СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ВЛИЯНИЕ НЕФТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ 5
2. БИОСУРФАКТАНТЫ 8
2.1 Классификация по значению гидрофильно-липофильного баланса HLB 11
2.2 Биосурфактанты для биоремедиации почв 13
2.3 Основные сферы применения биосурфактантов 17
2.4 Отходы производств как субстрат для производства биотензидов 21
2.5 Объемы производства биосурфактантов 24
3. МИКРОБНО-РАСТИТЕЛЬНЫЕ АССОЦИАЦИИ КАК ПРИМЕР
ФИТОРЕМЕДИАЦИИ 27
4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 31
4.1 Объект исследования 31
4.2 Посев и культивирование углеводородокисляющих микроорганизмов 31
4.3 Проращивание замоченных семян в торфогрунте 35
4.4 Проращивание семян на торфогрунте загрязненным нефтепродуктами 37
4.5 Наличие эмульгирующих свойств у супернатанта 38
5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 40
5.1 Замачивание семян без высаживания в торфогрунт 40
5.2 Замачивание семян с высадкой в торфогрунт 42
5.3 Проращивание семян в условиях нефтезагрязнения 46
РЕКОМЕНДАЦИИ 50
ВЫВОДЫ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 52
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
ПРИЛОЖЕНИЕ B 59
ПРИЛОЖЕНИЕ C 60
Выпускная квалификационная работа исследует прием улучшения всхожести овса посевного (Avena sativa) на конечном этапе биологической очистки нефтезагрязненных земель с помощью вторичных метаболитов вырабатываемыми различными микроорганизмами в качестве стимулятора роста растений. Совместное применение бактерий имеющих высокое разрушающее действие для ксенобиотиков, с возможностями высших растений обладающих высоким уровнем метаболизма, обеспечивает более устойчивый и интенсивный процесс очистки. Это происходит благодаря ускоренной адаптации растений за счет жизнедеятельности бактерий, а также взаимовыгодного существования между растениями и микроорганизмами. Микроорганизмы-деструкторы имеют большой углеводородокисляющий потенциал, но в процессе биоремедиации нефтезагрязненных почв возникает проблема их адаптации на участках. В связи с этим используется симбиотическое взаимодействие растений и микроорганизмов-деструкторов, так как почва возле корневых систем является природной экосистемой, обеспечивающей высокую численность микробных популяций и ее естественное поддержание.
Тема актуальна так как, после применения биопрепаратов-нефтедеструкторов удаляется большая часть нефти и нефтепродуктов, но меньшая часть загрязнения все же остается в почвенном слое. Применение приемов фиторемидиации позволяет ускорить очищение земель до установленных нормативов. Также растительные комплексы очень уязвимы при высоких концентрациях нефтепродуктов, по этому, являются отличными биомаркерами загрязнения поллютантами.
Технология фитостимуляции состоит в применении растений для активизации разложения поллютантов микроорганизмами в близлежащей к корню зоне почвы. Такая стимуляция разложения производится за счёт выделения растениями органических веществ, используемых ризосферными микроорганизмами в качестве источника энергии и углерода, а также различных вторичных метаболитов, отвечающих за синтез деградирующих ферментов.
Фиторемедиация за последние годы стала очень активно развивающимся и перспективным биотехнологическим направлением очистки окружающей среды. В разных работах показана эффективность использования растений для восстановления почв, загрязненных самыми разнообразными поллютантами, в том числе нефтью и ее компонентами.
В нынешнее время активно изучается потенциал растительно-микробных комплексов для очистки почв от антропогенного воздействия человека. Дальнейшие 3
исследования взаимного влияния загрязнителя, растений-ремедиантов, аборигенных или искусственно внедренных микроорганизмов-деструкторов будут способствовать созданию безопасных и высокоэффективных технологий восстановления окружающей среды после техногенного воздействия.
Целью данной работы является - увеличение всхожести семян овса посевного с помощью микробных биосурфактантов.
Для достижения данной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Оценить влияние микроорганизмов-деструкторов на семена посевных трав.
2. Исследовать всхожесть семян в условиях нефтянного загрязнения.
3. Выявить выделение биосурфактантов и описать их применение.
По результатам данной работы можно сделать следующие выводы:
1) После серии опытов без загрязнения углеводородами было выявлено, что обработка культуральной жидкостью влияет на развитие корневой системы. При замачивании семян значимые результаты были отмечены для штамма Oleomonas sp В 1317. В процессе роста микроорганизмов выделяются вещества, которые стимулируют развитие корневой системы.
2) При замачивании семян штаммом Oleomonas sp В 1317 выявлено самое сильное корнееобразование в условиях загрязнения дизельным топливом. На поверхности ризосферы обычно содержание микроорганизмов на несколько порядков выше, чем в почве. Также отмечена большая всхожесть (88 %) во всех 3 образцах это свидетельствует о наличии симбиотических связей между растением и штаммом микроорганизма.
3) У супернатанта штамма Rhodococcus ruber 14 H были выявлены эмульгирующие и нефтеомывающие способности, а это говорит о выделении штаммом биосурфактантов в культуральную среду. Данные биосурфактанты весьма полезны для повышения подвижности нефти.
