Геоэкологические особенности нанобактерий и разработка способов контроля их количества в различных природных объектах

• Автор: Смирнов, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 132 с. : ил.

1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И

1.1 Влияние микроорганизмов на объекты окружающей среды

1.2 Новый род бактерий "ИапоЬасЩпа ваг^шпеит" и их

геоэкологическое проявление в объектах природной среды '

1.3 Анализ способов контроля количества бактерий в различных

объектах природной среды

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 .Описание объекта исследований

2.2. Схема исследований нанобактерий

2.3. Методики подготовки образцов и их исследований

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Нанобактерии-как геоэкологический фактор минеральных образований в питьевой воде
3.2 Нанобактерии как опасный экологический источник заболеваний человека
3.2.1 Геоэкологические аспекты нанобактерий в возникновении минеральных образований в органах человека при различных заболеваниях
3.2.2 Исследования статистических законов распределения размеров и количества нанобактерий в зубных, почечных, желчных, мочевых, и других камней
4 ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА НАНОБАКТЕРИЙ
4.1 Разработка частотного способа контроля количества нанобактерий в твердых минеральных отложениях
4.2 Исследования и разработка импедансного способа контроля количества нанобактерий в воде
4.3 Разработка способов активирования воды и исследование ее влияния на некоторые характеристики нанобактерий
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность работы
Микроорганизмы, к которым относятся бактерии, грибы, актиномицета-ми являются важным геоэкологическим фактором, оказывают существенное воздействие, как на объекты природной среды, так и на объекты техногенной деятельности человека, в частности, на металлоконструкции, строительные материалы, гидротехнические сооружения и другие материалы и конструкции (В.Ф.Смирнов, 2000; В.А.Баженов, Л.И.Киркин, 1972). При благоприятных условиях некоторые виды микроорганизмов скапливаются в огромной массе (A.A. Горбушина, Н.Н. Ляликова, 2002). В результате воздействия различных биологических факторов на строительные и промышленные материалы, на многие естественные объекты окружающей природы, происходит изменение их физических, механических, химических и других свойств. По литературным данным более 60%общего объема биоповреждений вызывается микроорганизмами (Л.А. Своркова, Е.Н. Андреюк, 1980;
В.И. Соломатов, 2001). К таким очень важным геоэкологическим фактором, оказывающих существенное влияние на многие природные объекты, а также на здоровье людей и животных, относятся нанобактерии. Официальной датой открытия этого вида бактерии, названной за ее малые размеры нанобактерией, считается 1988 год. Впервые эту карликовую бациллу обнаружил среди минералов скальных пород, земных карбонатов, вулканического туфа и в водной среде горячих источников в окрестностях Неаполя, американский геолог профессор Техасского Университета Роберт Фольк (Folk R.L. и др. 1988-2002).
Р. Фольк в 1988 году, исследуя горные породы, расположенные вблизи геотермальных источников, предположил, что эти породы - продукт жизнедеятельности обнаруженных им нанобактерий, так как он не мог иначе объяснить столь быстрое производство кальциево-карбонатных породных примесей в источнике с естественной химией процессов, там происходящих.
Р. Фольк высказал предположение, что нанобактерии могут не только производить горные породы, но и питаться ими (Folk R.L, и др. 1990). Впоследствии Роберт Фольк установил, что средами обитания нанобактерий, помимо указанных выше, могут быть также различные металлы, газ и нефтепродукты.
Это открытие, само по себе, может быть, так и осталось не замеченным, если бы ни результаты исследований финских учёных, показавших, что одной из причин камнеобразования в почках является этот вид бактерий.
В немецкой коллекции микроорганизмов (DSM 581 19-DSM 582) открытые Р. Фольком нанобактерии было предложено ввести в качестве нового рода "Nanobacteria sanguineum", способного к биоминерализации и отложению минеральных образований не только в объектах природной среды, но и в тканях человека.
Согласно исследованиям финских ученых (Kajander Е. О. et al., 1998) она единственная из рода хламидий способна к биоминерализации в природе и в организме человека, что подтверждено и другими исследователями и признано NASA.
В настоящее время уже имеется достаточно много зарубежных публикаций, в которых выявляются всё новые аспекты проявления этих бактерий в геоэкологических процессах и в различных недугах человечества (Kajander
О. 1998; E.O.Kajahder, М- Bjorklund, and N. Ciftcioglu, 1998; B.R. Heywood, N.H.C. Sparks, R.P. Shellis, S. Weiner, and S. Mann, 1990; K.M. Kim, 1995; N. Ben-Omar, J.M. Arias, and M.T. Gonzales-Munoz, 1997; S J. Mojzsis, G. Arrhenius, K.D. McKeegan, T.M. Harrison, A.P. Nutman, and C.R.L. Friend, 1996; N. Ciftcioglu and E.G. Kajander, 1998;K.K. Akennan, J.T. Kuikka, N. Ciftcioglu, J. Parkkinen, K.A. Bergstrom, I. Kuronen and E.G. Kajander, 1997; E.G. Kajander and N. Ciftcioglu, 1998;D.S. McKay, K.G. Everett Jr., K.L. Thomas-Keprta, H. Vali, C.S. Roraanek, SJ. Clemett, X.D.F. Chillier, C.R Maechling, and R.N. Zarel996).

Рис. 3.2. Осадок из воды (Водозабор п .Молодёжного), х 3000. Нанобактерии. Диаметр нанобактерий 50 - 200 нм
Рис. 3.3. Осадок из воды (Водозабор п. Молодёжного), х 4000. Нанобактерии. Диаметр нанобактерий 50- 220 нм
Рис. 3.4. Осадок из воды (Водозабор п. Петрово), х 5000. Нанобактерии. Диаметры нанобактерий разные 50-210 нм