Биологические подходы к очистке почв и водоемов, загрязненных продуктами деструкции иприта и люизита

• Автор: Любунь, Елена Валентиновна
• Шифр специальности: 03.00.07, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Трансформация люизита 2хлорвинилдихлорарсина и продуктов его деструкции в объектах окружающей среды.

1.1. Характеристика объектов, подверженных воздействию ксенобиотиков

1.2. Основные характеристики люизита и продуктов его деструкции.

1.3. Механизмы токсичного действия мышьяксодержащих соединений

1.4. Фитотоксичность и трансформация соединений мышьяка в растениях

1.5. Влияние соединений мышьяка на почвенные микроорганизмы.

2. Трансформация иприта 2,2дихлордиэтилсульфида и продуктов его деструкции в объекгах окружающей среды

2.1. Трансформация 2,2дихлордиэтилсульфида в воде и почве.

2.2. Трансформация 2,2дихлордиэтилсульфида под действием микроорганизмов
2.3. Трансформация 2,2дихлордиэтилсульфида в растениях.
3. Биоремедиация как способ очистки почв и водоемов от токсичных загрязнителей.
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4. Материалы и методы исследования.
4.1. Объекты исследования
4.2. Выделение микроорганизмов деструкторов реакционных масс иприта .
4.3. Культивирование микроорганизмов
4.4. Культивирование культуры Ьетпа ЬЬа
4.5. Определение устойчивости изучаемых микроорганизмов к продуктам гидролиза люизита
4.6. Оценка фитотоксичности соединений мышьяка.
4.7. Подготовка и проведение экспериментов по биоремедиации
почв, загрязненных продуктами деструкции люизита и иприта
4.8. Анализ состава органических компонентов реакционных масс
иприта
4.9. Определение индольных производных.
4 Определение содержания мышьяка и фосфора в растительных,
почвенных и водных образцах. Пробоподготовка
4 Статистический анализ.
Ф 5. Полученные результаты и их обсуждение.
5.1. Оценка воздействия продуктов трансформации 2
хлорвинилдихлорарсина на растения и микроорганизмы.
5.1.1. Особенности влияния мышьяка на рост бактерий и синтез индо
л ил3уксусной кислоты
5.1.2. Оценка токсичности 2хлорвиниларсиноксида для растений
5.1.3. Исследование фитотоксичности арсенита натрия. Лабораторные
и микрополевыс исследования
5.1.4. Токсичность различных форм мышьяка для Ьетпа i и влия
Ф ние фосфатов на биодоступность солей мышьяка
5.2. Трансформация продуктов детоксикации 2,2
дихлордиэтилсульфида микроорганизмами и аккумуляция их растениями.
5.2.1. Изучение токсичности продуктов гидролиза иприта для микроорганизмов
5.2.2. Изучение возможности деструкции продуктов гидролиза иприта
селекционированными культурами бактерий
5.2.3. Фиторемедиация почв загрязненных реакционными массами ип
0 рита
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


ii i 5 2хлорвиниларсиноксид на при концентрации гл, 2хлорвиниларсоновая кислота на при концентрациях 2 гл. Идентифицированные производные 1,4пергидротиазина, являющиеся продуктами детоксикации иприта, подвергаются трансформации клетками селекционированного штамма бактерий i ШК1 при росте в среде с реакционными массами иприта. Степень очистки почв от серусодержащих продуктов деструкции иприта растенями сорго сорт Волжский 4 значительно увеличивается при инокуляции семян клетками штамма i I1I1. Результаты экспериментов по извлечению продуктов деструкции люизита и иприта из загрязненных ими почв при совместном использовании растений и микроорганизмов могут быть использованы для разработки методов биоремедиации таких почв. Работа выполнена в Институте биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН Саратов в лаборатории структурных методов исследования в рамках научноисследовательской работы Изучение воздействия антропогенных загрязнителей на окружающую среду гос. Саратовского военного института радиационной химической и биологической защиты, в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов РАН Пущино по проекту Биотехнология защиты окружающей среды от антропогенных загрязнений Федеральной целевой научнотехнической программы Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения, в Институте общей экологии и защиты окружающей среды Технический университет Дрездена, Германия. Международном симпозиуме по биодеградации и биоразрушению Прага, Чехия, , на Международном семинаре по химическому анализу и оценке риска загрязнений в осадках и донных отложениях Барселона, Испания, , на 1й региональной конференции молодых ученых Стратегия взаимодействия микроорганизмов с окружающей средой Саратов, , на семинарепрезентации инновационных научнотехнических проектов Биотехнология Пущино, , на Международном симпозиуме Биохимические взаимодействия микроорганизмов и растений с техногенными загрязнителями окружающей среды Саратов, , на конференции Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии Казань, . По теме диссертации получен патент РФ 1, опубликовано работ, из них 5 статей в российских и зарубежных реферируемых научных журналах. Работа состоит из обзора литературы, описания использованных материалов и методов, результатов собственных исследований, и завершается заключением, выводами и библиографическим указателем, содержащим 6 источников. Общий объем диссертации составляет 3 страницы. Текст иллюстрирован таблицами и рисунками. Окружающая среда представляет собой совокупность иерархически организованных пространственновременных структур геосистем различного ранга. Техногенные потоки вещества и энергии, поступая в геосистемы, включаются в разные циклы миграции, природные круговороты, подвергаются процессам вторичного рассеяния и аккумуляции водными и наземными растениями и микроорганизмами. Изучение подземных и поверхностных вод показало, что их состав отличается количеством растворенных солей и наличием примесей, образующихся в результате функционирования промышленных предприятий, а также естественных биохимических процессов Ремезов, . Почва представляет собой многофазную полидисперсную систему, состоящую из твердой фазы, в порах которой находится вода почвенный раствор, почвенный воздух и почвенные организмы. Твердая фаза, представленная минеральными веществами оксидами кремния, алюминия, железа, составляет . Остальные 1 приходятся на органическую часть, представленную гумусом системы высокомолекулярных азотосодержащих органических соединений циклического строения и кислого характера и негумусовыми органическими веществами простые и сложные белки, ферменты, аминокислоты, органические кислоты, углеводы, лигнин, липиды и др. Основным компонентом гумуса являются гуминовые кислоты, представляющие собой смесь природных органических соединений, образующихся при разложении отмерших растений.