Микробиологические технологии в процессах ремедиации природных и техногенных объектов

• Автор: Силищев, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.23, 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 268 с. : ил. + Прил. (161 с.: ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Микробиологические процессы в нефтсзагрязненных почвах и

их способность к самоочищению

1.1.1. Изменение свойств почв в условиях нефтяного зарязнения

1.1.2. Микроорганизмы деструкторы нефти и нефтепродуктов

1.1.3. Условия среды, влияющие на микробную дщрадацию углеводородов в почве

1.2. Биотехнологические методы очистки окружающей среды

от нефтяного загрязнения

1.2.1. Методы биоремедиации нефтезагрязненных почв

1.2.2. Бактериальные препараты для интродукции микроорганизмов при ликвидации нефтяных загрязнений
1.2.3. Сухие препаративные формы биопрепаратовнефтедеструкторов
1.3. Биотехнологические методы очистки сточных вод от жиров
II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований
2.2. Скрининг микроорганизмовнефтедеструкторов
2.3. Скрининг штаммов азотобактера
2.4. Скрининг липолитически активных микроорганизмов
2.5. Фенотипические характеристики выделенных культур
2.6. Определение стабильности видового состава консорциума микроорганизмовнефтедеструкторов
2.7. Окислительная активность микроорганизмов деструкторов нефти и нефтепродуктов
2.8. Процесс концентрирования биомассы микроорганизмов нефтедеструкторов в лабораторных условиях
2.9. Способы хранения в лабораторных условиях штаммов
консорциума микрооргапизмовнефтедеструкторов и бактерий р.
2 Влияние процесса сушки биопрепарата Ленойл на его функциональную характеристику
2 Определение нитрогеназной активности штаммов азотобактера
2 Определение у штаммов азотобактера способности к синтезу фитогормональных веществ
2 Процесс биорсмедиации отработанной отбеливающей земли в лабораторных и полевых условиях
2 Процесс фитомелиорации отработанной отбеливающей земли
2 Процесс биологической рекультивации чернозема типичного, загрязненного сырой нефтью, в лабораторных и нолевых условиях
2 Утилизация углеводородсодержащего отхода с помощью комплекса биопрепаратов
2 Процесс биоремедиации почвогрунта, загрязненного дизельным топливом
2 Определение фитотоксичности почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
2 Микробиологический анализ образцов ризосферы растений
2 Определение липолитической активности
2 Условия культивирования, влияющие на биосинтез липаз иссл еду ем ы м ими кроорганизмам и
2 Процесс биодеструкции растительных и животных жиров
2 Статистическая обработка результатов
III. ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОГО БИОПРЕПАРАТАНЕФТЕДЕСТРУКТОРА ЛЕНОЙЛ
3.1. Характеристика нового консорциума микроорганизмовнефтедеструкторов
3.2. Изучение процесса концентрирования биомассы микроорганизмов
биопрепарата Ленойл
3.3. Исследование процесса иммобилизации бактерий, являющихся основой биопрепарата Ленойл, на твердом носителе. Разработка сухой препаративной формы биопрепарата Ленойл
3.4. Разработка способа биохимической очистки сточных вод с использованием биопрепарата Ленойл
IV. ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОГО БИОУДОБРЕНИЯ АЗОЛЕН
4.1. Нитрогеназная активность штаммов азотобактера
4.2. Фитогормональная активность штаммов азотобактера
V. РАЗРАБОТКА И ХАРАКТЕРИСТИКА БИОПРЕПАРАТОВ НА 6 ОСНОВЕ ЛИПОЛИТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ
5.1. Выделение и фенотипическая характеристика новых штаммов 6 продуцентов липазы
5.2. Изучение липолитической активности новых штаммов бактерий 2 рода i
5.3. Оптимизация состава питательной среды для увеличения 5 липолитической активности выделенных штаммов
5.4. Исследование спектра окислительной активности новых 1 штаммов бактерий рода i
5.5. Изучение эффективности процесса очистки модельных растворов 6 жиросодержащих сточных вод бактериями рода i
VI. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ БИОРЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ И 4 ГРУНТОВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ
6.1. Разработка способов биологической рекультивации отработанной 5 отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами
6.2. Фиторемедиация отработанной отбеливающей земли, 6 загрязненной нефтепродуктами
6.3. Изучение рекультивации промышленных отвалов отработанной 0 отбеливающей земли при совместном использовании биопрепаратов Ленойл и Азолен в полевых условиях
6.4. Биоремедиация чернозема типичного, загрязненного сырой нефтью, с помощью комплекса микробиологических препаратов
6.5. Биоремедиация углеводородсодержащего отхода с помощью комплекса биопрепаратов
6.6. Исследование эффективности использования комплекса микробиологических препаратов для ремедиации почвогрунтов, загрязненных светлыми нефтепродуктами
VII. РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ БИОРЕМЕДИАЦИИ НЕФТЕЗ АГРЯЗНЕННЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЯХ
VIII. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТА ЛЕНОЙЛ ДЛЯ БИОРЕМЕДИАЦИИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Биопрепараты Путидойл и Олеварин получены на основе штаммов бактерий i и i v, соответственно Соловов, Щеблы кин, . Бактериальный препарат Путидойл получен на основе природного штамма бактерий i Дядечко с соавт. Однако опыты, проведенные на загрязненных нефтью лесных почвах Среднего Приобья, показали, что препарат Путидойл способствует уменьшению концентрции нефти только в сочетании с механической обработкой почвы, при этом эффективность применения биопрепарата составляла ,3. Путидойл происходит только при наличии достаточного увлажнения почвы, при недостатке же влаги почвы работы по рекультивации с применением бактериального препарата Путидойл были неэффективны. В Институте микробиологии РАН разработан биопрепарат Деворойл, включающий массу клеток консорциума микроорганизмов дрожжей рода i и бактерий . Борзенков с соавт. Сидоров, . Микроорганизмы сообщества способны эффективно окислять алифатические углеводороды с длиной цепи С9С и ароматические углеводороды в широком диапазоне кислотности среды 5,,5 и температур 5С, адаптированы к средам с соленостью до 0 гл, а также способны к внедрению в толщу нефтяной пленки Борзенков с соавт. В полевом эксперименте на одном из нефтепромыслов Татарстана изучена возможность использования биопрепарата Деворойл для очистки чернозема, загрязненного сырой нефтью. Препарат окислял нефть во всех вариантах эксперимента при следующих уровнях загрязнения девонской нефтью от до 0 м3га и бобриковской 0 м3га, в том числе и при загрязнении почвы нефтью в сочетании с пластовым рассолом. Максимум углеводородокисляющей активности микроорганизмов пришелся на первые три месяца после внесения препарата. Лучшие результаты очистки по итогам двухлетних наблюдений были получены при варианте с м3 нефтига, где за три месяца содержание нефти в почве снизилось на ,8 по сравнению с первоначальным содержанием, а степень фитотоксичности почвы достигла фонового уровня. В эксперименте сравнивали два варианта возможной технологии очистки от нефтяного загрязнения. В одном варианте использовали метод активации аборигенной почвенной микрофлоры, в другом препарат Деворойл. Сидоров с соавт. Борзенков с соавт. Деворойл Ассоциация дрожжей и бактерий . Серия биодеструктор i vi, . Бациспецин i . Экойл . Сойлекс Комплекс штаммов, адсорбированных на носителях торф, вермикулит и др. МГУ Бактерии . В дальнейших исследованиях авторами показано, что внесение препарата Деворойл в почву совместно с мелиорантами или в виде флоккул на фоне мелиоранта способствовало поддержанию высокого уровня численности углеводородокисляющих микроорганизмов в течение эксперимента, повышало степень деструкции поллютанта, а также в наибольшей степени снижало фитотоксичность почвы Сидоров с соавт. Бактериальный препарат Бациспецин получен на основе природного штамма бактерий i . Штамм обладает высокой приспособляемостью к условиям внешней среды, способностью к росту и развитию в широком диапазоне температур, а также способностью использовать в качестве источника питания широкий спектр органических и неорганических соединений. Бактериальный препарат Бациспецин выпускается Приволжским опытнопромышленным биохимическим заводом и неплохо зарекомендовал себя при рекультивации почвы, загрязненной иефтыо и нефтепродуктами Андресоп с соавт. Препарат Бациспецин был испытан при модельном загрязнении сырой нефтью выщелоченного чернозема в дозе лм2 Показано, что Бациспецин не только ускорял разложение нефти на , но и способствовал восстановлению продуктивности почвы, о чем свидетельствовало увеличение урожайности гречихи на рекультивированных участках по сравнению с загрязненными. Кроме того, высокая эффективность применения препарата была показана при рекультивации нефтезагрязненной почвы на территории ПО Сургутнефтегаз, где за 2,5 месяца разложилось ,4,8 нефти Андресон с соавт. Бациспецин применяли также для биорекультивации почвы песчаный иллювиальножелезистоглеевый подзол, за1рязненной нефтью в высокой концентрации до на территории НГДУ Юганскнефть. Показано, что внесение препарата способствовало уменьшению содержания нефти на Андресон с соавт.