Оценка токсичности буровых шламов и эколого-функциональные особенности выделенных из них микроорганизмов

• Автор: Беляков, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 03.02.08, 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Химическая и токсикологическая характеристика буровых шламов
1.1.1 Классификация компонентов, входящих в состав буровых растворов
на углеводородной основе
1.1.2 Токсичность буровых шламов
1.1.3 Токсичность компонентов буровых растворов на углеводородной основе
1.2 Способы детоксикации буровых шламов
1.3 Биологические методы утилизации буровых отходов: преимущества и перспективы
1.3.1 Микробная деградация нефтяных углеводородов
1.3.2 Факторы, влияющие на развитие микроорганизмов-деструкторов
загрязнителей и эффективность обезвреживания буровых шламов
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Объекты исследования
2.2 Питательные среды и условия культивирования бактерий
2.3 Методы выявления бактерий-деструкторов компонентов буровых шламов
2.4 Методы изучения биологических и деструктивных свойств микроорганизмов
2.5 Оценка токсического воздействия на почву компонентов буровых шламов
2.5.1 Условия проведения модельного эксперимента, характеристика почвы, загрязнителей
2.5.2 Метод определения токсичности почвы с использованием дождевых
червей
2.5.3 Метод определения фитотоксичности почвы
2.5.4 Определение токсичности почвы по дегидрогеназной активности бактерий

2.5.5 Расчет индексов токсичности почвы
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВУ ИНВЕРТНО-ЭМУЛЬСИОННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, ДИСПЕРСИОННЫХ СРЕД И ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ, ВХОДЯЩИХ В ИХ СОСТАВ
3.1 Результаты биотестирования с использованием дождевых червей
3.2 Результаты фитотестирования
3.3 Результаты определения токсичности почвы по дегидрогеназной активности Dietzia maris АМЗ
3.4 Интегральная токсичность исследованных образцов почв
ГЛАВА 4. ВЫДЕЛЕНИЕ БАКТЕРИЙ ИЗ БУРОВЫХ ШЛАМОВ, ИХ ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ОЦЕНКА ДЕСТРУКТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА
4.1 Скрининг микроорганизмов-деструкторов компонентов буровых растворов..
4.2 Морфологические и физиолого-биохимические характеристики изолированных культур
4.3 Субстратный спектр бактерий, выделенных из буровых шламов
4.4 Количественная оценка деструкции нефтепродуктов бактериями,
выделенными из буровых шламов
ГЛАВА 5. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ БУРОВЫХ ШЛАМОВ
5.1 Поверхностно-активные свойства бактерий, изолированных из буровых шламов
5.1.1 Оценка гидрофобно-гидрофильных свойств выделенных бактерий
5.1.2 Оценка эмульгирующей активности у микроорганизмов
5.2 Эколого-функциональные свойства выделенных бактерий
5.2.1 Исследование устойчивости бактерий к тяжелым металлам
5.2.2. Рост бактерий в диапазоне pH и концентраций NaCl
5.2.3 Оценка экологической безопасности и конкурентной способности у выделенных штаммов
5.3 Оценка степени деструкции нефти модельными ассоциациями бактерий и
составляющими их штаммами в экстремальных и нормальных условиях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Так, в исследованиях А.А. Ветровой (2010) была получена микробная ассоциация «ВиО», состоящая из штаммов-деструкторов родов Rhodococcus, Pseudomonas и Acinetobacter. Бактерии этого микробного консорциума способны к деградации углеводородов нефти при 5%-ной концентрации соли и при значениях pH от 4 до 10. В работе D.A. Emerson и J.A. Breznac (1997) показана способность бактерий родов Pseudomonas, Nocardioides к деградации ароматических и алифатических соединений в условиях засоления среды до 10% NaCl. J1.H. Капотина с соавт. (2001) показала устойчивость деструкторов нефти и ПАВ Artrobacter globiformis и Rhodococcus erythropolis к концентрации NaCl до 20%.
Е.И. Милехина с соавт. (1998) показала, что пластовые жидкости нефтяных месторождений Татарстана с разной степенью минерализации являются одним из природных засоленных биотопов, которые хотя и характеризуются отсутствием кислорода или невысоким его содержанием, в то же время, являются экологической нишей гетеротрофной микрофлоры (Милехина и др., 1998). Данными исследователями было показано, что основными представителями углеводородокисляющих сообществ заводняемых нефтяных месторождений Татарстана являются Rhodococcus mans и R. erythropolis. Установлена корреляционная зависимость солеустойчивости штаммов от солености природной среды обитания.
И.А. Борзенков с соавт. (2006) описал углеводородокисляющие бактерии, выделенные из различных нефтяных месторождений, среди которых родококки являлись галотолерантными микроорганизмами, растущими в средах с 15%-ным содержанием NaCl. Все штаммы окисляли н-алканы сырой нефти.
Литературные данные (Рыбальский, Лях, 1990; Киреева и др., 2008) свидетельствуют о том, что ассоциации микроорганизмов-деструкторов способны полнее и быстрее разлагать ксенобиотики по сравнению с использованием монокультур. Преимущество смешанных культур микроорганизмов-деструкторов перед монокультурами заключается в более эффективной и более глубокой утилизации различных субстратов, связанных с мобилизацией ферментативных