Микроорганизмы природных биоценозов для биоремедиации почв и водных объектов Сибири, загрязненных нефтепродуктами

• Автор: Емельянова, Елена Константиновна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Кольцово
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Влияние нефти на окружающую среду

1.1.1. Воздействие нефтепродуктов на почву в условиях северного климата

1.1.2. Изменения в составе гумуса в результате загрязнения нефтыо

1.1.3. Влияние загрязнения нефтью на почвенные ферменты

1.1.4. Особенности трансформации нефтезафязнений в почве северных регионов

1.1.5. Влияние нефти на растения

1.1.6. Воздействие нефтепродуктов на животных и человека

1.2. Способы восстановления почв
1.2.1. Способы и определяющие факторы ремедиации
1.2.2. Сорбенты для сбора нефтепродуктов
1.2.3. Деструкция углеводородов микроорганизмами
1.2.4. Роль плазмид бактерий в биодеградации компонентов нефти
1.2.5. Коммерческие препараты на основе микроорганизмов для очистки почвы и водных объектов от нефтепродуктов
1.2.6. Фиторемедиация
1.2.7. Проведение биоремедиационных работ
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Методы выделения, идентификации и хранения штаммовдеструкторов нефтепродуктов
2.2. Методы изучения физиологических и биохимических свойств штаммов микроорганизмов
2.3. Мез оды изучения биодеградации нефтепродуктов
Глава 3. Результаты исследования и обсуждение
3.1. Выделение и идентификация штаммовдеструкторов нефтепродуктов
3.2. Морфологокультуральные и физиологические свойства штаммов
деструкторов i ii, i i, i ii, .
3.3. Биоде1радация нефти бактериальными и дрожжевыми штаммами микроорганизмов
3.4. Оценка деструкции налканов микроорганизмами
3.5. Оценка деструкции ароматических углеводородов микроорганизмами
3.6. Исследование биодеструкции нефти в природных условиях
3.7. Рост растений в загрязненной нефтью почве и почве, очищенной биодеструкторами i ii и .
Заключение
Выводы
Список литературы


Добыча и транспортировка нефти и нефтепродуктов сопровождается загрязнением окружающей среды, что приводит к нарушению аэрации, гидрологического режима и микрорельефа верхних горизонтов почвы, снижению ее плодородия на обширных территориях, угнетению растительного покрова, увеличению техногенных площадей и, как следствие, изменению биологического разнообразия природных ландшафтов Биологическая рекультивация. В условиях Севера в результате нефтяных разливов изменяются тепловые и физические свойства почвы, нарушается почвенный режим промерзания оггаивания, чрезвычайно медленно протекает самовосстановление биосистсм, что провоцирует ускорение эрозионных процессов Попов и др. Пиковский, . Пиковский и др. В результате этого условия самоочищение окружающей среды от токсичных органических веществ техногенного происхождения в ландшафтных зонах и областях России различны. Опасность остаточного накопления нефтепродуктов возрастает с юга на север. В пределах отдельных биоклимагических зон опасность возрастает от песчаных почв к глинистым, от мезоморфных к гидроморфным, от распаханных к целинным Глазовская, . Таким образом, глинистые, гидроморфные заболоченные территории Среднего Приобья, непригодные сельского хозяйства, и тундровые почвы севера Западной Сибири особенно уязвимы для нефтяных разливов. При аварийных разливах нефть быстро растекается по поверхности, проникает в почву на глубину см, что обеспечивается старыми корневыми ходами и трещинами, вследствие чего нижняя граница весьма условна Фахрутдинов, . В переувлажненных почвах существует возможность вторичного перераспределения нефти по поверхности участка. При первоначальном, ручейковом растекании замазучиваются микропонижения. Кочки, приствольные и другие микроповышения остаются менее загрязненными. При снеготаянии или во время обильных осадков в ложбинах накапливается вода, что приводит к повышению пленки нефти и вторичному загрязнению повышенных элементов рельефа. Локализация разливов сооружением дамб или обваловок приводит, как правило, к интенсификации загрязнения за счет разливающейся воды Фахрутдинов, . В климатических условиях северных регионов самоочищение почвогрунтов и водоемов от нефтезагрязнений с помощью эндогенной углеводородокисляющей микробиоты происходит с небольшой скоростью и лимитируется неблагоприятными факторами низкими среднегодовыми температурами, недостатком аэрации, отсутствием необходимого количества биогенных элементов и др. Кроме того, характерной чертой северных экосистем является небольшой слой гумусового горизонта, низкая биологическая активность почв, относительная обедненность видового состава растений, микроорганизмов и почвенных животных. Восстановление земель. Посттехногенные экосистемы. В результате изучения фракционногруппового состава гумуса установлено включение фрагментов компонентов нефти в структуру молекул гуминовых кислот Лапина и др. Таким образом, гумусовые кислоты почвы способны необратимо связать и тем самым, вероятно, обезвредить количество углеводородов нефти, примерно равное от их собственной массы. С другой стороны, при нефтезафязнении в результате включения фрагментов нефти в молекулы гуминовых кислот изменяется их химическая природа уменьшается доля ароматических структур, степень окисления, снижается биотермодинамическая устойчивость соединений. Хазисв и др. Габбасова и др. В групповом и фракционном составе органического вещества почв при нефтсзагрязнснии происходит возрастание содержания гуминовых кислот по сравнению с фульвокислотами, вероятно, вследствие включения в состав гуминовых кислот продуктов окисления нефтяных фракций. Также уменьшение абсолютного содержания фульвокислот предположительно обусловлено активизацией жизнедеятельности углсводородокисляющих микроорганизмов, попутно разлагающих и фульвокислоты, обладающие меньшей молекулярной массой, чем гуминовые кислоты Сухова, . Известно, что содержание гумуса увеличивается от таежных подзолистых почв 23 па юг к дерновоподзолистым, серым лесным 46 и далее к черноземам в среднем около . Таким образом, загрязнение нефтью таежных подзолистых почв, имеющих наименьшее содержание гумуса в своем составе, является наиболее опасным, поскольку чем ниже содержание гумуса, тем меньше аккумулированных в нем азота и элементов зольного питания растений, активаторов роста растений и микроорганизмов Добровольский, .