Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Состав углеводородокисляющих микроорганизмов нефтезагрязненных почв Усинского района Республики Коми
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Хомякова, Дина Викторовна
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Фракционный состав нефти
1.2. Воздействие нефтяного загрязнения на почву и ее компоненты
1.3. Воздействие нефтяного загрязнения на растительность
1.4. Воздействие нефтяного загрязнения на микробные сообщества
1.4.1. Распространение углеводородокисляющих микроорганизмов в природе
1.4.2. Изменение состава микробного сообщества вследствие нефтяного загрязнения
1.4.3. Способность микроорганизмов к использованию различных фракций нефти
1.4.4. Факторы, влияющие на биодеградацию углеводородов в природе
1.4.5. Биоремедиация почв
1.4.6. Характеристика микроорганизмов северных почв
1.4.7. Особенности микробиологических процессов деструкции нефти и нефтепродуктов в северных почвах
1.5. Естественная биодеградация нефти в почве
1.6. Природно-климатические условия Усинского района
Республики Коми
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Материалы и методы исследования
2.1.1. Методы получения накопительных культур
2.1.2. Выделение чистых культур углеводородокисляющих микроорганизмов из накопительной культуры
2.1.3. Идентификация выделенных микроорганизмов
2.1.4. Определение белка биомассы
2.1.5. Определение углеводородокисляющей активности 43 бактерий рода Cytophaga
2.1.6. Количественный учет микроорганизмов
2.1.7. Определение содержания нефти в почве
2.1.8. Оценка микробной деструкции нефти и нефтепродуктов
2.1.9. Конструирование биопрепарата
2.1.10. Проверка сорбционной способности препарата
2.1.11. Постановка модельного опыта по определению активности биопрепарата
2.1.12. Биологический тест на токсичность
2.2. Результаты
2.2.1. Получение накопительных культур
2.2.2. Выделение чистых культур
2.2.3. Определение выделенных микроорганизмов 52 2.2.4 Доказательство углеводородокисляющей способности бактерий рода Cytophaga
2.2.5. Рост выделенных углеводородокисляющих микроорганизмов при разных температурах
2.2.6. Изучение роста микроорганизмов на разных углеводородных субстратах
2.2.7. Биодеструкция углеводородов нефти выделенными культурами
2.2.8. Подходы к конструированию биопрепарата для борьбы с нефтезагрязнениями
2.2.9. Лабораторные испытания биопрепарата
2.3. Обсуждение результатов 88 ВЫВОДЫ 98 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение Диссертация по биологии, на тему "Состав углеводородокисляющих микроорганизмов нефтезагрязненных почв Усинского района Республики Коми"
Среди различных видов техногенных нарушений природы одним из наиболее серьезных и трудно устраняемых является нефтезагрязнение. В нашей стране основная масса почв и вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, находится в северных и умеренных широтах, где теплый период года непродолжителен и процессы биодеградации не успевают пройти в полной мере (Гузев и др., 1989).
После завершения механической очистки почвы от нефти уровень остаточного загрязнения может быть еще достаточно высоким, что подавляет развитие в почве процессов естественного самоочищения. Поэтому, вслед за проведением технической рекультивации, должен следовать процесс интенсивной доочистки с помощью специальных рекультивантов. Разложение нефти в почве происходит под воздействием почвенной углеводородокисляющей микробиоты. Ее активность зависит от ряда факторов. Почвы с достаточным содержанием органического вещества снижают токсический эффект благодаря сорбирующим свойствам органики и способны отчасти нейтрализовать действие нефти. Однако, при аварийных разливах нефти поглотительные, буферные свойства почвы и активность микробиологического комплекса снижаются. Суровый климат также обусловливает низкую естественную биологическую активность почв. В связи с этим процессы биологической деструкции нефти в почвах Крайнего Севера сильно замедлены. В последнее время успешно разрабатываются и применяются способы микробиологической очистки природных сред от нефтяного загрязнения (Мишустин, 1975; Коронелли, 1994; Чугунов и др., 2000). Опыт работы по изучению процессов разложения нефти в почвах на Крайнем Севере показал, что наибольшей эффективностью отличаются те микробиологические препараты, которые приготовлены из окисляющих нефть видов местной микробиоты (Арчегова, 1997). Они приспособлены не только к специфическим условиям климата и питания, но и способны утилизировать конкретный тип нефти. Качественный состав добываемой нефти также должен учитываться при подготовке микробиологических препаратов.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Фракционный состав нефти.
С химической точки зрения нефть представляет собой сложную смесь разнообразных по химической структуре углеводородов с примесью их производных, включающих в основном серу, кислород и азот, а также асфальтены и смолы. В сырой нефти также содержатся газообразные углеводороды (до 5%), вода (до 10%), минеральные соли (главным образом хлориды - до 4 г/л) и многие микроэлементы, как металлы, так и металлоиды (Богомолов и др., 1995).
Углеводороды нефти представлены главным образом соединениями трех классов:
- парафины (алканы) - насыщенные соединения, имеющие прямую и разветвленную цепь;
- циклоалканы (нафтены) - насыщенные циклические соединения рядов циклопентана и циклогексана;
- ароматические углеводороды - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола;
Смолисто-асфальтеновые вещества являются неуглеводородными компонентами нефти и наиболее высокомолекулярными. Это гетероорганические соединения, в состав которых входят такие постоянные элементы как углерод, водород, кислород, часто сера, азот и металлы. Кислородсодержащие соединения могут составлять в нефти до 10%. Они представлены в основном кислотами, фенолами, кетонами и эфирами. Содержание серы в нефти может доходить до 14%, сера может встречаться в виде элементарной серы, меркаптанов, сульфидов и дисульфидов и входить в органические соединения, содержащие также кислород и азот. Содержание азота в нефтях доходит до 1%. Он входит в состав таких соединений как моно-ди- и триметилпиридины и их производные (Сергеенко, 1964).
В зависимости от содержания в нефти одного или нескольких классов углеводородов различают парафиновые, парафино-нафтено-ароматические, нафтено-ароматические и ароматические нефти (Алешин, 1986). Они различаются также по содержанию смол, асфальтенов и других соединений.
Основные физические характеристики нефти - температура кипения, плотность, вязкость зависят от химической природы и соотношения составляющих нефть компонентов. По величине удельного веса различают легкую (< 0,83 г/см3), среднюю (0,831-0,86 г/см3) и тяжелую (>0,86 г/см3) нефти. Физико-химические характеристики нефтей из различных месторождений весьма несхожи.
Нефть Усинского района характеризуется как тяжелая, с высоким содержанием смол и асфальтенов (табл. 1 и 2).
К нефтепродуктам обычно относят различные углеводородные фракции, получаемые из нефти: бензины (С4-С12, температура кипения 40-200°С), керосины (С12-С16, температура кипения 200-300°С), дизельные топлива, содержащие углеводороды с длиной цепи от 14 до 25 атомов углерода и температурой кипения 300-400°С, а также мазут и масла разнообразного назначения (Алешин, 1986).
Наиболее значимым физико-химическим механизмом исчезновения углеводородов нефти из почвы является испарение. За первые сутки из верхнего слоя нефтяного пятна летом может испариться до 15% нефти, что включает до 80% технического бензина, 22% керосина, но только 0,3% компонентов мазута (Квасников, Клюшникова, 1981), таким образом, важное значение имеет летучесть углеводорородов нефти. По этому показателю выделяется легкокипящая фракция нефти: н-алканы и изоалканы до Сю и моноциклические соединения (бензол, толуол и др.), которые легко элиминируются из почвы путем испарения. Углеводороды следующих фракций: керосиновой (Си - С13), газойлевой (С14 - Ci7) и легких масел или соляровой (Cis - С25) - мало выветриваются, а фракции смазочных или машинных масел (С26 - С35) и гудроновой (С36 - С6о и более) практически не подвержены выветриванию. В связи с этим важное значение имеют климатические условия, то есть в почвах южных районов процесс абиотического выветривания нефтяных компонентов может протекать быстрее, чем в северных.
Параметры нефтей, добываемых на месторождениях Российской Федерации
Табл. 1
Параметры Республика Татария Башкирия Куйбышевск Волгоградская Краснодарский Западная Сахалинская
Коми ая область область край Сибирь область
Содержание серы, % Ш 1,5 1,5 1,6 0,3 0,2 0,9 0,2
0 Содержание т 3,4 5,9 8,9 2,5 0,2 2,2 0,4 парафинов, %
Давление я 9 8,9 6 9,8 14,6 10,8 19,1 насыщения, мПа,
Газосодержание, я 49,0 52,7 42,3 44,5 56,0 89,7 98,0 mV
Вязкость пластовой ■ 3,1 2,6 3,5 5,6 2,2 0,9 1,5 нефти, мПа.с т
Вязкость - 8,3 19,5 20,0 28,3 5,8 2,9 регазированной нефти, мПа.с шя
Плотность 0,807 0,804 0,824 0,823 0,842 0,739 0,782 пластовой нефти, г/см?
Плостность 0.879 0,866 0,852 0,863 0,829 0,909 0,851 0,852 регазированной нефти, г/см3 ш
Объемный 1,16 1,16 1,13 1,09 1,13 1,31 1,2 коэфиниент
Содержание азота. ж 8,6 8,6 8,3 2,4 Следы 5,6 1,2
Об.%
Содержание метана, шд 39,6 43,6 24,5 86,0 83,2 68,0 95,0 об.%
Табл. 2
Физико-химическая характеристика нефтен, транспортируемых по нефтепроводу Возей-Уса
Показатели Ардалинское Харьягинекое Верхне- Возейское Фаменское Южное Нефтепровод месторождение месторождение Воэейское месторождение месторождение, месторождение, Возей-Уса месторождение {Западная КПС-74) центр ДНС 7
Плотность при 0,829 0,836 0,82-0,85 0,829 0,838 0,834 0,832
20 °С, т/мЗ
Вязкость при 18,2 17,7 6-12 14,6 10,2 17,3 35,7
20 °С, мПа
Содержание ниже 12,0 11,4 4,9 15,9 - 86,0 15,0 воды, % об.
Содержание 0,4-0,6 0,38 0,25 0,27 0,66 0,45 смол, % масс.
Сод. смол 4,2-5,8 4,1 6-6,7 3,24 6,1 6,5 10,52 селикагелевых, масс.
Асфальтенов, 2,9-4,1 0,43 0,3-1,1 0,36 0,2 1,4 3,1 масс
Парафинов, 5,3-20,5 17,0 4,0 9,13 м 4,3 8,0 масс
Начало кипения, - 63 49 69 - 67 74 с
Выкипает % об.: до 150°С до 200°С до 300°С до 350°С Темп. Застыв., °С
18-23 41,5 19.5
11,0
22,0
45.0
50.1 +19.5
20,5
28,5 50,0
15,6
26,6 49,2 18
32,5 53.3
13,06
23,1 44,8
10,25
21,0 43,0 4
Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Хомякова, Дина Викторовна
выводы
1. Показано, что в состав .активных углеводородокисляющих микроорганизмов нефтезагрязненных почв Усинского района Республики Коми входят бактерии родов Arthrobacter; Cytophaga, Mycobacterium, Pseudomonas, Rhodococcus, а также дрожжи родов Candida и Rhodotorula.
2. Создана коллекция из 47 штаммов чистых культур-деструкторов нефти и нефтепродуктов, причем все штаммы рода Cytophaga ^вляются психроактивными. """" ——"
3. Углеводородокисляющие бактерии рода Cytophaga выделены впервые и определены как С. agarovorans и С. uliginosa\ на их основе создан биопрепарат для борьбы с нефтяными загрязнениями, на который оформляется патент Российской Федерации.
4. Разработан оригинальный способ культивирования микроорганизмов на среде с поролоном в качестве уплотнителя. 1
5. На основе методов хроматографического разделения и ! спектрофотометрического определения разработан способ количественной оценки фракционного состава нефти и нефтепродуктов.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Хомякова, Дина Викторовна, Москва
1. Алексеева Т.П., Бурмистрова Т.И., Терещенко Н.Н., Стахина Л.Д., Панова И.И. Перспективы использования торфа для очистки нефтезагрязненных почв // Биотехнология. 2000. №1. С. 58-64.
2. Алешин Г.Н. Микроэлементный состав нефтей и нефтепродуктов. Автореф. дис. кандид. биол. наук. М. 1986. С.24.
3. Андерсон Р.К., Мукатанов А.Х., Бойко Т.Ф. Экологические последствия загрязнения почв нефтью // Экология. 1980. № 6. С. 21-25.
4. Андерсон Р.К., Хазиев Ф.Х., Дешура B.C., Багаутдинов Ф.Я., Бойко ТФ., Новоселева Е.И. Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Патент РФ. 1997. №2077397.
5. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. П.: Наука. 1980. 136 с.
6. Артемьева Т.И. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем / Современные проблемы биосферы. Сборник научных трудов. Ml: Наука. 1988. С. 36-39.
7. Арчегова И.Б. (ред.). Рекультивация земель на Севере. Рекомендации по рекультивации земель на Крайнем Севере. Вып. 1. Сыктывкар.: Коми НЦ УрО РАН. 1997. 34 с.
8. Арчегова И.Б., Забоева И. В. Криогенные проявления в почвах Коми АССР / Научные доклады. Сыктывкар.: Коми НЦ УрО РАН. 1974. Вып. 10. С.3-5.
9. Бабьева И.П. Биология почв. М.: МГУ. 1983. 336 с.
10. И.Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: МГУ. 1983. 248 с.
11. Барышникова Л.М., Грищенков В.Г., Аринбасаров М.У., Шкидченко А.Н., Воронин A.M. Биодеградация нефтепродуктов штаммами-деструкторами и их ассоциациями в жидкой среде // Прикладная биохимия и микробиология. 2001. Т. 37. №5. С. 542-548.
12. Бердичевская М.В. Экология углеводородокисляющих бактерий нефтяных пластов Пермского Прикамья. Автореф. дис. канд. биол. наук. М. 1983. 24 с.
13. Бибиков B.C. (ред.) Опыт ликвидации аварийных разливов нефти в Усинском районе Республики Коми. Сыктывкар.: Комимелиоводхозпроект. 2000. 183 с.
14. Билай В.Н., Коваль Э.З. Рост грибов на углеводородах нефти. Киев.: Наукова думка. 1980. 254 с.
15. Ботвинко И.В. Экзополисахариды бактерий // Успехи микробиологии. 1985. №20. С. 79-122.
16. Богомолов А.И., Гайле А.А., Громова В.В. Химия нефти и газа. СПб.: Химия. 1995. С. 446.
17. Гавришева Н.А. Микробиологическое окисление некоторых нефтепродуктов в воде Дуная // Гидробиологический журнал. 1969. Т. 5. №3. С. 40.
18. Герхардт Ф (ред.) Методы общей бактериологии М.: Мир. 1983. т. ГЛГ461-463.
19. Гилязов М.Ю. Изменение некоторых агрохимических свойств выщелоченного чернозема при загрязнении его нефтью //Агрохимия. 1980. Т. 12. С. 72-75.
20. Головлев E.J1. Биология сапрофитных микобактерий. Автореф. дис. доктора, биол. наук. Пущино. 1983. 37 с.
21. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий. Л.: Издательство Ленинградского университета. 1989. 246 с.
22. Гузев B.C., Левин С.В., Звягинцев Д.Г. Микроорганизмы.и охрана почв. М.: МГУ. 1989. С. 129-150.
23. Гусев М.В; Минеева Л.А. Микробиология. М.: МГУ. 1985. 377 с. ' '
24. Гусев М.В., Коронелли Т.В., Сенцова О.Ю., Стоева С. Нефтеокисляющая микрофлора арктических морей СССР // Микробиология. 1978. Т. 47. №4. С. 762-764.
25. Демидова Т.А. Гарбалинский В.А., Рубан Е.Л. Потребление микроорганизмами н-алканов и нефтяных ароматических углеводородов // Прикл. биохимия и микробиол. 1.973. Т. 9. № 1. С. 19.
26. Добровольская Т.Г., Скворцова И.Н., Лысак Л.В. Методы определения и идентификации почвенных бактерий. 1990. М.: МГУ. 72 с.
27. Дядечко В.Н., Толстокорова- Л.Е., Гашев С.Н. О биологической рекультивации нефтезагрязненных лесных почв Среднего Приобья // Почвоведение. 1990. №9. С. 148-151.
28. Евдокимова Г.А., Месяц С.П., Мозгова Н.П. Пути биодеградации нефти в водоемах высоких широт // Интродукция микроорганизмов в окружающую среду. Пущино.: ОНТИ НЦБИ РАН. 1994. С.ЗЗ.
29. Егоров Н.С. (ред.). Руководство к практическим занятиям по микробиологии. 1995. М.: МГУ. 222 с.
30. Ермоленко З.М., Холоденко В.П., Чугунов В.А., Жиркова НгАтгРасулова Г.Е. Биологическая характеристика штамма микобактерий, выделенного из нефти Ухтинского месторождения // Микробиология. 1997. Т 66. №5. С. 650654.
31. Звягинцев Д.Г., Асеева И.В., Бабьева И.П., Мирчинк Т.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М.: МГУ. 1980. С.224.
32. Звягинцев Д.Гт Почва и микроорганизмы. М.: Наука. 1987. С. 53.
33. Ильин Н.П., Калачникова И.Г. Наблюдение за самоочищением почв от нефти в средней и южной тайге / Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М. 1982. С. 245-258.
34. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезагрязненных почв. М.: Наука. 1988. С. 61.
35. Казакова Е.Н., Калачникова И.Г. Биодеградация углеводородов в нефтезагрязненной почве северной тайги / Тезы докладов конференции «Влияние промышленных предприятий на окружающую среду». Пущино.: ОНТИ НЦБИ РАН. 1984. С. 84-85.
36. Калачников И.Г. Влияние нефтяного загрязнения на экологию почв и почвенных микроорганизмов // Экология и популяционная генетика микроорганизмов. Свердловск. 1987. С. 27.
37. Карпов А.В., Селезнев С.Г., Аринбасаров М.У., Грищенков В.Г., Борониин A.M. Микробиологическая деградация мазута: оценка изменений фракционного состава путем анализа ИК-Фурье-спектров // Прикладная биохимия и микробиология. 1998. Т. 34. №6. С. 609-616.
38. Карцев В.Г., Остроумов С.А., Павлова И.А. Аллелопатия и продуктивность растений. Киев.: Наукова думка. 1990. С. 124-129.
39. Кашнер Д. (ред.) Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Мир. 1981. -■ 520 сг~
40. Квасников Е.И., Айзенман Б.Е., Соломко Э.Ф. Рост и образование антибиотиков бактериями рода Pseudomonas на средах с низкомолекулярными н-алканами // Микробиология. 1975. Т. 44. №1. С. 55.
41. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы-деструкторы нефти в водных бассейнах. Киев.: Наукова думка. 1981. С. 25-117.
42. Квасников Е.И. Писарчук Е.Н. Артробактер в природе и производстве. Киев.: Наукова думка. 1980. 217 с.
43. Квасников Е. И. Нестеренко О.А. Панченко Л.П. Быстрорастущие бактерии рода Mycobacterium Lehmann and Neumann, выделенные из почв Украины // Биол. науки. 1974. №11. С. 96-101.
44. Квасников Е.И., Щелокова И.Ф., Масумян В.Я. Дрожжевая микрофлора почв, содержащих нефть западноукраинских месторождений // Микробиология. 1967. Т. 36. №6. С. 1077-1081.
45. Коронелли Т.В. Липиды микобактерий и родственных микроорганизмов. М.: МГУ. 1984. 158 с.
46. Коронелли Т.В. Экофизиологические основы и практический опыт интродукции углеводородокисляющих бактерий в природные экосистемы / Интродукция микроорганизмов в окружающую среду. 1994. Пущино.: ОНТИ НЦБИ РАН. С.53.
47. Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде // Прикладная биохимия и микробиология. 1996. Т. 32. №6. С. 579-585.
48. Коронелли Т.В., Голимбет В.Е., Ушакова Н.А., Розынов Б.В. Водные нефтеокисляющие артробактерии // Микробиология. 1978. Т. 47. №3. С. 501504.
49. Коронелли Т.В., Дермичева С.Г., Семененко М.Н. Определение удельной углеводородокисляющей активности родококков и псевдомонад // Прикладная биохимия и микробиология. 1988. Т. 24. № 2. С. 203-206.
50. Коронелли Т.В., Дермичева С.Г., Ильинский В.В., Комарова Т.И.-,. Поршнева О.В. Видовая "структура углеводородокисляющих бактериоценозов водных экосистем разных климатических зон // Микробиология. 1994. Т. 63. № 5. С. 917-923.
51. Коронелли Т.В., Комарова Т.И., Ильинский В.В., Кузьмин Ю.И., Кирсанов Н.Б., Яненко А.С. Интродукция бактерий рода Rhodococcus в тундровую почву, загрязненную нефтью// Прикладная биохимия и микробиология. 1997. Т. 33. №2. С. 198-201.
52. Кочеткова Н.К. (ред). Методы химии углеводов. М.: Мир. 1967. 512 с.
53. Красильников Н.А., Коронелли Т.В., Калюжная Т.В. Окрашенные парафинокисляющие микобактерии II Микробиология. 1972. Т. 41. №3. С. 513-516.
54. Кхариф Мохаммед. Очистка почв от нефтезагрязнений с использованием ассоциаций мйкроорганизмов-алканотрофов. Дисс. канд. биол. наук. 1997. СПб. 20 с.
55. Лысак Л.В., Лапыгина Е.В. Деструкция нефти монокультурами и природными ассоциациями почвенных бактерий // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 1994. №1. С. 58-62.
56. Лях С. П. Адаптация микроорганизмов к низким температурам. М.: Наука. 1976.160 с.
57. Марфенина О.Е. Микробиологические аспекты охраны почв. М.: МГУ. 1991. С. 34.
58. Милько Е.С., Егоров Н.С. Гетерогенность популяций бактерий и процесс диссоциации (корине- и нокардиоподобные бактерии). М.: МГУ. 1991.144 с.
59. Милехина Е.И., Борзенков И.А., Миллер Ю.М., Беляев С.С., Иванов М.В. Углеводородокисляющая микрофлора заводняемых месторождений Татарии с различной минерализацией пластовых вод // Микробиология. Т.60. №4. С. 747-756.
60. Мишустин Е.Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов. М.: Наука. 1975. 107 с.
61. Мукатанов~А.Х., Ривкин П.Р. Влияние нефти на свойства-почв-// -Нефтяное хозяйство. 1980. №4. С. 53 -54.
62. Наумова И.Б., Белозерский А.Н. Рибиттейхоевая кислота из клеточной стенки Streptomyces sp.2 продуцента антибиотика аурантина // Биохимия. 1966. Т. 31. С. 1276- 1282.
63. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер.З. Многолетние данные. Части 1-6. Вып.1. Архангельская и Вологодская области, Коми АССР. Л.: ГМИ. 1989. Кн. 1. 484 е.; Кн.2. 344 с.
64. Невзоров В.М. О вредном воздействии нефти на почву и растения // Известия ВУЗов. Лесной журнал. №2. 1976. С. 164-165.
65. Нестеренко О.А. Систематика нокардиоподобных и коринеподобных бактерий. Автореф. дис. докт. биол. наук. Киев. 1982. 49 с.
66. Нестеренко О.А., Касумова С.А., Квасников Е.И. Ассимиляция углеводородов , микроорганизмами рода Nocardia II Микробиологический журнал. 1979. № 40. Т. 2. С. 110-114.
67. Нестеренко О.А., Квасников Е.И., Ногина Т.М. Нокардиоподобные и коринеподобные бактерии. Киев.: Наукова думка. 1985. 335 с.
68. Оборин А.А., Калачникова И.Г.,'Масливец Т.А. Паринкина О.М. Микрофлора тундровых почв. Л.: Наука. 1989. С. 32.
69. Петухов В.Н., Фомченков В.М., Чугунов В.А., Холоденко В.П. Биотестирование почвы и воды, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, с помощью растений // Прикладная биохимия и микробиология. 2000. Т. 36. №6. С. 652-655.
70. Пиковский Н.П. (ред). Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука. 1988. 254 с.
71. Подзолистые почвы центральной и восточной частей европейской территории СССР. Л.: Наука. 1981. 200 с.
72. Розанова Е.П. Использование углеводородов микроорганизмами II Успехи микробиологии. 1967. Т. 4. С. 61.
73. Розанова Е.П., Кузнецов С.И. Микрофлора нефтяных месторождений. М.: Наука. 1974. 198 с.
74. Рыбалкина А.В. Микрофлора тундровых подзолистых и черноземных почв. Микрофлора почв Европейской части СССР. М. 1957. с.5-173.
75. Самосова С.М., Артемьева , Т.И. Реакция почвенных животных и микроорганизмов на загрязнение нефтью и пластовыми водами / Проблемы почвенной зоологии. Минск.: Наука и техника. 1978"С: 207.
76. Самосова С.М., Фильченкова В.И. Микрофлора черноземных почв и ее активность при загрязнении нефтью. Казань. 1983. С. 58.
77. Сергеенко С.Г. Высокомолекулярные соединения нефти. Л.: Гостоптехиздат 1964. С. 44.
78. Солнцева Н.П. Влияние техногенных потоков на морфологию лесных почв в районах нефтедобычи / Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука'. 1988. С. 26-29.
79. Соромотин А.В., Гашев С.Н., Гашева М.Н., Быкова Е.А. Влияние нефтяного загрязнения на лесные биогеоценозы // Материалы I Всесоюз. конф. "Экология нефтегазового комплекса". Вып. I. Ч. 2. М. 1989. С. 180-191.'
80. Сорокина Т.А., Писарчук Е.Н., Мишустин Е.Н., Квасников Е.И. Распространение бактерий рода Arthrobacter в почвах разных типов // Изв. АН СССР. Сер. Биол. 1983. №1. С. 136-141.
81. ЭО.Стрешинская Г.М., Наумова И.Б., Панина Л.И. Химический состав клеточной стенки Streptomyces chrysomallus, образующего антибиотик аурантин // Микробиология. 1979. Т. 48. №5. С. 814-819.
82. Суровцева Э.Г., Ивойлов B.C., Беляев С.С. Разрушение ароматической фракции нефти ассоциацией грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов // Микробиология. 1997. Т. 66. №1. С. 78-83.
83. Сушкина Н.Н. Об особенностях микрофлоры арктических почв // Почвоведение. 1960. № 4. С. 75-83.
84. ЭЗ.Сушкина Н.Н., Цюрупа И.Г. Микрофлора и первичное почвообразование. М.: МГУ. 1973. 158 с.
85. Умаров М.М. Микобактерии в почвах (свойства, распространение, особенности аминокислотного обмена). Дисс.канд.биол. наук. М. 1972. 173 с.
86. Фахрутдинов А.И. Влияние вариантов рекультивации нефтезагрязненной почвы на рост и развитие растений // Материалы межвузовской конференции молодых ученых. 15 19 апреля 2002 г. СПб.: Российский гос. пед. ун-т им. А.И. Герцена. 2002. С. 32-33.
87. Фомченков В.М., Холоденко В.П., Ирхина И.А., Петухов В.Н., Байдусь О.А. Биотестирование интегральной токсичности загрязненных вод и почв. М.: НИИЭМП. 1996,31 с.
88. ХантйМер И. С. Сельскохозяйственное освоение тундры. Л.: Наука. 1974. 227 с.
89. Хомякова Д.В., Ботвинко И.В,, Нетрусов А.И. Углеводородокисляющая микробиота нефтезагрязненных почв района Крайнего Севера / Биоразнообразие восстанавливаемых территорий (под ред. Капелькиной Л.П.) СПб.: Наука. 2002.
90. Хомякова Д.В., Ботвинко И.В., Нетрусов А.И. Выделение психроактивных углеводородокисляющих бактерий из нефтезагрязненных почв Усинского района Республики Коми // Прикладная биохимия и микробиология. 2003 (в печати). .
91. Хоулт Дж. (ред.). Определитель бактерий Берджи. 1997. М.: Мир. 1.2- 800 • с.
92. Экологические основы управления продуктивностью агрофитоценозов Восточноевропейской тундры. Л. 1991.152 с.
93. Яшвили Н.Н., Берадзе М. А.,'Думбадзе Т.К. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическую активность почв колхидской низменности // Известия ГССР. Сер. биология. 1982. Т. 8. №6. С. 413-418.
94. Aislabie J., McLeod М, Fraser R. Potential for biodegradation of hydrocarbons in soil from the Ross Dependency, Antarctica //Appl Microbiol Biotechnol. 1998. V. 49. P. 210-214.
95. Aislabie J., Foght J., Saul D. Aromatic hydrocarbon-degrading bacteria from soil near Scott base, Antarctica // Polar Biol. 2000. V. 23. P. 183-188.
96. Al-Maghrabi I.M.A., Bin Aqil A.O., Isla M.R. Chaalal O. Use of thermophilic bacteria for bioremediation of petroleum contaminants // Energ. Souces. 1999. V. 21. P. 17-29.
97. Arfderson R.T., Lovley D.R. Hexadecane decay by me.thanogenesis // Nature. 2000. V. 404. P. 722-723.
98. Ahearn D.G., Crow S.A. Fungi and hydrocarbons in the marine environment / In S.T. Moss (ed.). The biology of marine fungi. Cambridge.: Cambridge University Press. 1986. P. 11-18.
99. Atlas R.M. Microbial degradation of petroleum hydrocarbons: an environmental perspective // Microbiol. Rev. 1981. V. 45. P. 180-209.
100. Atlas R.M. Microbiology fundamentals and applications. New-York.: Macmillan Publishing Co. 1988. p. 352-353.
101. Atlas R.M., Bartha R. Biodegradation of petroleum in seawater at low temperatures/rCanad. J. Microbiol. 1972a. V.18. P. 1851-1855.
102. Atlas R.M., Bartha R. Degradation and mineralization of petroleum in seawater: limitation by nitrogen and phosphorous // Biotechnol. Bioeng. 1972b. V. 14. P. 309-317.
103. Atlas R.M., Sexstone A. Gustin P., Miller 0., Linkins P., Everet K. Diodegradation of crude oil by tundra soil microorganisms. / In T.A. Oxlay, G. Becker, D. Allsop (ed.). London.: Pitman Publishing Ltd. 1980. P.21-28.
104. Austin В., Calomiris J.J., Walker J.D., Colwell R.R. Numerical taxonomy and ecology of petroleum-degrading bacteria. //Appl. Environ. Microbiol. 1977. V. 34 P. 60-68.
105. Balows A. et al. (eds.) The prokaryotes. 1992. N.Y.: Springer-Verlag-New York, Inc. V.4. P. 3632-3675.
106. Bock C., Kroppenstedt R.M. Diekmann H. Degradation and bioconversion of aliphatic and aromatic hydrocarbons by Rhodococcus ruber219 //Appl. Microbiol. Biotechnol. 1996. V. 45. P. 408-410.
107. Bossert I., Bartha R. The fate of petroleum in soil ecosystems / In: Atlas R.M. (ed.). Petroleum microbiology. New York.: Macmillan Publishing Co. 1984. P. 434476.
108. Boyd S.A., Shelton D.R. Anaerobic biodegradation of chlorophenols in fresh and acclimated sludge // Appl. Environ. Microbiol. 1984. V, 47. P."272-277.
109. Bouchez-Naitali M., Rakatozafy H., Marchal R., LeveatrJ.Y. Vandecasteele J.P. Diversity of bacterial strains degrading hexadecane in relation to the mode of substrate uptake //J. Appl. Microbiol. 1999. V. 86. P. 421-428.
110. Braddock J.F., Ruth M.L., Walworth J.L., McCarthy K.A. Enhancement and inhibition of microbial activity in hydrocarbon-contaminated arctic soils: implications for nutrientamended bioremediation // Environ. Sci. Technol. 1997. V. 31. P. 2078-2084.
111. Bunnell F.L. Structure and function of tundra ecosystems / Rosswall O.W. Stockholm. 1975. P. 173-194.
112. Buswell J.A, Eriksson K.E. Aromatic ring cleavage by the write-rot fungus Sporotrichurri~pulverulentum IIFEBS. Lett. 1979. V.104. №2. P. 258-262.
113. Caldwell M.E., Tanner R.S., Suflita J.M. Microbial metabolism of benzene and the oxidation of ferrous iron under anaerobic conditions: implications for bioremediation //Appl. Environ. Microbiol. 1999. V. 5. P. 595-603.
114. Cerniglia C.E. Microbial trasformation of aromatic hydrocarcons / Atlas R.M. (ed.). Petroleum microbiology. New York.: Macmillan Publishing Co. 1984a. P. 99128.
115. Cerniglia C.E. Microbial metabolism of polycyclic aromatic hydrocarbons // Adv. Appl. Microbiol. 1984b. V. 30. P. 31-71.
116. Cerniglia C.E., Gibson D.T. Oxidation of naphthalene by cyanobacteria and microalgae//J. Gen. Microbiol. 1980. V. 116. P. 495-600.
117. Colwell R.R., Mills A.L., Walker J.D., Garcia-Tello P., Campos P. V. Microbial ecology of the Metula spill in the Straits of Magellan // J. Fish. Res. Board Can. 1978. V. 35. P. 573-580.
118. Cooney J.J. The fate of petroleum pollutants in fresh-water ecosystems / In Atlas R.M. (ed.). Petroleum micribiology. New York.: Macmillan Publishing Co. 1984. P. 399-434.
119. Cooney J.J., Silver S.A., Beck E.A. Factors influencing hydrocarbon degradation in three freshwater lakes // Microb. Ecol. V. 11. P. 127-137.
120. Delille D., Basseres A., Dessommess A. Effectiveness of biremediation for oil-polluted Antarctic seawater // Polar Biol. 1998. V.19. P. 37-241.
121. Delille D., Delille B. Field observations on the variability of crude oil impact in indigenous hydrocarbon-degrading bacteria from sub-Antarctic intertidal sediments //Mar. Environ. Res. 2000. V. 49. P. 403-417.
122. Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Rebers P.A., Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances // Anal. Chem. 1956. V. 28. №3. P. 350-356.
123. Eddy B.P.-The use and meaning of the term «psychrophilic». // J. Appl. , Bacterid. 1960. V. 23. P. 189-190.
124. Ehrenreich P., Behrends A., Harder J., Widdel F. Anaerobic oxidation of alkanes by newly isolated denitrifing bacteria // Arch. Microbiol. 2000. V. 173. P. 58-64.
125. Espeche M.E., Mac Cormak W.P., Fraile E.R. Factors affecting growth of an n-hexadecane degrader Acinetobacter species isolated from a highly polluted urban river//International Biodeterioration. 1994. V. 33. P. 187-196.
126. Floodgade, G. The fate of petroleum pollutants in fresh-water ecosystems / In Atlas R.M. (ed.). Petroleum micribiology. New York.: Macmillan Publishing Co. 1984. P. 355-398.
127. Fuchs G. Oxidation of organic compounds // Biology of the prokaryotes/ Ed. by J.W. LengeleiyG'. Drews, H.G. Schlegel. Stuttgart. Georg Thieme Verlag. 1999. P. 187-233.
128. Grbic-Galic D., Vogel T.M. Transformation of toluene and benzene by mixed methanogenic cultures//Appl. Environ. Microbiol. 1987. V. 53. P. 254-260.
129. Hambrick G.A., DeLaune R.D., Patrick W.H. Effect of estaurine sediment pH and oxidation-reduction potential on microbial hydrocarbon degradation // Appl. Environ. Microbiol. 1980. V. 40. 365-369.
130. Heider J., Fuchs G. Anaerobic metabolism of aromatic compounds // Eur. J. Biochem. 1997. V. 243. P. 577-596.
131. Hold J. (ed.). Bergey's manual of systematic bacteriology. Baltimore: Williams and Wilkins. 1994. 800 p.
132. Hucker G.J. Low temperature organisms in frozen vegetables // Food Technol. 1954. V. 8. P. 79-108.
133. Huddleston R.L., Cresswell L.W. Environmental and nutritional constraints of microbial hydrocarbon utilization in the soil / Eng. Found. Conf: The role of microorganisms in the recovery of oil. Washington.: National Science Foundation. 1976. P. 71-72.
134. Jensen V. Bacterial flora of soil after application of oil waste // Oikos. 1975. V. 26. P. 152-158.
135. Kirk P.W., Cordon A.S. Hydrocarbon degradation by filamentous marine higher fungi // Mycology, 1988. V. 80. P. 776-782.
136. Klug M.J., Markovetz A.J. Termophilic bacteria isolated on n-tetradecane // Nature. 1967. V. 215. P. 1082-1083.
137. Knowlton H.E. Medium and process for disposing of hydrocaibon wastes. Patent № 4385121. USA. 1983. P.5.
138. Leahy J.G., Colwell R.R. Microbial degradation of hydrocarbons in the environment II Microbiol. Rev. 1990. V. 54. P. 305-315.
139. Liu S., Suflita J.M. Ecology and evolution of microbial population for bioremediation // Trends Biotechnol. 1993. V. 11. P. 344-352.
140. Lovley D.R. Potential for anaerobic bioremediation of BTEX in petroleum contaminated aquifers //J. Indust. Microbiol. Biotechnol. 1997. V. 18. 75-81.
141. Lowry O.H., Rosenbrough M.S., Farr A.L., Randall R.S. Protein measurement with the Folin phenol reagent //J. Biol. Chem. 1951. V. 193. P. 265-275.
142. Magot M., Olliver В., Patel K.C. Microbiology of petroleum reservoirs // Bioremediation. 2000. V. 77. P. 103-116.
143. Margesin R. Potential of cold-adapted microorganisms for bioremediation of oil-polluted alpine soils // Int. J. Biodeterior. Biodegrad. 2000. V. 46. P. 3-10.
144. Margesin R., Schinner F. Biodegradation and bioremediation of hydrocarbons in extreme environments //Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. V. 56. P. 650-663.
145. Mihelcic J.R., Luthy R.G. Microbial degradation of acenaphthene and naphthalene under denitrification conditions in soil-water systems // Appl. Environ. Microbiol. 1988. V. 54. 1188-1198.
146. Minnikin D.E., Alshamaoni L., Goodfellow M. Differentiation of Mycobacterium, Nocardia and related taxa by thin-layer chromatographic analysis of cell metahanolysates //J. Gen. Microb. 1975. V. 88. P. 200-204.
147. Mohn W.W., Radziminski C.Z., Fortin M.-C., Reimer K.J. On site bioremediation of hydrocarbon-contaminated Arctic tundra soils in inoculated biopiles//Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. V. 57. P. 242-247.
148. Morita R.Y. Psychriphilic bacteria // Bacteriol. Rev. 1975. V. 39. P. 144-167.
149. Narro M.L., Cerniglia C.E., Van Baalen C, Gibson D.T. Evidence for an NIH shift in oxidation of naphthalene by the marine cyanobacterium Oscillatoria sp. strain JCM. //Appl. Anviron. Microbiol. 1992. V. 58. P. 1360-1363.
150. Narro M.L., Cerniglia C.E., Van Baalen C, Gibson D.T. Metabolism of phenanthrene by the marine cyanobacterium Agmenellum quadruplicatum PR-6 // Appl Anviron Microbiol. 1992. V. 58. P. 1351-1359.
151. Perry J.J. Microbial metabolism of cyclic alkanes / In Atlas R.M. (ed.). Petroleum micribiology. New York.: Macmillan Publishing Co. 1984. P. 61-98.
152. Pinholt Y., Struwe S., Kjoller A. Microbial changes during oil decomposition in soil // Holarct. Ecol. 1979. V. 2. P. 195-200.
153. Pugh G.J. Fungi in intertidal regions. // Veroeff. Ins. Meeresforsch. Bremerhaven Suppl. 1974. V. 5. P. 403-418.
154. Raghukumar C., Vipparty V., David J.J., Chandramohan D. Degradation of crude oil by marine cyanobacteria. //Appl Microbiol Biotechnol. 2001 V. 57. 433436.
155. Roy R., Greer C.W. Hexadecane mineralization and denitrification in two diesel fuel-contaminated soils //FEMS Microbiol. Ecol. 2000. V. 32. P. 17-23.
156. Rueter P., Rabus R., Wilkes H., Aeckrsberg F., Rainey F.A., Jannasch H.W., Widdel F. Anaerobic oxidation of hydrocarbons in crude oil by new types of sulphate-reducing bacteria // Nature. 1994. V. 372. P. 455-458.
157. Schleifer K.H., Kandler О. Peptidoglycan types of bacterial cell walls and their taxonomic implications // Bacter. Rev. 1972. V. 36. P. 407-477.
158. Semple K.T., Cain R.B. Biodegradation of phenols by the alga Ochromonas danica //Appl. Environ. Microbiol. 1996. V. 62. P. 1265-1273.
159. Singer M.E., Finnerty W.R. Microbial metabolism of straight-chain and branched alkanes / In Atlas R.M. (ed.). Petroleum micribiology. New York.: Macmillan Publishing Co. 1984. P. 1-60.
160. Siron R., Pelletier E., Brochu C. Envirinmental factors influencing the biodegradation of petroleum hydrocarbons in cold seawater // Arch Environ. Contam. Toxicol. 1995. V. 28. P. 406-416.
161. Shiaris M.P. Seasonal biotransformation of naphtalene, phenanthrene, and benzoa.pyrene in surgical estuarine sediments //Appl. Environ. Microbiol. 1989. V. 55. P. 1391-1399.
162. So C.M., Young L.Y. Isolation and characterization of a sulfate reducting bacterium that anaerobically degrades alkanes // Appl. Environ. Microbiol. 1999. V. 65. P. 2969-2976.
163. Solano-Selena F., Marchal R., Ropars M., Lebeault J.M., Vandecasteele J.P. Biodegradation of gasoil: kinetics, mass balance, fate of individual compounds // J. Appl. Microbiol. 1999. V. 86. P. 1008-1016.
164. Solano-Selena F., Marchal R., Casaregola S., Vasnier C., Lebeault J., Vandecasteele J. P. A Mycobacterium strain with extended capacities for degradation of gasoline hydrocarbons // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V. 66. P. 2392-2399.
165. Song G.H., Pedersen T.A., Bartha R. Hydrocarbon mineralization in soil: relative bacterial and fungal contribution // Soil Biol. Biochem. 1986. V. 18. P. 109111.
166. Sorkhoh N.A., Ibrahim A.S., Ghannoum M.A., Radwan S.S. High-temperature hydrocarbon degradation by Bacillus stearothermophilus from oil-polluted Kuwait desert // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1993. V. 39. P. 123-126.
167. Stapleton R.D., Bright N.G., Sayer G.S. Catabolic and genetic diversity of degradative bacteria from fuel-hydrocarbon contaminated aquifers. 7 Springer-Verlag-New-York Inc. 2000. P. 23.
168. Stokes J.L. Recent progress in microbiology. Toronto.: Univ. Toronto Press. 1963. P. 34.
169. Suflita J.M., Horowitz A., Shelton D.R., Tiedje J.M. Dehalogenation: a novel pathway for the anaerobic biodegradation of haloaromatic compounds // Science. 1982. V. 218. P. 1115-1117.
170. Thomas J.M., Yordy J.R., Amador J.A., Alexander M. Rates of dissolution and biodegradation of water-insolble organic compounds // Appl. Environ. Microbiol. 1986. V. 52. P. 290-296.
171. Thouand G., Bauda P., Oudot J., Kirsch G., Sutton C., Vidalie J.F. Laboratory evaluation of crude oil biodegradation with commercial or natural microbial inocula //Can.J.Microbiol. 1999. V. 45. P. 106-115.
172. Yerushalmi L., Manuel M.F., Guiot S.R. Biodegradation of gasoline and BTEX in a microaerophilic biobarrier II Biodegradation. 1999. V. 10. P. 341-352.
173. Walker J.D., Colwell R.R., Vaituzis Z., Meyer S.A. Petroleum-degrading achiorophylluous alga Profotheca zopfi. II Nature. 1975. V. 254. P. 423-424.
174. Walker J.D., Colwell R.R. Enumeration of petroleum degrading microorganisms//Appl. Environ. Microbiol. 1976. V. 31. P. 198-207.
175. Ward D.M., Brock T.D. Environmental factors influencing the rate of hydrocarbon oxidation in temperate lakes //Appl. Environ. Microbiol. 1976. V. 31. P. 764-772.
176. Whyte L.G., Hawari J., Zhou E., Bourbonniere L., Inniss W. E., Greer C.W. Biodegradation of variable-chain-length alkanes at low temperatures by a psychrotrophic Rhodococcus sp. //Appl. Environ. Microbiol. 1998. V. 64. P. 25782584.
177. Zengler K., Richn'ow H.H., Rossello-Mora R., Michaelis W.„ Widdel F. Methane formation from long-chain alkanes by anaerobic microorganisms // Nature. 1999. V. 401. P. 266-269.
178. Сердечно благодарю научного руководителя доктора биологических наук, профессора Александра Ивановича Нетрусова, под непосредственным руководством которого была выполнена диссертационная работа.
179. Выражаю глубокую признательность за неоценимую помощь и поддержку в работе кандидату биологических наук, сотруднику кафедры микробиологии биологического факультета МГУ Ирине Васильевне Ботвинко.
180. Выражаю благодарность сотрудникам и аспирантам кафедры микробиологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова за эказанную помощь, а также своим родителям за поддержку и веру в меня.i ;
- Хомякова, Дина Викторовна
- кандидата биологических наук
- Москва, 2003
- ВАК 03.00.07
- Использование углеводородокисляющих бактерий для восстановления нефтезагрязненных земель в условиях Крайнего Севера
- Деградация нефти ассоциацией аэробных углеводородокисляющих микроорганизмов в различных типах почв
- Исследование процессов биоремедиации почв и объектов, загрязненных нефтяными углеводородами
- Биологическая активность нефтезагрязненных почв Крайнего Севера на разных стадиях их восстановления и при рекультивации
- Изменение свойств почв под воздействием нефтезагрязнения и разработка системы мер по их реабилитации