Состав углеводородокисляющих микроорганизмов нефтезагрязненных почв Усинского района Республики Коми

• Автор: Хомякова, Дина Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Фракционный состав нефти

1.2. Воздействие нефтяного загрязнения на почву и ее компоненты

1.3. Воздействие нефтяного загрязнения на растительность

1.4. Воздействие нефтяного загрязнения на микробные сообщества

1.4.1. Распространение углеводородокисляющих

микроорганизмов в природе

1.4.2. Изменение состава микробного сообщества

вследствие нефтяного загрязнения

1.4.3. Способность микроорганизмов к использованию
различных фракций нефти
1.4.4. Факторы, влияющие на биодеградацию
углеводородов в природе
1.4.5. Биоремедиация почв
1.4.6. Характеристика микроорганизмов северных почв
1.4.7. Особенности микробиологических процессов деструкции
нефти и нефтепродуктов в северных почвах
1.5. Естественная биодеградация нефти в почве
1.6. Природноклиматические условия Усинского района
Республики Коми
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Материалы и методы исследования
2.1.1. Методы получения накопительных культур
2.1.2. Выделение чистых культур углеводородокисляющих микроорганизмов из накопительной культуры
2.1.3. Идентификация выделенных микроорганизмов
2.1.4. Определение белка биомассы
2.1.5. Определение углеводородокисляющей активности бактерий рода Су1орЬада
2.1.6. Количественный учет микроорганизмов
2.1.7. Определение содержания нефти в почве
2.1.8. Оценка микробной деструкции нефти и нефтепродуктов
2.1.9. Конструирование биопрепарата
2.1 Проверка сорбционной способности препарата
2.1 Постановка модельного опыта по определению активности биопрепарата
2.1 Биологический тест на токсичность
2.2. Результаты
2.2.1. Получение накопительных культур
2.2.2. Выделение чистых культур
2.2.3. Определение выделенных микроорганизмов
2.2.4 Доказательство углеводородокисляющей способности
бактерий рода Су1орЬада
2.2.5. Рост выделенных углеводородокисляющих микроорганизмов при разных температурах
2.2.6. Изучение роста микроорганизмов на разных углеводородных субстратах
2.2.7. Биодеструкция углеводородов нефти
выделенными культурами
2.2.8. Подходы к конструированию биопрепарата
для борьбы с нефтезагрязнениями
2.2.9. Лабораторные испытания биопрепарата
2.3. Обсуждение результатов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Основные физические характеристики нефти температура кипения, плотность, вязкость зависят от химической природы и соотношения составляющих нефть компонентов. По величине удельного веса различают легкую 0, гсм3, среднюю 0,10, гсм3 и тяжелую 0, гсм3 нефти. Физикохимические характеристики нефтей из различных месторождений весьма несхожи. Нефть Усинского района характеризуется как тяжелая, с высоким содержанием смол и асфальтенов табл. К нефтепродуктам обычно относят различные углеводородные фракции, получаемые из нефти бензины 4i2, температура кипения 0С, керосины i6, температура кипения 00С, дизельные топлива, содержащие углеводороды с длиной цепи от до атомов углерода и температурой кипения 00С, а также мазут и масла разнообразного назначения Алешин, . Наиболее значимым физикохимическим механизмом исчезновения углеводородов нефти из почвы является испарение. За первые сутки из верхнего слоя нефтяного пятна летом может испариться до нефти, что включает до технического бензина, керосина, но только 0,3 компонентов мазута Квасников, Клюшникова, , таким образом, важное значение имеет летучесть углеводорородов нефти. По этому показателю выделяется легкокипящая фракция нефти налканы и изоалканы до Сю и моноциклические соединения бензол, толуол и др. Углеводороды следующих фракций керосиновой Си Сю, газойлевой Сю С и легких масел или соляровой Сю С мало выветриваются, а фракции смазочных или машинных масел С2е С и гудроновой Сзб Сео и более практически не подвержены выветриванию. В связи с этим важное значение имеют климатические условия, то есть в почвах южных районов процесс абиотического выветривания нефтяных компонентов может протекать быстрее, чем в северных. Табл. Содержание серы. Содержание парафинов, 1. Давление насыщения. Па. Г азосодержание, V т . Вязкость пластовой нефти, мПа. Вязкость ре газированной нефти, мПа. Плостность ре газированной нефти, гсм1 т 0,6 0,2 0. Объемный козфициент 1. Содержание азота т 8. Следы 5,6 1. Содержание метана. Табл. Плотность при С,т,мЗ 0,9 0,6 0,0. Вязкость при С. Па ,2 . Содержание воды, об. Содержание смол. Сод. Асфальтенов, масс 2,94,1 0, 0,31,1 0. Парафинов, масс 5,3,5 ,0 4,0 9, 1. Начало кипения. С ,5 ,0 . Темп. Застыв. Проблема охраны почв от загрязнения приобретает острую актуальность, поскольку почвенные ресурсы земного шара ограничены. Несмотря на все меры предосторожности в процессе нефтедобычи, а также при транспортировке нефти неизбежно загрязнение почв, которое обусловливает нарушение экологического равновесия, проявляющееся в изменении структуры биоценозов, интенсивности и направленности почвообразовательных процессов Андерсон и др. Компоненты нефти, по разному взаимодействуя с почвенными частицами, распределяются по вертикальному профилю почвы. Показано, что при вертикальном продвижении нефти вдоль почвенного профиля в гумусовом горизонте собираются высокомолекулярные компоненты нефти, в нижние горизонты проникают в основном низкомолекулярные соединения наиболее простые по строению низкомолекулярные, парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды нефти. На поверхности почвы нефть подвергается химическому окислению, частично фотоокисляется Пиковский, . Однако следует отметить, что абиотическое окисление протекает достаточно медленно, поэтому в большей мере разрушение углеводородов нефти связано с процессом их биохимического окисления, которое происходит лишь при участии нефтеокисляющих микроорганизмов Артемьева, . Сама нефть является сильнейшим загрязнителем, который, покрывая поверхность почвы, уничтожает растительность, создает условия кислородного голодания в почве, является токсикантом. Нефть, попадая в почву, изменяет ее физические характеристики. Она обладает ярко выраженными гидрофобными свойствами, которые передаются почвенным частицам. Происходят значительные нарушения водного и воздушного режимов почв, приводящие к развитию анаэробных процессов, что отрицательно сказывается на плодородии почв Гузев и др. Загрязнение ухудшает воздушный режим почвы, вызывает недостаток кислорода, почва обогащается сероводородом.