Как обустроить мансарду?



Как создать искусственный водоем?



Как наладить теплоизоляцию?



Как сделать стяжку пола?



Как выбрать теплый пол?



Зачем нужны фасадные системы?



Что может получиться из балкона?


Главная страница » Энциклопедия строителя

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2]

страница - 0

Циано-бактериальные сообщества в биодеградации нефтяных углеводородов в почвах

Сопрунова О.Б. (soprunova@mail.ru)

Астраханский государственный технический университет

В настоящее время наиболее перспективными и эффективными методами очистки почв и водоемов от широкого круга загрязняющих веществ являются приемы биоремедиации, основанные на биостимуляции in situ или in vitro и биоаугментации ("биоулучшении") [1]. Однако, как правило, традиционно разрабатываемые и применяемые технологии, базируются на использовании моно- или поликультур бактерий, грибов и дрожжей. Несмотря на колоссальную роль микроорганизмов в трансформации органических веществ, способы биоремедиации, базирующиеся на их использовании, не лишены недостатков, так как селектированные культуры гетеротрофных микроорганизмов, применяемые в экологической биотехнологии, обладают относительно узким спектром биогеохимических функций. Природные сообщества, включающие в себя представителей нескольких трофических уровней, в том числе и фотосинтетиков: эукариотических водорослей, цианобактерий, осуществляют круговорот биогенных элементов и трансформацию органических веществ, обладая более широким набором этих функций. Особую группу в отношении устойчивости к различного рода загрязняющим веществам, в том числе и нефтяным углеводородам, представляют собой цианобактерии. Исследования, посвященные физиологии и экологии цианобактерий, затрагивали вопросы их адаптации к нефти и нефтепродуктам [9], возможности перехода к фотогетеротрофному образу жизни [6], способности увеличения количества углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциациях [3]. Использование потенциальных возможностей не только микробных, но и циано-бактериальных сообществ является перспективным направлением совершенствования технологии очистки водных и почвенных экосистем, что рассматривалось в немногочисленных исследованиях [4, 11, 14].

Объектами исследований являлась нефтезагрязненная почва, отобранная на буровой площадке месторождения Баирское Республики Калмыкия. Образцы отбирались из горизонта Апих с глубины 0-20см. Химические показатели нефтезагрязненной почвы, используемой в экспериментальных исследованиях, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Химические показатели почвы, используемой в экспериментальных исследованиях.


Показатель, ед.изм. (погрешность)

Содержание

рН солевой, ед. рН (±0,2 ед.)

7,4

Сумма обменных оснований, мг-экв/100г (±10%)

0,7

Емкость поглощения, мг-экв/100г (±10%)

34,9

Nобщ., мг/100г

1,8

NO3, мг/100г

740,0

Kалий обменный, мг/100г

67,0

Фосфор подвижный (Р), мг/100г

4,7

Фосфор подвижный (P2O5), мг/100г

100,8

Суммарные нефтяные углеводороды, % (±10%)

11,0

Углерод органический (Сорг), %

10,3

Сорг/.^^общ.

5,7

Сумма н-алканов С10-С36, г/кг

58,6

Средние н-алканы С10-С17, г/кг

21,8

Высшие н-алканы С18-С36, г/кг

36,8

Сумма ПАУ, мкг/кг

376,3

2-х ядерные ПАУ, мкг/кг

302,2

3-х ядерные ПАУ, мкг/кг

59,6

4-х ядерные ПАУ, мкг/кг

10,3

5-ти ядерные ПАУ, мкг/кг

4,2

Для изучения роли циано-бактериальных сообществ (ЦБС) в деградации углеводородов, входящих в состав нефтезагрязненных почв, использовали сообщество, выделенное из очистных сооружений газо-химического комплекса и культивируемое в лабораторных условиях [11]. Эдификаторами сообщества являются нитчатые Phormidium tenuissimum и одноклеточные цианобактерии Synehocystis minuseula и Synechococcus elongates, формирующие плотные образования в виде пленки (тяжей) [12]. В составе ассоциативной микрофлоры с цианобактериями присутствуют различные физиологические группы бактерий, грибов, микроводоросли. Сообщество использовалось в виде влажной и высушенной биомассы. Для постановки экспериментальных экосистем использовали стеклянные цилиндры, масса почвы, предварительно просеянной через сито 3 мм, составила в каждом из них по 5 кг, высота слоя - 15-20 см. Варианты экспериментальных экосистем: 1 -контроль (нефтезагрязненная почва); 2 - нефтезагрязненная почва и азотно-фосфорно-калийные удобрения (азофоска бесхлорная ТУ 113-03-0206486-12-99) из расчета C:N:P=10:1:1; 3 - нефтезагрязненная почва и сухая биомасса ЦБС из расчета 5г/кг почвы; 4 -


нефтезагрязненная почва и сухая биомасса ЦБС (5г/кг почвы) в комплексе с азотно-фосфорно-калийными удобрениями (азофоска бесхлорная из расчета C:N:P=10:1:1); 5 -нефтезагрязненная почва и влажная биомасса ЦБС из расчета 50г/кг почвы; 6 -нефтезагрязненная почва и влажная биомасса ЦБС (50 г/кг почвы) в комплексе с азотно-фосфорно-калийными удобрениями (азофоска бесхлорная из расчета C:N:P=10:1:1). В ходе исследований экспериментальные сосуды выдерживались при комнатной температуре, периодическом рыхлении и увлажнении (до 60% полевой влагоемкости). Наблюдение продолжалось в течение 12 месяцев.

Оценку процесса деструкции нефтяных углеводородов осуществляли по содержанию суммарных нефтепродуктов флуорометрическим методом [7] и содержанию алифатических (н-алканов) и полиароматических (ПАУ) углеводородов, концентрацию которых определяли на газовом хроматографе GC-17A SHIMADZU и масс-спектрометре QP-5000 SHIMADZU [5]. Численность микроорганизмов (сапротрофных, углеводородокисляющих) определяли методом высева почвенной суспензии на агаризованные питательные среды. Разнообразие организмов в почвах экспериментальных экосистем оценивали, учитывая общее число микроскопических водорослей, число бактерий, общую длину грибного мицелия методом прямой люминесцентной микроскопии [8].

В составе н-алканов в используемой для постановки экспериментальных экосистем почве превалировали высшие члены гомологического ряда - С18-С36 (36,8 г/кг), что составило 62% от суммы определяемых н-алканов (С10-С36). Суммарное содержание полиаренов превышало ПДК для почв (0,02 мг/кг) практически в 20 раз. Преобладающе положение в составе полиаренов составляли 2-х ядерные (80,31%): 2-метил-нафтен (160,2 мкг/кг) и нафталин (112,2 мкг/кг).

Интродукция ЦБС способствовала активизации процессов биодеградации нефтяных углеводородов, о чем свидетельствовали данные по остаточному содержанию суммарных нефтяных углеводородов (СНУ) (табл.2). Максимальная убыль по истечении 12-ти месячной экспозиции отмечена в вариантах с внесением комплекса влажной биомассы ЦБС и удобрений (93,5%), а также при внесении сухой биомассы ЦБС с удобрениями (91,1%).

Убыль алифатических углеводородов в ходе 6-ти месячной экспозиции при внесении сухой и влажной биомассы ЦБС составила -98,5% и 90,9% соответственно. При внесении ЦБС в комплексе с минеральными удобрениями отмечено увеличение содержания н-алканов на 21,1% при внесении сухой биомассы ЦБС и на 5,2% - при внесении влажной биомассы

ЦБС.




содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2]

© ЗАО "ЛэндМэн"