Влияние Rhodococcus-биосурфактантов на процессы десорбции и деградации нефтяных углеводородов в почве

• Автор: Рычкова, Марина Ивановна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Обзор литературы

Глава 1. Биосурфактанты микробного происхождения

1.1. Природа, структура, типы

1.2. Физиологическая роль биосурфактантов

1.3. Влияние физикохимических факторов на синтез биосурфактнтов

1.4. Практическое применение биосурфактантов

1.5. Характеристика Лоос0Ссг.убиосурфактантов

Глава 2. Влияние бносурфактантов на процесс разрушения нефтяных углеводородов в почве

2.1. Характеристика нефтяного загрязнения

2.2. Пути естественной деградации нефти в почве
2.3. Способы биологической очистки нефтезагрязненных почв Глава 3. Материалы и методы исследования
3.1. Микроорганизмы и условия их культивирования
3.2. Определение поверхностной, межфазной и эмульгирующей активности биосурфактантов
3.3. Изучение нефтеотмывающих свойств КЬососси биосурфактантов
3.4. Изучение процесса десорбции и мобилизации нефти в модельной почве под действием биосурфактантов
3.5. Математическое моделирование процесса нефтеотмывания почвы
3.6. Лабораторные эксперименты по биоремедиации нефтезагрязненной почвы
3.7. Полевые исследования по биоремедиации нефтезагрязненной почвы
3.8. Микробиологические исследования
3.9. Аналитические методы исследования
3 Определение фитотоксичности
3 Статистическая обработка результатов
Экспериментальная часть
Глава 4. Функциональная характеристика Шго1ососсш
биосурфактантов
Глава 5. Оценка нефтеотмывающих свойств Кгоососсш
биосурфактантов
Глава 6. Исследование процесса десорбции и мобилизации нефти в почве под воздействием биосурфактаитов
Глава 7. Исследование влиянии Я1и1ососсш6иосурфякгатов на
состояние почвенного ценоза
Глава 8. Оценка эффективности использования Юхойососсю
биосурфактантов для биоремедиации нефтезагрязненной почвы
Заключение
Выводы
Список литературы


Основное химическое свойство сурфактантов дифильность их молекул одна часть молекулы гидрофобная неполярная обычно представляет собой углеводородный радикал, не обладающий сродством к воде другая часть молекулы гидрофильная полярная, обладающая сродством к воде Абрамзон и др. Действие сурфактантов основано на изменении свойств межфазных взаимодействий на границе между липофильной и гидрофильной фазами. Количественной характеристикой сурфактантов, обусловливающей области их применения, является соотношение между гидрофильной и гидрофобной частями молекулы или гидрофильнолипофильный баланс ГЛБ. ГЛБ X гидрофильных групп Е гидрофобных групп 7. Так, сурфактанты со значениями ГЛБ1,5 используются в качестве пеногасителей. Для получения эмульсий типа масловода используются сурфактанты с более высоким значением ГЛБ 8 i, . В зависимости от природы полярной группы и ее способности к электролитической диссоциации сурфактанты подразделяют на ионогенные анионные, катионные, амфотерные, диссоцииирующие в водной среде на ионы, и неионогенные, растворение которых в воде обусловлено не диссоциацией, а образованием водородных связей между молекулами воды и сурфактанта. В отдельную группу выделяют высокомолекулярные сурфактанты, которые состоят из большого числа звеньев, имеющих полярные и неполярные группы. В промышленности в качестве эмульгаторов и деэмульгаторов, моющих средств, солюбилизаторов, детергентов, пеноообразователей, антистатиков и ингибиторов коррозии используют в основном химические сурфактанты. Однако эти соединения слабо биодеградабельны и, как правило, высоко токсичны для человека и окружающей среды , 6 . . В связи с этим в последнее время заметно повышение интереса к поверхностноактивным веществам микробного происхождения биосурфактантам. Биосурфактанты, синтезируемые микроорганизмами, представлены более обширной по химической структуре группой, чем синтетические сурфактанты. Применение биосурфактантов имеет ряд преимуществ перед синтетическими сурфактантами, както широкий спектр функциональных возможностей табл. . Среди микроорганизмов наиболее известными продуцентами биосурфактантов являются углеводородокисляющие бактерии. Таблица 1. Физикохимические свойства микробных и синтетических сурфактантов цит. Трегалозомиколат из . Трегалозотетраэфир из . Таблица 2. Гликолипидный комплекс из . Трегалозо дикориномиколат из . . Трегалозо тетраэфир из . Сукрозостеарат ДК . Инипол ЕАР 0,4 Ivi . Примечание. ЕС определялась по ному ингибированию уровня свечения клеток Vii ii. Синтез биосурфактантов происходит при окислении бактериями гидрофобного субстрата. Микробные сурфактанты способствуют 1 эмульгированию углеводородов в мелкие капли, что обеспечивает поглощение их микробными клетками 2 повышению степени смачивания клеточной поверхности углеводородами, что обеспечивает диффузию углеводородов через клеточную мембрану . Известно, что транспорт углеводородов в бактериальную клетку осуществляется в два этапа. Первый этап молекулярная сорбция углеводорода. Молекулы налканов проникают через клеточную стенку до цитоплазматической мембраны пассивнодиффузионным путем без какихлибо изменений структуры. Второй этап метаболический процесс, при котором происходит активный транспорт углеводорода через цитоплазматическую мембрану растворение его в липидах мембраны. Согласно этому представлению, ферментные системы, ответственные за окисление углеводородов, не связаны с клеточной оболочкой, а локализованы в мембранных структурах клеток или цитоплазме Коронелли, . Биосурфактанты, синтезируемые микроорганизмами, обычно являются липидными соединениями. Гидрофобная неполярная часть молекулы чаще всего представлена углеводородом, в большинстве случаев углеводородным радикалом жирной кислоты. Гидрофильная полярная часть молекулы может быть представлена различными компонентами, например, эфирными и спиртовыми группами в нейтральных липидах частями фосфатных групп в фосфолипидах или моно и ди сахарами в гликолипидах , i, . Микроорганизмы продуцируют биосурфактанты двух типов низко и высокомолекулярные. В табл.