Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Экология

Диссертационная работа:

Сребняк Екатерина Анатольевна. Разработка технологии получения нового биопрепарата для восстановления нефтезагрязнённых акваторий на примере Балтийского моря : диссертация ... кандидата технических наук : 03.00.16, 03.00.23 / Сребняк Екатерина Анатольевна; [Место защиты: Рос. гос. ун-т нефти и газа им. И.М. Губкина].- Москва, 2008.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/722

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8

1.1. Анализ методов исследования и особенностей природных
ассоциаций углеводородокисляющих бактерий (ПАУОБ) 8

  1. Выделение и исследование ПАУОБ 8

  2. Качественный состав ПАУОБ 11

  3. Физиологические и биохимические свойства углеводородокисляющих бактерий (УОБ) 13

  1. Поверхностно-активные свойства УОБ 16

  2. Бактериальный матрикс 20

  3. Биохимические пути окисления углеводородов бактериями 22

1.2. Способы очистки нефтезагрязнённых акваторий 27

  1. Биовосстановление нефтезагрязнённых акваторий 35

  2. Биопрепараты 36

1.3. Методы определения эффективности бактериальной очистки
нефтезагрязнённых акваторий 42

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 48

2.1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 48

  1. Определение анионного состава воды 48

  2. Получение накопительных культур 48

  3. Количественный учёт 49

  4. Выделение чистых культур и идентификация УОБ 50

  5. Экспресс-метод определения полианионной природы межклеточного матрикса УОБ с цетавлоном 51

  6. Получение поверхностной плёнки микромицета 52

  7. Конструирование биопрепарата 52

  1. Определение тяжёлых металлов и других токсичных химических элементов в биопрепарате 55

  2. Определение эффективности очистки нефтезагрязнённой морской воды 56

  1. Определение общего содержания углеводородов нефти методом ИК-спектроскопии 56

  2. Определение содержания н-алканов методом ГХ—МС 57

  3. Определение группового состава нефти методом жидкостной хроматографии 57

  1. Экотоксикологическая оценка очищенной воды от нефти, культур ПАУОБ и разработанного биопрепарата методом биотестирования 59

  2. Определение фотосинтетической активности микроводорослей спектральным методом 62

2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 63

2.2.1. Выделение и исследование ПАУОБ Балтийского моря 63

  1. Анионный состав воды Балтийского моря 63

  2. Количество УОБ в морской воде 63

  3. Культивирование ПАУОБ 64

2.2.2. Конструирование биопрепарата, включающего выделенные
бактерии на природном носителе-подкормке и сорбент для нефти 67

  1. Конструкция разработанного биопрепарата «Морской снег» для очистки нефтезагрязнённых акваторий 67

  2. Микромицеты, используемые в качестве носителей-подкормок ПАУОБ / УОБ и сорбента для нефти 71

  3. Результаты количественного химического анализа биопрепарата «Морской снег» 72

2.2.3. Определение эффективности очистки нефтезагрязнённых
акваторий разработанным биопрепаратом 73

  1. Определение общего содержания нефти методом ИК-спектроскопии 73

  2. Хроматограммы изменения н-алканов и их количество в нефтезагрязнённой и очищенной ПАУОБ морской воде 73

  3. Изменение группового состава углеводородов в морской воде, очищенной ПАУОБ от нефтяного загрязнения 76

  4. Результаты биотестирования очищенной морской воды на микроводорослях Dunaliella salina и Chlorella minutissima 77

  5. Результаты биотестирования культур ПАУОБ на микроводорослях/), salina и С. minutissima 80

  6. Результаты биотестирования очищенной морской воды на ракообразных Artemia salina 82

  7. Результаты биотестирования культур ПАУОБ на ракообразных A. salina 84

  8. Результаты биотестирования биопрепарата «Морской снег» на микроводорослях С. minutissima и ракообразных Л. salina... 85

  9. Определение фотосинтетической активности микроводорослей спектральным методом 86

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 89

ВЫВОДЫ 106

БЛАГОДАРНОСТИ 107

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 108

ПРИЛОЖЕНИЕ Экологический сертификат соответствия 124

Введение к работе:

В Мировом океане по разным данным ежегодно разливается от 10 до 16 млн. тонн транспортируемой нефти, в том числе, только в Балтийском море эти разливы достигают нескольких тысяч тонн в год. На основании статистических данных можно с большой вероятностью прогнозировать, что общие объёмы разливов нефти будут возрастать.

При загрязнении акватории нефтью и нефтепродуктами происходит отравление и/или гибель большого количества организмов. Разрываются пищевые цепи, в результате чего прерываются связи в экосистеме и разрушается её живая составляющая. Поэтому даже при восстановлении жизни на данном участке возможны очень сильные преобразования в доминантах экологических ниш, что проявляется в уменьшении разнообразия живого мира. Это в свою очередь может привести к другим крупным негативным изменениям экосистемы.

Современные технологии, применяемые при ликвидациях разливов нефти, несовершенны, так как не исключают опасность проникновения и накопления углеводородов в пищевых цепях. Кроме того, недостатками существующих технологий являются их высокая стоимость и недостаточная эффективность очистки морской акватории. Поэтому необходимы эффективные способы восстановления морской среды от разливов нефти.

Нефтяное загрязнение представляет меньшую опасность для микроскопических обитателей акваторий - бактериопланктона. Это связано с тем, что бактерии являются единственным компонентом экосистемы, способным разрушать нефтяное загрязнения до простых соединений в процессе жизнедеятельности. Поэтому перспективным способом восстановления нефтезагрязнённых акваторий является микробиологический. Однако использованию микробиологического способа препятствуют следующие проблемы.

Известные биопрепараты разработаны для очистки почв и не пригодны для использования в акваториях.

Низкая эффективность таких биопрепаратов обусловлена конкурентным вытеснением, вымыванием, долгой адаптацией вносимых бактерий.

Таким образом, целью диссертационной работы являлась разработка нового биопрепарата для восстановления нефтезагрязнённых акваторий на примере Балтийского моря. Задачи исследования:

  1. Выделение и исследование природных ассоциаций углеводородокисляющих бактерий (ПАУОБ) из Балтийского моря.

  2. Конструирование биопрепарата, включающего выделенные бактерии на природном носителе-подкормке и сорбент для нефти.

  3. Определение эффективности очистки нефтезагрязнённых акваторий разработанным биопрепаратом.

Научная новизна. Впервые предложено использовать в качестве активного начала биопрепарата ПАУОБ в виде накопительной культуры, что позволило сохранить всё биоразнообразие углеводородокисляющих бактерий (УОБ) и их спутников - бактерий-соокислителей, способствующих полноте деструкции нефти. Предложено использовать микромицеты Fusarium и Trichoderma в качестве носителя и подкормки для УОБ, а также как сорбент для нефти. Сформированы принципы конструирования биопрепаратов, на основе которых разработан 3-х уровневый биопрепарат «Морской снег» для очистки нефтезагрязнённых акваторий.

Для оценки эффективности очистки морской воды от нефти применён метод биотестирования на гидробиоытах, что позволило получить целостный комплексный ответ. Впервые показано, что

биотестирование на гидробионтах является не только адекватным и эффективным методом для определения качества очистки воды, но и тонким экологическим приёмом определения влияния нефтяного загрязнения и действия биопрепарата в пищевой цепи.

Практическая ценность. Предложена новая оригинальная конструкция биопрепарата, состоящая в том, что в нём нефть и бактерии локализуются в пространстве в плавучей кассете, адсорбируясь на селективных носителях и сорбентах. Степень очистки от нефти на лабораторной модели биопрепаратом составила за 7 суток более 70 %. Биотестированием продемонстрировано отсутствие острой токсичности очищенной морской воды для микроводорослей Dunaliella salina и Chlorella mimitissima и стимулирование их развития в очищенной воде и в накопительных культурах метаболитами ПАУОБ, а также безвредность для ракообразных Artemia salina очищенной морской воды и ПАУОБ в естественных экологических концентрациях. Подтверждена адекватность использования биотестирования для оценки качества очистки биопрепаратом морской воды и ПАУОБ. Предполагаемая рыночная стоимость биопрепарата на порядок меньше существующих. Способ получения биопрепарата защищен патентом на изобретение Российской Федерации №2327649 от 27.06.2008 г. «Способ получения биопрепарата для восстановления водоёмов, загрязнённых нефтью или нефтепродуктами».

Подобные работы
Горбачева Елена Анатольевна
Оценка токсичности донных отложений морских акваторий, подверженных антропогенному воздействию (На примере Баренцева и Белого морей)
Попова Наталья Викторовна
Биоэкологические основы и практические результаты разработки системы защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения
Трубицын Анатолий Николаевич
Разработка технологий уменьшения экологического ущерба наносимого атмосфере при сжигании топлив в энергоустановках
Яковченко Марина Александровна
Разработка технологии очистки сточных вод с использованием модифицированных анионных флокулянтов
Чапалда Дмитрий Иванович
Разработка технологии утилизации изношенных автомобильных шин
Анурова Татьяна Валерьевна
Разработка технологии активных углей из растительных отходов и их использования для защиты воздушного бассейна от паров углеводородов
Мандзий Марина Романовна
Разработка технологии адсорбционной очистки сточных вод с использованием модифицированных алюмосиликатных сорбентов
Алексеенко Эдгар Игоревич
Разработка технологии и аппаратурного оформления процесса биотехнологической очистки подземных фенольных загрязнений
Горелкина Алена Константиновна
Разработка технологии адсорбционной очистки сточных и природных вод от хлорфенола и фенола активными углями
Ягудин Наиль Габдулхайевич
Разработка ресурсосберегающих технологий переработки отходов предприятий нефтяного и нефтехимического профиля

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net