Углеводородокисляющие бактерии и ассимиляционный потенциал морской воды Северного Каспия

• Автор: Соколова, Вера Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Обзор литературы

1.1 Роль пикопланктона в гидросфере

1.2 Нефть как источник загрязнения акваторий

1.3 Процессы самоочищения водоемов от нефтяного загрязнения

1.4 Биодеградация нефти и нефтепродуктов гетеротрофным пикопланктоном в море

Глава 2 Объекты, материалы и методы исследования

2.1 Объекты исследований

2.2 Материалы и методы исследований

Глава 3 Оценка ассимиляционного потенциала морской воды Северной части Каспийского моря
3. 1 Изучение численности сапротрофной и углеводород окисляющей части гетеротрофного пикопланктона
3. 2 Изучение потенциальной окислительной способности морской воды
3.2.1. Определение потенциальной окислительной способности морской
воды
3.2.2 Изучение численности сапротрофного и углеводородокисляющего микроценоза морской воды при определении ПОС
3.3 Оценка ассимиляционного потенциала морской воды по величине биодеградации нефтяных углеводородов
Г лава 4 Скрининг морских бактерий, обладающих углеводородокисляющими
свойствами
4.1 Выделение углеводородокисляющих бактерий, исследование их культуральных, морфологических и физиолого-биохимических свойств
4. 2 Изучение углеводородокисляющих свойств выделенных бактерий
4.2.1 Определение литических свойств
4.2.2 Определение эмульгирующей активности
4.2.3 Изучение гидрофобно-гидрофильных свойств клеточных стенок
4.2.4 Исследование возможности деструкции нефти, парафина и моторного масла
4.3 Оценка токсичности нефтедеструкторов и очищенных ими модельных микроэкосистем
4.3.1 Оценка токсичности суспензий нефтедеструкторов
4.3.2 Оценка токсичности очищенных модельных микроэкосистем
4.4 Исследование хозяйственно-полезных свойств нефтедеструкторов
4.4.1 Исследование фунгицидных свойств
4.4.2 Изучение фитотоксичности и фитостимулирующей активности
4.5 Идентификация активного нефтедеструктора, обладающего хозяйственно-полезными свойствами
Выводы
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Ассимиляционный потенциал экосистемы моря - это лимитированная способность нейтрализовать и обезвреживать в определенных пределах вредные выбросы, поступающие в морскую среду в результате хозяйственной деятельности (Гусев, 2002). Эта способность лежит в основе процесса самоочищения, который при современном антропогенном воздействии на морскую среду имеет важное значение.
Нефть и нефтепродукты являются одним из крупномасштабных загрязнителей гидросферы, ежегодное попадание которых в окружающую среду оценивается в десятки миллионов тонн. Однако нефтяные углеводороды являются неотъемлемым природным компонентом морской среды и в процессе эволюции выработался довольно эффективный механизм их деструкции (Миронов, 2002).
Самоочищение морских акваторий - комплексный процесс, протекающий под действием физических, химических и биологических факторов, где трансформация нефти и нефтепродуктов гетеротрофным пикопланктоном, а именно входящими в его состав углеводородокисляющими бактериями, является основным (Миронов, 1973, 2002; Morgan, 1989; Leahy, 1990; Коронелли, 1993; Ильинский, 1979, 2000; Немировская, 2000; Куликова, 2008; Израэль, 1989; Рубцова, 2004). Мощная, разнообразная и подвижная ферментативная система, позволяющая переключаться на потребление с одних на другие источники углерода и энергии, высокая пластичность обменных процессов, быстрая адаптация к изменяющимся условиям позволяет углеводородокисляющим бактериям активно деструктировать нефть и нефтепродукты (Ильинский, 1979; Миронов, 2002; Куликова, 2004).
Особую опасность представляет нефтяное загрязнение в замкнутых водоемах, например, таких как Каспийское море. В Северном Каспии оно складывается из разведки, добычи, транспортировки нефти и нефтепродуктов и речного стока, выносящего такого рода загрязнения в море.

синтезировать биосурфактанты. Исследователи полагают, что выделенные микроорганизмы Cyanobacteria и Alcanivorax имеют важное значение в биоремедиации загрязненного нефтью залива Тояма (Daisuke, 2008).
Из морской воды вдоль побережья Кувейта было изолировано 272 штамма углеводородокисляющих микроорганизмов. Из них преобладали представители родов Pseudomonas, Bacillus, Staphylococcus, Acinetobacter, Kocuria и Micrococcus (AL-Saleh, 2009).
Исследователями показано, что с разливами нефти в морях и океанах можно бороться, внося в очаги загрязнения ассоциации микроорганизмов, обладающих высокой способностью к деструкции нефти. При этом конечными продуктами окисления являются С02 и 02 (Скрябин, 1976; Квасников, 1981).
Многими учеными отмечено, что ассоциации микроорганизмов способны более полно и быстро разлагать углеводородные субстраты по сравнению с индивидуальными штаммами (Bertrand, 1983; Кичева, 1993; Sugiura, 1997; Муратова, 2001). Так, А.В. Сидорова с соавт. (2006) отмечают, что на степень и скорость деструкции углеводородов влияют состав и виды микроорганизмов. Ими было установлено, что скорость окисления максимальна при участии большого количества смешанных нефтеокисляющих бактерий. Исследователями было установлено, что максимальна скорость разложения нефти при использовании девяти видов исследуемых бактерий (Pseudomonas sp., Acetobacterium woodii, Corinebacterium sp., Micrococcus luteus, Rhodococcus rhodochrous, Brevibacterium linens, Bacillus subtilis, Nocardia sp., Sarcina ventriculi.), а в присутствии трех видов (Pseudomonas sp., Micrococcus luteus, Brevibacterium linens) она уменьшается. В одной монокультуре (Pseudomonas sp.) скорость окисления минимальна (Сидорова, 2006). А.В. Федотовым (2004) были выделены ассоциации микроорганизмов из образцов почв нефтезагрязненных участков, ассоциации были представлены микромицетом Aspergillus fumigatus var. albus и бактериями родов Bacillus, Arthrobacter (Федотов, 2004).