Научная статья на тему 'Консорциум микроорганизмов, окисляющий нефтяные углеводороды'

Консорциум микроорганизмов, окисляющий нефтяные углеводороды Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
839
133
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОНСОРЦИУМ МИКРООРГАНИЗМОВ / ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ / НЕФТЕДЕСТРУКЦИЯ / CONSORTIUM OF MICROORGANISMS / OXIDIZING ACTIVITY / OIL DESTRUCTION

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Коршунова Т. Ю., Мухаматдьярова С. Р., Логинов О. Н.

Изучена окислительная активность консорциума микроорганизмов Acinetobacter sp. ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. ИБ ДТ-5.3/2, выделенного из нефтезагрязненной почвы, в отношении индивидуальных углеводородов, нефти и нефтепродуктов. Показана перспективность использования консорциума в качестве основы биопрепарата для очистки почв от нефтяного загрязнения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Коршунова Т. Ю., Мухаматдьярова С. Р., Логинов О. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CONSORTIUM OF MICROORGANISMS OXIDIZING OIL HYDROCARBONS

Nowadays quite a large number of oil-destructor biological products containing various strains of microorganisms or their associations is known. Polybacterial preparations obtain ample adaptation and ecological opportunities for their use in the course of cleaning. Application of consortium of the oil-destructors microorganisms as natural symbiotic associations of various strains of microorganisms, allows carrying out reclamation, accelerating the biological oxidation of pollution and transforming oil products to carbon dioxide and water. From a grey forest oil-polluted soil consortium of microorganisms of Acinetobacter sp. IB DT-5.1/1 and Ochrobactrum sp. IB DT-5.3/2 is allocated. The ability of the consortium to oxidation of various chemical structures is studied. The oxidizing activity was determined by the carbon dioxide amount emitted after titration with the acid. The consortium possesses rather a high oxidizing ability (mg of CO2/g of a substratum) in relation to individual hydrocarbons of a paraffin row (heptane (170), dean (140), undecane (175), dodecane (181)), to naphthenic hydrocarbons (cyclohexane (110)), to aromatic hydrocarbons (benzene (96), toluene (89), about – a xylol (100), naphthalene (92)), to oil (144) and oil fractions (diesel fuel (163), basic lubricant oil (120), paraffin (177)) and to some oxidized hydrocarbons (isopropyl alcohol (89), hexadecane alcohol (219), phenol (43)). Therefore, the use of the microorganism consortium of Acinetobacter sp IB DT-5.1/1 and Ochrobactrum sp. IB DТ-5.3/2 is treated as perspective a biological product for weeding from pollution by oil and its derivatives.

Текст научной работы на тему «Консорциум микроорганизмов, окисляющий нефтяные углеводороды»

734

БИОЛОГИЯ

УДК 579.841

КОНСОРЦИУМ МИКРООРГАНИЗМОВ, ОКИСЛЯЮЩИЙ НЕФТЯНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

© Т. Ю. Коршунова*, С. Р. Мухаматдьярова, О. Н. Логинов

Институт биологии Уфимского научного центра РАН Россия, Республика Башкортостан, 450054 г. Уфа, пр. Октября, 69.

Тел/факс: +7 (347) 235 62 47.

E-mail: biolab316@yandex.ru

Изучена окислительная активность консорциума микроорганизмов Acinetobacter sp. ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. ИБ ДТ-5.3/2, выделенного из нефтезагрязненной почвы, в отношении индивидуальных углеводородов, нефти и нефтепродуктов. Показана перспективность использования консорциума в качестве основы биопрепарата для очистки почв от нефтяного загрязнения.

Ключевые слова:

нефтедеструкция.

Введение

Негативное воздействие нефтяной промышленности на окружающую среду огромно по масштабу и разнообразно по разрушительным последствиям. Биоценозы страдают от прямого токсического действия нефти, ухудшения водного и воздушного режима почвы, обеднения ее элементами минерального питания, фитопатогенного и фито-токсического действия грибной микрофлоры почв. Степень и продолжительность ингибирования определяются дозой внесенного ксенобиотика, устойчивостью к нему растений, почвенно-климатичес-кими особенностями загрязненного участка. При этом, самоочищение экосистем длится десятками лет и их естественная способность к самовосстановлению с каждым годом снижается. Как следствие, остро встает вопрос о необходимости проведения максимально эффективной очистки территорий с учетом состава поллютантов, экономических и экологических и факторов.

Наиболее безопасными для окружающей среды и экономически целесообразными методами устранения последствий нефтезагрязнения являются биологические, среди которых особенно перспективна биоремедиация [1-2]. Она основана на использовании микроорганизмов, способных утилизировать углеводороды в процессе своей жизнедеятельности, в результате чего углерод из нефти и нефтепродуктов частично преобразуется в углекислый газ, частично переходит в биомассу клеток, частично трансформируется в гумус и закрепляется в почве. В настоящее время известно довольно большое количество биопрепаратов-нефтедеструк-торов, содержащих различные штаммы микроорганизмов или их ассоциации [3]. Монобактериальные препараты характеризуются более узкой специфичностью по отношению к отдельным углеводородам, более узким интервалом температуры, рН, солености и концентрации поллютанта, оптимальным для активности микроорганизмов. Полибактериальные препараты имеют широкие адаптационные и экологические возможности для их использования в про-

консорциум микроорганизмов, окислительная активность,

цессе очистки. Применение консорциумов микро-организмов-нефтедеструкторов, являющихся естественными природными симбиотическими ассоциациями различных штаммов микроорганизмов, позволяет полнее осуществить рекультивацию, ускоряя биологическое окисление загрязнений в десятки и даже сотни раз и трансформируя нефтепродукты в СО2 и Н2О [4].

Целью работы является изучение способности к окислению индивидуальных углеводородов, нефти и нефтепродуктов консорциума микроорганизмов Acinetobacter sp. ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. ИБ ДТ-5.3/2, выделенного из нефтезагрязненной почвы.

Методика

Окислительную активность консорциума микроорганизмов, изолированного из серой лесной почвы, загрязненной дизельным топливом, определяли по выделению углекислого газа. Для этого в среду Диановой-Ворошиловой [5] (250 мл) вносили 1% источника углерода и 5 мл трехсуточной культуры консорциума с содержанием клеток 1.0-108 КОЕ/мл. В герметично закрытые колбы подавали стерильный воздух (520 мл/мин), который после окисления субстрата улавливали поглотителем углекислого газа (200 мл 0.1 н. гидроокиси натрия). Из сосудов посуточно отбирали аликвоту в количестве 10 мл и титровали 0.1 н. раствором соляной кислоты. Окислительную активность рассчитывали по количеству углекислого газа, оттитрованного кислотой. Длительность эксперимента составляла 3 суток.

Результаты и их обсуждение

Результаты определения окислительной активности консорциума микроорганизмов Acineto-bacter sp. ИБ ДТ-5.1/1 и Оchrobactrum sp. ИБ ДТ-5.3/2 по отношению к индивидуальным углеводородам парафинового ряда (гептан, декан, ундекан, додекан), нафтеновым углеводородам (циклогек-сан), ароматическим углеводородам (бензол, толуол, о-ксилол, нафталин), нефти и нефтяным фрак-

* автор, ответственный за переписку

ISSN 1998-4812

Вестник Башкирского университета. 2013. Т. 18. №3

735

циям (дизельное топливо, базовое смазочное масло, парафин, церизин), к некоторым окисленным углеводородам (изопропиловый спирт, гексадеканол, фенол) приведены в табл. Как следует из представленных данных, консорциум обладает достаточно высокой окислительной способностью по отношению к веществам различного химического строения.

Таблица

Окислительная активность консорциума микроорганизмов

С б Окислительная активность, _у р__мг С02/г субстрата_

Гептан 170

Декан 140

Ундекан 175

Додекан 181

Циклогексан 110

Изопропропанол 89

Гексадеканол 219

Фенол 43

Бензол 96

Толуол 89

о-Ксилол 100

Нафталин 92

Нефть 144

Дизельное топ- 163

Смазочное масло 120

Парафин 177

Церизин 21

Окисление микроорганизмами углеводородов связывается с наличием у них ферментной оксигеназной системы, позволяющей им включать молекулярный кислород непосредственно в углеводород, образуя при этом окисленные соединения. При применении ассоциаций биодеградация нефти происходит полнее и за меньшие сроки, чем при использовании индивидуальных микроорганизмов. Это объясняется тем, что обладая ферментными системами, специфичными для веществ определенного строения, при совместном действии консорциумы способны извлекать нефтепродукты из субстрата с большей эффективностью. Поэтому представляется перспективным использование консорциума микроорганизмов Acinetobacter sp. ИБ ДТ-5.1/1 и Ochrobactrum sp. ИБ ДТ-5.3/2 в качестве основы биопрепарата для очистки почвы от загрязнения нефтью и ее производными.

ЛИТЕРАТУРА

1. Advances in Applied Bioremediation (Soil Biology) / Editors Singh A., Kuhad R. C., Ward O. P. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. 361 p.

2. Куликова И. Ю. Биопрепарат для устранения нефтяных разливов в море // Экология и промышленность России. ЭКиП. 2010. Октябрь. С. 40-41.

3. Кузнецов А. Е., Градова Н. Б., Лушников С. В., Энгель-харт М., Вайссер Т., Чеботаева М. В. Прикладная экобио-технология: учебное пособие: в 2 т. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. Т. 1. 629 с.

4. Морозов Н. В. Экологическая биотехнология: очистка природных и сточных вод макрофитами. Казань: Изд-во КГПУ, 2001. 396 с.

5. Дзержинская И. С. Питательные среды для выделения и культивирования микроорганизмов. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2008. 348 с.

Поступила в редакцию 03.08.2013 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.