CC BY
105
УДК 628.35:579.017.8
ВЫДЕЛЕНИЕ, ОТБОР И ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОКИСЛЯЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И НЕФТЕЗАГРЯЗНЁННЫХ
ГРУНТОВ
О.В. Колотова, И.В. Могилевская, И. В. Владимцева
В ходе экспериментальных исследований из проб воды и донных отложений, отобранных вблизи нефтяных скважин Северного Каспия, были выделены 20 углеводо-родокисляющих микробных культур, проведена оценка их активности в отношении нефти и нефтепродуктов, изучена динамика роста чистых культур и консорциумов микроорганизмов на средах, содержащих нефтепродукты в качестве единственного источника углерода. В лабораторных условиях проведены эксперименты по моделированию биологической очистки сточной воды и грунта от нефти. Показано, что степень очистки воды составила 76,68 %, а фитотоксичность грунта снизилась на 17 %.
Ключевые слова: нефтепродукты, бактериальные штаммы, биологическая очистка воды, рекультивация почв.
Добыча, использование и переработка углеводородного сырья -неотъемлемый признак нашего времени. Нефтедобыча и нефтепереработка - мощные источники загрязнения окружающей среды. Загрязнение происходит на всех этапах: при строительстве и эксплуатации нефтедобывающих скважин, транспортировке и переработке углеводородного сырья. Кроме того, нефтедобывающая отрасль - один из лидеров по количеству образующихся отходов. Нефть находится в числе наиболее опасных загрязнителей, т.к. обладает комплексом физико-химических свойств, способствующих образованию плёнки на поверхности водной и почвенной сред, снижению интенсивности дыхания организмов, накоплению токсических продуктов распада. Вследствие гибели биотических компонентов замедляются процессы деструкции загрязнителей и самовосстановления экосистем, снижаются темпы почвообразования. Необходимо отметить не только опасность, но и значительный ущерб от попадания нефти и углево-дородсодержащих отходов в окружающую среду, а также сложность ликвидации подобных загрязнений. Полностью избежать загрязнения сточных вод и грунтов нефтепродуктами при технологических операциях невозможно, поэтому актуальным является поиск доступных способов очистки стоков и рекультивации нарушенных территорий.
Существуют и другие негативные аспекты. Содержание нефтепродуктов в сточных водах наибольшую опасность представляет для биологических процессов очистки, нашедших широкое применение в современных технологиях удаления остаточных загрязнений из производственных сточных вод. Нефтепродукты отрицательно влияют на функционирование и жизнеспособность активного ила очистных сооружений и могут привести
к гибели составляющих его организмов [1]. Вместе с тем все большее распространение для борьбы с нефтяным загрязнением окружающей среды приобретают биологические методы. Многочисленными исследованиями доказана эффективность микробной деградации нефтяных углеводородов и их производных. Применение микроорганизмов-деструкторов, способных в ходе своей биологической активности использовать в качестве источника питания углеводородсодержащие компоненты, способствует их разложению до более простых органических и неорганических соединений, не наносящих вреда биосфере. В результате нагрузка на окружающую среду может быть существенно снижена. Поэтому разработка и совершенствование биологических методов устранения нефтяных загрязнений является актуальным направлением исследований.
Применение биопрепаратов, в состав которых входят углеводоро-докисляющие микроорганизмы, позволяет адаптироваться активному илу очистных сооружений к постоянному присутствию в стоках нефтепродуктов, благодаря чему формируется устойчивость ила к токсическому действию нефти и повышается результативность биологической очистки [2]. Для предприятий, сточные воды которых содержат нефтепродукты, применение биопрепаратов не ограничивается очистными сооружениями. Основным преимуществом данной технологии является то, что она эффективно действует на всех этапах водоотведения предприятия и может решать проблемы не только на конечной ступени очистки стоков, но и изначально, снижать уровень нефтепродуктов в сточных водах в точке их образования. Таким образом, обеспечивается предварительная локальная очистка воды непосредственно в производственных цехах.
Труднорешаемой проблемой является и очистка нефтезагрязнённых грунтов. Одно из наиболее перспективных направлений в решении данной проблемы - биоаугментация in situ - применение биопрепаратов, включающих микроорганизмы-нефтедеструкторы, непосредственно в месте загрязнения. Данная технология может быть востребована для ликвидации последствий разливов сырья, отходов и нефтепродуктов на почву, рекультивации почв, ликвидации шламовых амбаров.
Целью настоящего исследования стало изучение возможности применения микроорганизмов, выделенных из объектов окружающей среды, в которые постоянно поступают нефтяные загрязнения, для очистки сточных вод и рекультивации почв. Для достижения указанной цели решались следующие задачи:
1) выделить чистые культуры углеводородокисляющих микроорганизмов из проб воды и донных отложений Северного Каспия, отобранных вблизи нефтедобывающих скважин;
2) сопоставить деструкционную активность полученных штаммов относительно нефти для выявления наиболее активных индивидуальных штаммов и их ассоциаций;
3) определить эффективность применения отобранных микроорганизмов для очистки модельных сточной воды и почвы, загрязнённых нефтепродуктами.
Выделение нефтеокисляющих микроорганизмов из проб морской воды и донных отложений осуществляли методом накопительных культур на среде Диановой-Ворошиловой [3] с добавлением 1 % нефти Котовского месторождения (Волгоградская область) с последующим высевом на пластинки питательного агара в чашки Петри для получения чистых культур. В результате было изолировано 20 бактериальных штаммов. Для выбора наиболее активных из них суспензии микроорганизмов каждого штамма засевали в среду Диановой-Ворошиловой, содержащую в качестве единственного источника углерода нефть или дизельное топливо в количестве 2 % (об.). Бактериальные культуры выращивали при 28...30 °С в стационарных условиях в течение 14 суток. Далее проводили визуальную оценку активности микроорганизмов по отношению к источникам углерода. Для этого была разработана балльная система с использованием методики Э.Р. Файзулина, О.Н. Ауэзова и др. [4]. Результаты скриннинга в баллах представлены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты определения активности нефтеокисляющих штаммов
Штамм Активность, баллы* Штамм Активность, баллы*
Нефть Диз. топливо Нефть Диз. топливо
ВГТУ-02 3 3 УВ-4 1 1
ВГТУ-03 1 1 УВ-5 1 1
ВГТУ-10 1 1 УВ-7
ВГТУ-13 4 УВ-8 1 1
ВГТУ-22 3 1 УВ-9 1 1
ЗСК-ДВ 1 1 УВ-12
ЗСК-1 4 УВ-13 1 1
ЗСК-2 1 1 УВ-16 1 1
УВГ-11 3 1 УВ-17 3 4
УВ-2 4 1 УВ-18 4 1
* Примечание: 1 - слабый рост; 2 - умеренный рост; 3 - хороший рост; 4 - очень хороший рост.
Данные, приведённые в табл. 1, свидетельствуют о том, что четыре штамма (ВГТУ-13, ЗСК-1, УВ-2, УВ-18) показали активность 4 балла при использовании в качестве источника углерода нефти, у четырёх штаммов
(ВГТУ-22, УВГ-11, УВ-17) активность по отношению к нефти 3 балла. У двух штаммов (ЗСК-1, УВ-17) наблюдали активность в 4 балла по отношению к дизельному топливу, и два бактериальных штамма (ВГТУ-02 и ВГТУ-13) проявили активность к данному виду источника углерода в 3 балла. При росте наиболее активных штаммов в жидкой среде с добавлением нефтепродуктов, к моменту окончания культивирования, отмечали отсутствие маслянистости на стенках колб, заметное помутнение среды вследствие обильного бактериального роста, нефть переходила в эмульгированное состояние. В контрольном образце среда прозрачная, нефть или дизельное топливо находились без всяких изменений в цвете и агрегатном состоянии.
Факт диспергирования нефти в колбах с активными бактериальными штаммами говорит о том, что данные штаммы в определенных условиях культивирования способны синтезировать ПАВ, эмульгирующие нефть. По результатам эксперимента из 20 исследуемых штаммов было отобрано 6 для дальнейшего изучения: ВГТУ-02, ВГТУ-13, ЗСК-1, УВ-2, УВ-17,УВ-18. Для указанных штаммов изучали динамику роста на средах, содержащих нефтепродукты. Для этого использовали стерильные колбы объемом 200 мл. В 50 мл среды Диановой - Ворошиловой с содержанием нефтепродукта 2 % добавляли по 5 мл бактериальной взвеси с концентрацией 109 м.к./мл. Концентрацию микроорганизмов определяли высевом разведённой суспензии на пластинки питательного агара в чашки Петри через 1, 2, 3, 5, 7 суток. Результаты определения динамики роста представлены на рис. 1, 2.
Рис. 1. Динамика роста исследуемых микроорганизмов на среде
с нефтью (2 % об.)
§ ю6 М
105
012345678 Время культивирования, сутки
Рис. 2. Динамика роста исследуемых микроорганизмов на среде с дизельным топливом (2 % об.)
При сопоставлении результатов, представленных на рис. 1 и 2, становится очевидным, что через 24 часа наиболее активный рост показывают штаммы ВГТУ-02, ЗСК-1, УВ-2, УВ-17 в средах с единственным источником углерода - нефтью. В средах с источником углерода - дизельным топливом - быстрым ростом впервые 24 ч. культивирования характеризуются штаммы ВГТУ-02, ЗСК-1, УВ-2, у остальных при последующих высевах на чашки прирост не наблюдали (штамм УВ-17 оказался нежизнеспособным в условиях данного эксперимента). При этом визуальные наблюдения за изменением состояния модельных сред в процессе культивирования показали, что штаммы ВГТУ-13 и УВ-2 при поддержании невысокой концентрации, по сравнению с ВГТУ-02 и ЗСК-1, явно обладают способностью эмульгировать нефть и утилизировать ее в течение 7 суток. Через 7 суток наблюдали отсутствие нефтяной плёнки и обильное хлопьеобразование на поверхности модельной среды.
На следующем этапе исследования для четырех наиболее активных нефтеокисляющих штаммов (ВГТУ-02, ЗСК-1, ВГТУ-13 и УВ-2) определяли показатели гидрофобности и эмульгирующей активности. Показатель гидрофобности (ПГ) демонстрирует соотношение гидрофильных и гидрофобных компонентов клеток в поверхностных слоях их оболочки и является важной физико-химической характеристикой. Гидрофобно-гидрофильную природу поверхности микроорганизмов как интегрального показателя ее структуры необходимо учитывать в биологических исследованиях при изучении адгезионных процессов с участием клеток и поверхностей различной структуры, а также роста на углеводородах, связанного с прямым потреблением субстрата. Известно, что нефтеокисляющие бактерии, взаимодействуя с углеводородным субстратом, способны к непосред-
ственному контакту с углеводородом за счет гидрофобной клеточной поверхности, обусловленной наличием в ней липидных компонентов [5]. Определение ПГ проводили по методу Розенберга в модификации Серебряковой [6]. Результаты определения показателя гидрофобности представлены в табл. 2.
Данные, представленные в табл. 2, показывают, что из изученных штаммов штамм ЗСК-1 характеризуется максимальным значением показателя гидрофобности, равным 45 %.
Эмульгирующую активность (ЭА) определяли встряхиванием в химической пробирке 4 мл бактериальной суспензии с 3 мл дизельного топлива с последующим отстаиванием в вертикальном положении в течение 1 часа для разделения водной и углеводородной фаз. Показатель ЭА рассчитывали как отношение высоты столбика образовавшейся эмульсии к высоте всего столбика жидкости в пробирке, выраженное в процентах. Результаты расчетов представлены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты экспериментов по определению показателей гидрофобности и эмульгирующей активности нефтеокисляющих
штаммов
Исследуемый штамм Показатель гидрофобности, % Показатель эмульгирующей активности, %
ВГТУ-02 25 67,00
ЗСК-1 45 67,50
ВГТУ-13 16 67,00
УВ-2 19 67,56
Полученные результаты показывают, что максимальной эмульгирующей активностью из четырёх исследуемых штаммов обладает штамм УВ-2, выделенный из донных отложений Северного Каспия (67,56 %), практически на том же уровне эмульгирующая активность у ЗСК-1 (67,50 %), также изолированного из донных отложений [7]. Незначительно ниже (66,74 %) данный показатель у штамма ВГТУ-02. Согласно литературным источникам микроорганизмы, имеющие индекс эмульгирования больше 50 %, считаются перспективными с точки зрения продукции ими поверхностно-активных веществ и утилизации углеводородных субстратов [8]. Таким образом, полученные данные могут свидетельствовать о том, что указанные микроорганизмы активно продуцируют поверхностно-активные веществ и, следовательно, характеризуются высоким деструктивным потенциалом в отношении углеводородов нефти.
В природных условиях деструкция нефтяных углеводородов осуществляется одновременно микроорганизмами, принадлежащими к различным биологическим видам. Зачастую складываются природные кон-
сорциумы (ассоциации) микроорганизмов, последовательно утилизирующие исходные компоненты нефти и промежуточные продукты их трансформации. Полученные экспериментальные данные для четырех наиболее активных нефтеокисляющих штаммов позволили составить из них четыре консорциума:
1) ЗСК-1 + ВГТУ-2; 2) ЗСК-1 + УВ-2; 3) УВ-2 + ВГТУ-2; 4) УВ-2 + ВГТУ-2 + ЗСК-1. Все ассоциации исследовали на интенсивность роста в модельной среде, содержащей нефть в качестве единственного источника углерода. Для этого к 45 мл среды Диановой - Ворошиловой добавляли по 5 мл бактериальной взвеси исследуемых культур с концентрацией 109 микробных клеток/мл (м.к./мл) и 1 мл нефти (2 % об.). Культивирование осуществляли при 30 °С в течение 14 суток. Для определения концентрации жизнеспособных клеток пробы ежесуточно высевали (после соответствующего разведения) на поверхность агаризованной среды в чашки Петри. Усредненные результаты определения динамики роста представлены на рис. 3.
и
о и
10
ю10
ю9
10*
I 107
Я
5 10е
И
10;
/\
/ \ / >
//>
•ЗСК-1+ВГТУ-2 -ЗСК-1+УВ-2 -УВ-2+8ГТУ-2 ■УВ-2+ВГТУ-2+ЗСК-1
4 6 8 10 12 14
Время культивггрования, сутки
16
Рис. 3. Динамика роста консорциумов исследуемых бактериальных штаммов на модельной среде с нефтью
Результаты эксперимента показывают, что консорциум штаммов УВ-2 + ВГТУ-2 раньше остальных начинает активный рост в нефтесодер-жащей среде и эффективнее поглощает нефть.
На следующем этапе исследования сопоставляли активности индивидуальных штаммов УВ-2 и ВГТУ-2 и их консорциума при росте в нефтесодержащей питательной среде. Графически результаты изучения динамики роста штаммов и их консорциума представлены на рис. 4.
ВГТУ-2 УВ-2
ЕГТУ-.2 + УВ-2
Время культивирования, сутки
Рис. 4. Динамика роста нефтеокисляющих бактериальных штаммов и их консорциума на модельной среде с нефтью
Графические зависимости, представленные на рис. 4, и визуально отслеживаемые изменения модельных сред (обильное хлопьеобразование на поверхности среды, разрушение нефтяной пленки) при культивировании исследуемых микроорганизмов позволяют сделать вывод о преимуществах применения консорциума штаммов ВГТУ-2 и УВ-2. Выделенные из одного местообитания, характеризующегося постоянным присутствием нефтяных углеводородов, они возможно и в природных условиях связаны в ассоциацию с последовательным расщеплением углеводородных субстратов.
Для количественной оценки эффективности деструкции нефти определяли содержание нефтепродуктов в модельной среде, загрязнённой нефтью (2 % об.), до и после культивирования (в течение 10 сут.) штаммов ВГТУ-2, УВ-2 и их консорциума. Концентрацию нефтепродуктов в средах определяли флуориметрическим методом (ПНД Ф 14.1:2:4.128-98) на анализаторе жидкости «Флюорат-02-2М». Результаты определения приведены в табл. 3. Полученные данные указывают на то, что при культивировании в течение 10 суток консорциума микроорганизмов ВГТУ-2 + УВ-2 степень очистки от нефти модельного раствора превышает аналогичные показатели для вариантов эксперимента с индивидуальными штаммами. Это свидетельствует о перспективности применения предложенного консорциума для очистки сточных вод от нефтепродуктов на сооружениях локальной очистки производственных сточных вод.
к
10!
ю1
I 10
10'
I
-к к---- и—
10
12
14
16
16
Таблица 3
Экспериментальные и расчетные данные по эффективности процесса очистки модельных растворов от нефти
Состав модельного раствора Концентрация нефтепродуктов ± Д, мг/дм3 Степень очистки от нефти, %
Минеральная питательная среда, нефть, суспензия ВГТУ-2 + УВ-2 150,9 ± 37,7 76,68
Минеральная питательная среда, нефть, суспензия УВ-2 439,2 ± 109,8 32,12
Минеральная питательная среда, нефть, суспензия ВГТУ-02 199,7 ± 49,9 69,13
Минеральная питательная среда, нефть (контроль) 647 ± 161,8 -
С целью оценки возможности применения предложенного консорциума микроорганизмов для очистки нефтезагрязнённых грунтов в лабораторных условиях моделировали загрязнение стерильной почвы нефтью (2 % масс.) с последующим внесением суспензии микроорганизмов ВГТУ-2 + УВ-2 до концентрации 108 микробных клеток на грамм почвы (м.к./г). Почву увлажняли для достижения 25 % от полной влагоемкости. Полученный модельный субстрат выдерживали в течение 25 суток при температуре 30° С, отслеживая изменение численности микроорганизмов в ходе эксперимента. Для определения численности бактерий отбирали пробы почвы массой 1 г, готовили водную вытяжку, и после серии последовательных разведений высевали её на пластинки мясо-пептонного агара в чашки Петри. Подсчет числа выросших колоний осуществляли после 24 часов культивирования посевов при 30 °С. Экспериментальные данные по изменению концентрации биомассы микроорганизмов в почве приведены в табл. 4.
Представленные в табл. 4 данные показывают, что максимальная концентрация нефтеокисляющих микроорганизмов достигается на 16-е сутки культивирования, после чего она начинает снижаться. Данный факт, вероятно, связан со снижением концентрации утилизируемого субстрата (нефтяных углеводородов).
Чтобы оценить изменение свойств почвы в результате применения нефтеокисляющего консорциума микроорганизмов, был проведён тест на фитотоксичность образцов загрязнённой почвы и очищенной с помощью предложенного консорциума. Нефтяные углеводороды пагубно влияют на все элементы экосистемы. Одним из ее наиболее уязвимых звеньев являются растения, поскольку углеводороды воздействуют на них как через почву, так и через атмосферу [9].
Таблица 4
Изменение концентрации микроорганизмов консорциума ВГТУ-2 + УВ-2 в нефтезагрязненной почве в зависимости от времени
культивирования
Время, сут. 1 3 5 9 12 16 20 25
Концентрация микроорганизмов, млн КОЕ/г 0,21 0,28 26,70 47,37 73,25 241,25 69,87 21,12
Определение фитотоксичности контрольных и экспериментальных образцов почвы осуществляли методом проростков [10]. В качестве тест-культуры использовали кресс-салат - одно из наиболее чувствительных к загрязнению почвы растений. Для этого навески контрольной почвы (незагрязнённой), почвы, загрязнённой нефтью, и почвы после культивирования массой 135 г (3 повторности) помещали в чашки Петри и увлажняли до 70 % от полной влагоемкости. В каждую чашку высевали по 35 семян тестовой культуры. Посевам обеспечивали естественное освещение и регулярный полив. По ходу эксперимента наблюдали за временем появления всходов, рассчитывали всхожесть семян в % и измеряли длину надземной части проростков [11]. Продолжительность наблюдения - 5 дней. Результаты эксперимента по оценке фитотоксичности образцов почвы приведены в табл. 5 и на рис. 5.
Таблица 5
Показатели фитотоксичности контрольного и модельных образцов
почвы
Образец почвы Всхожесть семян, % Длина надземной части проростков, мм
Контрольный (незагрязнённый) 94,0 47,5
Загрязненный нефтью (2 % масс.) 25,7 21,5
После культивирования консорциума микроорганизмов 41,5 37,5
Данные, приведённые в табл. 5, свидетельствуют о том, что всхожесть семян тест-культуры в загрязнённой нефтью почве снижается в 3,7 раза (на 72,7 %) по сравнению с аналогичным показателем для контрольной почвы. У всходов в образцах загрязнённой почвы уже на 2-й день после прорастания было отмечено неестественное окрашивание, а на 3-й день отмечались резкие изменения: пожелтение, усыхание и опадание листвы,
отсутствие упругости в стебле, что как следствие привело к их полеганию. Вероятно, что всходы проросли только за счет запасенных в семенах питательных веществ. После расходования последних проростки начали погибать.
Рис. 5. Определение фитотоксичности образцов почвы методом проростков: а - контрольный образец; б - почва, загрязнённая нефтью;
в - загрязнённая почва после культивирования консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов
В образцах почвы после культивирования микроорганизмов по сравнению с предшествующим опытом можно отметить более активный рост всходов и сохранение жизнеспособности проростков на протяжении всего периода наблюдений. При этом всхожесть семян в 1,6 раза выше, чем в загрязнённой почве (на 17 %). Таким образом, фитотоксичность загрязнённой нефтью почвы после внесения и культивирования в течение 21 суток консорциума микроорганизмов ВГТУ-2 и УВ-2 снизилась на 17 %. Можно предположить, что увеличение вносимой дозы микроорганизмов, времени их жизнедеятельности в почве, а также совместное применение других рекультивационных мер позволит повысить данные показатели и, следовательно, снизить фитотоксичность почвы на более значимую величину.
Таким образом, в ходе эксперимента осуществлен скрининг 20 бактериальных штаммов, выделенных из проб воды и донных отложений Северного Каспия и эффективно утилизирующих нефтяные углеводороды. Изучена динамика роста наиболее активных штаммов, определены показатели гидрофобности и эмульгирующей активности бактерий-деструкторов. В результате для дальнейших исследований выбраны 4 штамма, характеризующихся максимальной деструктивной активностью и скоростью роста на средах, содержащих нефть в качестве единственного источника углерода. Из отобранных штаммов составлены 4 консорциума (по 2 штамма в каждом), изучена динамика их роста на модельной нефтесодержащей среде и выявлен наиболее активный консорциум, содержащий штаммы бакте-
рий ВГТУ-02 и УВ-2. Предложенный консорциум микроорганизмов применили для очистки модельной сточной воды и рекультивации нефтеза-грязнённой почвы. Установлено, что степень очистки от нефтепродуктов жидкой модельной среды составила 76,68 %, а фитотоксичность почвы в эксперименте снизилась на 17 %. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о перспективности применения подобранного консорциума микроорганизмов в составе биопрепарата для локальной очистки производственных нефтесодержащих сточных вод, а также для рекультивации нефтезагрязнённых грунтов.
Список литературы
1. Долина Л. Ф. Очистка сточных вод от биогенных элементов: монография. Д.: Континент, 2011. 198 с.
2. Штамм Alcaligenes sp. el 135 для биоремедиации нефтезагрязнен-ных объектов окружающей среды: пат. 2271390 РФ; опуб. 10.03.06.
3. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / под ред. В. А. Аббакумова. Л.: Гидро-метеоиздат, 1983. 240 с.
4. Файзулина Э.Р., Ауэзова О.Н., Татаркина Л.Г. Нефтеокисляющая активность и идентификация микроорганизмов, выделенных из каспийского моря // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. 2014. С. 25-29.
5. Разработка биосорбента на основе отходов растениеводства для очистки сточных вод от нефтепродуктов / О.В. Колотова [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического ун-та. Прикладная экология. Урбанистика. 2018. № 4 (32). C. 58-71.
6. Оценка гидрофобных свойств бактериальных клеток по адсорбции на поверхности капель хлороформа / Е.В. Серебрякова [и др.] // Микробиология. 2002. Т.71, №2. С.237-239.
7. Шмелева Е.О., Соколова И.В., Сиденко Д.А. Изучение активности нефтеокисляющих штаммов, выделенных из объектов окружающей среды, для получения биопрепарата для очистки производственных сточных вод // Сб. науч. тр. I Междунар. науч.-практ. конф. «Безопасность и ресурсосбережение в техносфере»: 6-7 апреля 2017, г. Краснодар. Кубанского гос. технол. ун-та: электрон. сетевой политематический журнал. 2017. № 7. C. 56-62 [Электронный ресурс]. URL: http://ntk. kubstu.ru/file/1770 (дата обращения 29.01.2020).
8. Эмульгирующая активность некоторых углеводородокисляющих микроорганизмов / А.Ж. Бектурова [и др.] // Вестник КазНУ. Серия биологическая. 2013. №3/1(59). С. 56 - 58.
9. Минебаев В.Г. К вопросу охраны почвенного покрова в нефтедобывающих районах. Казань, 1986. 412 с.
10. Методы почвенной микробиологии и биохимии / под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1991. 303 с.
11. Методика выполнения измерений всхожести семян и длины корней проростков высших растений для токсичности техногенно-загрязненных почв. РФ. 1.39.2006.02264. СПб. 2009. 19 с.
Колотова Ольга Владимировна, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия, Волгоград, Волгоградский государственный технический университет,
Могилевская Ирина Владимировна, канд. биол. наук, доц., [email protected], Россия, Волгоград, Волгоградский государственный технический университет,
Владимцева Ирина Владимировна, д-р биол. наук, проф., [email protected], Россия, Волгоград, Волгоградский государственный технический университет
ISOLATION, SСREENING AND APPLICATION OFHIDROCARBON-OXIDIZING
MICROORGANISMS FOR WASTEWATER TREATMENT AND OIL-CONTAMINATED SOILS
O.V. Kolotova, I.V. Mogilevskaya, I.V. Vladimtseva
20 hydrocarbon-oxidizing microbial cultures were isolated during the monitoring of water samples and bottom sediments from the Caspian sea oil wells, their activity in relation to oil and oil products was assessed, the growth dynamics of pure bacterial cultures and their consortiums with mediums containing oil as the one carbon source were studied. Experiments under laboratory conditions to simulate the biological treatment of waste water and soil from oil were carried out. Shown the water purification rate was 76.68 %, and soil phyto-toxicity decreased by 17 %.
Key words: petroleum products, bacterial strains, biological water treatment, soil clean up.
Kolotova Olga Vladimirovna, candidate of technical sciences, associate professor, [email protected], Russia, Volgograd, Volgograd State Technical University,
Mogilevskaya Irina Vladimirovna, candidate of biological sciences, associate professor, [email protected], Russia, Volgograd, Volgograd State Technical University,
Vladimtseva Irina Vladimirovna, doctor of biological sciences, professor, [email protected], Russia, Volgograd, Volgograd State Technical University
Reference
1. Dolina L. F. wastewater Treatment from biogenic elements: monograph. D.: Continent, 2011. 198 PP.
2. The strain Alcaligenes sp. el 135 for bioremediation of oil-contaminated environmental objects: Pat. 2271390 of the Russian Federation; pub. 10.03.06.
3. Guidelines for methods of hydrobiological analysis of surface waters and bottom sediments / edited by V. A. Abbakumov. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1983. 240 PP.
4. Oil-oxidizing activity and identification of microorganisms isolated from the Caspian sea / E. R. faizulina, O. N. Auezova, L. G. tatarkina // proceedings of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. 2014. Pp. 25-29.
5. Development of a biosorbent based on crop waste for wastewater treatment from petroleum products / O. V. Kolotova [et al.] // Bulletin of the Perm national research Polytechnic University. Applied ecology. Urbanistics. 2018. No. 4 (32). C. 58-71.
6. Evaluation of hydrophobic properties of bacterial cells by adsorption on the surface of chloroform drops / E. V. Serebryakova [et al.] // Microbiology. 2002. Vol. 71, no. 2. Pp. 237-239.
7. Shmeleva E. O., Sokolova I. V., Sidenko D. A. Studying the activity of oil-oxidizing strains isolated from environmental objects in order to obtain a biological product for cleaning industrial wastewater. tr. I international. science.- prakt. Conf. "Safety and resource conservation in the technosphere": April 6-7, 2017, Krasnodar. Kuban state technol. UN-TA: electron. network polythematic journal. 2017. No. 7. C. 56-62. [Electronic re-source]URL: http://ntk.kubstu.ru/file /1770 (accessed 29.01.2020).
8. Emulsifying activity of some carbohydrate-oxidizing microorganisms / A. Zh. Bekturova [et al.] // Vestnik KazNU. The biology series. 2013. No. 3/1(59). P. 56 - 58.
9. Minibaev V. G. To the question of protection of the soil cover in the oil producing areas // Kazan, 1986. 412 PP.
10. Methods of soil Microbiology and biochemistry / edited by D. G. Zvyagintsev. Moscow: Moscow state University, 1991. 303 PP.
11. Method of performing measurements of seed germination and root length of seedlings of higher plants for toxicity of technogenic polluted soils. RF. 1.39.2006.02264. SPb. 2009. 19 p.
УДК 911.2:556.5
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗИМНЕГО МИНИМАЛЬНОГО ДЕКАДНОГО СТОКА РЕК БАССЕЙНА ОЗЕРА СЕВАН
В.Г. Маргарян, Г.Д. Аветисян, А.В. Поляков
Рассматривается динамика изменений зимних минимальных декадных расходов рек, впадающих в бассейн, и закономерности их пространственного распределения. Построена карта распределения модуля среднего минимального зимнего стока за декаду с наиболее низкой водностью 75 % обеспеченности. Показано, что у большинства рек бассейна озера Севан наблюдается тенденция роста зимних минимальных декадных расходов, что обусловлено ростом средней температуры воздуха и количества осадков за зимний период.
Ключевые слова: бассейн озера Севан, Республика Армения, пространственное распределение, обеспеченность, динамика, минимальные декадные расходы, температура воздуха, атмосферные осадки.
Введение. Роль минимального стока в зимний период, поскольку реки в основном переходят на питание подземными водами и расходы в
