Микробиологическая деструкция иприта и продуктов его гидролиза

• Автор: Зайцева, Татьяна Борисовна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Микробиологическая деструкция хлорорганических соединений

1.1.1. Выделение и селекция микроорганизмов, утилизирующих хлорорганические соединения.

1.2. Иприт и продукты его гидролиза

1.2.1. Структура и свойства иприта.

1.2.2. Механизм токсического действия иприта .

1.2.3. Свойства тиодигликоля и использование его микроорганизмами

1.2.4. Микробиологическая деструкция этилен гл и колей.

1.3. Способы уничтожения иприта

Глава 2. Методы исследований.
2.1. Скрининг культур микроорганизмов деструкторов тиодигликоля.
2.1.1. Поиск микроорганизмов деструкторов тиодигликоля
среди коллекционных культур
2.1.2. Выделение из образцов почв микроорганизмов,
обладающих способностью потреблять тиодигликоль
2.2. Методы идентификации выделенной культуры
деструктора тиодигликоля.
2.3. Условия культивирования выделенной культуры
деструктора тиодигликоля.
2.4. Методы контроля процесса культивирования выделенной
культуры на ипритных реакционных массах.
2.5. Оптими зация состава ферментационной среды.
2.6. Измерение редокспотенциала и уровней аэрации
2.7. Методы изучения интенсивности автолиза и
клеточной проницаемости.
2.8. Методы исследования почвенных образцов.
2.9. Математические методы обработки результатов
Глава 3. Поиск и выделение микроорганизмов
деструкторов ТИОДИГЛИКОЛЯ.
3.1. Поиск микроорганизмов, потребляющих тиодигликоль,
из числа известных культур и выделенных из почв
3.2. Идентификация и токсикологическая оценка выделенной культуры деструктора тиодигликоля.
Глава 4. Оптимизация условий культивирования
выделенной культуры . 82
4.1. Влияние на рост бактерий . 82 и
потребление тиодигликоля
4.2. Оптимизация состава ферментационной среды
4.3. Выявление факторов, ограничивающих скорость
потребления тиодигликоля
4.4. Влияние аэрации на рост бактерий . 8
и потребление ими тиодигликоля
4.5. Влияние редокспотенциала на рост и потребление
тиодигликоля культурой .82.
4.6. Влияние тиосульфата натрия на продолжительность процесса потребления тиодигликоля культурой р. Н2
Глава 5. Дехлорирование ипритных реакционных масс культурой . 82.
Глава 6. Влияние ипритных реакционных масс на почвенную микробиоту и ферментативную активность почв.
6.1. Влияние ипритных реакционных масс на почвенную
микробиоту
6.2. Влияние ипритных реакционных масс на ферментативную активность почв.
6.3. Биоремедиация почв, загрязненных ипритными
реакционными массами
Литература


Показано, что ипритные реакционные массы ингибируют ферментативную активность в почве и оказывают негативное влияние на почвенную микробиоту, что проявляется в снижении показателя сходства и видового разнообразия. Отмечено, что бактерии менее чувствительны к исследуемым токсикантам, чем акгиномицеты и микромицеты. Выделена высокоактивная бактериальная культура, которая может быть использована для разработки биопрепаратов для очистки почв с г иприта и продуктов его гидролиза, как содержащих, так и не содержащих хлора. Определены условия, влияющие на интенсивность процесса биодеструкции исследуемых токсикантов. Результаты работы обсуждены на заседании лаборатории микологии и микробиологии НИЦЭБ РАН, доложены на 1 Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием Новое в экологии и безопасности жизнедеятельностиСанктПетербург, июня г, на II Международном конгрессе Окружающая среда для нас и будущих поколений Самара, сентября г. Международной конференции I i Вiii Лейпциг, сентября г. По теме диссертации получен патент, опубликованы 4 статьи и 6 тезисов. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, списка литературы и приложений. Работа изложена на 9 страницах машинописного текста, содержит таблиц, рисунков, 2 фотографии. Библиография включает 2 источника. Глава 1. Полигалогсннзированные органические вещества составляют особый класс соединений, многие из которых являются устойчивыми поллютантами. Как правило, они химически стабильны, устойчивы к воздействию микроорганизмов, высокотоксичны, вследствие чего накапливаются и длительное время сохраняются в среде 1, 2, 3, 2. Значительную часть галогснорганических веществ как природного 3, так и ненриродного происхождения , составляют хлорорганические вещества ХОС , , 1. Основным источником хлорорганических соединений, непрерывно посту Более ста типов хлорированных пестицидов ДДТ, гексахлорциклогексан, гексахлорбензол, гексахлорбутадиен, пентахлорнитробензол и многие другие длительное время изготавливались и применялись в сельском хозяйстве. Многие из них применяются и в настоящее время 2, 5, , 9, 0. К числу наиболее токсичных относятся полихлорированные соединения дибензопдиоксины, пентахлорфенол и его соли. Пентахлорфенол, являясь ингибитором окислительного фосфорилироваиия, отличается широким спектром биологического действия и применяется как пестицид, фунгицид, инсектицид, термитоцид 6, 7, . Пентахлорфенол токсичен для рыб, крабов, креветок, моллюсков и других морских обитателей 7, 8. Многие хлорорганическис соединения образуются в качестве побочных продуктов различных промышленных процессов, например, в процессах отбеливания пульпы на целлюлознобумажных предприятиях, при дезинфекции питьевой воды и др. Проблема хлорорганических соединений, как и других токсикантов, является многоплановой, включающей различные аспекты закономерности их поведения в природных средах, характер и степень воздействия на биоту , . При поисках и разработках методов детоксикации в лучшем случае минерализации таких веществ в почвах, водоемах предпочтение отдается микробиологическим методам, при этом особая роль отводится хемоорганотрофам , И, , 2, 3. Начало исследований микробного разложения хлорорганических соединений, главным образом, пестицидов, было положено в году , и к настоящему времени накоплен обширный материал о распространении и степени загрязнения почвенного покрова этими токсикантами, об их влиянии на жизнедеятельность микроорганизмов, механизмах антимикробной активности, о роли самих микроорганизмов в их детоксикации и деструкции , 5, , , , , ,. В связи с этим и в соответствии с целью настоящей работы ниже будут представлены лишь отдельные исследования, посвященные таким вопросам, как получение и свойства микроорганизмов, способных частично трансформировать или полностью минерализовать окислять хлорорганичеекие вещества, вопросу о нерспекгивных направлениях в решении этой важнейшей экологической проблемы. Как показано многими исследователями, действие микроорганизмов на хлорорганические соединения весьма многообразно.