Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений

Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений

Введение


ВВЕДЕНИЕ


Актуальность трудности Одним из негативных причин воздействия на водную среду и био ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в морях, имеющих принципиальное рыбохозяйственное значение. Нефтяные углеводороды в силу собственной био активности относятся к более Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений небезопасным загрязняющим субстанциям, долгое воздействие которых может нарушать сложившееся равновесие экосистем.


В отличие от ксенобиотиков углеводороды нефти безпрерывно поступают в морскую среду за счет подводных выходов нефти из морских Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений месторождений на деньке. Такие же либо близкие по составу углеводороды продуцируются в итоге биосинтетических процессов в живых организмах (Миронов, 1973, 1985; Патин, 1997; Немировская, 2000). Потому многие углеводороды являются естественными компонентами органического вещества незагрязненных аква экосистем, а Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений природные микробные ценозы на генном уровне приспособлены к их разрушению (Коронелли и др., 1993; Ильинский, 2000).


Самоочищение экосистем, грязных нефтью и нефтепродуктами является стадийным биогеохимическим процессом трансформации загрязняющих веществ, где микробное окисление углеводородов - ведущий Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений фактор процесса элиминации нефти. В итоге деятельности микробов происходит трансформация нефти до обычных соединений и, тем, включение углеводородных компонент в общий круговорот углерода в океане.


В силу высочайшей пластичности обменных процессов микробные популяции являются Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений массивным фактором процессов самоочищения природных вод от нефтяного загрязнения. В отдельную группу большая часть исследователей выделяет углеводородокисляющих - представителей гетеротрофных микробов, способных к окислению нефтяных углеводородов. Исследование углеводородокисляющих микробов в природных Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений экосистемах обычно связывают с загрязнением их нефтью и нефтепродуктами. Некими русскими


4


исследователями было предложено использовать их численность для того, чтоб картировать загрязненность аква экосистем нефтью (Миронов, 1971, 1980; Цыбань, 1976; Марголина, 1967, 1973), а саму группу микробов, способных к росту Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений на нефти и нефтепродуктах считать «индикаторной». Но понятно, что углеводородокисляющие бактерии обширно всераспространены в природе, их пищевые потребности многообразны и посреди их нет узкоспециализированных форм (Шлегель, 1972; 1987). По последним данным литературы (Ильинский Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, 1979; 2000; Янушка, 1990; Бердичевская и др.,1991; Салманов, 1999; Уцов и др., 1999) эта группа микробов является неизменным компонентом микробиоценозов, независящим от уровня загрязнения нефтепродуктами. Мельчайшие организмы, способные к деструкции нефтяных углеводородов, могут заходить в разные Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений физиологические группы, в том числе сапрофитные, олиготрофные и фенолокисляющие, потому их можно считать гипотетически активными.


Северный Каспий является уникальной акваторией, гидролого-гидрохимический режим которой формируется сложными процессами, обусловленными нередкой штормовой активностью Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, конвергенцией вод, мелководно-стью, изменчивостью солености и воздействием речного стока. В связи с освоением шельфа Северного Каспия нефтяные углеводороды могут стать дополнительным фактором загрязнения морской среды.


Конкретно в ситуации освоения нефтяных месторождений представляет энтузиазм Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений исследование в этой акватории исследование процесса самоочищения и микробов, владеющих способностью разрушать нефтяные углеводороды. Целью истинной работы явилось исследование микробов процесса самоочищения шельфовых вод Северного Каспия от нефтяного загрязнения.


В связи с Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений этим в задачки исследования входило:


1. Выявить в исследуемой акватории районы с завышенным содержанием нефтяных углеводородов


2. Изучить рассредотачивание и численность физиологических групп микробов, гипотетически способных к окислению нефти


5


3. Изучить в моделях самоочищающую способность морской воды Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений при различной степени нефтяного загрязнения.


4. Выделить и изучить характеристики активных штаммов микробов — деструкторов нефти.


5. Изучить возможность активизации процесса самоочищения внесением выделенных микробов.


6. Идентифицировать более активный и жизнестойкий штамм. Научная новизна. В Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений работе показано, что шельфовые воды Северного


Каспия в районе освоения месторождений углеводородного сырья владеют способностью к самоочищению от нефтяного загрязнения. В первый раз выделен и исследован новый штамм Phyllobacterium myrsinacearum, способный к деструкции Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений нефтяных углеводородов.


Практическая значимость работы. Результаты всеохватывающих микробиологических и гидролого-гидрохимических наблюдений в районе освоения нефтяных месторождений на шельфе Северного Каспия являются составной частью мониторинга морской среды при проведении буровых работ. Подана заявка Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений о выдаче патента на изобретение «Штамм Phyllobacterium myrsinacearum DKS-1 для деструкции нефтяных углеводородов солоноватоводных и пресных экосистем» (ценность от. 31.10.03 № 2003131668). Материалы диссертационной работы входят в раздел «Оценка воздействия на окружающую среду» личных рабочих проектов Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений по строительству поисково-разведочных скважин ОАО «Лукойл» в северной части Каспийского моря, также употребляются в учебном процессе в институте «Биология и природопользование» Астраханского муниципального технического института.


Апробация работы. Главные положения и материалы Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений диссертации были представлены на Международном Форуме по дилеммам науки, техники и образования (Москва, 2001), на Интернациональной научно-практической конференции юных ученых «Проблемы аквакультуры и функционирования аква экосистем» (Киев, 2002), на V Международном Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений конгрессе «Вода: экология


6


и технология» (ЭКВАТЕК, 2002) (Москва, 2002), на Интернациональной конференции «Новые технологии в защите биоразнообразия в аква экосистемах» (Москва, 2002), на XII Интернациональной конференции юных ученых «Биология внутренних вод: препядствия экологии и биоразнообразия» (п. Борок Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, Ярославская обл., 2002), на интернациональной научной конференции «Проблемы мониторинга экосистем Каспийского моря» (Махачкала, 2002), на I -м совещании по формированию программки исследовательских работ «Мониторинг и био реабилитация грязных нефтью и нефтепродуктами территорий» (Астрахань, 2002), на Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений конференции «Биотехнология в охране и реабилитации окружающей среды» (Москва, 2003), на Интернациональной конференции «Рыбохозяй-ственная наука на Каспии: задачки и перспективы» (Махачкала, 2003), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского муниципального технического института в Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений 2001-2003 гг. Публикации По материалам диссертации размещено 13 работ. Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, перечня литературы и приложений, изложена на 159 страничках машинописного текста, иллюстрирована 6 таблицами Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений и 18 рисунками. Перечень использованной литературы включает 240 источников, из их 78 на зарубежных языках.


Создатель выражает благодарность научному руководителю медику био наук, доктору И.С. Дзержинской, также сотрудникам кафедры «Прикладная биология и микробиология» Астраханского муниципального Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений технического института.


^ ГЛАВА I. БИОДЕСТРУКЦИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ


Микробами


Согласно оценкам профессионалов, основными формами углеводородов в морской среде, исходя из их генезиса, являются: углеводороды, синтезированные морскими организмами, сырая нефть и нефтепродукты, поступающие в итоге антропогенного Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений загрязнения морской среды и просачивания из толщи осадков, также продукты неполного сгорания горючего (Немировская, 2000).


Основными антропогенными процессами, ведущими к деградации биогеоценозов и разрушению морских экосистем, являются хим загрязнение разными углеводородами, химреагентами Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений и другими токсикантами морских вод и донных осадков, изменение нрава седиментации и литодинами-ческих процессов на шельфе, загрязнение морских вод буровыми смесями, промысловыми стоками и разными видами промотходов.


Общее поступление нефтяных Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений углеводородов в морскую среду оценивается от 1,7 до 8,6 млн. т. в год. В последние годы имеется тенденция к уменьшению поступления нефти в Мировой океан из антропогенных источников - с 6,1 до 2,35 млн. т. в год - за счет Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений понижения сбросов промывочных и балластных вод. Объем каждогоднего поступления антропогенных углеводородов почти во всем находится в зависимости от количества аварийных разливов, хотя на их долю приходится в среднем около 6 % от общего поступления этих Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений поллютантов (Немировская, 2000).


Нефтяные углеводороды доминируют посреди других компонент неф-тей, их толика варьирует от 50 до 98 %. В составе этих соединений преобладают алканы, нафтеновые и ароматичные соединения, некие из их близки современным Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений биосинтезированным углеводородам.


Нефть является уникальным природным веществом, в каком одних только углеводородов содержится более 2 тыщ, любой из которых можно рассматривать как самостоятельный токсикант. Углеводороды, в силу собственных


хим и био параметров, занимают особенное место посреди Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений других органических соединений и являются увлекательным объектом для исследования исходя из убеждений биологии и биохимии. В их составе нет ни азота, ни фосфора, ни окисленных групп. Отсутствие перечисленных выше Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений частей, также типичное строение этого класса соединений делают его очень устойчивым ко всякого рода хим превращениям (Осницкая, 1946). Углеводороды, как указывает сам термин, состоят из атомов углерода и водорода. Они делятся на углеводороды с открытой Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений цепью (ациклические), циклические и ароматичные. Любая из этих групп имеет соответствующие характеристики и степень токсичности. В сырой нефти находятся углеводороды всех 3-х типов, при этом зависимо от месторождения соотношения меж ними Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений изменяются (Коронелли, 1982).


Важные физические свойства нефти - температура кипения, удельный вес (плотность) и вязкость — определяются хим природой и соотношением входящих в нее компонент. Температура кипения нефти растет с повышением молекулярного веса, плотность Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений зависит в главном от молекулярного строения, а вязкость — от обоих причин. Растворимость нефти в воде ограничена и складывается из растворимостей, приемущественно, низших ароматичных соединений и парафинов. Также растворимы и многие продукты окисления Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений нефти. При растекании нефть теряет свои летучие и водорастворимые составляющие, что приводит к увеличению вязкости (Нельсон - Смит, 1977).


Самоочищение экосистем, грязных нефтью и нефтепродуктами, это стадийный биогеохимический процесс трансформации загрязняющих веществ, сопряженный с процессом восстановления биоценоза Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений. В итоге биотических взаимодействий происходит биотрансформация физико-химических форм загрязнений и их разрушение в процессе биохимического окисления. Для разных природных зон продолжительность отдельных стадий этих процессов различна, что связано в главном с Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений водно-почвенно-климатическими критериями. Важную роль играют и состав нефти, наличие сопутствующих солей, исходная


9


концентрация загрязняющих веществ (Исмаилов, Пиковский, 1988). Микробное окисление углеводородов - один из ведущих причин процесса элиминации нефти. В итоге деятельности Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений микробов происходит трансформация нефтяного загрязнения до обычных соединений, скопление нового органического вещества в итоге нарастания биомассы микробов и, тем, включение углеводородных компонент в общий круговорот углерода в океане.


При попадании Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в морскую среду нефть и нефтепродукты стремительно (в течение часов и суток) перестают существовать как начальные субстраты и делятся на агрегатные фракции в виде поверхностных пленок, растворенных и взвешенных форм, эмульсий, осажденных на деньке жестких Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений и вязких компонент и аккумулированных в аква организмах соединений, при этом доминирующей миграционной формой обычно является эмульгированная и растворенная нефть (Патин, 1997).


Находящуюся в воде нефть, можно только условно именовать нефтью, так Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений как под воздействием наружных причин она очень стремительно теряет свои начальные, присущие сырой нефти, свойства. Практически это уже не нефть, а комплекс углеводородов и некое количество других соединений, количественный и высококачественный Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений состав которых намного отличается от начального, и тем больше, чем больше нефть находилась в воде (Миронов, 1972).


В 1-ые часы возникновения нефтяного загрязнения в его разрушении доминируют физико-химические процессы, интенсивность которых находится в Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений зависимости от параметров определенного вида нефти, ее плотности, вязкости, коэффициента термического расширения, температуры воздуха и солнечного освещения (Петров, 1978). Под действием физических причин происходит существенное перемещение и преобразование попавшей в море нефти. Но Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений физические причины являются только фоном, на котором происходит коренная деградация нефти хим либо биологическим методом.


10


Хим окисление либо самоокисление нефти может быть значимым (10-50 % биохимического окисления). По материалам исследовательских работ, проводившихся в Каспийском море Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, до 60 % нефти может окисляться хим методом (Затучная, 1975). В работе А.Н.Зубакиной (1978), в какой выполнялось сравнение хим и бактериального окисления при разных температурах, показано преимущество бактериального окисления над хим.


В целом Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений поведение нефтяного слика в море характеризуется цепью последующих процессов: испарение, эмульгирование, растворимость, окисление, образование нефтяных агрегатов, седиментация и биодеградация (Berridge et al.,1968; Mackey et al., 1973; Sivadier et al., 1973; Бенжицкий, 1980; Патин Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, 1997). Волнение и ветер разрывают слик, а испарение приводит к уменьшению содержания в нефти летучих фракций. Течения переносят нефть и рассеивают по значимой акватории, а взвешенные в воде частички адсорбируют ее и выпадают Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в донные осадки. Не считая того, нефть подвергается минерализации за счет хим и био процессов окисления. Движения воды и турбулентная диффузия кислорода, солнечный свет и соли морской воды катализируют хим реакции. Образующиеся в итоге Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений смешивания нефти волнами и ветром эмульсии относят к двум типам - «нефть в воде» и «вода в нефти». 1-ый тип отличается очень большой поверхностью контакта нефти с водой (Нельсон - Смит, 1977). Эта Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений смесь непрочна. 2-ой тип, нареченный «шоколадным муссом», - очень устойчивая смесь, благодаря присутствию в ней томных компонент - асфальтенов. В этом виде нефть долгое время сохраняет вредное воздействие и с огромным трудом поддается удалению. Она просачивается Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в водную толщу, оседает на дно, где скапливается в донных отложениях. Скорость распада захороненной на деньке нефти резко понижается, окислительные процессы замедляются, в особенности в анаэробных критериях, и аккумулированные в Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений толще осадков томные фракции нефти могут сохраняться тут в течение многих месяцев и лет (Teal, 1993).


Нефть, попав в водоем, совершает длинный и непростой путь, передвигаясь не только лишь по течению, да и неоднократно Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений перемещаясь с зеркала воды на дно и назад. Вследствие такового соответствующего рассредотачивания условия окисления нефти резко меняются во времени.


Ворошилова и Дианова (1950) предложили поделить процесс окисления нефти в реке на три шага. На первом Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений шаге, придя в соприкосновение с водой, нефтяная пленка атакуется аэробными микробами, которые бурно плодятся под ней. На втором шаге, по мере продвижения по реке нефтяная пленка все в большей Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений и большей степени обогащается микробами, а потом и простейшими. Благодаря многообразию микробов, теряя сразу, в силу испарения, более легкие фракции, нефть становится удельно тяжелее, и нефтяная пленка просто, в особенности при волнении Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, погружается на дно. Этому процессу содействуют взвешенные в воде вещества, которые, обволакиваясь нефтью, увлекают ее с собой при оседании на дно. На втором шаге передвижения нефти ее разложение протекает в анаэробных критериях. Опустившись Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений на дно реки, нефть отчасти разлагается на деньке, загрязняя воду растворимыми продуктами распада, а часть ее вновь выносится на поверхность с выделяющимися со дна реки газами. Каждый пузырек донного газа, выходя на поверхность воды Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, лопается, образуя нефтяное пятно. Отдельные пятна соединяются в нефтяную пленку, которая относится далее по течению реки и, отчасти, подбивается к берегам. Оборотный вынос нефти на поверхность в аэробные условия открывает 3-ий Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений шаг процесса окисления.


Чередование этих шагов можно следить до полной деструкции нефтяного загрязнения. Так, всплывшая вновь со дна реки нефть модифицированного состава, отчасти окисленная (она наименее маслянистая, более смолистая), опять Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений атакуется аэробными микробами и, продвигаясь далее по течению, повторяет тот же путь от зеркала воды ко дну реки и назад, подвергаясь предстоящему бактериальному окислению и распаду то в аэробных, то в анаэробных критериях Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений (Ворошилова, Дианова, 1950). Трансформация углеводородов нефти протекает


12


как в толще воды, так и в донных осадках (Изъюрова, 1950; Миронов, Кучеренко, 1972; Ткебучава, 2002).


Нефтяное загрязнение, как и хоть какое другое органическое загрязнение, представляет собой дополнительный источник углерода Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений и энергии, попадающее в экосистему. Как понятно, интенсивность процесса самоочищения водоемов от нефтепродуктов определяют мельчайшие организмы. Размещено много исследовательских работ, посвященных исследованию биохимизма перевоплощений нефтепродуктов микробами. Но ряд сторон этого процесса Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, в особенности его кинетика и механизм, еще вполне не исследован. Данные отдельных создателей расползаются. Это разъясняется различиями в методике опыта, составе и свойствах нефтепродуктов, разнообразием микробов, вызывающих их перевоплощение.


Микробиологические перевоплощения углеводородов Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений представляют собой необыкновенную область из-за неких особенностей этих процессов. Их специфичность обоснована своеобразием углеводородов как хим соединений - предельной восстановленностью и связанными с этим гидрофобными качествами. Оказалось, что гидрофобность углеводородной молекулы имеет огромное значение для Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений химизма микробиологического окисления этих соединений, их транспорта в микробную клеточку, динамики роста культур, их физиологии, многих качеств технологии процессов, связанных с применением субстратов углеводородной природы (Скрябин, Головлева, 1976).


Все реакции микробиологического Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений перевоплощения углеводородов являются окислительными процессами. Для биодеградации нужно наличие в среде электрических акцепторов: в аэробных критериях - кислорода, в анаэробных -нитратных и сульфатных соединений. Конечными продуктами биотрансформации углеводородов в аэробных критериях являются СО2 и Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений Н2О, в анаэробных -СО2, Н2О, CH4hH2S.


Биохимические процессы деградации нефти с ролью микробов содержат в себе несколько типов ферментных реакций на базе оксигеназ,


13


дегидрогеназ и гидролаз, которые Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений производят ароматичное и алифатическое гидроксилирование, окислительное дезаминирование, гидролиз и другие биохимические перевоплощения начальных нефтяных веществ и промежных товаров их распада.


Гидрофобный нрав углеводородной молекулы является предпосылкой того, что процессы окисления осуществляются Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений оксигеназами, в отличие от окисления более гидрофильных веществ, происходящего под действием дегидрогеназ.


Открытие нового класса бактериальных ферментов - оксигеназ, катализирующих включение молекулярного кислорода в субстраты, содействовало выяснению механизма микробного окисления ароматичных и алифатических углеводородов Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений. Невзирая на то, что в разрушении сырой нефти в море включены целые микробные ассоциации, окисление личных компонент нефти имеет общие биохимические пути.


Увидено, что окисление углеводородов большинством микробов осуществляется при помощи адаптивных энзимов Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в присутствии молекулярного кислорода. Промежными продуктами при распаде углеводородов в большинстве случаев являются спирты, альдегиды и жирные кислоты (Новожилова, 1979).


Потребление нефтяных углеводородов аэробными микробами сопровождается образованием высокомолекулярных спиртов, нафтеновых кислот Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, альдегидов и эфиров (Горлатов, 1984). Имеются указания и на образование низкомолекулярных органических соединений, а именно летучих жирных кислот, которые могут употребляться анаэробными микробами - метанобра-зующими и сульфатредуцирующими (Горленко и др., 1966; Беляев и др., 1990).


По воззрению Кьюла Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений (Quayle, 1972), есть два главных пути биохимического окисления углеводородов:


1-ый - перевоплощение их в обыденные промежные продукты, которые употребляются для построения клеточного вещества (при всем этом мельчайшие организмы усваивают углеводороды как основной источник Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений углерода);


14


2-ой - перевоплощение в промежные продукты, которые не усваиваются микробной клеточкой либо употребляются как ростовой субстрат не стопроцентно.


Большая часть микробов употребляют углеводород, как для конструктивного, так и для энергетического обмена Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений сразу (Маврина, 1966).


Существенное число работ посвящено вопросам усвоения н-алканов, более доступных для микробиологического окисления. Дэвис показывает на три вероятные пути их окисления (Davis, 1968):


Окисление терминальной метильной группы (монотерминальное окисление) с образованием Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений спирта, альдегида и монокарбоновой кислоты (Foster, 1962; Van der Linden, 1965);


Окисление как вариация монотерминального окисления с образованием соответственного метилкетона через вторичный спирт (Позмогова, 1968; Foster, 1962);


Дитерминальное окисление, при котором терминальные метильные группы н-алкана окисляются Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений сразу либо поочередно с образованием жирных дикарбоновых кислот (Foster, 1962; Van der Linden, 1965).


Указывалось также на анаэробное окисление алканов (Mahadevan, 1974). По В.О.Таусону (1950) бактерии, разрушающие химически устойчивые соединения можно поделить Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений на три группы:


Бактерии, окисляющие соединения открытой цепи (бактерии, плесневые грибы). Эта группа окисляет углеводороды открытой цепи (насыщенные и ненасыщенные), высшие спирты, высшие жирные кислоты и их производные (жиры и воска). К Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений окислению соединений ароматичного ряда они большей частью не способны;


Бактерии, окисляющие соединения ароматичного вида (бактерии). Эти мельчайшие организмы создают перевоплощения углеводородов бензола, нафталина, оксибензолов, крезолов и соответственных карбоновых кислот;


15


Бактерии, окисляющие полиметиленовые соединения (бактерии Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений и актиномицеты). Эта группа окисляет углеводороды полиметиленового ряда (углеводороды нефти) и их наиблежайшие производные, к примеру, спирты. Вкупе с тем, они способны окислять и предельные углеводороды открытой цепи — парафины.


Соли и Бенц Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений (Soli, Benz, 1973) нефтеокисляющие мельчайшие организмы делят на три группы: разлагающие в главном н-алканы; окисляющие желательно ароматичные углеводороды; способные потреблять изоалканы и, разумеется, большая часть других углеводородов.


На основании экспериментальных данных Зобелл Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений (ZoBell, 1969) установил ряд закономерностей деструкции углеводородов. Углеводороды с длинноватыми цепями разрушаются резвее, чем с маленькими; алифатические углеводороды окисляются легче, чем ароматичные и полиметиленовые; ненасыщенные соединения употребляются микробами лучше насыщенных; изосоединения усваиваются легче Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, чем соединения прямой цепи.


Другие создатели (Тинсли, 1982; Богдашкина, Петросян, 1988) считают, что по мере усложнения молекулярной структуры углеводородов скорость их микробной деструкции обычно понижается.


Подразумевают (Розанова, Кузнецов, 1974), что избирательное отношение микробов к разным Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений углеводородам может быть обосновано нравом рассредотачивания углеводородов в аква средах и механизмом их проникания в клеточку. Согласно имеющимся представлениям (Рачинский и др., 1971), кинетика скопления углеводородов в клеточках имеет ступенчатый нрав. 1-ая стадия Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений — сорбция углеводородов на поверхности клеточки, 2-ая — метаболическая, при которой происходит диффузия углеводородов через клеточную стену и растворение в липидах цитоплазматической мембраны.


К числу более всераспространенных товаров микробного перевоплощения н-парафинов относятся липиды. О Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений наличии этих соединений в грязных нефтью акваториях моря свидетельствует обширное распространение липолити-


16


ческой микрофлоры, соответственной нраву рассредотачивания и численности углеводородокисляющих микробов. Не считая того, найдено существование связи меж концентрацией Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений нефти и липидов (Cooper et al., 1974) в грязных нефтью районах моря. Одним из принципиальных источников липидов в морской среде в связи с процессами деструкции нефти являются, по-видимому, углеводородокисляющие мельчайшие организмы, синтезирующие свободные жирные Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений кислоты, фосфолипиды, воски. Подтвержден биосинтез этих соединений микробами (Краем льников и др., 1974; Finnerty et al, 1973; Миронов, Щекатурина, 1975). Воски, образуемые микробами из алканов, могут выделяться во внешнюю среду (Hug et al., 1973), или врубаются Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в состав микробной клеточки, составляя 20-70 % клеточных материалов. При отмирании микробов эти липиды также выделяются в окружающую среду. Подразумевают (Finnerty et al, 1973), что триглицериды, синтезируемые микробами, в соединении с более полярными липидами Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений (к примеру, жирными кислотами) могут содействовать эмульгированию углеводородов в воде.


Т.В.Коронелли (1980), обобщая свои исследования, проведенные в большей степени с микобактериями, интенсивно окисляющими н-алканы, подчеркивает, что:


углеводороды поступают в клеточки Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений при прямом контакте с ними;


поглощение углеводородов клеточками микобактерий носит пассивно-диффузионный нрав;


для полного насыщения парафинов наружных слоев клеточки и обычного роста культуры концентрация их в среде должна быть около 1 %;


решающая роль Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений в поглощении углеводородов принадлежит липо-фильной клеточной стене, содержащей специальные липиды;


гидрофобность стены при использовании углеводородов растет вследствие завышенного синтеза «стеночных» липидов.


17


Создатель отмечает, что в природных критериях в аква среде окисление Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений нефтяных углеводородов происходит различно зависимо от вида микробов и состава углеводородов.


Главные причины, действующие на доступность углеводородов для бактериального окисления, можно свести к последующим (Кузнецов, 1970):


- наличие у микробов соответственной системы ферментов Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений;


- относительная растворимость углеводорода в среде;


- пригодность углеводорода к транспорту через клеточную оболочку;


- отсутствие специфичного токсического деяния на цитоплазму самого углеводорода либо товаров его окисления.


При подходящих критериях нефтеокисляющие бактерии разрушают фактически все углеводороды от Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений метана до самых томных остатков. Но более томные фракции нефти сложнее подвергаются воздействию (Миронов, Георга-Копулос, 1981), отчасти это обосновано их малой способностью к диспергированию, также тем, что они владеют наименьшей Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений площадью поверхности в определенном объеме. Соединения в ряду Сю — Ci6 разрушаются более просто. Парафины просто подвергаются деградации, но ароматичные углеводороды являются более применимыми источниками углерода и энергии для микробов (Нельсон-Смитт Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений, 1977).


В морской среде окисление нефти протекает по последующим путям: прямое окисление до СО2, Н2О и органических веществ; перевоплощение нефти в такие поверхностно-активные вещества, как жирные кислоты, эмульгирующие более устойчивые составляющие сырой нефти Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений; окисление до промежных товаров (Цыбань, Симонов, 1978). Продукты неполного окисления углеводородов (гидроперекиси, спирты, кетоны, альдегиды, липиды, органические кислоты, аминокислоты, нуклеотиды, пигменты, сахара, полисахариды, оксибензол) в свою очередь являются субстратом для микробной атаки (Abbot Актуальность проблемы Одним из негативных факторов воздействия на водную среду и биологические ресурсы является широкомасштабное освоение нефтяных месторождений et al., 1971; Foster, 1962; Van der Linden, 1965; ZoBell, 1973).

Перечень литературы

aktivno-ili-passivno-rebenok-poznaet-mir.html
aktivnoe-prinyatie-reshenij.html
aktivnoe-slushanie-programma-otbora-i-podgotovki-kandidatov-v-vospitateli-semejno-vospitatelnih-grupp.html