Очистка почв от нефтяных загрязнений с использованием углеводородокисляющих микроорганизмов - Дипломная работа

1. Аналитический обзор 1.1 Проблема загрязнения почв нефтью 1.1.1 Актуальность проблемы и источники нефтяного загрязнения 1.1.2 Факторы определяющие характер и степень нефтяного загрязнения почв 1.1.3 Предельно допустимые концентрации загрязнений 1.2 Влияние нефти и нефтепродуктов на растения и почвенные микроорганизмы 1.2.1 Влияние нефтяного загрязнения на растения 1.2.2 Влияние нефтяного загрязнения на микробиологические процессы в почве 1.3 Микробная деградация углеводородов нефти 1.3.1 Микроорганизмы - деструкторы нефти и нефтепродуктов 1.3.2.1 Пути поступления углеводородов нефти в клетки микроорганизмов 1.3.2.2 Микробиологическое окисление углеводородов нефти и нефтепродуктов 1.4 Растительно-микробные системы для биоремедиации нефтезагрязненных почв 1.4.1 Ростстимулирующие ризосферные бактерии 1.4.2 Образование ассоциативного симбиоза 1.4.3 Механизмы положительного действия ризосферных бактерий на растения 1.4.4 Особенности приживаемости ризобактериальных инокулятов 1.5 Ремедиация нефтезагрязненных почв 1.5.1 Биоремедиация неффтезагрязненных почв с помощью микроорганизмов 1.5.2 Фиторемедиация нефтезагрязненных почв 2. Экспериментальная часть 3.1 Объекты исследования 3.2 Материалы и методы исследования 3.2.1 Определение углеводородокисляющей активности 3.2.2 Определение способности к продуцированию ауксинов по выявлению фитогормонов с использованием ВЭЖХ 3.2.3 Выявление АЦК-утилизирующих микроорганизмов и определение активности продуцируемого ими фермента АЦК дезаминазы 3.2.4 Определение способности к разложению труднодоступных фосфатов 3.3 Результаты исследования, их анализ и обсуждение 3.3.1 Результаты опыта по определению углеводородокисляющей активности 3.3.2 Результаты опыта по определению способности к продуцированию ауксинов по выявлению фитогормонов с использованием ВЭЖХ 3.3.3 Результаты опыта по выявлению АЦК-утилизирующих микроорганизмов и активности продуцируемого ими фермента АЦК дезаминазы 3.3.4 Результаты опыта по определению способности к разложению труднодоступных фосфатов Выводы по работе Список литературы Введение Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами является одной из важнейших мировых экологических проблем и имеет особенно острую необходимость решения для нефтедобывающих стран, в том числе и для России. Широкое применение в очистке нефтезагрязненных почв получили углеводородокисляющие микроорганизмы, которые служат основой для различного типа биопрепаратов и технологий биоремедиации. Нефть - чрезвычайно сложный и разнообразный по составу субстрат, и это, с одной стороны, определяет трудности очистки почв, но с другой стороны обуславливает широкий спектр микроорганизмов, которые могут использовать различные компоненты и фракции нефти для питания. Углеводородокисляющие бактерии широко распространены и присутствуют в различных типах почв и климатических регионах. Актуальными являются разработка способов повышения устойчивости растений к стрессовым факторам и улучшения их минерального питания. Создание сортов растений с повышенной устойчивостью к стрессам связано с большими трудностями, поскольку генетика и селекционный процесс видов растений, используемых для фиторемедиации, изучены слабо, а в природе часто несколько стрессовых факторов действуют одновременно, что также усложняет решение проблемы этим подходом. Перспективным направлением исследований по повышению адаптации растений к стрессовым факторам является активизация их взаимодействий с полезными симбиотическими микроорганизмами, которые фиксируют атмосферный азот, стимулируют рост продуцируемыми фитогормонами, повышают доступность растениям элементов минерального питания, осуществляют биоконтроль фитопатогенов и индуцируют системную устойчивость. Основная цель выполняемой работы заключается в отборе и детальной характеристике штаммов антистрессовых симбиотических бактерий, повышающих адаптационный потенциал растений к стрессовым факторам среды и осуществляющих деструкцию нефтезагрязнений почвы. 1. В ее составе обнаруживается свыше 1000 индивидуальных органических веществ, содержащих 83 - 87% углерода, 12 14% водорода, 0,5 - 6,0% ceры, 0,02 - 1,7% азота, 0,005 - 3,6% кислорода и незначительную примесь минеральных соединений; зольность нефти не превышает 0,1 %. Твердый парафин не токсичен для живых организмов, но вследствие высоких температур застывания ( 18 ?С и выше) и растворимости нефти ( 40 ?С) в условиях земной поверхности он переходит в твердое состояние, лишая нефть подвижности. Если нефть просачивается сверху, ее смолисто-асфальтеновые компоненты сорбируются в основном в верхнем, гумусовом горизонте, иногда прочно цементируя его. Корневая система уменьшает свои размеры, меняет свою морфологию (переход от мочковатого типа корневой системы к стержневому). Под влиянием нефти и ее компонентов изменяется численность микроорганизмов основных физиологических групп, ухудшаются агрофизические, агрохимические свойства почвы, снижаются активность окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, обеспеченность почвы п