Номер части:
Журнал

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ В ПРОЦЕССЕ БИОРЕМЕДИАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНСОРЦИУМА МИКРООРГАНИЗМОВ РОДА ACINETOBACTER



Науки и перечень статей вошедших в журнал:


DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Анотация:
Ключевые слова:                     
Данные для цитирования: . ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ В ПРОЦЕССЕ БИОРЕМЕДИАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНСОРЦИУМА МИКРООРГАНИЗМОВ РОДА ACINETOBACTER // Евразийский Союз Ученых. Биологические науки. ; ():-.





Нефть и нефтепродукты являются одними из основных загрязнителей окружающей среды и в первую очередь почвы [2]. В связи с этим разработка способов очистки нефтезагрязненных почв – одна из важнейших задач при решении проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду [1]. Микробиологическая ремедиация (биорекультивация) является наиболее экономически выгодной и экологически безопасной по сравнению с остальными способами рекультивации (выжигание, взрывной способ, засыпка чистым грунтом) [3]. Под биорекультивацией подразумевается активизация аборигенной почвенной микрофлоры, сформировавшейся в условиях нефтяного разлива, а также внесение специально разработанных биопрепаратов. Разложение нефти и нефтепродуктов в почве в естественных условиях – процесс биохимический. Интенсивность деградации нефти находится в прямой зависимости от биологической (ферментативной) активности почвы, общего количества почвенной микрофлоры и ее физиологической активности.  Внутри почвенного профиля главная роль в окислении нефти и нефтепродуктов принадлежит биологическому окислению, которое осуществляется в результате ферментативных реакций. Ферменты почвенных микроорганизмов участвуют в сохранении биохимического равновесия в почве при ее различных загрязнениях. Поэтому для определения изменения биологической активности почвы в процессе биоремедиации часто используют показатели пероксидазной (ПО) и полифенолоксидазной (ПФО) активности.   Низкие дозы загрязнения углеводородами активизируют эти ферменты, средние и высокие дозы оказывают ингибирующее действие. Увеличение активности ПО объясняется включением фермента в процесс детоксикации, а ПФО – трансформацией продуктов нефтяного разложения в компоненты гумуса.

Исследования по изучению ферментативных свойств нефтезагрязнгенной почвы мы проводили в условиях микрополевого опыта с использованием нового консорциума микроорганизмов-нефтедеструкторов, в состав которго входили штаммы Acinetobacter calcoaceticus B-3780, A. radioresistens B-2838 и В-5064 [4].

В микрополевом масштабе ремедиация осуществлялась на специально оборудованной площадке в естественных условиях. Эксперимент проводили при 13-30 ºС, регулярной агротехнической обработке: рыхление один раз в неделю и увлажнение почвы.

Схема микрополевого опыта:

  1. Незагрязненная почва (контроль);
  2. Загрязненная отработанным маслом почва (без бактерий);
  3. Загрязненная отработанным маслом почва + бактерии;
  4. Загрязненная отработанным маслом почва + опилки;
  5. Загрязненная отработанным маслом почва + опилки + бактерии.

В данном опыте почву однократно загрязняли отработанным машинным маслом в дозе 10 г/кг почвы в слое 0-20 см. Общая  площадь  делянки (1×4) м,  учетная – (1×0,8) м. Бактериальную культуру вносили дважды в начале эксперимента и спустя четыре недели. Раз в неделю  производился  отбор  образцов  и  выполнены  в  двукратной  повторности следующие  виды  анализов:  содержание  нефтепродуктов  методом  ИК-спектрометрии;  количественный учет клеток; анализ ферментативной активности почвы.

Активность полифенолоксидазы определяли по образованию пурпурогаллина из пирогаллола. В качестве стандарта использовали раствор бихромата калия.  0,75 г K2Cr2O7 растворяли в 1 дм3 0,5 M HCl (оптическая плотность этого раствора соответствует таковой раствора, содержащего 0,1 мг пурпурогаллина в 1 мл). Для измерения активности полифенолоксидазы 5 г образца почвы помещали в 100 мл воды и добавляли 5 капель толуола, 20 минут вращали на шейкере, после чего фильтровали через фильтр «синяя лента». Для измерения к 10 мл фильтрата добавляли 5 мл 1 % пирогаллола и инкубировали 24 часа. Измеряли на спектрофотометре при λ=430 нм и толщине кюветы 1 см. Для измерения активности пероксидазы помимо пирогаллола добавляли 1 мл 0,5 % Н2О2. Активность пероксидазы  выражали в миллиграммах пурпурогаллина  на 1 г почвы за 24 часа [5].

В первые 15 дней наблюдалось увеличение активности пероксидазы и полифенолоксидазы, а в последующие дни активность пероксидазы начала стабилизироваться, а активность полифенолоксидазы стала снижаться (табл.1).

Таблица 1

Динамика пероксидазной и полифенолоксидазной активности в процессе ремедиации в микрополевом эксперименте

Участки

Ферменты

Активность (мг пурпургаллина /г почвы за 24 часа)

Время (сут.)

7 14 21 35
Почва ПО 0,75 0,99 1,05 0,99
ПФО 0,81 1,26 1,05 0,63
Падение коэффициента гумификации, % 0 7 42
Масло ПО 0,27 0,9 1,2 1,26
ПФО 0,51 1,11 1,08 0,63
Падение коэффициента гумификации, % 35 52 74
Почва+масло+

бактерии

ПО 0,3 1,11 1,05 1,2
ПФО 0,39 1,08 1,05 0,75
Падение коэффициента гумификации, % 25 27 55
Почва+масло+

опилки

ПО 0,24 0,66 0,72 1,41
ПФО 0,51 0,78 0,87 0,63
Падение коэффициента гумификации, % 44 43 79
Почва+масло+

опилки+бактерии

ПО 0,63 0,78 1,08 0,75
ПФО 0,42 0,93 0,99 0,6
Падение коэффициента гумификации, % 0 0 0

Примечание: при расчете падения коэффициента гумификации за 100  % брали коэффициент гумификации через 7 дней опыта.

Коэффициент гумификации – это величина выражающая отношение активности ПФО к активности ПО и позволяющая судить о преобладании катализируемых процессов. В системе «почва+отработанное масло» и «почва+масло+опилки» наблюдалось резкое уменьшение коэффициента гумификации, что свидетельствует о преобладании процесса окисления гумусовых веществ над процессом гумификации почвы и о снижении качества почвы в связи с ее загрязнением. В системе «почва+масло+бактерии» падение коэффициента гумификации замедлялось после внесения живой культуры углеводородразлагающих бактерий, но по мере отмирания клеток падение коэффициента гумификации возобновлялось в связи с присутствием в почве остаточных нефтепродуктов, тогда как в системе «почва+масло+опилки +бактерии» за 35 суток нам не удалось обнаружить падение коэффициента гумификации.

Таким образом, нами было показано, что после интродукции в нефтезагрязненную почву живой культуры исследуемого консорциума наблюдается уменьшение снижения коэффициента гумификации на 20 %, что свидетельствует о положительной направленности гумусообразования, способствующего повышению плодородия почвы. Таким образом, применение консорциума трех исследуемых штаммов в составе биопрепарата позволит повысить эффективность процесса биоремедиации нефтезагрязненных почв.

  1. Киреева Н.А. Микробиологические процессы в нефтезагрязненных почвах: Автореф. дис. докт. биол. наук: 03.02.01 / СПб., 1996. – 25 с.
  2. 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.
  3. Оборин А.А. Биологическая рекультивация нефтезагрязненных земель в условиях таёжной зоны / А.А. Оборин, И.Г. Калачникова, Т.А. Масливец и др. // Восст. нефтезаг. почв. экос. – М.: Наука. – 1988. – С. 140-159.
  4. Перспективы использования штаммовВ-3780, В-2838, В-5064 бактерий родаAcinetobacter для деградации почвенных нефтяных загрязнений / Т.Т. Данг, О.О. Логинова, Е.В. Белоусова и др. // Проблемы региональной экологии. — 2011. -№ 4. — С. 202-208.
  5. Хазиев Ф. Х. Методы почвенной энзимологии. – М.: Наука, 2005. − 252 с.[schema type=»book» name=»ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ В ПРОЦЕССЕ БИОРЕМЕДИАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНСОРЦИУМА МИКРООРГАНИЗМОВ РОДА ACINETOBACTER » description=»В ходе работы показано, что после интродукции в нефтезагрязненную почву живой культуры консорциума бактерий, состоящего из Acinetobacter calcoaceticus B-3780, A. radioresistens B-2838 и В-5064, наблюдается уменьшение снижения коэффициента гумификации на 20 %, что свидетельствует о положительной направленности гумусообразования, способствующего повышению плодородия почвы.» author=»Белоусова Елена Васильевна, Грабович Маргарита Юрьевна, Данг Тху Тхюи» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-14″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 6778

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх