Ассоциация Экосистема (сайт www.есоsystеmа.ru)





Учебно-познавательные экскурсии на АгроБиоФерму в Подмосковье !

ГЛАВНАЯ >>> ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ >>> ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ И ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Главная
English
Биологический кружок ВООП
  Гостю кружка
  Планы кружка
  Экспедиции и выезды
  Исследовательская работа
  Программа "Parus"
  История кружка
  Контакты кружка
Полевой центр
  Фотогалерея
  Летопись биостанции
  Статьи о биостанции
  Исследовательские работы
Учебные программы
  Полевые практикумы
  Методические семинары
  Исследовательская работа
  Проектная деятельность
  Экспедиции и лагеря
  Экологические тропы
  Экологические игры
  Публикации (статьи)
Методические материалы
  Цветные печатные определители
  Карманные определители
  Определительные таблицы
  Энциклопедия природы России
  Компьютерные определители
  Мобильные определители
  Учебные фильмы
  Методические пособия
  Полевой практикум
Природа России
  Минералы и горные породы
  Почвы
  Грибы
  Лишайники
  Водоросли
  Мохообразные
  Травянистые растения
  Деревья и кустарники
  Ягоды и сочные плоды
  Насекомые-вредители
  Водные беспозвоночные
  Дневные бабочки
  Рыбы
  Амфибии
  Рептилии
  Птицы, гнезда и голоса
  Млекопитающие и следы
Фото растений и животных
  Систематический каталог
  Алфавитный каталог
  Географический каталог
  Поиск по названию
  Галерея
Природные ландшафты мира
  Физическая география России
  Физическая география мира
  Европа
  Азия
  Африка
  Северная Америка
  Южная Америка
  Австралия и Новая Зеландия
  Антарктика
Рефераты о природе
  География
  Геология и почвоведение
  Микология
  Ботаника
  Культурные растения
  Зоология беспозвоночных
  Зоология позвоночных
  Водная экология
  Цитология, анатомия, медицина
  Общая экология
  Охрана природы
  Заповедники России
  Экологическое образование
  Экологический словарь
  Географический словарь
  Художественная литература
Международные программы
  Общая информация
  Полевые центры (Великобритания)
  Международные экспедиции (США)
  Курс полевого образования (США)
  Международные контакты
Интернет-магазин
  Карманные определители
  Цветные таблицы
  Компьютерные определители
  Энциклопедии природы
  Методические пособия
  Учебные фильмы
  Комплекты материалов
Контакты
  Гостевая книга
  Ссылки
  Партнеры
  Наши баннеры
  Карта сайта

Экологический Центр Экосистема на Facebook Экологический Центр Экосистема ВКонтакте

Ютуб канал Экосистема YouTube EcosystemaRu

Скачать приложения Экосистемы ЭкоГид из магазина Google Play / Play Market
Скачать приложения Экосистемы ЭкоГид из AppStore / iTunes
Видео-360 по экологии на нашем Youtube канале


Если Вам понравился и пригодился наш сайт - кликните по иконке "своей" социальной сети:

Объявления:

АгроБиоФерма «Велегож» в Подмосковье приглашает!
Принимаются организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе "Введение в природопользование" Подробнее >>>

Отдых и апартаменты в Болгарии
Предложение для тех, кто любит природу и уединение и хочет отдохнуть на тёплом море дёшево и без посредников: от 20 евро в сутки за трехкомнатную квартиру на море!

Биологический кружок ВООП приглашает!
Биологический кружок при Государственном Дарвиновском музее г.Москвы (м.Академическая) приглашает школьников 5-10 классов на занятия в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! Подробнее >>>

Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!
Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом... Подробнее >>>

Атлас-определитель 'Птицы России' для iPhone и iPad: загрузить из AppStore (iTunes) бесплатно

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>





[ sp ] : ml об : { lf }


Практикумы Семинары Вебинары Исследовательская работа Экспедиции и лагеря Экотропы Экологические игры Публикации

Обложка журнала "Исследовательская работа школьников"Титульная страница журнала "Исследовательская работа школьников" Приведенная ниже работа была опубликована в журнале "Исследовательская работа школьников" Издательского дома "Народное образование" и была любезно предоставлена главным редактором журнала О.В.Глушенковым в 2017 году.

Из огромного количества статей, опубликованных в журнале за годы его работы в 2011-2016 гг, мы отобрали публикации в области экологии, биологии, географии и краеведения, а также небольшое число работ по археологии, истории и культуре.

Для облегчения поиска и навигации по данному разделу, все работы сгруппированы по нескольким нижеследующим рубрикам: Общие вопросы - теория, Общие вопросы - практика, География, Биология, Экология - теория, Экология - практика, Детские исследовательские работы и проекты по географии, биологии и экологии


Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы!
Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
Пригодилась эта страница? Поделитесь ею в своих социальных сетях:

Примечания: 1) приведенная ниже работа размещена на нашем сайте в оригинальном виде, т.е. так, как она была предоставлена для публикации в журнале; 2) автор сайта не несет ответственности за достоверность сведений, изложенных в работе; 3) данная работа является авторской и ее перепечатка возможна только с указанием авторов и активной гиперссылкой на наш сайт.


ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОБНЫХ БИОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОЧВ НА ПРОМПЛОЩАДКАХ

Кашин Дмитрий
МАОУ «СОШ N 7», 10 класс, г. Пермь

Научный руководитель: Баскевич И.А.

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НА ТЕРРИТОРИИ ПЕРМСКОГО КРАЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ОЧИСТКИ

Проблема оценки состояния почв, связанная с загрязнением ее отходами производства и потребления, выбросами в атмосферный воздух от стационарных и передвижных источников, применения агрохимикатов, является весьма актуальной и для Пермского края. Пермский край – промышленный регион России. Наиболее развитые отрасли промышленности в крае - нефтяная, химическая и нефтехимическая, машиностроение, черная и цветная металлургия, лесопромышленный комплекс.

Учитывая специфику экономики Пермского края как нефтегазодобывающего и нефтеперерабатывающего региона, первостепенное значение приобретает проблема оценки степени загрязнения окружающей среды сырой нефтью, нефтепродуктами, полиароматическими углеводородами (ПАУ), полихлорированными бифенилами (ПХБ) и разработка эффективных методов ее очистки. Нефть, являясь экологически опасным веществом, при попадании в почву и водоемы нарушает, угнетает и заставляет протекать иначе все жизненные процессы. Нефтяное загрязнение наносит жестокий удар по водным и почвенным экосистемам, нарушая биологическое равновесие и биоразноообразие и вызывая в них значительные, зачастую необратимые изменения.

Существует на территории края и проблема засоления почв, связанная с деятельностью крупнейших предприятий Березниковско-Соликамского промышленного узла – ОАО «Урал-Калий» и ОАО «Сильвинит». Крупные предприятия Пермского края, занимающиеся добычей руды и производством калийных удобрений: ОАО «Сильвинит» (Соликамск), ОАО «Уралкалий» (Березники). ОАО «Уралкалий» - входит в число самых развитых и крупномасштабных компаний нашей страны среди производителей минеральных удобрений.

Присутствие на территории Пермского края крупнейших нефтедобывающих, нефтегазотранспортных и горнодобывающих компаний обусловливает необходимость развития и внедрения биотехнологий защиты окружающей среды в целом и почвы в частности от существующих и возможных аварийных загрязнений.

Методические подходы и технологии защиты окружающей среды от нефтехимического загрязнения почв.

В мировой практике для обезвреживания почвы, загрязненной нефтепродуктами, применяются физические, химические, физико-химические, биологические и другие методы.

Биологические методы разложения загрязнителей в почве. Наиболее экологически безопасными и перспективными являются комплексные биотехнологические подходы, которые получили название биоремедиации и фитобиоремедиации: обработка почвы селекционированными нефтеокисляющими штаммами микроорганизмов в сочетании с введением комплексных минеральных удобрений и высевом нефтеустойчивых растений; обработка нефтезагрязненной почвы стимуляторами роста аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры. Эти технологии в настоящее время относятся к наиболее широко применяемым и эффективным биотехнологическим методам ликвидации нефтяного загрязнения почвы.

Среди всего спектра методов устранения последствий углеводородных загрязнений, биологические методы справедливо признаны в мире наиболее безопасными для окружающей среды и экономически целесообразными. Особенно перспективным является метод биоремедиации, основанный на использовании микроорганизмов, способных утилизировать углеводороды в процессе своей жизнедеятельности. В процессе биоремедиации углерод из нефти и нефтепродуктов частично преобразуется в углекислый газ, частично переходит в биомассу клеток, и частично трансформируется в гумус и закрепляется в почве. В настоящее время изучению этой проблемы посвящено большое число научных исследований, и интерес к этой тематике растет. Научные лаборатории всего мира продолжают разрабатывать препараты-нефтедеструкторы, действие которых основано на использовании уникальных возможностей углеводородокисляющих микроорганизмов, входящих в их состав.

Разработки ИЭГМ УРОРАН по очистке почв на территории Пермского края на основе применения биотехнологий

Лидером в области разработки и внедрения биотехнологий на территории Пермского края и России является ИЭГМ УРОРАН.

Микроорганизмы, обладая уникальными возможностями адаптироваться к экстремальным факторам окружающей среды, способны выживать и быть устойчивыми к довольно высоким концентрациям загрязнителей, способны разрушать различные классы химических соединений, трансформировать их в менее токсичные, а также синтезировать различные соединения, позволяющие им выживать в условиях измененной среды. Такие высокие адаптационные возможности бактерий обусловлены наличием у них генов, которые четко контролируют синтез специальных белков, которые выполняют регуляторные или каталитические (ферменты) функции, тем самым обеспечивая своевременное переключение обмена веществ в микробной клетке строго в соответствии с потребностями выживания в изменяющихся условиях. Для разложения различных классов химических веществ микроорганизмы обладают различными ферментами или целым набором ферментов, синтез которых контролируется работой соответствующих генов или одновременно целого ансамбля генов.

Наиболее перспективным представляется использование биосурфактантов микробного происхождения, ибо они характеризуются низкой токсичностью, легкой биодеградабельностью, устойчивой активностью в экстремальных условиях среды. Известно, что активными продуцентами биосурфактантов являются актинобактерии рода Rhodococcus. Установлено, что синтез биосурфактантов клетками родококков происходит только в присутствии жидких углеводородов; биосурфактанты представляют собой гликолипидные комплексы с широким спектром функций.

В результате многолетних исследований ученых Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН разработана и внедрена научно-обоснованная система оценки и реабилитации нарушенных и загрязненных углеводородами природных экосистем с использованием высокоэффективных биотехнологических методов в условиях северных регионов Российской Федерации. Для восстановления техногенно-нарушенных и загрязненных территорий разработаны и применены в промышленных масштабах инновационные технологии биоремедиации, основанные на использовании биосурфактантов для повышения биодоступности углеводородных загрязнителей; на создании комплексных биопрепаратов, активных в широком диапазоне природных условий; на поэтапной переработке отходов нефтегазовой промышленности в твердо-жидкофазном биореакторе и аэрируемых площадках; на использовании биосорбентов из отходов сельского хозяйства и лесной промышленности (Рис. 4). Массив биологической информации, полученной при выполнении исследований включен в автоматизированный Каталог штаммов Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов ИЭГМ, установлен в консолидированном Каталоге микроорганизмов Российских коллекций, Всемирном центре данных о микроорганизмах (World Data Centre for MicroorganismsWDCM, Mishima, Japan) и доступен в сети Интернет.

В настоящее время объем коллекционного генофонда составляет две тысячи идентифицированных непатогенных штаммов, выделенных из многих тысяч образцов почв, поверхностных и пластовых вод, снега, воздуха, керна, отобранных из контрастных эколого-географических регионов (Рис. 5). Ценность коллекции в том, что многие виды бактерий представлены многочисленными природными изолятами из разных мест ареала с охватом основных географических зон бывшего СССР. Это позволяет, с учетом экологической пластичности видов, целенаправленно вести отбор эффективных биотрансформаторов органических соединений и биопродуцентов ценных веществ.

Существуют различные способы ремедиации почв. Биоремедиация почв и других объектов окружающей среды с использованием микроорганизмов-деструкторов ПАУ и ПХБ имеет ряд известных преимуществ по сравнению с другими методами.

К настоящему времени обнаружены и описаны бактерии различных эволюционных групп, способные разлагать нафталин, фенантрен, антрацен, другие высокомолекулярные ПАУ. Способность к трансформации ПХБ описана для широкого круга бактерий, которые могут полностью разлагать моно - и дихлорбифенилы. Большинство известных штаммов-деструкторов трансформируют ПХБ до соответствующих хлорбензойных кислот (ХБК). Последующие этапы деградации хлорбензоатов в микробных системах осуществляют обычно другие группы организмов. Среди них значительная роль принадлежит бактериям, осуществляющим отщепление галогена на первых этапах разложения хлорбензоатов, в результате чего образуются менее токсичные соединения, доступные для использования в качестве субстрата для многих почвенных микроорганизмов. Все вышесказанное определяет актуальность и перспективность фундаментальных и прикладных исследований в этом направлении.

Цель работы:  определение наиболее эффективных биотехнологические решений для снижения уровня загрязнения ПАУ, ПХБ, углеводородов

Для реализации цели в работе были поставлены следующие задачи:

  1. произвести отбор проб почв/грунтов, загрязненных отходами химических и соледобывающих производств Верхнекамского калийного месторождения,
  2.  провести определение химических веществ, содержащихся в обобранных пробах на предмет определения в них сложных органических соединений (ПАУ и ПХБ)
  3. выделить из проб, отобранных из объектов окружающей среды на территории БКПРУ 1, штаммы бактерий-деструкторов нефтехимических загрязнений.
  4.  исследовать микроорганизмы, которые способны выживать в условиях высокой засоленности и осуществлять деструкцию химических загрязнений.
  5. сформировать кадастр предприятий Пермского края, имеющих сходные экологические проблемы, и предложить рекомендации по использованию эффективных технологий защиты окружающей среды.

Практическая ценность:

  1. Полученные данные о способности аэробных бактерий разлагать нефть и ароматические соединения при повышенной солености среды расширяют представления о системах биодеградации ПАУ и могут быть использованы для создания новых эффективных биотехнологий восстановления окружающей среды.
  2. Выделенные и охарактеризованные уникальные штаммы-деструкторы ПХБ могут применяться для восстановления почв и водоемов, загрязненных ПХБ, а также в технологиях детоксикации промышленных смесей, содержащих хлорбифенилы.
  3. Создана обширная рабочая коллекция бактерий-деструкторов ароматических соединений доступных для фундаментальных и научно-прикладных исследований специалистов разного профиля.

 ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОЧВ ПРОМПЛОЩАДКИ БКПРУ-1 ОАО «УРАЛКАЛИЙ»

Методические подходы и результаты оценки степени химического загрязнения почвы на территории БКПРУ 1.

Почва является одним из объектов экологического мониторинга на территории Пермского края наряду с атмосферным воздухом, снежным покровом, водными объектами и т.д. Однако постоянный мониторинг состояния загрязнения почв на территории всего Пермского края проводится только по тяжелым металлам, радиологическим и санитарным показателям. С 1991 года специалисты Федерального государственного учреждения Государственный центр агрохимической службы «Пермский» приступили к изучению влияния сельскохозяйственной деятельности и применяемых средств химизации на совокупность свойств почв, урожай сельскохозяйственных культур и его качество, которое осуществляется на стационарных реперных участках в соответствии с Всероссийской программой мониторинга почв. Было заложено 16 реперных участков в разных районах края. Они размещены во всех природно-климатических районах края на наиболее типичных ландшафтах. Кроме реперных участков содержание тяжелых металлов определяется в массовых почвенных образцах, которые отбираются на территории всех районов края.

Предприятия ОАО «Уралкалий» и ОАО «Сильвинит» входят в «восьмерку» предприятий – лидеров по объему валовых выбросов ЗВ в атмосферу.

Исследования проводились на одной из промышленных площадок ОАО «Уралкалий» - Березниковского Калийного Производственного Рудоуправления №1 (БКПРУ-1). ОАО «Уралкалий» - крупнейшее предприятие Березниковско-Соликамского промузла и одно из крупнейших в Пермском крае. Территория промплощадки БКПРУ-1 подвергается высокой химической нагрузке вследствие производственной деятельности предприятия и характеризуется высокой степенью засоления почв и водных объектов в связи с близостью солеотвалов. Эти факторы определяют специфическое воздействие на природные экосистемы, в т.ч. на почвенную микрофлору.

Отбор проб. Отбор проб почвы и грунтов проводился на территории площадки БКПРУ-1 в радиусе 50-100м от солеотвала в местах наибольшего загрязнения органическими веществами и высокой минерализации. Пробы в количестве 1 кг отбирались на глубину до 10 см и помещались в стерильные полиэтиленовые пакеты. Точки отбора проб указаны на карте-схеме. Пробы донных отложений отбирались в водоудерживающих системах на глубине 0,2-0,5 метра специальными пробоотборниками в количестве до 0,5 кг и также помещались в стерильные полиэтиленовые пакеты. Пробы в течение суток транспортировали в лабораторию ИГИЭМ УРОРАН.

Определение спектра загрязняющих веществ. Химический анализ проб был произведен в лаборатории ИГИЭМ УРОРАН. С помощью метода хроматомасспектрометрии в пробах почвы, грунтов и донных осадков с промышленной площадки БКПРУ-1 было определено присутствие широкого спектра углеводородов, включая ароматические соединения (нафталин, 3,4-бензпирен и др.). Методом атомно-адсорбционной спектрометрии зарегистрировано высокое содержание минеральных соединений натрия, калия, магния.

Оценка возможности очистки почвы на территории БКПРУ-1 от химического загрязнения на основе применения биотехнологий.

Для выбора наиболее подходящего метода очистки почв от химического загрязнения в районах промплощадки и солеотвала на территории БКПРУ-1 на первом этапе необходимо было произвести выделение из проб селективных бактериальных культур, способных сохраняться в почвенном субстрате в условиях повышенной засоленности. На втором этапе необходимо было произвести оценку способностей выделенных накопительных культур к разложению загрязняющих веществ.

Выделение накопительных культур. Из проб почв, грунтов и донных отложений, отобранных на территории БКПРУ-1, при перемешивании были взяты образцы для получения накопительных культур микроорганизмов (рис. 6,7). Накопительные культуры получали на жидкой минеральной среде с добавками ароматических и хлорированных углеводородов (дизельное топливо, нафталин, бифенил, хлорированные бифенилы) и NaCl в концентрациях от 0,2 до 0,6 %. Культивирование проводили при температуре +280С при постоянном перемешивании на термостатируемом шейкере в течение 7-30 суток. Для выделения чистых культур микроорганизмов использовали твердые агаризованные среды. Весь комплекс исследований по таксонамическому, физиологическому, биохимическому и генетическому анализам проводился при поддержке научных сотрудникова лаборатории ИЭГМ УрО РАН.

Материалы, реактивы, ферменты. Для приготовления минеральных и питательных сред использовались реагенты фирм: «Sigma», США; «Fluka», США; «Difco», США. Ферменты и реагенты для молекулярно-биологических исследований фирм: «New England Biolabs», США; «Mannheim», Germany; «Gibco BRL», США; «Sigma», США; «Merck Darmstadt», Germany; «Bio-Rad Rad Laboratories», США; «Fermentas», Литва; «Силекс», Россия.

Среды и условия культивирования. Для выделения и роста бактерий-деструкторов использовали минеральную среду К1 (Зайцев, Карасевич, 1981). Для выделения и роста галофильных/галотолерантных бактерий использовали минеральную среду Раймонда (среда Р) (Розанова, Назина, 1982). NaCl добавляли до конечных концентраций - от 0.5 до 9.0% (вес/объем). При необходимости в среды культивирования добавляли витамины: биотин, тиамин, рибофлавин, инозитол.

В качестве полноценной среды для галофильных/галотолерантных бактерий использовали модифицированную среду Раймонда (среда МР) при добавлении триптона и дрожжевого экстракта в качестве ростовых субстратов.

Для получения агаризованной среды добавляли агар до конечной концентрации 1.5%. При выращивании микроорганизмов на агаризованных средах нафталин, бифенил, толуол, бензол, фенол, октан добавляли на крышку перевернутой чашки Петри.

Чистые культуры бактерий поддерживали на селективных агаризованных средах и хранили в глицерине при -80°С и в высушенном состоянии.

Количество колониеобразующих единиц (КОЕ) определяли методом серийных разведений с последующим высевом и подсчетом колоний бактерий на чашках с полноценной агаризованной средой (Веслополова, 1995). Кинетические характеристики растущей периодической культуры определяли согласно (Перт, 1978).

Полученные накопительные культуры. В работе были получены различные варианты накопительных культур из образцов почв, отобранных на территории БКПРУ-1. Накопительные культуры различались источниками углерода, содержанием хлорида натрия в ростовой среде. Варианты накопительных культур:

1) на минеральной среде К1 с нафталином (фенантреном, бифенилом, ХБК) в качестве единственного источника углерода и энергии;

2) на среде Раймонда, содержащей разные концентрации NaCl (от 0.5% до 7%) с теми же субстратами;

3) на среде МР, содержащей разные концентрации NaCl (от 0.5% до 20%).

Образцы (1 г) вносили в колбы (объем 250 мл), содержащие 100 мл минеральной среды (К1, Р или МР). Инкубация проводилась от 1 до 4 месяцев при 28˚С. Ассоциации бактерий выделяли путем многократных пересевов накопительной культуры и культивировании при вышеперечисленных условиях. Чистые культуры бактерий выделяли на полноценных агаризованных средах.

Методом накопительного культивирования из техногеннозагрязненных почв, грунтов и донных отложений было выделено около 240 штаммов-деструкторов нафталина и фенантрена. Данные анализа нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК, морфологических, физиолого-биохимических и хемотаксономических особенностей изолятов позволили установить принадлежность выделенных штаммов к родам Arthrobacter, Brevibacterium, Dietzia, Kocuria, Rhodococcus, Streptomyces, Janibacter, Bacillus, Paenibacillus и Pseudomonas.

Бактерии рода Arthrobacter. Восемь штаммов рода Arthrobacter, выделенные из почв района солеразработок, были подробно охарактеризованы. Изоляты имели круглые, выпуклые, гладкие, не прозрачные колонии бледно-желтого цвета; клетки изолятов неподвижные, не образуют спор, обладают четко выраженным жизненным циклом (рис. 8).

Бактерии рода Rhodococcus. Выделены двенадцать бактерий-деструкторов рода Rhodococcus (рис. 9).

Штаммы на полноценной агаризованной среде образовывали разные по морфологии колонии: выпуклые блестящие гладкие кремового цвета с ровным краем, шероховатые матовые кремового цвета с лопастным краем, выпуклые блестящие кремового цвета с ризоидным краем и выпуклые блестящие колонии красного цвета.

Все выделенные бактерии относятся к классу наиболее перспективных биосурфактантов микробного происхождения, ибо они характеризуются низкой токсичностью, легкой биодеградабельностью, устойчивой активностью в экстремальных условиях среды. Известно, что активными продуцентами биосурфактантов являются актинобактерии рода Rhodococcus. Установлено, что данные накопительные культуры в условиях повышенной солености не только могут нормально существовать в таких условиях, но и сохранять способность к разложению углеводородов, ПАУ, ПХБ и прочих соединений.

Накопительные культуры, выделенные в ходе работы, могут быть использованы в решении экологических проблем по очистке почв от химического загрязнения углеводородами, ПАУ, ПХБ и других подобных веществ на следующих предприятиях Пермского края:

1) Нефтедобывающих предприятиях, расположенных на территории Гремячинского, Верхнекамского, Пермского и др. районов.

2) Нефтеперерабатывающих предприятиях - ОАО «Лукойл», нефтехимическом предприятии «Пермнефтеоргсинтез».

3) На предприятиях электроэнергетики – ОАО «Пермэнерго».

4) Химических заводах - ОАО «Уралкалий», ОАО «Сильвинит», «Галоген», ОАО «Бератон».

Алгоритмизация анализа влияний загрязнений и степени воздействия на окружающую среду, выделение предприятий высокого риска по формированию химического загрязнения в настоящий момент находится в разработке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы из отобранных проб были выделены образцы микроорганизмов, способных разрушать ароматические углеводороды и полихлорированные бифенилы при повышенной минерализации (NaCl) ростовой среды.

В результате исследований выделено 8 штаммов бактерий-деструкторов рода Arthrobacter, и 12 бактерий-деструкторов рода Rhodococcus, способных утилизировать различные ароматические и хлорированные углеводороды в условиях повышенного засоления среды. Микробная деструкция ПАУ при повышенной солености среды крайне важна. Микроорганизмы, способные расти и осуществлять деструкцию углеводородов в таких “неблагоприятных” условиях, играют важную роль в биоремедиации экстремально загрязненных объектов окружающей среды. Изучение биодеструкции углеводородов в присутствии повышенных концентраций солей представляет интерес в связи с острой проблемой очистки почв в местах сосредоточения промышленных предприятий по добыче и переработке нефти, соледобычи, а также очистки техногенных сточных вод и высокоминерализованных водоемов, загрязненных токсичными соединениями. Кроме того, исследования галофильных/галотолерантных бактерий и их сообществ, способных разрушать ПАУ в присутствии высокой солености среды, имеют большое фундаментальное значение, поскольку расширяют наши представления о физиологических, молекулярно-биологических особенностях микроорганизмов и характере взаимодействий бактерий в микробных сообществах.

Проблема очистки наземных и водных экосистем, загрязненных токсичными, устойчивыми к разложению и представляющими опасность для здоровья человека химическими соединениями, занимает центральное место в ряду актуальных задач современной экологии.

Для того чтобы представить, насколько масштабны и страшны инциденты такого рода, и насколько важно использовать правильные, заранее рассчитанные технологии их ликвидации, достаточно вспомнить об экологической катастрофе, произошедшей в Мексиканском заливе летом 2010 г на одной из платформ кампании «Бритиш Петролеум». В России при добыче, транспортировке, переработке и использовании нефти и нефтепродуктов ежегодно теряется около 10 млн. тонн «черного золота»!

Нефть – это неоднородное вещество. В ее состав входят соединения, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами, а также тенденцией к биоаккумуляции. Наиболее распространенными и известными науке являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). ПАУ поступают в окружающую среду с разливами нефти, отходами коксохимических, газоперерабатывающих производств и химических предприятий, образуются при неполном сгорании топлива и бытовых отходов.

Еще более опасными для окружающей среды, чем ПАУ, являются полихлорированные бифенилы (ПХБ). ПХБ широко применялись в течение нескольких десятилетий при производстве лакокрасочных материалов, пластификаторов, пестицидов, в электротехнической промышленности. В настоящее время производство и использование ПХБ, как особо стойких органических загрязнителей, запрещено Стокгольмской Конвенцией (рис. 2).

Воздействию вышеперечисленных веществ с учетом путей их поступления в окружающую среду наибольший экологический ущерб несут почвы и водные объекты. Поэтому главной задачей экологов в данном случае является восстановление почв, водных объектов. Наряду с задачами по восстановлению почв, загрязненных этими группами токсикантов, остро стоит проблема детоксикации больших объемов невостребованных коммерческих смесей, созданных на основе хлорированных бифенилов (рис. 3).

Библиографический список

1. Ананьина Л.Н., Алтынцева О.В., Плотникова Е.Г. Изучение сообщества микроорганизмов, выделенного из района солеразроботок // Вестник Пермского университета. Серия биология. – 2005.- Вып. 6.- С. 109-114.

2. Андересон Р.К. Использование микробиологического метода для очистки нефтезагрязненных почв / Р.К. Андересон, Ф.Я. Багаутдинов, Т.Ф. Бойко и др. // Интродукция микроорганизмов в окружающую среду: тез. докл. междунар. конф. М., 1994. С. 10.

3. Алтынцева О.В., Плотникова Е.Г., Демаков В.А. Микробная деструкция полиароматических углеводородов в условиях повышенного засоления среды // 4-й Международный семинар-презентация инновационных научно-технических проектов «Биотехнологии 2000».- Пущино.- 2000.-С. 73.

4. Бердичевская М.В. Особенности физиологии разрабатываемых нефтяных залежей / М.В. Бердичевская // Микробиология. – 1989. - №1. – С.60 – 65.

5. Егорова Д.О., Плотникова Е.Г., Демаков В.А. Биоремедиация почв, загрязненных полихлорированными бифенилами, грамположительными бактериями // Актуальные проблемы микробиологии и биотехнологии: Материалы Международной научной конференции. – Кишинев. – 2009. – С. 24-25.

6. Егорова Д.О., Шумкова Е.С., Демаков В.А., Плотникова Е.Г. Разложение хлорированных бифенилов и продуктов их биоконверсии штаммом Rhodococcus sp. В7а // Прикладная биохимия и микробиология. – 2010. – Т. 46, №6. – С. 644-650.

7. Зайцева Е.А., Осипова Т.А. Изучение биокатализаторов и возможностей их практического использования в рамках федеральной целевой научно-технической программы России «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» // Вестник Московского Университета. Сер.2. Химия. 2006. Т. 47. №1.

8. Иларионов С.А. «Экологические аспекты восстановления нефтезагрязненных почв»

9. Каблов В.Ф., Иощенко Ю.П. Проблема сбора нефти и нефтепродуктов при аварийных разливах

10. Калюжный С.В. «Биотехнология защиты окружающей среды: единство биокаталитических и инженерных подходов»

11. Оборин А.А., Иларионов С.А., Назаров А.В., Хмурчик В.Т., Маркарова М.Ю. «Нефтезагрязненные биогеоценозы»

12. Рыбкина Д.О., Плотникова Е.Г. Исследование способности штаммов-деструкторов бифенила к разложению хлорароматических ксенобиотиков // Материалы международной конференции «Татищевские чтения: Актуальные проблемы науки и практики-2004». – Тольятти. – 2004. – С. 226-230.

13. Шамраев А.В., ШоринаТ.С. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды.



Рубрики (разделы) сайта, содержащие публикации по проблемам организации исследовательской и проектной деятельности школьников:

На нашем сайте, помимо текущего раздела, есть также два других раздела, тоже посвященные исследовательской и проектной деятельности школьников. Это разделы Исследовательские работы и Публикации. Их отличие от текущего раздела в том, что там собраны детские исследовательские работы и публикации педагогов по тематике "полевого изучение природы", т.е. исключительно работы, выполненные или описывающие исследовательскую деятельность школьников В ПРИРОДЕ. Данный же раздел посвящен более общим вопросам организации исследовательской и проектной деятельности.


Внимание! На нашем сайте мы готовы публиковать статьи по вопросам организации экологического образования детей в природе, которые могут быть полезны коллегам по всей стране. Это могут быть проблемные статьи, авторские образовательные программы, методические пособия, нормативно-инструктивные документы и материалы, фотографии, отчеты и т.п. по таким тематикам как:

  • полевые практикумы,
  • экологические образовательные экспедиции,
  • экологические лагеря,
  • конкурсы детских исследовательских работ (проектов),
  • материалы семинаров и конференций,
  • методики полевых исследований (проектной деятельности),
  • детские исследовательские работы (проекты),
  • экологические тропы,
  • "экспедиционная жизнь".

О Вас и Вашем опыте узнает вся Россия, а главное - Вы сможете принести пользу системе экологического образования нашей страны, "вложить свою лепту" в совершенствование форм и методов работы с детьми!

Если Вы готовы поделиться своим опытом с коллегами по всей стране - присылайте свои предложения (кратко опишите свои материалы), мы рассмотрим их и вместе обсудим наиболее оптимальную форму их публикации на нашем сайте.


Практикумы Семинары Вебинары Исследовательская работа Экспедиции и лагеря Экотропы Экологические игры Публикации




Загрузить приложения из магазина Google Play / Play Market

Загрузить приложения из AppStore / iTunes


Экологический Центр Экосистема на Facebook Экологический Центр Экосистема ВКонтакте Ютуб канал Экосистема YouTube EcosystemaRu Скачать приложения Экосистемы ЭкоГид из магазина Google Play / Play Market Скачать приложения Экосистемы ЭкоГид из AppStore / iTunes
Панорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале


Поделиться/Share:
Обращение с посетителям сайта



: ml : [ stl ] [ pp ]
Порекомендуйте нас в "своих" социальных сетях:
- share this page with your friends!
Поддержать сайт / Donate

Экологический Центр Экосистема на Facebook Экологический Центр Экосистема ВКонтакте Ютуб канал Экосистема YouTube EcosystemaRu Скачать приложения Экосистемы ЭкоГид из магазина Google Play / Play Market Скачать приложения Экосистемы ЭкоГид из AppStore / iTunes
Панорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале


© Экологический центр "Экосистема"™, А.С. Боголюбов / © Field Ecology Center "Ecosystem"™, Alexander Bogolyubov, 2001-2017