210.

18. Трофимов С.Я. Изменение свойств почв под влиянием нефтяного загрязнения / С.Я. Трофимов, М.С. Розанова // Деградация и охрана почв. М.: МГУ, 2002. - С. 359-373.

19. Пиковский Ю.И., Геннадиев А.Н., Чернянский С.С., Сахаров Г.Н. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Почвоведение. 2003. -№9.-С. 1132-1140.

20. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ, 1987. 256 с.

21. Гусев М.В. Микробиологическое разрушение нефтяного загрязнения / М.В. Гусев, Т.В. Коронелли // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1981. -№ 6. - С. 835-844.

22. Демидиенко А .Я. Изучение питательного режима почв, загрязненных нефтью / А.Я. Де-мидиенко, В.М. Демурджан, Л.Д. Шеянова // Агрохимия. 1983. - № 9. - С. 100-103.

23. Демидиенко А.Я. Пути восстановления плодородия нефтезагрязненных почв черноземной почвы Украины / А.Я. Демидиенко, В.М. Демурджан // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. - С. 197-206.

24. Оборин АА., Калачникова И.Г., Масливец Т.А. и др. Самоочищение и рекультивация нефтезагрязненных почв Предуралья и Западной Сибири. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем / Под ред. М.А. Глазовской. М.: Наука, 1988. - С. 140-159.

25. Foght J.M., Westlake D.W.S. Bioremediation of oil spills // Spill Technol. Newletter. -Environment Canada. Ottawa, 1992. - V. 17. - P. 1-10.

26. Одум E.P. Экология. M.: Мир, 1986. - Т. 2. - 376 с.

27. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. - 576 с.

28. Кураков A.B., Ильинский В.В., Котелевцев С.В., Садчиков А.П. Биоиндикация и реабилитация экосистем при нефтяных загрязнениях. М.: «Графикон», 2006. - 336 с.

29. Мишустин Е.Н. Ценозы почвенных микроорганизмов // Почвенные организмы как компонент биогеоценоза. М.: Наука, 1984. - С. 5-24.

30. Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде (обзор) / Т.В. Коронелли // Прикладная биохимия и микробиология. 1996. - Т. 32. -№ 6. - С. 579-585.

31. Маркарова М.Ю. Использование углеводородокисляющих бактерий для восстановления нефтезагрязненных земель в условиях Крайнего Севера: Автореф. дис. . канд. биол. наук.-Пермь, 1999.-26 с.

32. Sharma S.L., Pant A. Biodégradation and conversion of alkanes and crude oil by a marine Rho-dococcus sp. Текст. // Biodégradation. 2000. - V. 11. - P. 289-294.

33. Ильинский B.B. Гетеротрофный бактериопланктон: экология и роль в процессах естественного очищения среды от нефтяных загрязнений: Автореф. дис. . докт. биол. наук. -М.: МГУ, 2000. 53 с.

34. Миронов О.Г. Биологические проблемы нефтяного загрязнения морей // Гидробиол. журнал. 2000. - Т. 36. - № 1. - С. 82-96.

35. Миронов О.Г., Миловидова Н.Ю., Кирюхина JI.H., О предельно допустимых концентрациях нефтепродуктов в донных осадках прибрежной зоны Черного моря // Гидробиол. журнал. 1986. - Т. 22. - № 5. - С. 76-79.

36. Ghisalba О. Chemical wastes and their biodegradation-an overview // Experientia. 1983. - V. 39.-№ 11.-P. 1247-1257.

37. Drei P. Effetti sull / ecosistema marino dagli sversamenti di petrolio // Biol. Ital. -1994. Vol. 27.-N2.-P. 8-9.

38. Щекатурина Т.Л., Ковальчук Ю.Л., Миронов О.Г. Ароматические углеводороды в мидиях различных районов Черного моря // Биоповреждения, обрастание и защита от него: климат, биохимические и экотоксикологические факторы. М., 1996. - С. 17-24.

39. Гольдберг В.М., Путилина B.C. Процессы самоочищения поверхностных вод от нефтяного загрязнения // Обзор инф. Геоэколог. Исследований и охрана недр (АО «Геоинформ-мак»). 1996. - № 2. - С. 1 -19.

40. Матишов Г.Г., Шпарковский И.А., Муравейко В.М. Оценка токсичности нефтеуглеводо-родов и технологических веществ, используемых при поисково-оценочных работах на шельфе арктических морей // Гидробиол. журнал. 2002. - Т. 38. - № 6. - С.79-88.

41. Lei An-ping. Properties of poycyclinc aromatic hydrocarbons and their toxicity on algae // J. Shenzhen Univ. Sci. and Eng. 2004.

42. Kuiper J., De Uilde P., Wolf W. Effects of on oil spill in outdoor model tidal blat ecosystems // Mar. Pollut. Bull. 1984. - Vol.15. -№3. - P. 102-106.

43. Burns K.A. Yelle- Simmons L. The Galeta oil spill VI. Relationship between sediment and organism hydrocarbons loads // Estuarine, Coast. And Shelf Sci.- 1994.- Vol. 38. №4. - P. 397412.

44. Нельсон-Смит А. Нефть и экология моря / Пер. с англ. М.: Прогресс, 1977. - 302 с.

45. Zachleder V., Abarzua S., Wittenburg E. Effects of 3,4-benzopyrene on the course of cell cycle events in the chlorococcal alga Scenedesmus quadricauda // Planta. 1983. - 157, N 5. - P. 432440.

46. Belfroid A.C., Sijm D.T.H.M., Van Gestel C.F.M. Bioavailability and toxicokinetics of hydrophobic aromatic componds in benthic and terrestrial invertebrates // Environ. Rev. 1996. -Vol.4, №4. - P 276-299.

47. Борисов B.B., Красильников H.A., Ахмедов A.A. Влияние воздействия загрязняющих веществ на водные экосистемы // VI Междунар. форум «День Балтийского моря» (Санкт-Петербург, 21-23 марта 2005.): Сб. тез. СПб., 2005. - С. 396-399.

48. Немировская И.А. Углеводороды пограничных зон Рижского и Финского заливов // Океанология. 1994. - Т. 34. - № 3. - С.383-390.

49. Камшилов М.М., Костяев В.Я., Лаптева Н.А. и др. Изучение деструкции фенола в модельных биоценозах // Тр. Ин-та биологии внутр. вод, 1973. Вып. 24(27). - С. 184-200.

50. Виндберг Г.Г. Культивирование зеленых планктонных водорослей на сточной жидкости // Микробиология. 1964. - Вып. 3. - С. 508-515.

51. Калугина Ф.Ф., Миловидова Н.Ю., Свиридова Т.Е., Уральская И.В. О влиянии загрязнений на морские организмы Новороссийской бухты Черного моря // Гидробиол. журн. -1967. -№ 1.-С. 47-53.

52. Ткаченко Н.В. Айвазова JL Влияние растворенных нефтепродуктов на морские и пресноводные водоросли // Тр. ВНИИ морского рыбного хозяйства и океанографии. 1974. — Вып. 100.-С. 68-73.

53. Данилова М.Н., Адаптивный потенциал устойчивости экосистем к нефтяному загрязнению // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды: Матер. I Междунар. Науч.-практ. конференции. Челябинск, 2006. - С. 122-125.

54. Кузнецова И.А., Дзюбан A.H. Воздействие нефтяного загрязнения водоемов на бактериальное сообщество // Современные проблемы исследований водохранилищ: Матер. Все-рос. науч.-практ.конфер. Пермь, 2005. - С.104-105.

55. Кузнецова И.А., Дзюбан А.Н. Изменения структуры и функционирования бактериальных сообществ при нефтяном загрязнении грунтов // Биология внутренних вод. 2004. - № 1. -С. 110-112.

56. Colwel R.R. Ecological Aspects of Microbial Degradation of Petroleum in the Marine Environment / R.R. Colwel, J.D. Walker // Critical Rev. in Microbiology. № 5. - 1977. - P. 423-445.

57. Квасников E.M., Клюшникова T.M. Микроорганизмы деструкторы нефти в водных бассейнах. - Киев: Наукова думка, 1981. - 132 с.

58. Ильинский В.В., Гусев М.В., Коронелли Т.В. Углеводородокисляющая микрофлора незагрязненных морских вод // Микробиология. 1979. - Т. 48. - № 2. - С. 346-350.

59. Ильинский В.В. Численность и активность углеводородокисляющего бактериоценоза пресного водоема: изменения под влиянием залпового нефтяного загрязнения // Водные ресурсы. 1998. - Т. 25. - №3. - С. 335-338.

60. Beckles D.M., Ward C.Herb, Hughes J. B. Effects of mixtures of polycyclic aromatic hudrocarbons and sediments on fluorathene biodégradation patterns // Ibid. 1998. - Vol. 17. №7. - P. 1246-1251.

61. Наука и техника, 1990. № 7. - С. 30.

62. Райская Г.Ю. Особенности процесса самоочищения от нефтяного загрязнения в специфических искусственных водоемах: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2003. -25 с.

63. Солнцева Н.П. Общие закономерности трансформации почв в районах добычи нефти (формы проявления, основные процессы, модели) // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. - С. 23-41.

64. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов / Н.П. Солнцева. М.: МГУ, 1998.-376 с.

65. Орлов Д.С., Садовникова JI.K., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М., 2002. - 68 с.

66. Jong Е. The effect of subsurface hydrophobic layer on mater and salt movement / E. Jong // Ca-nad.J. Soil Sc. 1983. - V.63. - № 1. - P. 57-63.

67. Халимов Э.М. Эколого-микробиологические основы рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1996. - 24 с.

68. Гилязов М.Ю. Агроэкологическая характеристика нарушенных при нефтедобыче черноземов и приемы их рекультивации в условиях Закамья Татарстана: Автореф. дис. . докт. с.-х. наук / М.Ю. Гилязов. Саратов: СГСХА, 1999. - 43 с.

69. Хазиев Ф.Х. Изменение биохимических процессов в почвах при нефтяном загрязнении и активация разложения нефти / Ф.Х. Хазиев, Ф.Ф. Фахтиев // Агрохимия. 1981. -№ 10. -С. 102-111.

70. Хазиев Ф.Х. Почвенный азот и эффективность азотных удобрений / Ф.Х. Хазиев, Н.С. Наумов. Уфа: Башк. кн. изд-во, 1979. - 127 с.

71. Солнцева Н.П. Особенности загрязнения почв при нефтедобыче / Н.П. Солнцева, Ю.И. Пиковский // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. JL: Гидрометеоиздат, 1980. - С. 76-82.

72. Цуцаева В.В. Влияние нефтедобывающей промышленности на некоторые компоненты природы Томской области /В.В. Цуцаева // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду: Тез. докл. Всесоюз. конф. Пущино, 1984. - С. 74-79.

73. Славнина Т.П., Кахаткина М.И., Середина В.Я., Изверская JI.A. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на свойства почв // Основы использования и охраны почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1989. С. 186-211.

74. Бочарникова Е.А. Влияние нефтяного загрязнения на свойства органического вещества серо-бурых почв / Е.А. Бочарникова, Я.М. Амосова // Проблемы антропогенного почвообразования: Тез. докл. междунар. конф. М: МГУ, 1997. - Т. 3. - С. 135-137.

75. Przedwojski R. Zmiany wlasciwasci scodowiska glebowego wywola ne silgnn skazeniem гора, naftowa / R. Przedwojski, J. Macowicz, J. Rytelewski // Rocz. glebozn. 1980. - V.31. -№ 3-4. -P. 185-192.

76. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. -М.: Изд-во МГУ, 1993. 207 с.

77. Пиковский Ю.И., Геннадиев А.Н., Чернянский С.С., Сахаров Г.Н. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Почвоведение. 2003. -№9.-С. 1132-1140.

78. Гилязов М.Ю. Изменение некоторых агрохимических свойств выщелоченного чернозема при загрязнении его нефтью / М.Ю. Гилязов // Агрохимия. 1980. - № 12. - С. 72-75.

79. Udo E.J. The effect of oil pollution of soil on generation, growth and nutrient uptake of corn / E.J. Udo, A.A. Fayemi // J. Environ. Quality. 1975. - V. 4. - № 4. - P.537-540.

80. Минебаев В.Г. К вопросу охраны почвенного покрова в нефтедобывающих районах. Казань, 1986.-С. 118.

81. Муратова А.Ю., Турковская О.В., Хюбнер Т., Кукш П. Использование люцерны и тростника для фиторемедиации загрязненного углеводородами грунта // Прикл. биохим. мик-робиол. 2003. - Т. 39. - № 6. - С. 681-688.

82. Алиев С.А. Влияние загрязнения нефтяным органическим веществом на активность биологических процессов почв / С.А. Алиев., Д.А. Гаджиев // Изв. АН АзССР. Сер. биол. наук. 1977.-№ 2. - С. 46-49.

83. Исмаилов Н.М. Влияние нефтяного загрязнения на круговорот азота в почве / Н.М Ис-маилов // Микробиология. 1983. - Т. 52. - № 6. - С. 1003-1007.

84. Тишкина Е.И. Окультуривание нефтезагрязненных серых лесных почв / Е.И. Тишкина, Н.А. Киреева // Повышение плодородия почв в условиях интенсивной системы земледелия.-Уфа: БФ АН СССР, 1986.-С. 145-151.

85. Василевская В.Д. Стабильность северных почв и экосистем к техногенным воздействиям / В.Д. Василевская, В.Я. Григорьев, А.Ю. Сидорчук // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Докл. III междунар. конф. Сыктывкар, 1997. - С. 203-207.

86. Гусева О.А. Миграционные структуры почвенного покрова как основа оценки поведения битуминозных веществ в ландшафтах / О.А. Гусева, C.B. Горячкин // Криопедология-97: Тез. докл. междунар. конф. Сыктывкар, 1997. - 170 с.

87. Андресон Р.К. Экологические последствия загрязнения нефтью / Р.К. Андресон, А.Х. Мукатанов, Т.Ф. Бойко // Экология. 1980. - № 6. - С. 21-25.

88. Mohn W.W., Stewart G.R. Limiting factors for hydrocarbon biodégradation at low temperature in Arctic soils Текст. // Soil Biolog. Biochem. 2000. -V. 32. - P. 1161-1172.

89. Ferguson S.H., Franzmann P.D., Snape I., Revill A.T., Trefry M.G., Zappia L.R. Effects of temperature on mineralization of petroleum in contaminated Antarctic terrestrial sediments Текст. // Chemosphere. 2003. - V. 52. - P. 975-987.

90. Арчегова И.Б. Криогенные проявления в почвах Коми АССР / И.Б. Арчегова, И.В. За-боева // Доклад на заседании президиума РАН. Сыктывкар, 1974. - Вып. 10. - С. 156.

91. Арчегова И.Б. Особенности тундровых экосистем и концепция природовосстановле-ния / И.Б. Арчегова // Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель: Матер, докл. междунар. конф. Екатеринбург, 2007. - С. 16-22.

92. Atlas R.M. Microbial degradation of organic compounds with in complex et fluents / R.M. Atlas // Water Sci. and Technol. 1986. - V. 18. - № 2. - P. 59-67.

93. Никифорова E.M., Солнцева Н.П., Кабанова H.B. Геохимическая трансформация пахотных дерново-подзолистых почв под воздействием нефти // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. М.: Наука, 1987. С. 241-253.

94. Kiss S. Enzymology of Disturbed / S. Kiss, D. Pascf, M. Dragan-Bularda. -Soils.Amsterdam: Elsevier.- 1998. P. 3-62.

95. Margesin R. Monitoring of bioremediation by soil biological activities / R. Margesin, A. Zimmerbauer, F. Schinner // Chemosphere 40. 2000. - P. 339-346.

96. Margesin R. Soil lipase a useful indicator of oil bioremediation / R. Margesin, A. Zimmerbauer, F. Schinner // Biotechnology Techniques. - 1999. - V. 13. - P. 859-863.

97. Allard A.S. Bioremediation of organic waste sites: a critical review of microbiological aspects / A.S. Allard, A.N. Neilson // Int. Biodeterioration Biodégradation. 1997. - V. 39. - P. 253-285.

98. Трофимов С.Я., Амосова Я.М., Орлов Д.С., Осипова Н.Н., Суханова Н.И. Влияние нефти на почвенный покров и проблема создания нормативной базы по влиянию нефте-загрязнения на почвы // Вестн. МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 2000. - № 2.

99. Safonova E.Th, Dmitrieva I.A., Kvitco K.V. The interaction of alage wich alcanotrophic bacteria in blak oil decomposition // Resourses, Coservation and Recycling. 1999. -V. 27. - P. 193-201.

100. Гецен M.B. Водоросли в экосистемах Крайнего Севера. JI.: Наука, 1985. 165 с.

101. Гецен М.В., Стенина А.С., Патова Е.Н. Альгофлора Болыиеземельской тундры в условиях антропогенного воздействия. Екатеринбург: Наука, 1994. 148 с.

102. Особенности структуры экосистем озер Крайнего Севера (на примере озер Болыпезе-мельской тундры). СПб.: Наука, 1994. - 260 с.

103. Стенина A.C. Сообщества диатомовых водорослей как биоиндикатор нефтяных загрязнений в Субарктике // Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга: Тез. докл. XI Междунар. симпоз. по биоиндикаторам. Сыктывкар, 2001. - С. 178-179.

104. Стенина A.C., Хохлова Л.Г., Патова E.H., Лыткина Ж.А. Экологическое состояние водоемов на территории нефтегазоконденсатного месторождения (дельта Печеры) // Водные ресурсы. 2004. - Т. 31. - № 4 - С. 1-8.

105. Патова E.H. Синезеленые водоросли тундровых водоемов в зоне влияния нефтеразведочных буровых скважин // Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга: Матер. II Междунар. симпоз. по биоиндикаторам. Сыктывкар, 2001. - С. 148.

106. Barsdate R.J., Miller М.С., Alexander V. Et al. Oil spil effects // Limnology of Tundra Ponds. Barrow, Alaska. 1980. - V.13. - P. 388-400.

107. Трифонова И.С., Петрова А.Л. Структура и динамика биомассы фитопланктона // Особенности структуры экосистем озер Крайнего Севера. СПб: Наука, 1994. - С. 80109.

108. Станиславская Е.В. Перифитон и его продукция // Особенности структуры экосистем озер Крайнего Севера. СПб.: Наука, 1994. - С. 120-127.

109. Упитис В.В. Макро- и микроэлементы в оптимизации минерального питания водорослей. Рига: Зинатне, 1983. - 240 с.

110. Turbak S.С., Olson S. В. McFeters G.A. Comparison of algal asay systems for detecting waterborne herbizides and metals// Water Res. 1986. - 20, N1 - P. 91-97.

111. Yamane A.N., Okada M.,Sudo R.The growth inhibition of planktonic algas due to surfactans used in waching agents // Water Res.-1984.- 18.- N 9 . P. 1101-1105.

112. Chawla G., Viswanathan P.N., Santha D. Effect of linear alkylbenzene sulfonate on Scenedesmus quadricauda in culture // Environ, and Exp. Bot. 1986. - 26, N 1. - P. 39-51.

113. Whition B.A. Studies on the growth riverian Gladophora in culture// Arch. Microbiol. -1967.-58.-nl.-P. 21-29.

114. Лукина Г.А. Действие фенола на фотосинтез и дыхание хлореллы // Тр. Ин-та биологии внутренних вод. 1970. - Вып. 19(22). - С. 87-89.

115. Pulich W.M. Winters Jr.K., von Baalen C.The effects of a No 2 fuel oil and two crude oils on the Growth and photosuntheesis of Microalgae // Mar.Biol. 1974.- 28, N 1. - P. 87-94.

116. Petrea V.L'action du Na-dodecylsulfuricum des eaux polluees sur quelques processus physiologiques chez l'algue Chlorella vulgaris // Reveroum.biol. Ser. biol.veg.-1979. 24, №1.- P. 39-41.

117. Кравченко M.E., Тапочка Jl.Д. Влияние нефти и нефтепродуктов на некоторые сине-зеленые водоросли // Изв. АН СССР. Сер. Биол. наук. 1977. - № 2. - С. 52-56.

118. Костяев В.Я. Действие фенола на Scenedesmus acuminatus (Lagerh) Chod. // Тр. Ин-та биологии внутренних вод. 1969. - Вып. 19 (22). - С. 90-93.

119. Mottley J., Griffiths D.E. Minimum inhibitory concentrations of a broad range of inhibitors for the unicellular alga Chlamydomonas reinhardii Dangear // J. Gen. Microbiol. 1977. - 102, №2.-P. 431-434.

120. Воропаева О.Г., Рублева И.М., Тюленева С.В. Изучение влияния фенола и метанола на развитие зеленых водорослей. Ярославль, 1986. - № 1009. - 16 с. (Деп. в ВИНИТИ 12.02.1986).

121. Kutt Е.С., Martin D.F. Effect of selected surfactants on the growth characteristics of Gym-nodinium breve // Mar. Biol. 1974. - 28, № 4. - P. 253-259.

122. Ступина B.B., Леонова Л.И. О роли хлорококковых водорослей в деструкции капро-лактама в водной среде // Гидробиол. журн. 1985. - Т. 21. - № 6. - С. 74-79.

123. Blanck Н. Inhibition of growth of freshwater microalgae by long-chained aliphatic amines employed in solvent extraction processes // Arch. Environ. Contam. and Toxicel. 1985. - 14, N5.-P. 609-620.

124. Ukeless R. Inhibition of unicellular algae bu synthetic surface-active agents // J.Phycol. -1965.-1.N2.-P. 102-110.

125. Lewis M.A. Coporason of the effects surfactants on frechwater phitoplancton communities im experimental enc anclosures and on algal population growt in tne laboratory // Environ. Toxicol. and Chem. 1986.- 5, N3. - P. 319-332.

126. Zachleder V., Abarzua S., Wittenburg E. Effects of 3,4-benzopyrene on the course of cell cycle events in the chlorococcal alga Scenedesmus quadricauda // Planta. 1983. - 157, N 5. -P. 432-440.

127. Abarzua S.,Wittenburg E., Sulek J., Zachleder V. Die Wircung von 3,4-Benzpyren auf die Ultrastruktur der Griinalge Scenedesmus quadricauda in Synchronkultur // Arch. Protistenk. -1985. 130, N 1.2. - S.143 - P. 533-554.

128. El-Sharkawi F.M., Moawald S.K. Stabilization of dairy wastes by algal-basterial symbiosis in oxidation ponds // Ibid. 1970. - 42, N 5. - P. 115-125.

129. Назарова Г.Д., Мыльников Э.В. Оценка токсичности метилмеркаптановых соединений для водорослей. // Круговорот вещества и энергии в водоемах: Тез. докл. к V Всесоюз. лимнолог, совещан. Иркутск, 1981.-С. 101-102.

130. Догадина Т.В. До вкорютання водоростей в очютщ нафтовмюшх CTi4Hix вод // Укр. ботан. журн.- 1971. Т. 27. -№ 3. - С. 310-313.

131. Wardas W., Wardas М., Mazurek U. The effect of some organic solvents on the growth of Chlorella algae, strain 366 // Ibid. -1983. P. 21-28.

132. Розанова Е.П. Использование углеводородов микроорганизмами // Успехи микробиологии. 1967. - Т. 4. - С. 61.

133. Oesterreicher W. Ökologische bedeutung der Algen im Boden // Nachrichtenbl. Deut. Pflan-zenschutzd. 1990. - V. 42. - №8. - P. 122-126.

134. Overbeck J. Distribution pattern of phytoplankton and bacterial, microbial decomposition of organic matter and bacterial production in eutropic, stratified lake // Proc. IBP-UNESCO Symp. Prod. Probl. Freshwaters. Warszawa; Krakow, 1972. - P. 227-237.

135. Пименова M.H., Максимова И.В. Накопление органического вещества в афтотрофных культурах водорослей // Труды МОИП. Биология афтотрофных микроорганизмов. 1966. -Т. 24.-С. 139-152.

136. McGriff С., E.C.,Corbin J., McKinney R.E. Tne removal of nutrients and organics by activated algae // Water Res. 1972. - 6, N10. - P. 1155-1164.

137. McGriff C., McKinney R.E. Activated algae: a nutrient removal process//Water and Sewage Works. -1971.- 118,N11.-P. 377-379.

138. Soeder C.J. Modlichkeiten zur Verwendung von Mikroalgen bei der Reiigung von Abwassern // GWF -Wasser / Abwasser. 1972. - 113, h.12.- P. 585-590.

139. Moshe M., Betzer N., Kott V Effect of industrial wastes on oxidation pond performance // Water Res.- 1972.- 6, N 10. P. 1165-1171.

140. Cernigla C.E. Aromatic hydrocarbons: metabolism by bacteria, fungi and algae // Rev. Bio-chm. Toxicol., 1983. -№ 2. P. 321-362.

141. Vieira A.A.H., Klaveness D. The utilization og organic nitrogen compounds as sole notrogen sourse by some freshwater phytoplankters // Nord. J. Bot. Section of phycology. 1986. Vol. 6. -P. 93-97.

142. Аксенова Е.И., Труфанова З.А. О влиянии хлорофоса и нефтепродуктов на протококковые и синезеленые водоросли // Гидробиол. журн. 1971. -№ 6. С. 96-90.

143. Bossert J. Fale of hydrocarbons utilizing microorganisms / J. Bossert, W. Rachtl // Top. Enzime a. Ferment Biotechnol: 9. Chichester. N-Y., 1984.- P. 11-77.

144. Пименова M.H., Максимова И.В., Балицкая RM. Некоторые данные по составу сопутствующей микрофлоры при массовом культивировании водорослей в открытых бассейнах // Микробиология. 1962. - Т. 31. - Вып. 2. - С. 332-338.

145. Рогозинская А. Определение бактериальной микрофлоры из культуры Chlorella sp.366 // Материалы IV координац. и научн. симпозиума по теме VI 5.5. СЭВ. М., 1966. -С. 268-272.

146. Громов Б.В. Бактерии рода Caulobacter, сопутствующие водорослям // Микробиология. 1964. - Т. 33. - Вып. 2. - С. 298-305.

147. Громов Б.В. Микрофлора массовых культур протококковых водорослей в открытых установках // Вопросы микробиологии: Тр. Петергофского биол. ин-та ЛГУ. 1965. - Т. 19.-С. 149-154.

148. Максимова И.В. Взаимоотношения водорослей с бактериями и другими микроорганизмами в смешанных культурах // Бюл. МОИП. Отд. Биол. 1966. - Т. 24. - С. 160-183.

149. Рерберг М.С., Бархатова И.М. К вопросу о микрофлоре альгобактериального сообщества, перерабатывающего выделения человека // Проблемы создания замкнутых экологических систем.-М.: Наука, 1967.-С. 96-101.

150. Ленова Л.И., Борисова Е.В. Бактерии, сопутствующие некоторым галофильным одноклеточным водорослям // Микробиол. журнал. 1983. - Т. 45. - Вып. 4. - С. 39-44.

151. Ленова Л.И. Исследование взаимоотношений представителей рода Chlorella с сопутствующими бактериями.: Автореф. дис. канд. биол. наук Киев, 1968. - 22 с.

152. Pipes W.O., Gotaas Н.В. Utilization of organic matter by Chlorella growth in sewage // Adv. Appl. Microbiol. 1960. - 8. - P. 163-169.

153. Перминова Г.Н. Влияние синезеленых водорослей на развитие микроорганизмов в почве // Микробиология. 1964. - Т. 38. - Вып. 3. - С.472-476.

154. Blasko R.J. Nature and role of Bacterial Contaminants in Mass cultures of thermophilic Chlorella pyrenoidosa//Adv. Appl. Microbiol. 1965. - 13. N3. - P. 473-477.

155. Малахова П.Т., Константинова Л.Г. Микрофлора массовой культуры хлореллы // Узб. биол. журнал. 1965. - № 5. - С. 18-20.

156. Przedwojski R. Zmiany wlasciwasci scodowiska glebowego wywola ne silgnn skazeniem гора, naftowa / R. Przedwojski, J. Macowicz, J. Rytelewski // Rocz. glebozn. 1980. - V.31. -№3-4.-P. 185-192.

157. Soeder C.J. Modlichkeiten zur Verwendung von Mikroalgen bei der Reiigung von Abwassern // GWF -Wasser / Abwasser. 1972. - 113, h.12.- P. 585-590.

158. Oswald W.J. Prodyctiviti of algae in sewage disposal // Solar Erergy. 1973. - 15, №2. -P.107-117.

159. Кондратьева E.M. Исследование микрофлоры, сопутствующей одноклеточным водорослям в биологической системе жизнеобеспечения человека: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1980. - 24 с.

160. Petterson J.W., Kodukala P.S. Emission effluent control: Biodégradation of hazardous organic pollutants. // CEP. 1981. - 68, № 1. - P. 48-55.

161. Андреева B.M. Род Chlorella. Л.: Наука, 1975. 110 с.

162. Мельников C.C., Мананкина Е.Е. Хлорелла: физиологически-активные вещества и их использование. Минск: Навука i тэхшка, 1991. 79 с.

163. Коронелли Т.В. Микробиологическая деградация углеводородов в почвах, загрязненных нефтью и ее экологические последствия / Т.В. Коронелли // Биол. науки. 1982. -№ 3. - С. 5-7.

164. Гателье С. Получение путем естественной адаптации различных типов микроорганизмов, способных усваивать и перерабатывать нефтяные фракции: Применение к депа-рафинизации и синтезу белков / С. Гателье // Нефтехимия. 1963. - Т. 3. - № 5. - С. 25-31.

165. Jensen V. Bacterial flora of soil afte application of oily waste /V. Jensen // Oikos. 1975. -V.25. № 2. - P. 152-158.

166. Raymond R.L. Oil degradation in soil / R.L. Raymond, J.O. Hudson, V.W. Jamison // Appl. Environ. Microbiol. 1976. - V 30. - P. 535-552.

167. Riviere J. Evolution de la microflore d'un sol impregned'hydrocarbures / J. Riviere, C. Gatellier//Ann. AGRON. 1976. - V 27. -№1. - P. 85-99.

168. Sexston A.J. Response of microbial populations in Arctic tundra soil's to crude oil / A.J. Sexston, R.M. Atlas // Canad.J. Microbiol. 1977. - V. 23. - №10. - P. 1327-1333

169. Westlake D.W.S. In situ degradation of oil in a soil of the Northwest Territories / D.W.S. Westlake, A.M Jobson, F. D. Cook // Canad. J. Microbiol. 1978. - V.24. - №3. - P. 254-260.

170. Faw G.M. The bacterial of an active oil field in the Northwestern Gulf of Mexico / G.M. Faw, S.L. Holloway, R.S. Sizemore //Abstr. 79 thAnnu. Meet. Amer. Soc. Microbiol., Angeles, Cal., Wash. (D.C.). -1979. P. 192.

171. Bossert, I., Bartha R. The fate of petroleum in soil ecosystems // Petroleum microbiology. -New York: Macmillan Publishing Co., 1984. P. 435-473.

172. Obuekwe C.O. Crude oil effect on the reduction of ferric iron in soil and by bacterial isolates / C.O. Obuekwe, A.B. Amangala// Microbios. Lett. 1986. - V.32. -№ 127-128. - P. 129-135.

173. Киреева Н.А. Ускорение биодеструкции нефтяных загрязнений при рекультивации почв / Н.А. Киреева, Е.И. Тишкина // Актуальные вопросы биотехнологии. Уфа: БашГУ, 1990.-С. 36-44.

174. Волде М.И. Экологический механизм действия глюкозы на активность углеводородо-кисляющих микроорганизмов в почве: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М.: МГУ,2002.-25 с.

175. Хомякова Д.В. Состав углеводородокисляющих микроорганизмов нефтезагрязненных почв Усинского района Республики Коми: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М.: МГУ,2003.-24 с.

176. Тен Хак Мун. Влияние фотосинтезирующих бактерий и компоста на деградацию нефтепродуктов в почве / Тен Хак Мун, О.А. Кириенко, ЕЛ. Имранова // Прикл. биохимия и микробиология. 2004. - Т. 40. - № 2. - С. 214-219.

177. Соромотин А.В. Техногенная трансформация природных экосистем таежной зоны в процессе нефтегазодобычи (на примере Тюменской области): Автореф. дис. . докт. биол. наук. Тюмень: ТюмГУ, 2007. - 47 с.

178. Сафонова Г.И. Современные методы исследования нефтей / Под ред. А.И. Богомолова. -Л.: Недра, 1984. С. 79-80.

179. Кодина Л.А. Геохимическая диагностика нефтяного загрязнения почвы / Л.А. Кодина // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. - С. 112122.

180. Shukla O.P. Biodégradation for environmental management / O.P. Shukla // Everyman's Science. 1990. - V. 25. - №2. - P. 46-50.

181. Chianelli R.R. / R.R. Chianelli, T. Aczel, R.E Bare, G.N. George, M.W. Genowitz, M.G. Grossman // Proc. Intern. Oil. Spill Conf. Washington: Amer. Petrol. Inst., -1991. - P. 549558.

182. Хабибуллина Ф.М. Микромицеты почв Северо-таежной подзоны европейского Северо-Востока / Ф.М. Хабибуллина // Криопедология-97: Тез. докл. междунар. конф. Сыктывкар, 1997.-С. 198-199.

183. Whyte L.G. / L.G. Whyte, C.W. Greer, W.E. Inniss // Canad. J. Microbiol. 1996. - V.42. -№2.-P. 99-106.

184. Whyte L.G. / L.G. Whyte, S.G. Slagman, F. Pietrantonio et. Al. // Applied and Environ. Microbiol. 1999. V.65. -№7. -P.2961-2968.

185. Маркарова М.Ю. Микробиологическая очистка загрязненных нефтью водоемов и резервуаров / М.Ю. Маркарова, И.Б. Арчегова, В.В. Полшведкин // Химия в интересах устойчивого развития. 1998. - Вып. 6. - С. 343-348.

186. Логинов О.Н., Силищев Н.Н., Бойко ТФ., Гилимзянов Н.Ф. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений. Уфа, 2000. - 100 с.

187. Барышникова JI.M. Биодеградация нефтепродуктов штаммами деструкторами и их ассоциациями в жидкой среде / Л.М. Барышникова, В.Г. Грищенков, М.У. Аринбасаров и др. // Прикл. биохимия и микробиология. 2001. - Т. 37. - № 5. - С. 542-548.

188. Бельков В.В. Стандартизация формата описаний промышленных технологий биоре-медиации / В.В. Вельков // Биотехнология. 2001. - № 2. - С. 70-76.

189. Калюжный C.B. Биотехнология защиты окружающей среды: единство биокаталитических и инженерных подходов / C.B. Калюжный // Изв. РАН. Сер. Химическая. 2001. -№ 10.-С. 1735-1742.

190. Белоусова Н.И. Отбор микроорганизмов, способных к деструкции нефти и нефтепродуктов при пониженных температурах / Н.И. Белоусова, Л.М. Барышникова, А.Н. Шкид-ченко // Прикл. биохимия и микробиология. 2002. - Т. 38. — № 5. - С. 513-517.

191. Шкидченко А.Н. Изучение нефтедеструктивной активности микрофлоры прибрежной зоны Каспийского моря / А.Н. Шкидченко, М.У. Аринбасаров // Прикл. биохимия и микробиология. 2002. - Т. 38. - № 5. - С. 509-512.

192. Panicker G. / G. Panicker, J. Aislabie, D. Saul, A.K. Bej // Polar Biology. 2002. - V. 25. №1.-P. 5-11.

193. Ильджинова М.И. Методы химического и микробиологического очищения почв от нефтяных загрязнений / М.И Ильджинова // Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации: Матер, докл. междунар. конф. Ростов-на-Дону, 2006. - С. 224-225.

194. Сваровская Л.И. Биодеструкция углеводородов нефти почвенной микрофлорой, активированной фотолюминисцентными пленками / Л.И. Сваровская, Л.К.Алтунина, Д.А. Филатов // Нефтехимия. 2007. - № 3. - С. 240-245.

195. Бельков В. Ликвидация разливов нефтепродуктов биологическими способами / В. Бельков, Н. Мизгирев // Мир транспорта. 2007. - № 1. - С. 50-53.

196. Trudgill P.W. / Microbial dégradation of alicyclic hydrocarbons. Developments in Biodegradation of hydrocarbons.(ed. By J.R. Watkinson) //Appl. Ci, London, - 1978. - P. 47-84.

197. Колесникова H.M., Плещеева O.B. Микробоценоз почвы в условиях нефтяного загрязнения. Микробиологические методы защиты окружающей среды: Тез. докл. Пущино, 1988.-С. 144-145.

198. Heitkamp М.А., Freeman J.P., Miller D.W., Gerniglia C.E. / Purene dégradation bu a Mycobacterium species: Identification of ring oxidation and ring fission products // Appl. Envirion Microbiol. -1988. V. 54. - P. 2556-2565.

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

200. Терещенко H.H. Биологическая азотфиксация как фактор ускорения микробиологической деструкции нефтяных углеводородов в почве и способы ее стимулирования / H.H. Терещенко, C.B. Лушников, Е.В. Пышьева // Биотехнология. 2004. -№ 5. - С. 69-79.

201. Исмаилов Н.М. Биодеградация нефтяных углеводородов в почве, инокулированной дрожжами / Н.М. Исмаилов // Микробиология. 1985. - Т. 54. -№ 6. - С. 835-841.

202. Звягинцев Д.Г., Кочкина Г.А., Кожевин П.А. Новые подходы к изучению сукцессий микроорганизмов в почве // Почвенные организмы как компоненты биогеоценоза. М.: Наука, 1984.-С. 81-103.

203. Кузяхметов Г.Г., Киреева H.A. Последействие нефтяного загрязнения на комплекс почвенных микроорганизмов // Основные направления биотехнологий в решении народо-хозяйственных задач. Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1991. С. 34-38.

204. Левин C.B., Халимов Э.М., Гузев B.C. Эколого-токсикологическое нормирование содержания нефти в почве с использованием лабораторных моделей // Токсикологический вестник. 1995.-№ 1.-С. 11-15.

205. Лебедева Е.В. Микромицеты индикаторы техногенно загрязненных почв // Микология и криптогамная ботаника в России: традиции и современность: Тр. Междунар. конф. -СПб., 2000.-С. 173-176.

206. Лебедева Е.В. Микромицеты почв в окрестностях комбината цветной металлургии на Кольском полуострове // Микология и фитопатология. 1993. - Т. 27. - № 1. - С. 12-17.

207. Бакаева М.Д. Комплексы микромицетов нефтезагрязненых и рекультивируемых почв: Автореф. дис. канд. биол. наук. Уфа, 2004. - 20 с.

208. Киреева H.A., Бакаева М.Д., Галимзянова Н.Ф. Влияние возрастающих концентраций нефти на микромицеты в выщелоченном черноземе // Микология и фитопатология. -2003. Т. 37. - Вып. 2. - С. 53-59.

209. Билай В.И., Коваль Э.З. Рост грибов на углеводородах нефти. Киев: Наукова думка, 1980.-340 с.

210. Киреева H.A., Галимзянова Н.Ф. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на численность и видовой состав микромицетов // Почвоведение. 1995. — № 2. — С. 211-216.

211. Fernando T., Rumpus J.A., Aust S.D./ Biodégradation of TNT (2,4,6-trinitrotoluene) by Phanerochaete chrysosporium// Appl. and Enwiron. Microbiol.- 1990. v. 56, N 6.- p. 16661671.

212. Isolation of bacteria and fungi from TNT-contaminated compost and préparation of C-14-ring labeled TNT/ J.W. Bennett, P. Hollrah, A. Waterhouse, K. Horvath// International biodete-rioration & biodégradation. 1995. - v.35, N 4. - p. 421-430.

213. Козлов Г.В. Деструкция нитроароматических и полиароматических соединений дре-воразрушающими грибами: Автореф. дис. канд. биол. наук. СПб., 2000. - 20 с.

214. Etmisch О. Патент ФРГ № 38123649, опубл. 26.10. 1989.

215. Александрова А.В. Род Trichoderma Pers.: Fr. Новое в систематике и номенклатуре грибов. М., 2003. - 325 с.

216. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М.: Наука, 1976. -143 с.

217. Новичкова-Иванова JI.H. Почвенные водоросли фитоценозов Сахаро-Гобийской пустынной области. JL: Наука, 1980. - 255 с.

218. Metting В. The sustematics and ecology of soil algae // The Botanical Rev.- 1981. -V. 47. -№2.-P. 195-312.

219. Пивоварова Ж.Ф. Почвенные водоросли горных степей азиатской части СССР: Автореф. дис. докт. биол. наук. Л., 1986. - 32 с.

220. Hoffmann L. Algae of terrestrial habitats // Bot. Rev. -1989. -V. 55. № 2. - P. 77-125, № 1. P. 115-119.

221. Круглов Ю.В. Альгологический метод определения атразина в почве // Изв. АН СССР. Сер. Биол.- 1970.-№ 1.-С. 144-147.

222. Кабиров Р.Р., Любина C.B. Способ оценки действия гербицидов на сообщества почвенных водорослей с помощью индикаторных видов // Агрохимия. 1988. - № 3. - С. 105-109.

223. Кабиров Р.Р. Влияние загрязнения почвы бензином на группировки водорослей // Почвоведение. 1982.-№ 10-С. 111-112.

224. Дубовик И.Е. Влияние углеводородов нефти на одноклеточные водоросли // Физиология и биохимия. Клетки при действии экстремальных факторов: Сб. науч. тр. Уфа: Баш-ГУ, 1988.-С. 95-100.

225. Зимонина Н.М. Почвенные водоросли нефтезагрязненных земель (на примере Возей-ского месторождения Усинского района Республики Коми). Киров, 1998. С. 170.

226. Кузьахметов Г.Г. Способ оценки загрязнения почв по морфологическим показателям популяций водорослей // Почвоведение. 1993. -№ 8. - С. 114-117.

227. Алексеева Т.П., Бурмистрова Т.И., Терещенко H.H., Стахина Л.Д., Панова И.И. Перспективы использования торфа для очистки нефтезагрязненных почв // Биотехнология. -2000.-№1,-С. 58-64.

228. Лизунов А.Б. Деструкция тяжелых нефтепродуктов в почве иммобилизованными уг-леводородоокисляющими микроорганизмами: Автореф. дис. . канд. техн. наук. СПб., 2002.-20 с.

229. Халимов Э.М. Эколого-микробиологические основы рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1996. - 24 с.

230. Colwel R.R. Microbiol ecology studies of the Metula spill in the straits of Magellan / R.R. Colwel, A.L. Mills, J.D. Walker // J. Fish. Res. Board. Can. 1978. - V. 35. - № 5. - P. 573580.

231. Исмаилов H.M., Пиковский Ю.И. Современное состояние методов рекультивации нефтезагрязненных земель // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. -М.: Наука, 1988. С. 222-230.

232. Рекультивация земель на Севере / И.Б. Арчегова, Т.В. Евдокимова, Н.С. Котелина и др. // Рекомендации по рекультивации земель на Крайнем Севере. Сыктывкар, 1997. -Вып. 1.-34 с.

233. Маркарова М.Ю. Некоторые вопросы теории и практики восстановления нефтезагрязненных земель на Севере / М.Ю. Маркарова, А.И. Таскаев, И.А. Заикин // Экология и промышленность. Спецвыпуск: Приложение к журналу. М., 2004. - С. 17-21.

234. Ghisalba О. Chemical wastes and their biodegradation-an overview // Experientia. — 1983. — V. 39. -№ 11.-P. 1247-1257.

235. Салахова Г.М. Изменение эколого-физиологических параметров растений и ризосфер-ной микробиоты в условиях нефтяного загрязнения и рекультивации почвы: Автореф. дис. канд. биол. наук. Уфа, 2007. - 24 с.

236. Природоохранные работы на предприятиях нефтегазового комплекса. Ч. 1. Рекультивация загрязненных нефтью земель в Усинском районе Республики Коми / Р.У. Маганов, М.Ю. Маркарова, В.В. Муляк и др. Сыктывкар, 2006. - 208 с.

237. Андресон Р.К., Багутдинов Т.Я., Бойко Т.Ф., Даниленко Л.А., Хазиев Ф.Х. Интродукция микроорганизмов в окружающую среду. Пущино: ОНТИ НЦБИ РАН, 1994. С. 10.

238. Андресон Р.К. Борьба с загрязнением почвогрунтов нефтью / Р.К. Андресон, Ф.Х. Хазиев // Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. М., 1981. - 45 с.

239. Бойкова И.В. Канев Ю.Е. Интродукция микроорганизмов в окружающую среду. Пущино: ОНТИ НЦБИ РАН, 1994. С. 12.

240. Суржко Л.Ф., Филькенштейн З.И., Баскунов Б.П., Янкевич М.И., Головлева Л.А. Утилизация нефти в почве и воде микробными клетками // Микробиология. 1995. - Т. 64. -№3,-С. 393-398.

241. Шеметов В.Ю., Матыцин В.И., Игнатенко Е.А. Нефтесорбенты для сбора плавающей нефти с водных поверхностей и ликвидации последствий загрязнения почвогрунтов. М.: ВНИИОЭНГ, 1991.-43 с.

242. Мурашев И.А. Давление растекания ПАВ и исследование ПАВ-собирателей нефти: Автореф. дис. канд. хим. наук. JL, 1980. - 22 с.

243. Брык М.Т., Яковенко Н.М. Магнитный адсорбент на основе железосодержащей глины для очистки воды от нефти // Химия и технология воды. 1987. - Т. 9. - № 2. - С. 186-187.

244. Сулейманов А.Б., Геокчаев Т.Б., Алекперов Р.Э. О применении некоторых сорбентов для удаления пленочной нефти с водной поверхности. // Азерб. нефтяное хоз-во. 1986. -№7.

245. Путане Б.Д. Предотвращение загрязнения морской среды при бурении и эксплуатации газовых и нефтяных скважин за рубежом (Обзорная информация ВНИИЭгазпром. Сер. Разработка и эксплуатация морских нефтян. и газовых месторождений). М., 1981. - 29 с.

246. Янкевич М.И., Квитко К.В. Биоремедиация нефтезагрязненных водоемов // Экология и промышленность России. 1998. - № 10. - С. 21-26.

247. Hettige G. Biodeterioration of hydrocarbon fuels. // Chem. 1993.- №4. P. 57.

248. Iirki V., Macek Т., Vanek T. Continuous production of steroid glycoalkaloids by immobilised plant cells. // Biotechnology Letters. 1981.- V.3.- №5.- P. 447-450.

249. Никовская Г.Н. Адгезионная иммобилизация микроорганизмов в очистке воды // Химия и технология воды. 1989.-Т. 11.-№2. -С. 158-169.

250. Lewandowski G. A., Armenante P.M., Pak D. Reactor desing for hazardous waste treatment using a white rot fungus. // Water Res. -1990. V.24. - №.1. - P. 75-82.

251. Козляк Е.И., Соломон З.Г., Якимов M.M. Сорбция клеток Pseudomonas fluorescens 16п2 на волокне из триацетата целлюлозы // Прикладная биохимия и микробиология. -1991.-Т.27.-№4.-С. 508-513.

252. Патент № 2023685 РФ, МКИ С 02 F 3/34. Способ биологической очистки сточных вод от органических загрязнений / Е.А.Олешкевич, H.A. Макарова, JI.B. Сагадиева и др. (РФ). № 4954561/26. Заявл. 11.06.1991. Опубл. 30.11.1994. Бюл. № 22.

253. Патент № 2057724 РФ, МКИ С 02 F 3/34. Способ очистки воды и почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами / В.А. Калюжин (РФ). № 94010008/13. Заявл. 24.03.1994. Опубл. 10.04.1996. Бюл. № 10.288. Патент Англии № 1459517.

254. Авторское свидетельство 255138 СССР. Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов / Опубл. 1969. Бюл. № 34.

255. Патент № 2104249 РФ, МКИ С 02 F 3/34. Материалы для биологической очистки экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, «ИПК-Н» / И.А. Борзенков, Ю.И. Матвеев, С.С. Беляев (РФ). № 96118846/13. Заявл. 27.09.1996. Опубл. 10.02.1998. Бюл. № 4.

256. Патент США № 3843517, кл. С02 В 9/02,1974.

257. Патент Японии № 56-9393, кл. С02 F 1/00,1981.

258. Авторское свидетельство 1710515 СССР. МКИ С 02 F 1/40. Состав для биохимической ликвидации нефтяных загрязнений с поверхности водоемов / М.М. Дорош, В.И. Коваленко, Г.Н. Евтушенко (СССР). -№ 4465307/26. Заявлено 21.07.1988. Опубл. 07.02.1992. Бюл. №5.

259. Патент № 2143947 РФ, МКИ В 01 J 20/16. Сорбент для очистки природных вод и почвы от нефтяных загрязнений «Москат» / A.B. Ладыгин (РФ). № 99116475/12 Заявл. 05.08.1999. Опубл. 10.01.2000. Бюл. № 36.

260. Патент № 2137559 РФ, МКИ В 09 С 1/10. Способ очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами / Т.П. Алексеева, H.H. Терещенко, Т.И. Бурмистрова (РФ). № 98113002/13. Заявл. 07.07.1998. Опубл. 20.09.1999. Бюл. № 26.

261. Патент № 2057724 РФ, МКИ С 02 F 3/34. Способ очистки воды и почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами / В.А. Калюжин (РФ). № 94010008/13. Заявл. 24.03.1994. Опубл. 10.04.1996. Бюл. № 10.

262. Патент № 2053205 РФ, МКИ С 02 F 3/34. Биопрепарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов / М.Д. Болонин, Е.А. Рогозин, P.M. Свечина и др. (РФ). -№ 94034274/13. Заявл. 03.09.1994. Опубл. 27.01.1996. Бюл. № 3.

263. Kennedy J.F., Cabrai J.M.S.In: Applid Bioengineering (Chibata I. and Wingart L.B., eds). Academic Press, New York. 1983. - Vol. 4, - P. 190.

264. Тривен M. Иммобилизованные ферменты. M.: Мир, 1983. - 213 с.

265. Ротмистров М.И., Гвоздяк П.И., Ставская С.С. Микробиология очистки воды. Киев: Наукова думка, 1978. - 267 с.

266. Гвоздяк П.И., Чеховская Т.П. Электроудерживание микроорганизмов // Микробиология. 1976. - Т. 45 -№ 5. - С. 901-905.

267. Бизей С.П., Броделиус П., Кабрал И.М.А. Иммобилизованные клетки и ферменты. М.: Мир, 1988.-215 с.

268. Аушева Х.А. Разработка новой формы биопрепарата для очистки водных объектов от тонких нефтяных пленок: Автореф. дис. . канд. техн. наук. M., 2007. - 20 с.

269. Егоров Н.С., Самуилова В.Д., Биотехнология. В 8 кн. / Под. ред. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. Кн. 7. Иммобилизованные ферменты / И.В. Березин, H.J1. Клячко, A.B. Левашов и др. М.: Высшая школа, 1987. - 159 с.

270. Козляк Е.И., Соломон З.Г., Якимов М.М., Фадюшина Т.В. Сорбция клеток Pseudomonas sp. 16п2 на различных носителях // Прикладная биохимия и микробиология. 1993.-Т. 29.-№ 1 - С. 138-143.

271. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. М.: Изд-во МГУ., 1973.- 176 с.

272. Перцовская А.Ф., Звягинцев Д.Г. Адсорбция бактерий на стекле, модифицированных поверхностях стекла и полимерных пленках // Биологические науки. 1971. - № 3. -С. 100-105.

273. Колпакчи А.П. Закрепление пивоваренных дрожжей на полимерных материалах // Прикладная биохимия и микробиология. 1976. - Т. 12. -№ 6. - С. 866.

274. Биологическая очистка хромсодержащих промышленных сточных вод / Под ред. Е.И. Квасникова, Н.Г. Серпокрылова. Киев: Наукова думка, 1990. - 108 с.

275. Кощеенко К.А., Скрябин Г.К. Биотехнология. М.: Наука, 1984. С. 125.

276. Аринбасарова А.Ю., Артемова A.A., Киселев A.B. Ферментативная активность клеток Arthrobacter globiformus 193, иммобилизованных на крупнопористых керамических носителях // Прикладная биохимия и микробиология. 1982. - Т. 18. - № 3. - С. 331-339.

277. Виске С. // Process Engineerung Aspekts of Immobilised Cell Systems. 1986. - P. 20.

278. Яковлева В.И. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Пущино: НЦБИ. 1987. -172 с.

279. Грачева И.М., Иванова Л.А., Кантере В.М. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и биоэнергия. Текст. М.: Колос, 1992. - 383 с.

280. Манаков М.Н., Победимский Д.Г. Теоретические основы технологии микробиологических производств. М.: Агропромиздат, 1990. - 272 с.

281. Готтшалк Г. Метаболизм бактерий. Текст. М.: Мир, 1982.-310с.

282. Lenhard G. Die Dehydrogenaseaktivitat des Bodens als Mas fur die Mikroorganismentatigkait im Boden // Ztsschr. Pflanz., Dung, und Bodenk. 1956. Bd. 73. Nr. l.S. 1-11.

283. Arias W.M., Pettersson H., Pettersson G. Mechanism of NADF transfer among dehydrogenases Текст. // Biochim. Biophysic. Acta. 1998. -V. 1385. - P. 149-156.

284. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. M.: Наука, 2005. - 252 с.

285. Капотина JI.H., Морщакова Г.Н. Биологическая деструкция нефти и нефтепродуктов, загрязняющих почву и воду // Биотехнология. 1998. - № 1. - С. 85-92.

286. Сборник ПДК и ОБУВ вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. М.: Центр экол. проблем, 1995. - 124 с.

287. Сборник санитарно-гигиенических нормативов и методов контроля вредных веществ в объектах окружающей среды. М.: Центр экол. проблем, 1991. - 370 с.

288. Сборник санитарных правил и норм охраны поверхностных вод от загрязнения. М.: Центр экол. проблем, 1995. - 64 с.

289. Патент № 2039714 РФ, МКИ С 02 F 3/34. Способ очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений / A.C. Яненко, Э.И. Аракелян, T.B. Герасимова и др. (РФ). № 93041474. За-явл. 25.08.1993. Опубл. 20.07.1995. Бюл. № 20.

290. Патент № 2019527 РФ, МКИ С 02 F 3/34. Способ очистки почв от нефтяных загрязнений / T.B. Коронелли, Э.И. Аракелян, Т.И.Комарова и др. (РФ). № 93017464/26. Заявл. 30.04.1993. Опубл. 15.09.1994. Бюл. № 17.

291. Патент № 2090697 РФ, МКИ Е 02 В 15/04. Состав для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов / В.П. Мурыгина, Е.В. Коротаева, A.B. Столярова и др. (РФ). № 95115815/13. Заявл. 12.09.1995. Опубл. 20.09.1997. Бюл. № 26.

292. Коронелли T.B., 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.

293. Посттехногенные экосистемы Севера / Под ред. И.Б. Арчеговой, Л.П. Капелькиной. -СПб.: Наука, 2002.- 159 с.

294. Практикум по микробиологии: Учебное пособие / А.И. Нетрусов, М.А. Егорова, Л.М. Захарчук и др.; под ред. А.И. Нетрусова. М.: Издательский центр «Академия», 2005. -608 с.

295. Градова Н.Б., Бабусенко Е.С., Горнова И.Б., Гусарова H.A. Лабораторный практикум по общей микробиологии. М., 1999. - 130 с.

296. Семушина Т.Н., Монахова Н.И., Гусарова Л.А. Микробиологический контроль гидро-лизно-дрожжевого производства. М.: «Экология», 1991. - 208 с.

297. Гродзинский A.M., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. 2-е изд. Киев: Наукова думка, 1973. - 592 с.

298. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г Звягинцева. М: МГУ, 1991.-304 с.

299. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике / Отв. редактор A.B. Топачевский. Киев: Наукова думка, 1975. - 247с.

300. Большой практикум по микробиологии / Т.В. Аристовская, М.Е. Владимирская, М.М. Голлербах и др. М.: Высшая школа, 1962. - 482 с.

301. Методы общей бактериологии / Под ред. Ф. Герхардта и др. М.: Мир, 1983. - Т. 1-3.

302. Практикум по микробиологии: Учебное пособие / А.И. Нетрусов, М.А. Егорова, J1.M. Захарчук и др.; под ред. А.И. Нетрусова. М.: Издательский центр «Академия», 2005. -608 с.

303. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. Издание 2. перераб. -М.: МГУ, 1970.-487 с.

304. Агрохимические методы исследования почв / Под ред. A.A. Фролова. М.: Наука, 1975.-656 с.

305. Методика выполнения измерений содержания углерода и азота в образцах почвы, растений, животных, природных материалов, органических соединений методом газовой хроматографии на элементном анализаторе ЕА lllO(CHNS-O). Сыктывкар, 2006. - 12 с.

306. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. Текст. М.: Изд-во МГУ, 1989. -304 с.

307. Степанов А.Л., Лысак Л.В. Методы газовой хроматографии в почвенной микробиологии: Учебно-методическое пособие (МГУ). М.: МАКС Пресс, 2002. - 88 с.

308. Назаров С.К., Сивков М.Д. Методы измерения и расчета баланса углерода в естественных фитоценозах. Сыктывкар, 1992. - 16 с.

309. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и грунтов флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». ПНД Ф 16.1.21-98.-М., 1998.- 15 с.

310. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». ПНД Ф 14.1:2:4.128-98. -М., 1998.- 15 с.

311. Гельцер Ю.Г., Можарова Н.В., Волкова Э.В. Применение интегральных показателей биологической активности почв при крупномасштабном почвенно-экологическом картировании // Микроорганизмы в сельском хозяйстве. Пущино, 1992. С. 37-38.

312. Девятова Т.А. Биологические принципы мониторинга и диагностики загрязнения почв // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2005. - № 1. - С. 105-106.

313. Безбородов А.М. Биохимические основы микробиологического синтеза. — М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1984. 251 с.

314. Петрикевич С.Б., Кобзев Е.Н., Шкидченко А.Н. Оценка углеводородокисляющей активности микроорганизмов // Прикладная биохимия и микробиология. 2003.- Т. 39. -№ 1. - С. 25-30.

315. Егоров Н.С., Самуилова В.Д., Биотехнология. В 8 кн. / Под. ред. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. Кн. 7. Иммобилизованные ферменты / И.В. Березин, Н.Л. Клячко, А.В. Левашов и др. М.: Высшая школа, 1987. - 159 с.

316. Егоров Н.С. Практикум по микробиологии. М., 1976. - 307 с.

317. Звягинцев Д.Г., Кочкина Г.А., Кожевин П.А. Новые подходы к изучению сукцессий микроорганизмов в почве // Почвенные организмы как компоненты биогеоценоза. М.: Наука, 1984.-С. 81-103.

318. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования / Т.В. Аристовская. -Л.: Наука, 1980.-С. 87.

319. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ, 1987. 256 с.

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

321. Wyszkowska J., Kucharski J. Corrélation between namber of microbes and degree of soil contamination by pertrol / J. Wyszkowska, J. // Polish Journal of Environmental Studies. 2001. -V.10. -№3. - P. 175-181.

322. Шамаева A.A. Исследование процессов биоремедиации почв и объектов, загрязненных нефтяными углеводородами: Автореф. дис. . канд. биол. наук / А.А. Шамаева. -Уфа, 2007.- 23с.

Информация о работе

Шарапова, Ирина Эдмундовна
кандидата технических наук
Сыктывкар, 2012
ВАК 03.01.06

Диссертация

Разработка комплексных форм биопрепарата для биоремедиации загрязненных нефтяными углеводородами почв и водных сред - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы