Фотогетеротрофные пурпурные бактерии в почвах, загрязненных углеводородами

• Автор: Драчук, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
с
Введение

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. МИКРОБНЫЕ СООБЩЕСТВА БИОЦЕНОЗОВ,

ПОДВЕРЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ

1.1. Воздействие нефтяного загрязнения на живые организмы

1.2. Воздействие нефти и нефтепродуктов на почвенные

микробоценозы

1.3. Углеводородокисляющие микробоценозы водных экосистем

1.4. Пути метаболизма углеводородов

1.4.1. Аэробное окисление
1.4.2. Неполное окисление
1.4.3. Деградация углеводородов смешанными культурами микроорганизмов
1.4.4. Анаэробное окисление
Глава 2. БИОЛОГИЯ ПУРПУРНЫХ БАКТЕРИЙ
2.1. Систематика
2.2. Аноксигенный фотосинтез
2.3. Метаболизм на свету
2.4. Метаболизм в темноте
2.5. Использование соединений азота и серы
2.6. Экология пурпурных несерных бактерий ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 3. Объекты и методы исследования
3.1. Отбор почвенных образцов
3.2. Определение содержания нефтепродуктов в почвенных образцах
3.3. Определение численности почвенных микроорганизмов
3.3.1. Определение количества фотогетеротрофных бактерий
3.3.2. Определение численности аэробных хемотрофных
нефтеокисляющих микроорганизмов
3.4. Выделение чистых культур пурпурных бактерий
3.5. Исследование морфологии клеток пурпурных бактерий методом электронной микроскопии
3.6. Изучение физиологических признаков выделенных штаммов
3.7. Определение сульфида в культуральной жидкости
3.8. Постановка опытов по интродукции пурпурных бактерий в почву
3.9. Выяснение влияния нефтепродуктов на рост пурпурных бактерий
3 Исследование анаэробной и аэробной ассимиляции углеводородов
3 Исследование роста пурпурных бактерий на культуральной жидкости грибов и совместного роста с грибами
3 Определение количества органических кислот в культуральной жидкости нефтеокисляющих грибов
3 Постановка опытов для выяснения влияния лизата клеток
пурпурных бактерий на рост аэробной нефтеокисляющей актинобактерии
3 Постановка опыта по определению возможности совместной ассимиляции дизельного топлива актинобактерией ii i и пурпурными бактериями штамма 1
3 Статистическая обработка результатов
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Сравнительное изучение численности фотогетеротрофных пурпурных бактерий и аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов в
0 почвах
4.2. Сравнительное изучение численности фотогетеротрофных пурпурных бактерий и аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов в грунте
4.3. Характеристика штаммов пурпурных бактерий, выделенных из загрязннных почвенных проб
4.3.1. Морфология клеток
4.3.2. Физиологические свойства выделенных штаммов
4.3.3. Дополнительные акцепторы электронов
4.4. Интродукция пурпурных бактерий в почву
4.5. Влияние нефтепродуктов на рост пурпурных бактерий.
Возможность ассимиляции пурпурными бактериями углеводородов
4.6. Рост пурпурных бактерий на культуральной жидкости грибов. Совместный рост с грибами
4.7. Создание искусственных ассоциаций нефтеокисляющих микроорганизмов и пурпурных несерных бактерий
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По теме диссертации опубликовано печатных работ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Глава 1. Нефть жидкий природный раствор, состоящий из большого числа углеводородов разнообразного строения и высокомолекулярных смолистоасфальтовых веществ. В нем растворено некоторое количество воды, солей и микроэлементов. Главные нефтеобразующие элементы углерод , водород , азот, сера, кислород . Десятые и сотые доли процента составляют многочисленные микроэлементы. Углеводороды нефти подразделяются на четыре класса 1 парафины алканы насыщенные соединения, имеющие прямую или разветвленную цепь 2 олефины алкены ненасыщенные нециклические соединения 3 нафтены циклопарафины насыщенные циклические соединения 4 ароматические арены ненасыщенные циклические соединения Экология ХМАО, . Нефть перерабатывается на заводах как прямой разгонкой, так и при помощи крекинга. Среди получаемых продуктов в зависимости от температуры их кипения различают следующие фракции нефтезаводские газы С3С4,температура кипения до С, газолин С4Сю, 0С, лигроин Сю С,0 0С, керосин Сю Сю, С, газойль Сю С , 0 0С и остаточная нефть более С и 0С. В процессе переработки нефти соединения, содержащие кислород, серу и азот, преимущественно удаляются. Основной продукт переработки газолин, из которого получают бензин, используемый в качестве моторного топлива. Газолиновая фракция, которая может быть в значительной степени обогащена нафтенами, в процессе дальнейшей переработки приобретает высокое содержание олефинов. Из высококипящего керосина или низкокипящего газойля можно также получить жидкое топливо. Другие виды топлива и отопительные масла готовят из смесей остаточных нефтей с другими фракциями. Смазочные масла получают в основном из парафинов и нафтенов с небольшим добавлением высших ароматических углеводородов. Различные добавки изменяют рабочие характеристики этих масел, моторного и авиационного топлива, а также их токсичность по отношению к живым организмам и характер их растекания по поверхности воды или на суше Нельсон Смит, . Более легкие углеводороды оказывают более сильное токсичное действие на живые организмы, чем тяжелые. С5 Н i , летучие кислоты и фенолы, органические основания и нафтеновые кислоты. В естественных условиях количество последних возрастает под влиянием солнечного света и кислорода воздуха. Однако, самыми токсичными компонентами нефти являются ароматические углеводороды Экология ХМАО, . Токсичность нефти и нефтепродуктов для живых организмов связана, в первую очередь, с повреждающим действием этих поллютантов на мембраны клеток. В результате изменяется толщина фосфолипидного бислоя, его текучесть и активность локализованных в мембране ферментов и транспортных белков. Фомченков и др. Кроме клеточных мембран, нефть и нефтепродукты могут повреждать генетический аппарат клеток. Очень опасны в этом отношении полициклические ароматические углеводороды. Помимо непосредственного влияния на отдельные организмы, проявляющегося либо в механическом воздействии на их внешнюю структуру, либо в затруднении нормального хода большинства основных биохимических процессов, разлитая нефть может полностью изменять структуру природного морского сообщества, нарушая установившееся равновесие Нельсон Смит, . Это утверждение справедливо также и для сообществ микроорганизмов, населяющих почву и различные пресноводные экосистемы. Значительному изменению под действием нефти подвергается видовой состав речного макрозообентоса Минин и др. Следствием углеводородного загрязнения является создание анаэробных условий. Согласно НельсонуСмиту , плнка нефти в водных экосистемах оказывает малое влияние на газообмен через поверхность воды. Однако нефть значительно ослабляет свет, проникающий в толщу воды. Это, в свою очередь, ухудшает фотосинтез водорослей и приводит к уменьшению образования ими кислорода. Кроме того, слой приводит к нагреванию воды и к уменьшению растворимости кислорода. В почве нефть изменяет воздушный режим изза агрегирования почвенных частиц, что также способствует возникновению недостатка кислорода Киреева и др.