Панфиленко В.А.

Национальный Университет Пищевых Технологий Украины

Использование психрофильных микроорганизмов при биоремедиации почв для утилизации нефтепродуктов

В современных условиях все более актуальной становится проблема охраны окружающей среды. По степени негативного влияния на экосистемы нефти, нефтепродукты и нефтесодержащие промышленные отходы занимают второе место после радиоактивного загрязнения.

Особую актуальность разрушающая способность микроорганизмов приобрела в последние десятилетия в связи с увеличением в биосфере устойчивых загрязнителей антропогенного происхождения, причем, нередко в масштабах, превышающих естественную способность. Это различные чужеродные вещества (ксенобиотики) – полимеры, красители, пестициды, фармацевтические препараты, моющие средства и др.. В широком смысле к ксенобиотикам могут быть отнесены и вещества природного происхождения, но полученные в больших количествах и перемещены в несвойственные им места (например, нефть). Большинство таких соединений обладает значительной стабильностью, и для их полного разложения при обычных условиях требуются столетия. Огромное число ксенобиотиков чрезвычайно токсично и проявляет мутагенную, канцерогенную, аллергенную и тератогенную активность. По-этому, на первый план выходит использование микроорганизмов для очистки окружающей среды от антропогенных загрязнителей.

В результате загрязнения почв теряется сельскохозяйственное значение угодий. В связи с этим необходимо разрабатывать новые и использовать экологически безопасные и экономически обоснованные методы, направленные на интенсификацию процессов очистки почв.

Широко используются физические, химические и биологические методы очистки загрязненных почв. [1]

В настоящее время, наиболее перспективным методом для очистки нефтезагрязненных почв, как в экономическом, так и в экологическом плане, является биотехнологический метод, основанный на использовании различных групп микроорганизмов, отличающихся повышенной способностью к биодеградации компонентов нефти и нефтепродуктов. Для проведения эколого - экономического анализа был выбран метод биоремедиации, как наиболее распространенный метод очистки почв от нефтепродуктов [2].

Большие перспективы имеет использование психрофильных микроорганизмов при ремидиации почв и в очистных установках различных промышленных предприятий. Высокий каталитический эффект сочетания с широким температурным диапазоном проявления активности позволяет отнести психрофильные или (психротолерантни) микроорганизмы в наиболее перспективных агентов для очистки почвы от нефтепродуктов, в частности дизельного топлива, горючих масел и поверхностно активных соединений. [4]

Среди микроорганизмов, способных к росту при низких температурах, выделяют две физиологические группы – облигатные психрофилы и факультативные психрофилы (иногда, называемые психротрофамы). Они различаются по своим экологическим нишам и механизмам адаптации к холоду. До сих пор широко используется характеристика этих групп, предложенная в 1970 - х гг. Р. Морита (Morita, 1975). Психрофилы – организмы, оптимальная температура роста которых составляет 15 ⁰ С и ниже, а максимальная – не превышает 20 ⁰ С. К психротрофам относят организмы, для которых оптимальная температура роста выше 15 ⁰ С, а максимальная – не превышает 20 ⁰ С, хотя, при этом они могут размножаться при значениях, близких к 0 ⁰ С. [6]

Важным звеном в деструкции нефти и нефтепродуктов является углеводород - окисляющей микроорганизмы. Но при пониженных положительных температурах активность почвенной микрофлоры снижается, и процессы самоочищения замедляются. Поэтому актуальным является выделение и изучение микроорганизмов, способных к деструкции нефти и нефтепродуктов при низких положительных температурах. [3]

Были выделены психрофильные микроорганизмы из нефтезагрязненных территорий Атырауской и Мангистауской областей. Проведен скрининг микроорганизмов по способности к росту в условиях низких температурных режимов. Изучены культурально – морфологические и физиолого - биохимические свойства психротрофных микроорганизмов. Выделенные из нефтезагрязненных территорий культуры идентифицированы как : ДН- 1 и А / 1 - Lysinibacillus fusioformis, изолят 14-2 - Dietzia sp., Изолят ЖН - 1 - Kocuria sp., Изолят 9 /3 - Rhodococcus paraoxydans, и 244 - Achromobacter sp.

Таким образом, были отобраны психроактивные микроорганизмы из нефтезагрязненных почв, обладающих нефтедекструкционной способностью при пониженных положительных температурах. Способность выделенных штаммов к росту при низких температурах делает их перспективными для ликвидации последствий нефтяных загрязнений почв в зимний период времени. [5]

Литература:

1. Шамраев А.В., Шорина Т.С. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды // Вестник ОГУ . – 2009. – Т.1. № 6. – С. 642 – 645.

2. Ахмадеев М. В., Рудакова Л.В. Анализ методов восстановления нефтезагрязненных земель // Фундаментальные исследования. – 2008. – Т.1. № 6. – С. 16 – 25.

3. Назарько М.Д., Романова К.Н., Ксандопуло С.Ю., Лобанов В.Г., Александрова А.В. Способ восстановления нефтезагрязненных почв и грунтов // Фундаментальные исследования. – 2006. – Т. 1. № 6. – С. 16 – 25

4. Margesin R., Gander S., Zacke G. et al. Hydrocarbon degradation and enzyme activitis of cold-adapted bacteria and yeasts // Ibid. 2003. Vol.7.P.451-458.

5. Aislabie J., Foght J., Saul D. Aromatic hydrocarbon – degrading bacteria from soil near Scott base, Antarica // Polar. Biol. 2000. Vol. 23. P. 183-188.

6. Экология микроорганизмов экстремальных водных систем Намсараев Б.Б., Е.Ю. Аби-дуева Е. Ю., Лаврентьева Е. В. и др.– Улан-Удэ: Издательство Бурятского госуниверситета, 2008. – 94 с.