Экология сульфатредуцирующих бактерий и их геохимическая деятельность в подземных водах палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья

• Автор: Лущаева, Инна Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Характеристика сульфатредуцирующих бактерий.

1.2. Распространение микроорганизмов в подземной воде .

1.3. Участие микроорганизмов в процессах мобилизации

фосфата

1.4. Микробиологическое восстановление марганца

Глава 2. Материалы и методы

2.1. Объекты исследования

2.2. Опыты с природной подземной водой.

2.2.1. Учет численности бактерий в подземной воде.
2.2.2. Получение накопительных культур .
2.2.3. Изучение образования сероводорода при инкубации
проб воды с добавлением различных субстратов.
2.2.4. Изучение возможной мобилизации микроорганизмами марганца из нерастворимого соединения
2.2.5. Изучение мобилизации микроорганизмами ортофосфата
из нерастворимых соединений
2.2.6. Изучение образования сероводорода при инкубации
проб воды при добавлении нерастворимых сульфатов.
2.2.7. Изучение потенциальной активности сульфатного
дыхания сообществом СРВ
2.3. Культивирование сульфатредуцирующих бактерий
2.4. Изучение кинетики роста чистой культуры СРВ штамма Б1
2.5. Определение филогенетического положения чистой
культуры СРВ.
2.6. Изучение мобилизации ортофосфата из
нерастворимых соединений чистой культурой штамма .
2.7. Изучение мобилизации марганца из нерастворимого с соединения чистой культурой штамма Б1 и накопительными культурами
2.8. Определение общего содержания сероводорода
2.9. Определение биомассы
2 Определение содержания белка.
2 Определение содержания ортофосфатов
2 Определение содержания марганца
2 Получение синтетического осадка Са3Р2
2 Измерение и ЕЬ
Глава 3. Численность и активность микроорганизмов
в подземной воде
3.1. Численность сапрофитных бактерий в подземной воде.
3.2. Численность сульфатредуцирующих бактерий
в подземной воде
3.3. Влияние различных субстратов роста на образование сероводорода сообществом СРВ из подземных вод.
3.4. Содержание ортофосфатов в подземной воде
3.5. Мобилизация ортофосфата из нерастворимых
соединений сообществом СРВ
3.6. Влияние малорастворимых сульфатов на образование сероводорода сообществом СРВ их подземных вод.
3.7. Мобилизация марганца из нерастворимого соединения сообществом СРВ.
3.8. Определение потенциальной активности сульфатного
дыхания сообществом СРВ в подземной воде
Глава 4. Особенности физиологии накопительных культур и
чистой культуры сульфатредуцирующей бактерии штамма , выделенной
из подземной воды палеогеновых отложений
4.1. Филогенетические и фенотипические характеристики
чистой культуры СРВ штамма
4.2. Кинетика роста чистой культуры
Ое5и1о1отаси1ит яр.
4.3. Мобилизация ортофосфата из нерастворимых соединений чистой культурой ОеэиотасиЫт Бр.
4.4. Использование Мп1У чистой культурой йе8и1оШгаси1ит вр.
как акцептора электронов.
4.5. Мобилизация марганца накопительными культурами СРВ.
Глава 5. Обсуждение результатов
Заключение
Список использованной литературы


Месторождение подземной воды палеогеновых отложений ОбьТомского междуречья является основным источником питьевого водоснабжения г. Томска. В процессе его эксплуатации возникает вопрос о поддержании санитарноэпидемиологической надежности данной системы. Проблема качества этих подземных вод связана с высоким содержанием железа и марганца Шварцев, . Кроме того, в подземной воде отмечается повышенное содержание ортофосфатов. На территории ОбьТомского междуречья исследования микрофлоры подземной воды, в том числе и сульфатредуцирующих бактерий СРВ, не проводились. СРВ играют важную роль в глобальных циклах серы и углерода Иванов, Каравайко, и, таким образом, являются чрезвычайно важными элементами микробного сообщества. Кроме того, СРВ являются относительно удобными объектами для культивирования и, следовательно, они представляют хорошую модель для изучения экологии микроорганизмов, их распределения и деятельности в окружающей среде. В связи с вышеизложенным целью исследования явилось изучение экологии сульфатредуцирующих бактерий подземных вод палеогеновых отложений ОбьТомского междуречья и ее участие в биогеохимических процессах, протекающих в подземной воде. Изучить распространение и численность СРВ и аэробных сапрофитных микроорганизмов в подземных водах палеогеновых отложений ОбьТомского междуречья. Изучить физиологию, филогению и кинетические характеристики роста на различных субстратах чистой культуры СРВ штамма , выделенной из подземных вод ОбьТомского междуречья. Исследовать возможное участие природного сообщества СРВ из подземных вод и чистой культуры СРВ в процессах мобилизации растворимых ортофосфатов из нерастворимых соединений фосфора. Исследовать способность природного сообщества СРВ из подземных вод и чистой культуры СРВ к мобилизации марганца из нерастворимых соединений марганца. Научная новизна. Впервые исследованы распространение и численность сульфатредуцирующих и аэробных сапрофитных бактерий в подземной воде палеогеновых отложений ОбьТомского междуречья. Описана новая спорообразующая сульфатредуцирующая бактерия, выделенная из данных подземных вод. Определены возможные доноры и акцепторы электронов, которые могут быть использованы группой СРВ в экосистеме подземных вод палеогеновых отложений. СРБ в подземной воде. Показано возможность участия микрофлоры подземных вод, и в частности природного сообщества СРБ, в мобилизации растворимых ортофосфата и марганца из нерастворимых соединений вмещающих пород. Чистая культура СРБ штамма 1, выделенная из исследованных подземных вод, также способна мобилизовать растворимые ортофосфат и марганец из нерастворимых соединений. Практическая значимость. Полученные данные по численности микроорганизмов в подземной воде могут быть использованы для мониторинга загрязнения подземной воды. Полученные кинетические характеристики СРБ можно рекомендовать для моделирования процессов сульфатредукции в подземной воде палеогеновых отложений ОбьТомского междуречья. Показано, что СРБ способны мобилизовать ортофосфаты и марганец из нерастворимых соединений, что указывает на необходимость учитывать биологический фактор в моделировании геохимических процессов, протекающих в системе водапорода. Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на городской конференции молодых ученых и специалистов Томск, , на международной конференции по экологии и рациональному природопользованию Томск, , на II международном совещании Экология пойм Сибирских рек и Арктики Томск, , на международной конференции vi ii, , i Томск, , на всероссийской научной конференции Наука и образование Белово, . По материалам диссертации опубликовано 7 работ, 2 из них в журналах, входящих в перечень ВАК. Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю д. Карначук О. В. и сотрудникам кафедры физиологии растений и биотехнологии Томского государственного университета за неоценимую помощь при проведении исследований и написании диссертации.