Введение 4
1. Обзор литературы 6
1.1. Характеристика углеводородов как компонентов нефти и их
воздействие на окружающую среду 6
1.2. Влияние нефтяного загрязнения на микробиологические процессы в почве 9
1.3. Углеводородокисляющие микроорганизмы 11
1.4. Принципы видовой идентификации микроорганизмов 12
1.5. Биоремедиация нефтезагрязненных почв 14
2. Объекты и методы исследования 17
2.1. Объект исследований 17
2.2. Характеристика контрольной почвы 18
2.3. Методы исследования и идентификации микроорганизмов 18
3. Результаты 22
3.1 Влияние нефтепродуктов на микрофлору почвы в образцах с
территории автозаправочных станций 22
3.2 Влияние нефтепродуктов на микрофлору почвы при удалении от
источника загрязнения 22
3.3 Видовое разнообразие бактерий в нефтезагрязненной почве 22
Список использованных источников 24
В настоящие время к уже известным видам деградации почв (потеря гумуса, физическая деградации, накопление остатков пестицидов и их метаболитов) относят исключительно опасный фактор антропогенного воздействия - загрязнение нефтью и продуктами ее переработки.
Влияние предприятий нефтегазовой отрасли связано с выносом токсичных веществ при добыче, переработке, транспортировке сырья и продуктов переработки, которые могут влиять на почвенные экосистемы как локально, так и при переносе некоторых загрязнителей на значительные расстояния. При этом, длительное антропогенное влияние загрязняющих веществ оказывает неблагоприятное воздействие на формирование почвенных биоценозов, в том числе и микробных. (Пархоменко А. Н. 2011)
Нефтепродукты входят в список приоритетных химических загрязнителей среды и, по мнению ряда авторов, их накопление приводит к угнетению или полному ингибированию роста и развития большинства растений, почвы становится фитотоксичными.
Сейчас почти у каждого второго жителя, крупного города, имеется автомобиль, который требует заправки, и поэтому с каждым днем во всем мире появляется все больше и больше автозаправочных станций, эксплуатация которых усиливает загрязнение почв бензином и дизельным топливом.
Бензин - это смесь лёгких фракций углеводородов (температура кипения от 33 °С до 205 °C), которые окисляются под действием ферментов некоторых видов микроорганизмов и становятся доступным субстратом.
Известно, что бактерии играют решающую роль в самоочищении почвы от загрязнения углеводородами нефти, однако высокие концентрации нефтепродуктов могут ингибировать рост микрофлоры и подавлять процессы самоочищения. Поэтому актуальностью данной работы является микробиологический контроль почв на территориях загрязненных нефтепродуктами, чтобы при необходимости проводить дополнительную обработку почвы штаммами углеводородокисляющих бактерий.
Целью данной работы являлось изучение микрофлоры образцов почв г. Красноярска, загрязненных нефтепродуктами.
В работе были поставлены следующие задачи:
1. Определить общую численность микроорганизмов в нефтезагрязненной почве в районе автозаправочных станций г.
Красноярска и провести сравнительный анализ с контрольным незагрязненным участком.
2. Оценить разнообразие микроорганизмов в нефтезагрязненных почвах, выделить чистые культуры бактерий.
3. Идентифицировать выделенные чистые культуры бактерий, из почв загрязненных нефтепродуктами.
1. Численность всех исследованных групп бактерий в образцах почв АЗС, загрязненных нефтепродуктами, была снижена в 4,5-150 раз в сравнении с контрольным незагрязненным образцом. Наибольшее негативное влияние углеводороды оказали на рост микромицетов.
2. Вблизи сливного колодца (1 м) численность бактерий и грибов уменьшалась по сравнению с контролем. Однако, с удалением от источника загрязнения был отмечен стимулирующий эффект нефтепродуктов на рост бактерий.
3. Из загрязненной нефтепродуктами почвы было выделено 20 штаммов чистых культур бактерий.
4. Доминирующие колонии микроорганизмов принадлежали к следующим родам: Pseudomonas, Bacillus, Arthrobacter, Agromyces.
Представители данных родов обладают потенциально способностью к окислению углеводородов, и выделенные штаммы данных бактерий можно рекомендовать для биоремедиации почв АЗС, загрязненных нефтепродуктами.
1. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов: Справ. изд. / А.Л. Бандман - Л.: Химия, 1990. - 732 с.
2. Пархоменко, А. Н. Влияние загрязнения нефтепродуктами и серой на микрофлору почв аридной зоны: автореф. дис. ... канд. биол. наук :03.02.8 / Пархоменко Анна Николаевна. - Уфа, 2011 - 26 с.
3. Грищенко, А.И. Экология. Нефть и газ. / А.И. Грищенко, Г.С. Акопова, В.М. Максимов. - М.: Наука, 1997. - 598 с.
4. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем: сб. ст. - М.: Наука, 1998. - С. 222-230.
5. Гаврилов, В.П. Черное золото планеты. 2-е изд., перераб. и доп. /В.П. Гаврилов. - М.: Недра, 1990. - 160 с.
6. Иларионов, С.А. Роль микромицетов в фитотоксичности нефтезагрязненных почв / С.А. Иларионов, А.В. Назаров, И.Г. Калачникова // Экология. - 2004. - №5. - С. 341-346.
7. Алиев, С.А. Рекомендации по рекультивации нефтезагрязненных земель / С.А. Алиев, Д.В. Гвозденко, М.П. Бабаев, Д.А. Гаджиев. - Баку: Элм, 1981. - 26 с.
8. Исмайлов, Н.И. Современное состояние методов рекультивации нефтезагрязненных земель / Н.И. Исмайлов, Ю.И. Пиковский // В сб. "Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем". - М.: Наука, 1988. - С. 222-236.
9. Бочарникова, Е.Д. Влияние нефтяного загрязнения на свойства серо-бурых почв Апшерона и серых лесных почв Башкирии / Е.Д Бочарникова. - М.: Наука, 1990. - 160 с.
10. Логинов, О.Н. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений / О.Н. Логинов, Н.Н. Силищев, Т.Ф. Бойко, Н.Ф. Галимзянова. - Уфа: Гос. изд. научно -тех. литературы «Реактив», 2000. - 100 с.
11. Киреева, Н.А. Состояние комплекса актиномицетов нефтезагрязненных почв / Н.А. Киреева // Вестник Башкирского университета, 1996. - № 1. - С. 42-45.
12. Киреева, Н.А. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на численность и видовой состав микромицетов / Н.А. Киреева, Н.Ф Галимзянова // Почвоведение, 1995. - №2. - С. 211-216.
13. Сидоров, Д.Г. Полевой эксперимент по очистке почв от нефтяного загрязнения с использованием углеводородокисляющих микроорганизмов / Д.Г. Сидоров, И.А. Борзенков, Р.Р. Ибатулин, Е.И. Милехина, И.Т. Храмов, С.С. Беляев, М.В. Иванов // Прикладная биохимия и микробиология, 1997. - Т.33. - №5. - С. 497-502
14. Левин, С.В. Эколого -микробиологическое нормирование содержания нефти в почве / С.В. Левин, Э.М. Халимов, В.С. Гузев // Токсикологический вестник, 1995. - №1. - С. 11-15.
15. Пиковский, Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде / Ю.И. Пиковский. - М.: изд-во МГУ, 1993. - 208 с.
16. Другов, Ю.С. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов / Ю.С. Другов, А.А. Родин. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. - 270 с.
17. Подавалов, Ю.А. Экология нефтегазового производства. / Ю.А. Подавалов. - М.: Литрес, 2014.
18. Гоголева, О.А. Углеводородокисляющие микроорганизмы природных экосистем / О.А Гоголева, Н.В. Немцева // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН, 2012. - №. 2.
19. Готтшалк, Г. Метаболизм бактерий: учебное пособие / Г. Готтшалк. - М.: Мир, 1982.
20. Мурзакова, Г.Б. Биотехнология очистки нефтезагрязненных территорий: Обзорная информация / Г.Б. Мурзакова, М.Б. Битеева, Г.Н. Морщакова // М.: НИИСЭНТИ, 1992.
21. Современная микробиология. Прокариоты: В 2-х томах.: Пер. с англ. / Под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. - М.: Мир, 2005.
22. Израэль, Ю.А. Антропогенная экология океана / Ю.А. Израэль, А.В. Цыбань. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989.
23. Биоиндикация и реабилитация экосистем при нефтяных загрязнениях / А. В. Кураков [и др.]. - М.: Графикон. - 2006. - 408 с.
24. Патин, С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа / С.А. Патин. - М.: Изд-во ВНИРО, 1997.
25. Барышникова, Л.М. Глюкозный эффект в регуляции транспорта глюкозы клетками Rhodococcus minimus. / Л.М. Барышникова, Н.А. Черемис, Е.Л. Головлев // Микробиология, 1994. - Т. 3. - С. 405- 410
26. Зайцева, Т.А. Микроорганизмы - деструкторы нефти. / Т.А. Зайцева, Л.В. Рудакова, М.М. Комбарова, К.С. Баранова // Научные исследования и инновации, 2010. - Т. 4. - № 4. - С. 59-63.
27. Милько, Е.С. Гетерогенность популяций бактерий и процесс диссоциации (корине- и нокардиоподобные бактерии) / Е.С. Милько, Н.С. Егоров - М.: Изд.-воМГУ, 1991.
28. Buckley, E. N. Characterization of microbial isolates from an
estuarine ecosystem: relationship of hydrocarbon utilization to ambient
hydrocarbon concentrations / E.N. Buckley, R.B. Jonas, F.K. Pfaender //Applied and Environmental Microbiology, 1976. - Т. 32. - №. 2. - С. 232-237.
29. Шамраев, А.В. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды / А. В. Шамраев, Т. С. Шорина // Вестник Оренбургского государственного университета, 2009. - №. 6. - С. 642-645.
30. Ильинский, В.В. Гетеротрофный бактериопланктон: экология и роль в процессах естественного очищения среды от нефтяных загрязнений : автореф. дис. ... докт. биол. наук. / Ильинский Владимир Викторович. - М. МГУ, 2000.
31. Atlas, R.M. Microbial hydrocarbon degradation bioremediation of oil spills / R.M. Atlas //Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 1991. - Т. 52. - №. 2. - С. 149-156.
32. Мурзакова, Г.Б. Биотехнология очистки нефтезагрязненных территорий: Обзорная информация / Г.Б. Мурзакова, М.Б. Битеева, Г.Н. Морщакова - М.: НИИСЭНТИ, 1992.
33. Хомякова, Д.В. Углеводородокисляющая микробиота нефтезагрязненных почв района Крайнего Севера: Биоразнообразие восстанавливаемых территорий (под ред. Капелькиной Л.П.) / Д.В. Хомякова, И.В. Ботвинко, А.И. Нетрусов. - СПб: Наука, 2002. - С. 15-30.
34. Квасников, Е.И. Некоторые закономерности распространения микроорганизмов, усваивающих углеводороды, в почвах нефтяных месторождений / Е.И. Квасников, И.П. Кривицкий // Микробиология, 1968. - Т. 37. - Вып.2. - С. 321-326.
35. Киреева, Н.А. Фенолоксидазная активность нефтезагрязненных почв / Н.А. Киреева, Г.Ф. Ямалетдинова // Вестник Башкирского университета, 2000. - № 1. - С. 48-51.
36. Сидоров, Д.Г. Полевой эксперимент по очистке почв от нефтяного загрязнения с использованием углеводородокисляющих микроорганизмов/ Д.Г. Сидоров, И.А. Борзенко, Р.Р. Ибатуллин //Прикладная биохимия и микробиология, 1997. - Т. 33. - №. 5. - С. 497-502
37. Сопрунова, О.Б. Циано-бактериальные сообщества в биодеградации нефтяных углеводородов в почвах / О.Б. Сопрунова // Электронный журнал "Исследовано в России", 2005. - Т. 94. - С. 991-998.
38. Ткебучава, Л.Ф. Углеводородокисляющие и сульфатредуцирующие бактерии грунтов Можайского водохранилища / Л.Ф. Ткебучава // Водные ресурсы, 2004. - Т. 31. - №. 5. - С. 606-606.
39. Коронелли, Т. В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде / Т. В. Коронелли // Прикладная биохимия и микробиология, 1996. - Т. 32. - №. 6. -С. 579-585.
40. Бердичевская, М. В. Свойства и видовой состав родококков пластовых вод Пермского Прикамья, окисляющих углеводороды / М. В. Бердичевская [и др.] // Журн. микробиол., 1984. - Т. 4. - С. 681-685.
41. Belyaev, S. S. Halotolerant and extremely halophilic oil-oxidizing bacteria in oil fields / S. S. Belyaev [et al.] //Developments in Petroleum Science, 1993. - Т. 39. - С. 79-88.
42. Методы выделения, изучения и культивирования микроорганизмов: учебно - методическое пособие / Т.И.Громовых [и др.]. - Красноярск: 2002.
43. Лысак, В.В. Микробиология. / В.В. Лысак, Р.А. Желдакова. - Минск: Изд-во БГУ, 2002.
44. Ильин, Л.А. Вредные химические вещества. Радиоактивные : Справочное издание вещества / Л.А. Ильин, В.А Филов;. - Л.: Химия, 1990.
45. Шамраев, А.В. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды / А.В. Шамраев, Т.С. Шорина // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2009. - №. 6.
46. Воробьева, Л. А. Химический анализ почв / Л.А. Воробьева [и др.] // Вопросы и ответы, 2012.