Экологические особенности микроорганизмов подземных горных выработок Северной фенноскандии

• Автор: Науменко, Алексей Федорович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 117 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности подземных выработок как среды обитания

1.1.1. Микроорганизмы горных пород

1.2. Характеристика разнообразия микроорганизмов подземных сред

1.2.1 Разнообразие бактерий в подземных выработках

1.2.2 Разнообразие грибов в подземных выработках

1.3. Исследования микроорганизмов почв Кольского полуострова

1.3.1. Характерные черты микробноты почв высоких широт

1.3.2. Прокариотные микроорганизмы бактерии, актиномнцеты

1.3.3. Эукариотные микроорганизмы микроскопические грибы
1.4. Исследования микрофлоры шахт Кольского полуострова
1.5. Практические аспекты использования микроорганизмов
подземиых сред
1.6. Микроорганизмы и металлы.
Глава 2. ОБЪЕКТЫ Н МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекгы исследования
2.2 Методы исследования
2.3. Математическая и статистическая обработка данных
Глава 3. МИКРООРГАНИЗМЫ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК СЕВЕРНОЙ ФЕННОСКАНДИИ
3.1. Численность и биомасса микроорганизмов
3.2. Таксономическое разнообразие микроорганизмов
3.2.1. Бактерии подземных выработок
3.2.2. Микроскопические грибы подземных выработок
3.3. Трофическое разнообразие микроорганизмов
3.4. Микроорганизмы подземной атмосферы
3.5. Сравнительный анализ микроорганизмов почв высоких широг и
подземных горных выработок Северной Фенноскандыи
Глава 4. МИКРОМИЦЕТЫ И МЕТАЛЛЫ
4.1. Устойчивость микроскопических грибов к повышенным
концентрациям тяжелых металлов
4.2. Аккумуляция тяжелых металлов грибным мицелием
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В результате тестирования выделенных из шахт микромицетов на питательных средах с повышенными концентрациями металлов установлена специфическая устойчивость отдельных видов к высоким концентрациям тяжелых металлов медь, никель и их способность к биоаккумуляции этих металлов, независимо от степени загрязнения среды обитания. Практическая значимость работы состоит в оценке микробного состояния подземных сред с точки зрения их экологического мониторинга. Исходя из постоянства условий в выработках и, следовательно, относительного постоянства микробной компоненты, описанное разнообразие микроорганизмов выработок может быть использовано как руководство для их выделения при проведении биотехнологических или других типов работ. Данные по разнообразию и численности микроорганизмов в атмосфере эксплуатируемых участков выработок могут быть рекомендованы для медицинской оценки шахтного воздуха на предмет микробного загрязнения. Место проведения работы. Работа выполнена на базе лаборатории Экологии микроорганизмов Института проблем промышленной экологии Севера Кольского Научного Центра РАН. Автор выражает глубокую благодарность Евдокимовой Г. А. Апатиты, ИППЭС КНЦ РАН, лаб. Экологии микроорганизмов за руководство работой, Мозговой Н. П. и Зенковой И. В. Апатиты, ИППЭС КНЦ РАН, лаб. Экологии микроорганизмов за ценные советы по анализу и обработке материала, Лебедевой Е. В. Ботанический иит им. Комарова, СанктПетербург за помощь в таксономическом определении микроскопических грибов, Ахтемовой Г. А. ВНИИСХМ, Пушкин за помощь в таксономическом определении бактерий, Климовскому Н. Б., Пучке В. Д., Псрнацкому С. И., Пугачеву С. С. за помощь в организации работ в подземных выработках Кольского полуострова, всему коллективу Экологического центра Сванховд Норвегия и персонально ТорАрне Бьерну за организацию исследований в выработке ОАО v, Агеевой Т. А. и Пуговкиной М. В. Апатиты, ИППЭС КНЦ РАН, лаб. Экологии микроорганизмов за помощь в аналитической работе. ГЛАВА 1. В течение большей части XX века микробиологи придерживались мнения, что глубина биосферы ограничена до 1. Сейчас установлено существование микроорганизмов в шахтах на глубине до 3. i, . Сведения об обнаружении микроорганизмов в сверхглубокой скважине г. Заполярный, Кольский полуостров нам не известны. Независимо от глубины подземные горные выработки представляют собой специфическую среду обитания для организмов. Эта специфика заключается в своеобразии условий местообитаний и в смешанном характере формирования микробного сообщества. Горные выработки представляют собой явный пример искусственных промышленных экосисгем. Их особенности, главным образом, состоят в стабильности физикохимических факторов вне зависимости от времени суток и года, атмосферных условий, а также в наличии шраниченного ассортимента углеролсодержащих элементов, доступных для утилизации микроорганизмами. К постоянным условиям можно отнести отсутствие освещенности, небольшую амплитуду температурных колебаний, повышенную влажность, значительный размах кислотности 3 . Среди питательных и углеродсодержащих элементов в выработках угольных шахт наиболее широко представлен метан Скочинский и др. Курдиш и др. Бескровный, Доленко, Лидин, . Пространственное и временное распределение микроорганизмов в подземной биосфере коррелирует с геологическими, гидрологическими и геохимическими особенностями местообитаний , , . Температура в подземных выработках всегда выше О С, более постоянна, чем на открытом воздухе и не подвержена резким сезонным колебаниям. Температурные границы зависят от гео1рафического местонахождения подземных выработок. Например, для выработок Армении типичны температуры от до С Бондарцева, Семан, . Для большинства шахт Кольского полуострова характерны более низкие температуры от 3 до С Ляликова, Науменко, . Показано, что выщелачивание кальция из карбонатной брекчии первичными анаэробами, относящимися к разным группам микроорганизмов, наиболее эффективно протекает при 6 С, что объясняется образованием кислых продуктов брожения углеводов, в первую очередь, жирных кислот Заварзина и др.