Ұзақ уақыт сақталған коллекциялық штамдардың деструктивті белсенділігін анықтау
КІРІСПЕ 4
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ 6
ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 6
1.1 Колекциялық штаммдарды сақтау 6
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер және олардың мұнай көмірсутектерінің тотығуындағы рөлі 11
1.3 Мұнаймен ластанған топырақты рекультивациялау 16
1.4 Ашытқылардың морфологиясы және цитологиясы жайлы жалпы мәліметтер 19
1.5 Көмірсутек тотықтырушы ашытқылар, олардың таралуы және мұнаймен ластанған топырақтағы активтілігі 21
2 ЗЕРТТЕУ ОБЬЕКТІЛЕРІ МЕН ӘДІСТЕРІ 26
2.1 Зерттеу обьектілері 26
2.2 Зерттеу әдістері 28
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ 32
3.1 Мұнай тотықтырушы бактериялардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
32
3.2 Бактерия культураларының мұнай тотықтыру белсенділігін мазутпен ластанған топырақта анықтау
35
3.3 Ашытқы саңырауқұлақтарының таксономиялық қасиетттерін анықтау
38
3.4 Ашытқы саңырауқұлақтардың физиологиялық қасиеттерін зерттеу
39
3.5 Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
42
3.6 Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай дисперигирлеу және мұнайды жинау қабілетін анықтау
42
ҚОРЫТЫНДЫ 44
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 45
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ 6
ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 6
1.1 Колекциялық штаммдарды сақтау 6
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер және олардың мұнай көмірсутектерінің тотығуындағы рөлі 11
1.3 Мұнаймен ластанған топырақты рекультивациялау 16
1.4 Ашытқылардың морфологиясы және цитологиясы жайлы жалпы мәліметтер 19
1.5 Көмірсутек тотықтырушы ашытқылар, олардың таралуы және мұнаймен ластанған топырақтағы активтілігі 21
2 ЗЕРТТЕУ ОБЬЕКТІЛЕРІ МЕН ӘДІСТЕРІ 26
2.1 Зерттеу обьектілері 26
2.2 Зерттеу әдістері 28
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ 32
3.1 Мұнай тотықтырушы бактериялардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
32
3.2 Бактерия культураларының мұнай тотықтыру белсенділігін мазутпен ластанған топырақта анықтау
35
3.3 Ашытқы саңырауқұлақтарының таксономиялық қасиетттерін анықтау
38
3.4 Ашытқы саңырауқұлақтардың физиологиялық қасиеттерін зерттеу
39
3.5 Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
42
3.6 Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай дисперигирлеу және мұнайды жинау қабілетін анықтау
42
ҚОРЫТЫНДЫ 44
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 45
Мұнай және мұнай өнімдері қоршаған ортаның кең тараған ластаушылардың бірі болып есептеледі.
Жыл сайын дүние жүзінде 50 млн.тонна мұнай және мұнай өнімдері шығарылып және тасымалданып отырады. Бұл жағдайда қанша сақтық шараларын қатаң сақтағанмен де, қоршаған ортаның мұнай көмірсутектерімен ластанбай қалуы мүмкін емес. Сондықтаған да мұнай мен ластанған қоршаған ортаны қайта қалпына келтіру, бүкіл дүние жүзілік проблемаға айналып отыр.
Осыған байланысты топырақ пен су қоймаларының қалпына келу процестерін жылдамдатуға қабілетті, тазартудың физико-химиялық, әртүрлі механикалық және әсіресе микробиологиялық тәсілдерді дамытуға көп көңіл бөлінуде. Өздігінен тазартудың негізгі агенттері табиғи деструкторлар мен мұнай тотықтырушы ашытқылар болып есептеледі. Бұл таңда топырақ пен су қоймаларын мұнайдан тазартуда микробиологиялық препараттарды дамыту және пайдалануға арналған көптеген жұмыстар жасалуда. Осы биопрепараттар құрамына ашытқы саңырауқұлақтарын пайдалану биотехнологияда соңғы кездері кеңінен қолданылады.
Сондықтан мұнаймен ластанған топырақтардан ашытқы саңырауқұлақтарын бөліп алып және оларды зерттеу үлкен қызығушылық тудырып отыр.
Жұмыстың мақсаты: 4 жыл бойы вазелин майының астында сақталған мұнай тотықтырушы мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай және мұнай өнімдерін тотықтыру және мазутпен ластанған топырақта деструктивті белсеңділігін анықтау.бөліп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганиздерді зерттеу.
Жұмыстың міндеті:
1. Мұнай мен мұнай өнімнің жинауға қабілетілігі бар көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерді және ашытқы саңырауқұлақтардың штамм – деструкторын бөліп алу.
2. Бөліпалынғанколлекциялық штаммдардың морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу.
3. Бөлініп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдердің морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу арқылы идентификациялау.
Жыл сайын дүние жүзінде 50 млн.тонна мұнай және мұнай өнімдері шығарылып және тасымалданып отырады. Бұл жағдайда қанша сақтық шараларын қатаң сақтағанмен де, қоршаған ортаның мұнай көмірсутектерімен ластанбай қалуы мүмкін емес. Сондықтаған да мұнай мен ластанған қоршаған ортаны қайта қалпына келтіру, бүкіл дүние жүзілік проблемаға айналып отыр.
Осыған байланысты топырақ пен су қоймаларының қалпына келу процестерін жылдамдатуға қабілетті, тазартудың физико-химиялық, әртүрлі механикалық және әсіресе микробиологиялық тәсілдерді дамытуға көп көңіл бөлінуде. Өздігінен тазартудың негізгі агенттері табиғи деструкторлар мен мұнай тотықтырушы ашытқылар болып есептеледі. Бұл таңда топырақ пен су қоймаларын мұнайдан тазартуда микробиологиялық препараттарды дамыту және пайдалануға арналған көптеген жұмыстар жасалуда. Осы биопрепараттар құрамына ашытқы саңырауқұлақтарын пайдалану биотехнологияда соңғы кездері кеңінен қолданылады.
Сондықтан мұнаймен ластанған топырақтардан ашытқы саңырауқұлақтарын бөліп алып және оларды зерттеу үлкен қызығушылық тудырып отыр.
Жұмыстың мақсаты: 4 жыл бойы вазелин майының астында сақталған мұнай тотықтырушы мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай және мұнай өнімдерін тотықтыру және мазутпен ластанған топырақта деструктивті белсеңділігін анықтау.бөліп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганиздерді зерттеу.
Жұмыстың міндеті:
1. Мұнай мен мұнай өнімнің жинауға қабілетілігі бар көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерді және ашытқы саңырауқұлақтардың штамм – деструкторын бөліп алу.
2. Бөліпалынғанколлекциялық штаммдардың морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу.
3. Бөлініп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдердің морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу арқылы идентификациялау.
1. Брюханов А.Л., НетрусовА.И. Длительное хранение строго анаэробных микроорганизмов в глицерине. М., 2006. – 205-210 с. http//www.elibrary.ru
2. Герхардт Ф. Методы общей бактериологии. Том 1. Хранение микроорганизмов.–М 2006.-412 с.
3. Приходько Н.А., Есимова А.М. Микроорганизмдер биотехнологиясы. –Алматы: Нур-Принт, 2010. – 534с.
4. Пименова М.Н., Гречушкина Н.Н., Азова Л.Г., Нетрусов А.И. Хранение микроорганизмов. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. – М., -515 с.
5. Шлегель Г. Общая микробиология. – М., 1972. – 320 с.
6. http:www.google.ru/Хранение бактерии.
7. Шоқанов Н., Сағындыкова С., Серікбаева Ф., Микробиология, Алматы, “Арыс”,2003.
8. Р.К Андерсон ВНИИОЭНГ “Биотехнические методы ликвидации загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами”, 1993. С.8-10
9. С.Л.Давыдова, В.И.Тагасов. “Нефть как топливный ресурс и загрязнитель окружающий среды” Учеб.пособие - М.Изд-ва РУДН,2004. С.8-11.
10. Микрозим(tm) “ПЕТРО ТРИТ” Препарат-биодеструктор нефтянного загрязнения. www.coglle.ru
11. И.С.Андреева., Е.К.Емельянова., С.Е.Олькин., И.К.Резникова., С.Н.Загребельный, В.Е.Репин.“Прикладная биохимия и микробиология”, 2007.Том 43.-№2. С.223-228.
12. .Nissen W.Milchforsch.,1930.Том 10. С.30.
13. Кирикова Н.Н. “Микробиология”,1964.Вып. 33.-№3. С.501.
14. Gatellier C “Нефтехимия”, 1963.Том 3.-№5. С.811.
15. Крючкова А.П.,Родионова Г.С., Степаненко В.Г.IX Международный конгресс по микробиологии,М, 1966. С.261.
16. Позмогова И.Н., “Прикладная биохимия и микробиология”,1965.Том 1.-№6. С.606.
17. Квасников Е.И.,Щелокова И.Ф.“Прикладная биохимия и микробиология”,1967.Том 3.-№4. С.464.
18. Takeda I., Iguchi T., Kawamura T., Horigutis., Senon S.Там же, вып. 29.-№9. С.796.
19. Lodder J., Kreder van Rij., N.J.W.The yeasts, a taxonomic study.North-Holland Rub.Co,Amsterdam,1952.
20. Kallio R.E.,Finnerty W.R., Wawzonek S., Kiimstra P.Sympos.Marine Mikrodiol.Springfield (ed),1963.Вып. 111. С.769.
21. Khan M.J.,Ali.,Hall A.N.,Robinson D.S.,Antonio van Leeuwenhoek.S.Microbiol Serol,1964.Том 30.-№4. С.417.
22. Финогенова Г.В.,Беликов В.М., Ермакова И.Т., Мунтян Л.Н.,Лидеман Л.Ф.,Корчемная И.Б.,Лозинова А.Б. “Прикладная биохимия и микробиология”,1966.Том 2.-№2. С.156.
23. Imada J., Pantskhava E., Yamada K. Agric. Biol. Chem (Japan), 1967.Вып. 31.-№2. С.245.
24. Патент США №2697062 кл. 195-3, 1954.
25. Oginos., Wano K., Tamura G., Arima K. Agric. Biol. Chem, 1965.Вып. 29.-№11. С.1009.
26. Чепиго С.В., Бойко И.Д., Гололобов А.Д., Крючкова А.Н., Воробьева Г.И., Рожкова М.И., Фишер П.Н., Покровский В.К., Коротченко Н.И. “Прикладная биохимия и микробиология”, 1967.Том 3.-№5. С.577.
27. Михалева В.В., Захарова С.Н.,IX Международный конгресс по микробиологии. Тезисы докладов, М, 1966. С.268.
28. Таусон Т.А. “Микробиология”, 1939.Том 8.-№7. С.828.
29. Розанова Е.П., Штурм Л.Д. “Микробиология” 1964.Вып. 33.-№1.С.60.
30. Медем В.М., Барменков Я.П., Назаров И.И, Шевцов Д.А., Немкова Н.С. “Химия и технология топлив и масел”, 1965.Том 4. С.31.
31. Иерусалимски Н.Д., Андреева Е. А., Гришанкова Е.Л., Головлев Е.Л., Дорохов В.В., Жукова Л.Н. “Прикладная биохимия имикробиология”, 1965.Том 1.-№2. С.163.
32. Dostalek M., Munk V, Volfova O., Pecka K. Biotechnol. Bioengng, 1968.Том 10.-№1. С.33.
33. Харатьян С.Г, Витт С.В., Романовски Ю.М., Беликов В.М. ДАН СССР, 1967.Вып. 175.-№2. С.372.
34. Патент Японии № 20667 кл. 36А12, 1965.
35. Киреева Н.А., Бакаева М. Д., Галимзянова Н.Ф. “Микология и фитопатология”2006.Том 40.-№1. С.223-247.
36. ООО “Эколайн” . www.rambler.ru
37. .Miller T. L., Johnson M. J.Biotechnol. Bioengng., 1966.Вып. 8.-№4. С.549.
38. Головлева Л.А., Головлев Е.А., и др. Роль косубстратов при микробиологическом окислении изомерных ксилолов культурой Pseudomonasaeruginosa. // Микробиология. 1977. Т.46. №1. С. 5-9.
39. Глазунова А.М., Финогенова Т.В. Активность ферментов цитратного, глиоксилатного пентозофосфатного цикла при синтезе лимонных кислот Candidalypolitica // Микробиология . 1976. Т.45. № 3. С.444-449.
40. Розанова Е.П. Ферментативный аппарат углеводородокисляющих микроорганизмов и модели механизмов соокисления углеводородов.//Успехи микробиологии.1975. № 10. С. 3-26.
41. .Ахмедов АГ., Ильин Н.П., Исмаилов Н.М., Пиковский Ю.И. Особенности деградации тяжелой нефти в светло-коричневых почвах сухих субтропиков Азербайджана. Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. – М.: Наука, 1992. - 227 с.
42. Сидоров Д.Г., Борзенков И.А., и др. Полевой эксперимент по очистке почвы от нефтяного загрязнения с использованием углеводород- окисляющих микроорганизмов. // Прикладная биохимия и микробиология. 1997. Т.33. № 5. С. 497-502.
43. Семенов А.М., Куличевская И.С., и др. Лабораторные тесты для оптимизации интродукции в почву микроорганизмов-деструкторов нефти. // Прикладная биохимия и микробиология. 1998. Т. 34. № 5. С. 576-582.
44. .Роде А.А., Смирнов В.Н. // Почвоведение. Москва.: 1972. с. 480.
45. .Ковриго В.П., Каручева И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. М.: 2000. с. 416.
46. .Егоров Н.С. Практикум по микробиологии. Изд-во МГУ. 1976. с. 56-124.
47. Билай В.И., Коваль Э.З. Рост грибов на углеводородах нефти. 1980 К. Нукова Думка. 520с.
48. Розанова Е.П., Кузнецов С.И. Микрофлора нефтяных месторождении. 1974М.. Наука с 875-877..
49. Корнелли Т.В., Дермичева С.Г., и др. Определение активности углеводородокисляющих бактерий с использованием н- алканов меченых тритием. // Прикладная биохимия и микробиология . 1988. Т. 24. № 2 С. 203-206.
50. Барышникова Л.И., Гриценков В.Г., и др. Биодеградация нефтепродуктов штаммами-деструкторами и их ассоциациями в жидкой среде. //Прикладная биохимия и микробиология. 2001. Т. 37 №.5 С. 542-548.
51. Петрикевич С.В., Довгун Л.М. Ультраструктура дрожжей Candidatropicalis при их выращивании на н-алканах // Микробиология. 1980. Т. 34. № 1. С. 78-81.
52. Сидоров Д.Г., Борзенков И.А., и др. Полевой эксперимент по очистке почвы от нефтяного загрязнения с использованием углеводород- окисляющих микроорганизмов. // Прикладная биохимия и микробиология. 1997. Т.33. № 5. С. 497-502.
53. Коронелли Т.В. Липиды микобактерий и родственных микроорганизмов. 1984. М.: Наука. С. 108-116.
54. Абдуразакова С.Х.., Соломов Х.Т. Пути повышение активности внеклеточной эстеразы, в - фруктофуранозидазы и протеазы внешних дрожжей.// Прикладная биохимия и микробиология. 1975. Т.11. №1. С.30-34.
55. Березин И.В., Бонарцев Г.Н.и др. Образование первичных спиртов и пальмитиновой кислоты при микробиологическом окислении гексадекана.// Прикладная биохимия и микробиология. 1975. Т.11. № 5. С. 653-656.
56. Головлева Л.А., Головлев Е.А., и др. Роль косубстратов при микробиологическом окислении изомерных ксилолов культурой Pseudomonasaeruginosa. // Микробиология. 1977. Т.46. №1. С. 5-9.
57. Глазунова А.М., Финогенова Т.В. Активность ферментов цитратного, глиоксилатного пентозофосфатного цикла при синтезе лимонных кислот Candidalypolitica // Микробиология . 1976. Т.45. № 3. С.444-449.
58. Розанова Е.П. Ферментативный аппарат углеводородокисляющих микроорганизмов и модели механизмов соокисления углеводородов.//Успехи микробиологии.1975. № 10. С. 3-26.
2. Герхардт Ф. Методы общей бактериологии. Том 1. Хранение микроорганизмов.–М 2006.-412 с.
3. Приходько Н.А., Есимова А.М. Микроорганизмдер биотехнологиясы. –Алматы: Нур-Принт, 2010. – 534с.
4. Пименова М.Н., Гречушкина Н.Н., Азова Л.Г., Нетрусов А.И. Хранение микроорганизмов. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. – М., -515 с.
5. Шлегель Г. Общая микробиология. – М., 1972. – 320 с.
6. http:www.google.ru/Хранение бактерии.
7. Шоқанов Н., Сағындыкова С., Серікбаева Ф., Микробиология, Алматы, “Арыс”,2003.
8. Р.К Андерсон ВНИИОЭНГ “Биотехнические методы ликвидации загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами”, 1993. С.8-10
9. С.Л.Давыдова, В.И.Тагасов. “Нефть как топливный ресурс и загрязнитель окружающий среды” Учеб.пособие - М.Изд-ва РУДН,2004. С.8-11.
10. Микрозим(tm) “ПЕТРО ТРИТ” Препарат-биодеструктор нефтянного загрязнения. www.coglle.ru
11. И.С.Андреева., Е.К.Емельянова., С.Е.Олькин., И.К.Резникова., С.Н.Загребельный, В.Е.Репин.“Прикладная биохимия и микробиология”, 2007.Том 43.-№2. С.223-228.
12. .Nissen W.Milchforsch.,1930.Том 10. С.30.
13. Кирикова Н.Н. “Микробиология”,1964.Вып. 33.-№3. С.501.
14. Gatellier C “Нефтехимия”, 1963.Том 3.-№5. С.811.
15. Крючкова А.П.,Родионова Г.С., Степаненко В.Г.IX Международный конгресс по микробиологии,М, 1966. С.261.
16. Позмогова И.Н., “Прикладная биохимия и микробиология”,1965.Том 1.-№6. С.606.
17. Квасников Е.И.,Щелокова И.Ф.“Прикладная биохимия и микробиология”,1967.Том 3.-№4. С.464.
18. Takeda I., Iguchi T., Kawamura T., Horigutis., Senon S.Там же, вып. 29.-№9. С.796.
19. Lodder J., Kreder van Rij., N.J.W.The yeasts, a taxonomic study.North-Holland Rub.Co,Amsterdam,1952.
20. Kallio R.E.,Finnerty W.R., Wawzonek S., Kiimstra P.Sympos.Marine Mikrodiol.Springfield (ed),1963.Вып. 111. С.769.
21. Khan M.J.,Ali.,Hall A.N.,Robinson D.S.,Antonio van Leeuwenhoek.S.Microbiol Serol,1964.Том 30.-№4. С.417.
22. Финогенова Г.В.,Беликов В.М., Ермакова И.Т., Мунтян Л.Н.,Лидеман Л.Ф.,Корчемная И.Б.,Лозинова А.Б. “Прикладная биохимия и микробиология”,1966.Том 2.-№2. С.156.
23. Imada J., Pantskhava E., Yamada K. Agric. Biol. Chem (Japan), 1967.Вып. 31.-№2. С.245.
24. Патент США №2697062 кл. 195-3, 1954.
25. Oginos., Wano K., Tamura G., Arima K. Agric. Biol. Chem, 1965.Вып. 29.-№11. С.1009.
26. Чепиго С.В., Бойко И.Д., Гололобов А.Д., Крючкова А.Н., Воробьева Г.И., Рожкова М.И., Фишер П.Н., Покровский В.К., Коротченко Н.И. “Прикладная биохимия и микробиология”, 1967.Том 3.-№5. С.577.
27. Михалева В.В., Захарова С.Н.,IX Международный конгресс по микробиологии. Тезисы докладов, М, 1966. С.268.
28. Таусон Т.А. “Микробиология”, 1939.Том 8.-№7. С.828.
29. Розанова Е.П., Штурм Л.Д. “Микробиология” 1964.Вып. 33.-№1.С.60.
30. Медем В.М., Барменков Я.П., Назаров И.И, Шевцов Д.А., Немкова Н.С. “Химия и технология топлив и масел”, 1965.Том 4. С.31.
31. Иерусалимски Н.Д., Андреева Е. А., Гришанкова Е.Л., Головлев Е.Л., Дорохов В.В., Жукова Л.Н. “Прикладная биохимия имикробиология”, 1965.Том 1.-№2. С.163.
32. Dostalek M., Munk V, Volfova O., Pecka K. Biotechnol. Bioengng, 1968.Том 10.-№1. С.33.
33. Харатьян С.Г, Витт С.В., Романовски Ю.М., Беликов В.М. ДАН СССР, 1967.Вып. 175.-№2. С.372.
34. Патент Японии № 20667 кл. 36А12, 1965.
35. Киреева Н.А., Бакаева М. Д., Галимзянова Н.Ф. “Микология и фитопатология”2006.Том 40.-№1. С.223-247.
36. ООО “Эколайн” . www.rambler.ru
37. .Miller T. L., Johnson M. J.Biotechnol. Bioengng., 1966.Вып. 8.-№4. С.549.
38. Головлева Л.А., Головлев Е.А., и др. Роль косубстратов при микробиологическом окислении изомерных ксилолов культурой Pseudomonasaeruginosa. // Микробиология. 1977. Т.46. №1. С. 5-9.
39. Глазунова А.М., Финогенова Т.В. Активность ферментов цитратного, глиоксилатного пентозофосфатного цикла при синтезе лимонных кислот Candidalypolitica // Микробиология . 1976. Т.45. № 3. С.444-449.
40. Розанова Е.П. Ферментативный аппарат углеводородокисляющих микроорганизмов и модели механизмов соокисления углеводородов.//Успехи микробиологии.1975. № 10. С. 3-26.
41. .Ахмедов АГ., Ильин Н.П., Исмаилов Н.М., Пиковский Ю.И. Особенности деградации тяжелой нефти в светло-коричневых почвах сухих субтропиков Азербайджана. Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. – М.: Наука, 1992. - 227 с.
42. Сидоров Д.Г., Борзенков И.А., и др. Полевой эксперимент по очистке почвы от нефтяного загрязнения с использованием углеводород- окисляющих микроорганизмов. // Прикладная биохимия и микробиология. 1997. Т.33. № 5. С. 497-502.
43. Семенов А.М., Куличевская И.С., и др. Лабораторные тесты для оптимизации интродукции в почву микроорганизмов-деструкторов нефти. // Прикладная биохимия и микробиология. 1998. Т. 34. № 5. С. 576-582.
44. .Роде А.А., Смирнов В.Н. // Почвоведение. Москва.: 1972. с. 480.
45. .Ковриго В.П., Каручева И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. М.: 2000. с. 416.
46. .Егоров Н.С. Практикум по микробиологии. Изд-во МГУ. 1976. с. 56-124.
47. Билай В.И., Коваль Э.З. Рост грибов на углеводородах нефти. 1980 К. Нукова Думка. 520с.
48. Розанова Е.П., Кузнецов С.И. Микрофлора нефтяных месторождении. 1974М.. Наука с 875-877..
49. Корнелли Т.В., Дермичева С.Г., и др. Определение активности углеводородокисляющих бактерий с использованием н- алканов меченых тритием. // Прикладная биохимия и микробиология . 1988. Т. 24. № 2 С. 203-206.
50. Барышникова Л.И., Гриценков В.Г., и др. Биодеградация нефтепродуктов штаммами-деструкторами и их ассоциациями в жидкой среде. //Прикладная биохимия и микробиология. 2001. Т. 37 №.5 С. 542-548.
51. Петрикевич С.В., Довгун Л.М. Ультраструктура дрожжей Candidatropicalis при их выращивании на н-алканах // Микробиология. 1980. Т. 34. № 1. С. 78-81.
52. Сидоров Д.Г., Борзенков И.А., и др. Полевой эксперимент по очистке почвы от нефтяного загрязнения с использованием углеводород- окисляющих микроорганизмов. // Прикладная биохимия и микробиология. 1997. Т.33. № 5. С. 497-502.
53. Коронелли Т.В. Липиды микобактерий и родственных микроорганизмов. 1984. М.: Наука. С. 108-116.
54. Абдуразакова С.Х.., Соломов Х.Т. Пути повышение активности внеклеточной эстеразы, в - фруктофуранозидазы и протеазы внешних дрожжей.// Прикладная биохимия и микробиология. 1975. Т.11. №1. С.30-34.
55. Березин И.В., Бонарцев Г.Н.и др. Образование первичных спиртов и пальмитиновой кислоты при микробиологическом окислении гексадекана.// Прикладная биохимия и микробиология. 1975. Т.11. № 5. С. 653-656.
56. Головлева Л.А., Головлев Е.А., и др. Роль косубстратов при микробиологическом окислении изомерных ксилолов культурой Pseudomonasaeruginosa. // Микробиология. 1977. Т.46. №1. С. 5-9.
57. Глазунова А.М., Финогенова Т.В. Активность ферментов цитратного, глиоксилатного пентозофосфатного цикла при синтезе лимонных кислот Candidalypolitica // Микробиология . 1976. Т.45. № 3. С.444-449.
58. Розанова Е.П. Ферментативный аппарат углеводородокисляющих микроорганизмов и модели механизмов соокисления углеводородов.//Успехи микробиологии.1975. № 10. С. 3-26.
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті
Қорғауға жіберілді
Биотехнология кафедра-
сының меңгерушісі,
б.ғ.д., профессор _________________________________За ядан Б.К.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: ҰЗАҚ УАҚЫТ САҚТАЛҒАН КОЛЛЕКЦИЯЛЫҚ ШТАМДАРДЫҢ ДЕСТРУКТИВТІ БЕЛСЕНДІЛІГІН АНЫҚТАУ
050701 - Биотехнология мамандығы
Орындаушы
4 курс студенті __________________________ Биримжанова М.Қ
Ғылыми жетекшісі:
б.ғ.д., академик ___________________________ Шығаева М.Х
Норма бақылаушы:
б.ғ.к..доцент __________________________ Садвакасова А.К.
Алматы, 2012
Бітіру жұмысы 50 беттен, 60 әдебиеттер көзінен, 12 кестеден, 9 суреттен тұрады. 9 шет ел әдебиеттен тұрады.
Кілттік сөздер: колекциялық штаммдарды сақтау, ашытқы саңырауқұлақтары, штамм - деструктор, мұнай, мұнай өнімдері, микроорганизмдер, топырақ, мазут, диспергирлеу, мұнайды жинау қабілеті, ластану,биопрепарат.
Жұмысының мақсаты: 4 жыл бойы вазелин майының астында сақталған мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай және мұнай өнімдерін тотықтыру және мазутпен ластанған топырақта деструктивті белсеңділігін анықтау
Бітіру жұмысының міндеті : Мұнай мен мұнай өнімнің жинауға қабілетілігі бар көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерді және ашытқы саңырауқұлақтардың штамм - деструкторын бөліп алу.
Зерттеу обьектілері мен әдістері Теңіздің мұнайымен және мұнай өнімімен ластанған топырақты пайдаланды. Зерттеу әдістеріне дәстүрлі микробиологиялық әдіспен бөліп алынған ашытқы саңырауқулақтарын токсономиялық қасиеттерін, физиологиялық ферментативті қасиеттерін, мұнай тотықтырушы белсенділігін анықтау әдістерін колданылды.
Бітіру жұмысының өзектігі: Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақтан мұнай тотықтырушы микроорганизмдер мен ашытқыларын бөлініп алып ашытқы саңырауқұлақтар штаммдарының деструктивтік белсенділік қасиетін, мұнайды жинау және мұнайды диспергирлеу қабілетімен ерекшелігін зеттеу
Жұмысының нәтижесі: мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған жерлерді Bacillus sp. 105КК, Bacillus sp. 108КС, Pseudomonas sp. 24ГМ туысына жататын бактерия культураларының көмегімен тазалау өте тиімді бағыт деп айта аламыз. Белсенді ашытқы штамдары 5 Теңіз мұнайын тотықтыру белсенділігі жоғары болды. Мұнайды пайдалану мөлшері 43,7 - 42,9 дейін болды. Екі штамм 5М03 және 7СКР мұнайды жинау қасиетін Каспий Теңіз суында өте жоғары болды, К- 7,3 және 5,74 тең.Белсенді ашытқы штамдарының морфологиялық - физиологиялық қасиеттерін зерттей келе: Р20СО штамын - Rhodotorula sp.туысына, МСМ7, 7СА, СМ7, 7СКР штаммдарын - Trichosoron sp. туысына, 5М03 штамын - Rhodosporidium sp. туысына, Ч3 штамын - Exophiliа sp. туысына жатқыздық.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
4
1
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
6
ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
6
1.1
Колекциялық штаммдарды сақтау
6
1.2
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер және олардың мұнай көмірсутектерінің тотығуындағы рөлі
11
1.3
Мұнаймен ластанған топырақты рекультивациялау
16
1.4
Ашытқылардың морфологиясы және цитологиясы жайлы жалпы мәліметтер
19
1.5
Көмірсутек тотықтырушы ашытқылар, олардың таралуы және мұнаймен ластанған топырақтағы активтілігі
21
2
ЗЕРТТЕУ ОБЬЕКТІЛЕРІ МЕН ӘДІСТЕРІ
26
2.1
Зерттеу обьектілері
26
2.2
Зерттеу әдістері
28
3
ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
32
3.1
Мұнай тотықтырушы бактериялардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
32
3.2
Бактерия культураларының мұнай тотықтыру белсенділігін мазутпен ластанған топырақта анықтау
35
3.3
Ашытқы саңырауқұлақтарының таксономиялық қасиетттерін анықтау
38
3.4
Ашытқы саңырауқұлақтардың физиологиялық қасиеттерін зерттеу
39
3.5
Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
42
3.6
Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай дисперигирлеу және мұнайды жинау қабілетін анықтау
42
ҚОРЫТЫНДЫ
44
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
45
КІРІСПЕ
Мұнай және мұнай өнімдері қоршаған ортаның кең тараған ластаушылардың бірі болып есептеледі.
Жыл сайын дүние жүзінде 50 млн.тонна мұнай және мұнай өнімдері шығарылып және тасымалданып отырады. Бұл жағдайда қанша сақтық шараларын қатаң сақтағанмен де, қоршаған ортаның мұнай көмірсутектерімен ластанбай қалуы мүмкін емес. Сондықтаған да мұнай мен ластанған қоршаған ортаны қайта қалпына келтіру, бүкіл дүние жүзілік проблемаға айналып отыр.
Осыған байланысты топырақ пен су қоймаларының қалпына келу процестерін жылдамдатуға қабілетті, тазартудың физико-химиялық, әртүрлі механикалық және әсіресе микробиологиялық тәсілдерді дамытуға көп көңіл бөлінуде. Өздігінен тазартудың негізгі агенттері табиғи деструкторлар мен мұнай тотықтырушы ашытқылар болып есептеледі. Бұл таңда топырақ пен су қоймаларын мұнайдан тазартуда микробиологиялық препараттарды дамыту және пайдалануға арналған көптеген жұмыстар жасалуда. Осы биопрепараттар құрамына ашытқы саңырауқұлақтарын пайдалану биотехнологияда соңғы кездері кеңінен қолданылады.
Сондықтан мұнаймен ластанған топырақтардан ашытқы саңырауқұлақтарын бөліп алып және оларды зерттеу үлкен қызығушылық тудырып отыр.
Жұмыстың мақсаты: 4 жыл бойы вазелин майының астында сақталған мұнай тотықтырушы мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай және мұнай өнімдерін тотықтыру және мазутпен ластанған топырақта деструктивті белсеңділігін анықтау.бөліп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганиздерді зерттеу.
Жұмыстың міндеті:
1. Мұнай мен мұнай өнімнің жинауға қабілетілігі бар көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерді және ашытқы саңырауқұлақтардың штамм - деструкторын бөліп алу.
2. Бөліп алынған коллекциялық штаммдардың морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу.
3. Бөлініп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдердің морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу арқылы идентификациялау.
Зерттеу обьектілері мен әдістері Зерттеу объекті ретінде Теңіздің мұнай және мұнай өнімдерінен ластанған топырақты пайдаланды. Жұмыс барысында дәстүрлі микробиологиялық әдіспен микроорганизмдер мен ащытқы саңырауқулақтарын токсономиялық қасиеттерін, физиологиялық ферметативті қасиеттерін, мұнай тотықтыру белсенділігін анықтау әдістерін қолданылды.
Жұмыстың өзектілігі: Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақтан мұнай тотықтырушы микроорганизмдер мен ашытқыларын бөлініп алып ашытқы саңырауқұлақтар штамдарының деструктивтік белсенділік қасиетін, мұнайды жинау және мұнайды диспергирлеу қабілетімен ерекшеленді зеттеу.
Жұмысының нәтижесі: мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған жерлерді Bacillus sp. 105КК, Bacillus sp. 108КС, Pseudomonas sp. 24ГМ туысына жататын бактерия культураларының көмегімен тазалау үлкен жетістікке қол жеткізер және өте тиімді бағыт деп айта аламыз. Белсенді ашытқы штамдары 5 Теңіз мұнайын тотықтыру белсенділігі жоғары болды. Мұнайды пайдалану мөлшері 43,7 - 42,9 дейін болды. Екі штамм 5М03 және 7СКР мұнайды жинау қасиетін Каспий Теңіз суында өте жоғары болды, К- 7,3 және 5,74 тең.Белсенді ашытқы штамдарының морфологиялық - физиологиялық қасиеттерін зерттей келе: Р20СО штамын - Rhodotorula sp.туысына, МСМ7, 7СА, СМ7, 7СКР штаммдарын - Trichosoron sp. туысына, 5М03 штамын - Rhodosporidium sp. туысына, Ч3 штамын - Exophiliа sp. туысына жатқызды
Практикалық маңызы: Мұнай және мұнай өнімдері топыраққа түскенде экологиялық тепе-теңдік ауытқиды, ал ол өз кезегінде микрофлораның функциясының активтілігін, құрылымын өзгертіп және биоценоздың активтілігін төмендетеді. Мұнаймен ластану күнен күнге көбеюде. Осыған байланысты топырақ пен су қоймаларының қалпына келу процестерін жылдамдатуға қабілетті, тазартудың физико-химиялық, әртүрлі механикалық және әсіресе микробиологиялық тәсілдерді дамытуға көп көңіл бөлінуде. Өздігінен тазартудың негізгі агенттері табиғи деструкторлар мен мұнай тотықтырушы ашытқылар болып есептеледі Мұнаймен ластанған топырақ микроорганизмдер санының өзеруін ғана емес, сонымен қатар олардың түрлерінің әртүрлілігіне алып келеді.сондықтан көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер мен ақытқылар мұнай мен ластаушыларды тазалауда қолдануда.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1. ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
3.1 Колекциялық штаммдарды сақтау
Коллекциялық штаммдарды сақтау аз уақыт сақтау және ұзақ уақытқа сақтау болып бөлінеді.
Коллекциялық штаммдарды аз уақытқа сақтау әдістері
Субкультивирлеу. Субкультиверлеу әдісі дәстүрлі әдәстін бірі. Субкультиверлеу дегеніміз - мерзімді әдіспен жаңадан жаңа қоректік ортаға отырғызады. Отырғызу мерзімі мен интервалы микрооганизмдерге қолдануына мен түріне, коректік орта құрамы мен ішкі жағжайдайына байланысты. Кейбір микрооганизмдерді бірнеше кун аралықта отырғызады кейбіреулерін бірнеше апта немесе бірнеше айдан кейін отырғызады.
Осы әдісті дұрыс жасалуы үшін мынандай талаптарга сай жасалу:
1. Сәйкес келетин қолайлы ортада
2. Оптимальді температура сақтау
3. Отырғызатын дақылдардын тазалығы
4. Қолайлы орта
Микроорганизмдердін коллекциялық штамдарын негізінде минералды ортада өсіреді. Себебі олардын өсу қарқындылығы минералды ортада төмендейді. Бірақ кейбір бактерияларды коплексті ортада өсірген колайлы болып келеді кейде кейбір бактерияларды арнайы касиеттерінін сақталынып калуы үшін күрделі қосылыстарды қосады. Комплексті коректік ортада көбірек қайталанып отырғызылу тиіс, себебі бактериялардын тез өседі және коректік орта тез ластанады.
Оптималды температурада сактау. Ең қарапайым микроорганизмдердін дақылдарды сақтау бөлме температурасында штативте немесе арнайы құрастырылған сақтауға арналған бокстерде. Бұндай жерлерде сақтау ардайым бақылауда болуы тиіс. Ардайым бақылау болмаса дақылдар құрғап кетуін ал лабораториянын температурасын бір қалыпты сақтамаған жағдайда дақылдыр температуранын аутқуынан нашарлайды. Дақылдардын кеуіп кетуін азайту үшін айналмалы қақпасы бар резиналы қаппен қапталған пробирканыны беткі қабаты парафинмен қапталады. Микроорганизмдердің өсу қарқындылығын төмендету үшін тоңазытқышта t-5-8◦C-та сақтайды. Тоңазытқышта 3-5 айға дейін сақтауға мүмкіндік береді.
Қайталап отырғызу режимі. Қайталап отырғызу жиілігі тәжірибелік жолмен анықтайды. Селекциялық нұсқауы болдырмау үшін отырғызылу жиілігі көп болғаны жөн. Дақылдын жоғалып кетпеуі үшін дақылды 2-ден сақтау керек. Дақылды ардайым отырғызған кейін тазалығын тексеру керек. Дақылды тазалығын бояумен бояу арқылы қандай да болсын өзгерсінін жок па бар ма білу ушін жасалады. Қайталап отырғызған кезде жалғыз колонияларды алу керек емес. Өйткені жалғыз колонияны алғанда селекциялық мутанттар өсіп кетуі керек. Қайталап отырғызу кемшілігі залалдануы кауіпі, дұрыс емес штаммдардын сақталуы, дұрыс емес қапталуы, дақылдың жоғалтуы және арнайы сақтайтын жерлері болуы керек. Қайталап отырғызар алдында бактериялардың таза дақылын алып өсіреді. Содан кейін таза дақылды қайта отырғызу әдісімен сақтайды
Минералды майларда мерзімді сақтауға қарағанда бірнеше айларға, бірнеше жылдарға сақтауға мүмкіндік береді. Бірақ майдын стерилдігінін төмендігінен дақылдардың залалсыздануы мүмкін. Майды кептіргіш шкафтарда 170◦С 1-2 сағатқа автоклавтау бұл әдісіне келмейді. Дақылдарды қиғаш агарда немесе сұйық ортада өсіреді. Дақылдын белгілі бір мөлшерде өскеннен кейін 2 см-ден көп емес минералды майды үстіне құйылады. Кеуіпкетпеу үшін және метаболитикалық белсендігін төмендету үшін пробиркаларды тігінен тоңазытқышта сақтайды. Дақылдын сақталуы мен тазалығын тексеру үшін белсенділік кабілеттігін тексерді. Майдың астындағы дақылды жаңадан жаңа қоректік ортаға отыргызуға болады. Отырғызу инкуляционды инемен, ал алынған дақылдарды қайтадан үстіне май құйуға болады. Инемен күйдірген кезде майдын тамшылары сыртқа шашырап кетпеуі тиіс. Егер қоректік орта мен дақыл залалданған болса дақылды бір қоректік ортада бірнеше аптаға сақтайды.
Қарапайым мұздату. Мұздатылған камераларда немесе кәдімгі тоңазытқышта 0 ◦С тан -20◦С дейін сақтау болмайды өйткені жасушаларына зиян келтіру мүмкін. Кейбір бактерияларды -20◦Ста 6 айдан 2 жылға дейін сақтауға береді.
Топырақта. Споратүзуші гететрофты бактерияларды бірнеше жылдарға залалсызданған топыракта сақтауда болады. Топырақ автоклавта бірнеше екі күн екі сағат залалсызданады. Споралардың иакуляттарын пробиркаға залалсызданған топыраққа енгізеді. Бөлме температурасына суығанша сақтаймыз. Суығаннан кейін стерилді резинкамен жауып тоңазытғышта сақтаймыз.
Қағазда сақтау. Ең қарапайым және ынғайлы сақтау әдісімен сызықшалы немесе диск күйінде стерильді түрде фильтр қағазында сақтайды. Бұл әдіс дақылдың қасиетін бақылау үшін қолдануга жөн. Бір пробиркада бір дақылдың бірнеше диск сақтауға болады.Бұл әдісті жасау жолдары: Залалсыздандырған қағазды сұйықтықтын ішіне 108 жасушамл сіндіреді де, ауада немесе ваккумде кептіреді. Бактериялар ваккумде сақталса жақсы сақталады. Сызықша мен дисктерді бекірілген пробиркаларда экикаторда немесе кағаздар арасында залалсыданған мөлдір пласмасса сақтайды. Егер эксикаторды тоңазытқышта сақтаса сақталу мерзімі ұзарады.
Желатин. Көптеген микроорганизмдерді әсіресе гетеротрофты бактерияларын тамшылы немесе дискті желатинде сақтауға сақтайды. Негізінде мұндай бактерияларды -20◦Ста сақтаған дұрыс болады.
Қысқа мерзімді сақтау маңызы. Микроорганизмдерді қысқа уақыт сақтау көптеген әдістері бар. Әр микрооганиздердің колекциялық штаммдарға өзіне әдісті қолданылады. Микроорганизмдердің қолданылатын мақсатына, фенотиптік қасиетіне, лабароториялық жағдайына құрылғылар мен лабарторияда істейтін кәсіпкерлердің дәрежесине байланысты микрооганизмдерді сақтау тәсәлін қолданады, микроорганизмдерді. Лабораторияларда микроорганизмдерді аз уақытта сақтау екі аптадан
3 жылға дейін сақтауға мүмкін (кесте1)
Кесте1- . Коллекциялық штаммдардың сақтау мерзімі
Туыс
Микроорганизмдер өсуіне арналған коректік орталар
Сақтайтын жағдайлар
Микроорганизмдерді сақтау мерзімі
Azotobacter sp
Эшби-агар қ.о.
Майсыз
3 ай
Azotobacter
--
Май астында
--
Bacillus
ЕПА
Майсыз
2 жыл
Bacillus
--
Май астында
1 жыл 2 ай
Bacterium sp
--
Майсыз
3 ай
Bacterium sp
--
Май астында
3 ай
Microccocus
Глицирин бар ЕПА
Майсыз
3 ай
Microccocus
--
Май астында
2 жыл
Sarcinasp
--
Майсыз
3 ай
Sarcinasp
--
Май астында
6 ай
Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтау әдістері
Мұздатылған күйінен кептіру. Мұздатылған күйінен кептіру немесе лиофилизация ең экономия жағынан тиімді микроорганизмдер мен бактерияларды ұзақ уакыт сактау мүмкіндік береді. Көптеген бактерияларды 30 жыл сақтауға мүмкіндік береді. Бұл әдіспен аз мөлшерімен ампулада сақтауға болады. Жалпы лиофилизация деген сублимациялық жолмен төменгі қысымда мұздатылған суспензиянан суды бөліп алу әдісі болып саналады кептірілген жасушалар егер оларды ауадан, ылғалдан және жарықтан қорғаса олар ұзақ уақыт сақталады. Кез келген кезде кайтадан калпына келтіруге болады. Лиофилизация әртүрлі әдіспен артүрлі материалмен жасайды. Көбінесе лиофилизацияны центрофугалау мен алдын ала қатыруда қолданылады.
Құрылғылар. Лиофилизация үшін қарапайым және күрделі құрылғылар қолданылады. Өндіру мен дақылдарды сақтау қандай жүйені қолданылатына байланысты. Бірақ жақсы нәтижелерді де қарапайым жүйелермен де алуға болады.(Сурет1)
Ампула. Ампулалар әр түрлі формада және көлемді болады. Көбінесе жасушаларды лиофилизациялау негізгі екі түр. Ең әртүрлі форманың және мөлшерлердің ампулалар болып жатыр; лиофилизация жиі басқа үшін екі негізгі түр қолданып жатыр. Лиофильді жасушаларды қайтадан орнына келтіруге болады.
Өмір сүруге мүмкіндігі тексеру. Осы әдістін микроорганизмдерге қаншалықты тиімді екендігін анықтау үшін өмір сүру мүмкіндігін лиофилизация әдісіне дейін, кезінде, содан кейін тексереді. Қандай бір өзгерістер пайда болғанын анықтау үшін лиофилизация әдісін бақылайды.
Сурет 1 - Коллекциялық штаммдарды сақтауға арналған құрылғылар
Ультроқатыру. Бактериялардың кейбір түрлері лиофилизациялауға келмейді. Оларды сұйық азотта (196◦С) немесе буда (150х) жақсы шектеуші резуварларда сақталады. Бактериялық жасушаларды мұздатқышта өте төмен температурада (Revco-70◦С) сақтауға болады.
Сұйық азотта сақтау. Бұл әдіспен микрооганизмдерді сақтау қымбат болып келеді. Бірақ дақылды ұзақ сақтағанда өз бағасын өтейді. Бірнеше мұздатқышта сақтайды.
Ампула. Әртүрлі ампулалар шығарылады. Әйнектен жасалған ампулалардан басқа залалсыздандырылған полипропиленді пробиркалар қолдынуға болады. Сұйық азотта сақтау кезінде екі түрлі криопротекторлар қолданады. Бірінші глицерин және диметилсульфоксид бұлар клетка мембранасынан жақсы өтеді сондықтан бұлар жасушаның ішінде және жасуша сырттында салқындатудан қорғайды. Екінші түріне келсек бұл сахароза, лактоза, глюкоза, декстран, поливинилпирролидон және полигликоль. Криопротекторларды түрлерін таңдау микроорганизмдердің түрі мен қасиетін байланысты. Глицин мен ДМС 15 минут автоклавта залалсыздандырады. Жаңадан штаммдарды қатырар алдында олардың криопротекторларға әсерін тексеріп алады.
Дақылды дайындау. Бактериялардың қатырудан кейін өмірсүру қасиеті физиологиялық қасиетіне байланысты болып келеді сұйық қоректік ортада өсіргенде микроорганизмдерге сай келетін қоректік орталада өсіреді. Ампулаларға салып тоңазытқышта -75 тен 200 С температурада сақтайды. Дақылды құйар алдында ампуларды тоңазытқышта -4С та салқындатады.
Дистельденген суда немесе 1% NaCl сұйылтуында сақтау. Микроорганизмдердіалдын ала қоретік орталарда өсіріліп алады. Сосын дистилденген суда сұйылтады. Суспензияны залалсызданған пробиркаларға құйылады. Сақтауға арналған құрылғылар әр түрлі болады. Ол сақтайтын микроорганизмдерге және әдісіне байланысты. Лиофилизациялық кептіргіштер карапайым түрлердің бірі болып саналады. Лиофильдеуге арналған құрылғылар әр түрлі болып келеді құрылғылар ең қарапайым қымбат еместен бастап күрделі мыңдаған доллардан тұратын құрылғылар кездеседі. Коллекциялық штаммдарды сақтағанда қандай құрылғыларды қолданғанына байланысты. Бірақ кейде қарапайым құрылғылардан да жақсы нәтижелер алуға болады. Криопротекторлар. Криопротектерлер түрлері көп. Мысалы ретінде сұйық азота сақтағанда глицин мен диметилсульфоксид (ДМС ) сақтайды. Глицинде сақтау ДМС-ке караганда көптеген микроорганиздерді сақтауға мүмкін. Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтау маңызы. Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтау өндірісте өнімдерді сақтауға мүмкіндік береді. Коллекциялық штаммдарды көптеген салаларда қолданылады. Медицинада, дәрілік препараттар дайындауда, экологиялық биотехнология коршаған ортаны тазалауда қолданылады. Коллекциялық штаммдарды сақтағанда сақталатын коллекциялық штаммдардың ластанып кетпеуі қауіпі бар екендігін ескерген жөн. Сондықтан сақтағанда өте сақ болуы керек. Лиофилизденде құрғақ, салқын және күннен қорғалған жерлерде сақталу керек. Коллекциялық штамдарды ұзақ уақыт сақтауға әртүрлі қоректік орталар қолданылады. (2-Кесте) Дұрыс коректік орта құрамы мен түрін таңдау микроорганизмдер сақтау сапасы мен ұзақтылығы байланысты.
Кесте 2-. Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтауға арналған әртүрлі қоректік орталар құрамы
номер
Қоректік орта құрамы
Құрамы
Мөлшері мг
1
Майсызданған сүт қ.о
Глюкоза
7
Майсыз. сүт
100
2
Майсызданған сүт қ.о
NH4C1
0,5 г;
аскорбиновая кислота
0,5 г;
тиомочевина
0,5 г.
3
Ет пептонды желатин
Желатина
1г
Сахароза
10г
Дистелденден су
100г
3.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер және олардың мұнай
көмірсутектерінің тотығуындағы рөлі
Мұнай және мұнай өнімдері экожүйедегі ең кең тараған ластанғыштардың бірі. Осыған орай қазіргі уақытта топырақтың мұнай және мұнай өнімдерімен ластануы тез өсуде. Ал бұл біздің қоршаған ортадағы маңызды мәселелердің бірі болып отыр. Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану топырақ биоценозының өзгеруіне әкеліп соғады. Ал ол топырақтың өнімділігін түсіреді. Бұл ортада ластанудың өздігінен қайта қалпына келуі үшін 10-25 жыл өтеді. Осыған байланысты 90-жылдардың ортасында экологиялық-биотехнологияның жаңа бағыты қалыптасты. Бұл бағыт табиғи ортадағы биоремедиация (биологиялық қалпына келтіру) деген атты иеленді. Биоремедиация технологиясын мұнай құйылыстарында, яғни топырақтағы қажетсіз және улы заттарды жою үшін қолданды [1].
Мұнай-көмірсутектердің табиғи қосындыларының бірі. Мұнай құрамына күкірт, азот және оттегінің басқа да қосылыстары кіреді. Жер шарының әр түрлі аудандарындағы органикалық қалдықтар жиналған жерлерде мұнай кендері пайда болды. Осы жағдайды іске асыратын басты қызметті микроорганизмдер атқарды. 2000 метр тереңдіктегі мұнай кендеріндегі жиналған қалдықтардың 1 га-да 10-нан 100 млн-ға дейін бактериялар кездеседі. Олар автотрофты организмдерге жатады.
Қазіргі кезде зерттеулерге сүйенсек, көмірсутекті тотықтырушы микроорганизмдер табиғатта кең таралғаны анықталған.
Жалпы дүние жүзінде мұнай және мұнай өнімдерімен шығарушы өнеркәсіптерге микробиологиялық жолмен мұнай өнімдерін тазатуы және мұнай көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің орны ерекше болып келеді [2, 3].
Көміртегін тотықтырушы микроорганизмдер табиғатта кең тараған. Қоршаған ортада көмірсутекті тотықтырушы микроорганизмдердің болуы экологиялық маңызды фактордың болып келеді. Қоршаған ортаның көмірсутегімен ластану деңгейі ұлғайған жағдайда, көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің экологиялық маңызы өседі.
Ең алғаш 1905 жылы Майелемнің басқаруымен мұнайды тотықтыратын саңырауқұлақ гифтарының парафин пленкаларын пайдалануын зерттеп, дәлелдеу арқылы бастаған болатын. Арасында бір жыл салып, яғни 1906 жылы Ран топырақтан минералды тұздар қоректік орталарда көмірсутектің жалғыз көзі ретінде парафинді тотықтыратын саңырауқұлақты алды [4].
Топыраққа микроорганизмдерді жеке және оларды азотты, фосфорлы қоректік заттармен қосып енгізу торырақтың активтілігін арттырады. Осыған байланысты оның активтілігін арттыру нәтижесі, мұнайдың биологиялық ыдырауын тездетеді [5, 6, 7].
Көмірсутек тасмалдаушы микроорганизмдер мұнайдың органикалық қосылыстарын өсуі мен көбеюіне субстрат ретінде қолдануға қабілетті. Дәл осы организмдердің әсері ету нәтижесінде мұнайдың күрделі көмірсутектері қарапайым заттарға ыдырайды [8].
Микроорганизмдердің көмірсутек тотықтыру қабілетінің негізінде мұнай және оның өңделген өнімдерімен ластанған топырақтың қалпына келуінің биологиялық технологиясы жасалынды [9].
Көмірсутек ыдыратушы микроорганизмдер топырақтағы, судағы заттарммен тіршілік етеді. Бұл организмдерге қай жерде мұнаймен ластанған орта бар, сол жер өздерінің дамуына қолайлы жағдай болып табылады [10].
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің саны мен түрінің әр түрлілігі және ортаның мұнаймен ластануының арасында тығыз байланыс бар. Сонда мұнаймен ластанған теңіз жағалауындағы суда 5 - 50 пайызға дейін микроорганизмдер жеке көмірсутектер мен олардың қоспаларын тотықтыруға қабілетті. Топырақтағы мұнай және мұнай өнімдерінің құрамы мен концентарциясы кең көлемде өзгеріп ортырады. Осыған байланысты топырақтағы мұнай және мұнай өнімдерінің құрамы дәл анықтаудағы біркелкілік әдісі әлі дәлелденбеген. Лабораториялық жағдайларда түрлі ұйымдастықпен топырақтағы мұнайдың құрамын анықтауда төмендегі әдістерді ұсынды:
oo органикалық (корбанатсыз) көмірсуды құрғақ әдісімен анықтау;
oo спектр ауданындағы спектрофотометрияның инфроқызылмен анықтау;
oo спектр ауданындағы люминецентті - битуминологиялық анализ;
oo спекр ауданындағы люминецентті анализді ультрокүлгін және қысқа көлемде анықтау;
oo газ сұйықтық хоромотография және хромота масспектрометрия, сонымен қатар т.б.
Мұнайдың қатысы бар процестердің барлығы маңызды экологиялық қауіп туғызады. Шынында да мұнайды бақылап табудан бастап және мұнай өнімдерін қолдануға дейін осы кезеңдердің барлығы белгілі бір шамада қоршаған ортаның қатты ластануына, адамдардың денсаулығына кері әсер етуіне апарып соғады [11-18].
Шикі мұнай табылған жерде және оны тасмалдау жолында анторпогендік ластанудың негізгі бір түрі болып саналады. Оны қайта өңдеуде көптеген өнімдер мен жеке компоненттері өндірістік өнеркәсіптерде және күнделікті жұмыста кеңінен қолдаданды [19]. Мұнайдың ашық сулар мен топырақта, жерасты суының гаризонтында, атмосфераның жер қабатында және тұрғын үйлерде, өнеркәсіпорындарында табылуына байланысты қоршаған ортаның жалпы органикалық ластанудың негізгі бөлігін құрайды [19-21].
Мұнай және оның өңделген өнімдерімен ластанған топырақтың табиғи жағдайда қалпына келуі физика-химиялық (жарық, температураның, желдің т.б. әсерлері), биологиялық тотығу арқылы жүреді. Мұнайдың тасмалдау жылдамдығы биологиялық процестердің өту қарқындылығына байланысты болады [21-22]. Гетеротрофты микроорганизмдер гетеротрофты микрофлораның бөлігі ретінде мұнай көмірсутектерді қарқынды тасмалдайтындықтары белгілі [3].
Бұрын табиғат адамдарға қауіп төндірсе, ал қазіргі таңда керісінше адамдар табиғатқа залалын тигізуде. Адамдар ойланбай істеген жұмыстарының нәтижесінде табиғатқа биологиялық қауіп төндіріп келеді.
Мұнайды қазып алу, тасымалдау және сақтау технологияларын дұрыс орындалмағандықтан ол біраз мөлшерде азаяды. Әлемде мұнайды қазіргі кездегідей көп мөлшерде қазып алу нәтижесінде жылына 50 млн. тоннадан астам қоршаған ортаға төгіліп отырады. Осыған байланысты мұнаймен ластану мәселесі тек қазып алынған және мұнайды өңдейтін аудандарға ғана тән сипат емес. Нақтырақ айтсақ кез-келген қала немесе аудан аталған мәселеге душар болуы мүмкін. Мұнайдың әртүрлі апаттарының нәтижесінде қоршаған ортаға төгілуі, өздігінен қалпына келтіру процесі ұзақ 15-20 жылдам уақытқа созылатын шөлейтті жерлердің қалыптасуына әкеліп соғады [25].
Көмірсутегін пайдаланушы микроорганизмдер табиғатта өте кең тараған. Ортада көмірсутектердің жиналуы, әртүрлі қолайлы жағдайлардың әсерінен көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің қарқынды дамуын жүзеге асырады [13]. Сонымен, табиғатта көмірсутектер және оның өнімдері де жиі кездеседі. Мысалы, өсімдік жайырлары негізінен ретенді қатардағы көмірсутектерден тұрады, ал балауыз көмірсутектердің спирт пен эфирдің қоспасы түрінде болады. Көптеген көмірсуткетер құрамына қарай күрделі немесе оңай ыдырайды.
Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдер микроценоздың қарапайым мүшесі болғандықтан, әртүрлі таксономиялық топтарға жатады. Олар мұнай өнімдерімен қатты ластанған жерлерде көп мөлшерде кездеседі. Кейбір мұнаймен қатты ластанған аудандарда олардың саны аз болуы мүмкін. Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің санының жоғары болуы көмірсутектермен ластану деңгейін көрсетпейді, табиғи экожүйелердің өздігінен тазару процестерінің қарқындылығының сапалық деңгейіне алғы шарт қана болып табылады [14,15]. Мұнайдың барлық белгілі деструктор-бактериялары аэробты және факультативті-анаэробты микроорнагнизмдерге жатады. Олардың ішінде топырақта едәуір тұрақты тіршілік ететін бактерияларға Pseudomonas, Rhodococcus, Arthrobacter, Mycobacterium, Bacillus, Micrococcus, Nocardia және Achromobacter туыстары жатады.
Қазақстанда мұнай өңдеу және тасмалдау өнеркәсіптерінің қарқынды жұмыс істеу нәтижесінде топырақтың мұнаймен ластануы, сараптамалық бағалаулар бойынша бірнеше жүздеген мың гектарға жетеді. Ал мұнай өтетін құбырлардың апаты нәтижесінде мұнайдың төгілуі миллиондаған тоннаға бағаланады. Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану биоценоздардың кері өзгеруіне әкеп соғады. Мұнайдың өте жоғары деңгейде төгілуі топырақ немесе ландшафтың өнімділігін толығымен жылдам төмендетеді. Соған байланысты, әртүрлі тіршілік ету орталарының мұнаймен ластануынан тазарту үшін әртүрлі физико-химиялық және биологиялық әдістер қолданады. Бірақ аталған алғашқы екі фактордың әсерінен мұнай және мұнай өнімдерінің толық деструкциясы жүрмей, тек белгілі бір құрамында ғана өзгеріс болады. Қоршаған ортаның өздігінен тазарту процестерін комплексті түрде пайдалануда мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің көмірсутектерді көміртегінің жалғыз көзі ретінде пайдалану қабілеттілігі, олардың ең негізгі экологиялық маңызды қасиеттердің болуы органикалық дүниеден ерекшеленеді.
Соңғы жылдары топырақтың табиғи микрофлорасының белсенділігін арттыруға, соның ішінде топырақты ауамен қамтамассыз ету, азотты қорек көзімен қамтамассыз ету, эмульгаторларды қосу жолдарында арналған мақалалар көптеп жарық көруде. Микробиологиялық тазалаудың эффективтілігі ластаушы заттың көлеміне, оның ерігіштігіне, аэробты микроорганизмдердің аэрациялау жағдайында және минералды элементтермен қоректенуімен қамтамассыз етілуіне байланысты болады.
Мұнаймен лаастанған топырақты қопсыту, жырту, айдау сияқты агротехникалық әдістер топырақтағы мұнайдың биодеградирлеу процесін арттыратын қолайлы факторларға жатады. Осыдан келіп, көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің тіршілік етуінің қарқыны артып, мұнайдың ұшқыш фракциялары булана ұшады, топырақтың кесек болып қатқан бөлігі азайып, су - ауа режимі, топырақтың қуыстылығы және биохимиялық белсенділігі жақсарады.
Мұнаймен ластанған топырақты қалпына келтірудегі агротехникалық әдістердің бірі, ластанған топырақты таза топырақпен араластыру. Ластанған топырақты таза топырақпен араластырғаннан кейін топырақтың биологиялық және физикалық қасиеті жақсарып, ары қарай ауылшаруашылығына қажетті өсімдіктерді өсіруге жарамды жерлерге айналдыратын, шөптесін өсімдіктердің қалыпты өсіп дамуына толығымен жарамды болатындығын көрсетті.
Мұнаймен ластанған топыраққа азотты қорек көзі және қопсытқыш ретінде бұршақ сабанын салу, мұнайдың уыттылығын төмендетіп, топырақ микрофлорасының дамуын артырады және топырақтағы сукцессиялық процестерді жақсартты.
Топырақтың мұнаймен ластаудан кейінгі бұзылғын биологиялық белсенділігін қалпына келтіру үшін биогумусты салу оның биологиялық және микробиологиялық белсенділігіне қолайлы әсер жасайды.
Топырақты мұнай өнімдерінен тазалау мақсатында ластанған аймақты қопсытумен қатар, минералды тыңайтқыштарды және мұнаймен ластанған топырақтан бөлініп алынған мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің жинақталған культураларын бірге салу ұсынылады. Бұнда жинақталған культуралар әртүрлі түрлердің қатынасы мен түрлік құрамы сондай маңызды емес. Мұнаймен ластануды тоқтату үшін топырақтың су өткізетін қабатын мұнайдың таралған перпендикуляр бағытында арық қазу, сосын әр қабатты минералды тыңайтқыштар мен мұнай тотықтырушы микроорганизмдерді араластырып, қазылған топыраққа қайтадан салу ұсынылады.
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің негізінде топырақты мұнайдан тазарту үшін бактериалық препараттар дайындалуда. Қазіргі кезде қоршаған ортаны мұнаймен ластанудан тазарту мақсатында бактерияның бір ғана түрінен жасалған биопрепараттармен қатар көмірсутектердің кең спектірін ыдыратуға қабілетті аралас культураларды да іс жүзінде қолдануда.
Топырақты мұнай және оның өнімдерінен тазарту үшін адамдар жануарларға зиянсыз микроорганизмдердің арнайы штамдарының аралас культураларынан тұратын Noggits препаратын ұсынуда. Препарат топырақты мазутты, дизельді жағармайды, бензинді, керосинді, әртүрлі фенолдар мен формальдегидтерді ыдыратуға негізделген. Препарат мұнай өнімдерімен ластанған жерлерге микроорганизмдердің жетуін қамтамасыз ететін, сонымен бірге бактериялар үшін оттегі мен қорек көзі ретінде болатын көпіршік күйінде салынады.
Шикі мұнаймен ластанған топырақты тазалау үшін құрамында арнайы мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің штамдары бар Деворойл препаратының мүмкінділігі зерттелді. Препарат тәжірибенің барлық үлгілерінде әртүрлі ластану деңгейіндегі мұнайды тотықтырады. Девон мұнайы 60-180 м3га дейін, бобриков мұнайын 120 м3га дейін тотықтырды. Микроорганизмдердің көмірсутегін тотықтыру белсенділігінің жоғары көрсеткіші препатартты қосқаннан кейін алғашқы үш айда байқалды. Екі жылдық тазалау қорытындысы бойынша 60 м3га мұнай бір үлгіде үш ай уақыт мерзімде топырақтағы мұнайдың мөлшері 78,8 % төмендеумен қатар, топырақтың фитоуыттылығында айтарлықтай азайғанын көрсетеді. Далалық тәжірибелер Деворойл препаратымен қара топырақты жерлерді мұнайдан ластаудан тазартуда, оның құрамына кіретін микроорганизмдердің көмірсутегін тотықтыру белсенділігі жағарлағанын көрсетеді. Далалық тәжірибелердегі препараттың ең жоғарғы мұнай тотықтыру белсенділігі алғашқы үш айға сәйкес келеді. Мелиоранттардың, әсіресе ағаш үгіндісі препараттардағы микроорганизмдердің санының жоғарлауын тұрақты сақтауды қамтамассыз ететіндіктен топырақтағы мазуттың деструкциялану деңгейін жоғарылауын қабілеттендіреді.
Мұнаймен ластанған топырақты тазалау үшін Лестан биопрепараттарын лабораториялық және далалық тәжірибелерде тексеру жүргізілді. Аталған препарат құрамына микробтық компонент және адсорбенттер кіреді. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауды биокөпіршік түрінде ластанған аймақтарды суару және препаратты топыратқты қопсыту арқылы құрғақ күйінде қосу сияқты әртүрлі әдістері зерттелінді. Топырақты Лестан биокөпіршік түрінде өңдеу нәтижесінде көмірсутектердің микробиологиялық деструкциясын қарқындаттыруын көрсететін мәліметтер алынды. Тазалау деңгейі 35 тәуліктен соң 89 бар күрделі 91-95% жетті. Препаратты құрғақ күйінде пайдалану 48 тәуліктен соң тазалану деңгейі 73% жеткенін көрсетті. Аталған препарат ортаның жағдайымен температураның өзгеруіне төзімді болады.
Л.В. Понамарев зерттеулерінде мұнаймен ластанған топырақты тазалауға арналған БИОСЭТ препаратын ұсынады. Оның негізі микроб ассоциациясынан құралған, оның ішінде үш аэробты микроорганизм, екеуі (Arthrobacter) туысына жататын микроорганизм болса, біреуі (Micrococcus) туысына жататын микроорганизм тобы болып саналады. Препарат көмірсутегінің биоыдырауын және биотасмалдауын қамтамассыз етеді 27.
Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазарту үшін Родобел-Т препараты жасалынды. Бұл экологиялық зиянсыз препарат қоршаған ортаны мұнай және оның өнімдерінен тазарту үшін ұсынылғандықтан мұнай, дизельді жағармай, мазут және т.б. мұнайдың ауыр өнімдерін (гудрон, битум) ыдыратуға қабілеті зерттелінді. Препарат мұнай көмірсутектерін белсенді пайдалнатын микроорганизмдер бірлестіктерінен тұрады.
3.3 Мұнаймен ластанған топырақты рекультивациялау.
Басқа антропогендік әсерге қарағанда, мұнаймен ластаған аудандар ортаға бір қалыпты емес қатты ауыртпалық әкеледі. Сонымен қатар ол реакция қарқынды жүреді. Мұндай жағдайда экожүйені қалпына келтіру өте қиын.
Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақты қалпына келтіру үшін биотехнологиялық әдістер қолданылады. Анализ нәтижелерінің негізіне сүйене отырып, осы техникалық әдістерді бірнеше топтарға бөледі. Агротехникалық, фитологиялық және биологиялық әдістер перспективті болып табылады. Олар жан-жақты қарастыруға негізделген: топырақ микрофлорасын активтендіру; минералды және органикалық тыңайтқыш ретінде биогенді элементтерді енгізу; әртүрлі жасыл өсімдіктердің санын көбейтіп енгізу.
Агротехникалық әдіс ең қолайлы фактор болып табылады. Топырақтағы мұнай биодеградация процесін қарқындатады. Осы кезде көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер қарқынды тіршілік етеді; мұнайдың ұшатын фракциялары ұшып кетеді; топырақ бөліктерінің бұзылуы азаяды; сулы ауа режимі жақсарады және оның биохимиялық активтілігі жоғарлайды.
Агротехникалық әдістің бір түрі мұнаймен ластанған топырақтарды таза топырақ үлгілірімен араластыру болып табылады. Зерттеуледің көрсетуі бойынша екеуін араластырған соң шөптесін өсімдіктердің дамуына және өсуіне қолайлы екені анықталды. Сонымен қатар олар топырақтың биологиялық және сулы-физикалық қасиеттерін жақсартады.
Топырақтағы мұнайдың биологиялық ыдырау жылдамдығына температура рН, ылғал сияқты экологиялық факторлар үлкен әсер етеді. Топырақтағы мұнай және мұнай өнімдері ыдырау үшін кейбір зерттеушілер 180С градус, ал басқа авторлардың нәтижелері бойынша 20-370С градус температурады оптимальді болып табылады.
Көптеген авторлар мұнай деградациясын жылдамдату үшін целлюлоза қалдықты құрамдарды қолдануды ұсынады. Сонымен қатар агротехникалық әдіс мұнаймен ластанған топырақтың физико-химиялық жағдайын өзгертіп, топырақтардағы микроорганизмдердің тіршілік етуіне қолайлы орта жасайды. Агротехникалық әдіс-мұнаймен ластанған топырақты, ондағы жүріп жатқан микробиологиялық процестің оптималды жолы арқылы биологиялық активтілікті қалпына келтіреді.
Фитологиялық әдісті қолданғанда, мұнаймен ластанған топырақтың биологиялық және сулы-физикалық құрамы жақсарады, азоттық қорек қалпына келеді. Мұнаймен ластанған топыраққа бұршақ тұқымдастарды және шөптесін өсімдіктерді еккенде көмірсутектердің ыдырауы жылдамдаған.
Соңғы жылдары агротехникалық және фитологиялық әдістерді қолданып топыраққа активті заттарды, адосрбенттерді, тыңайтқыштарды енгізеді. Осы заттарды енгізгенде топырақтың микробиологиялық активтілігі қарқынды жүреді. Топырақтың мұнаймен ластануы диспергивті мұнаймен тікелей байланысты. Негізінде осы заттар топырақ микрофлорасына үлкен әсер етеді. Сонымен қатар олар активті деструкторларды тауып, микроорганизмдердің активтілігін көтеріп, мұнай және мұнай қалдықтарымен ластанған топырақты активті түрде тазалауға көмектеседі.
Осы биологиялық әдістің бірінде мұнаймен ластаған топырақты тазалауда активті деструктор көмірсутегі бар микроорганизмдерден тұратын препараттарды қолданады. Ластанған топыраққа таза культураны енгізгенде алифатикалық, ароматикалық тотығу жүзеге асады, бұл оның биологиялық процестерінің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Ластанған экожүйелердегі мұнай және мұнай өнімдері деградациялау әдістерінің ең тиімді және пайдалы әдісі - биологиялық немесе микробиологиялық әдіс. Ол жоғарыда айтылған технологияларға қосымша немесе негізгі жағдайларға альтернативті болып табылады.
Табиғи пайдалы қазбаларды, мұнай мен газды шығару кезінде топырақ қабаттары мен ластанған табиғи ландшафтарды бұлдіру кездеседі. Бұл үлкен жүк техникаларын пайдалану және мұнай, мұнай өнімдері және соған сәйкес зиянды заттардың жерге төгуімен байланысты болады. Сонымен қаттар өндірісте белсенді түрде мұнай өнімдерін пайдалану топырақ пен судың мұнай өнімдерінмен ластануынан пайда болатын экологиялық мәселелерді тудырады. Топырақ пен судың мұнай өнімдерінің кез келген типтерімен ластануы оның құрамындағы микроорганизмдердің жекелеген топтарының ара қатынасын бұзады: метаболизмнің бағытын өзгертеді; тыныс алу; азотофиксация, нитрификация процестеріне кері әсерін тигізіп, оларды басады. Топырақ және суда табиғи түрде мұнай өнімдерінің жайылуы топырақта бактериялардың таралуы өте жай қарқынмен жүреді. Дүниежүзілік тәжірибеде биоремедиация технологиясы кең қолданылады. Топырақ немесе судың ластанған бөлімшесін концентрленген көміртегін тотықтырушы микроорганизмдердің биопрепараттарын ендіру, олардың микробиологиялық белсенділіктерін артырып аз ғана уақытта ластаушыларды жойып, өмірге қабілетті бактерияларға айналады. Көптеген тәжірибелер көрсеткендей биопрепаттарадың топырақ процесін зерттеу барсыныда көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдерді қолдану мұнаймен ластанған топырақтың метабализм қызметін жақсартады, соның ішінде гидролитті және ферменттердің белсенділігін арттырады.
Әр елдің зерттеушілері топырақта мұнай және мұнай өнімдерінің қауіпсіз мөлшерінің болуын зерттеуде. Бұл әртүрлі эксперементтер жүргізілген климаттық және сол жердің топырақ жағдайларына байланысты болады. Микроорганизм-деструкторларды топыраққа енгізудің ең тиімділігі олардың өмірге қабілеттілігін қамтамасыз еткен жағдайда байқалады [27]. Биологиялық әдістерді қолдану ластанған экожүйедегі мұнай және мұнай өнімдерінің деградациясын тиімді амалы болып табылады.
Топыраққа мұнайдың төгілуі, оның техногендік ластауына әкеледі. Оны қалпына келтіру үшін алдымен ондағы мұнайдың трансформациясын бақылау керек. Мұнайдың трансформациялау сатыларын білсек, оның жерді қай деңгейде ластағаның, қалай жерді қалпына келтіруге болатынын анықтаймыз.
Биодеградация - биоценоздарды регенерацияға әкеледі. Бұл микроорганизмдердің азаюына соқтырады.
Мұнаймен ластану кезінде экологиялық үш факторларға әсер етеді:
а) мұнайдың күрделілгі, уникалды құрамы, әрқашанда өзгеру жағдайында;
б) экожүйенің күрделігі, гетерогенді құрамы, құрылысы;
в) сыртқы факторлардың көптүрлілігі және өзгергіштігі.
Осыдан қарап, топырақтың мұнаймен ластануын осы үш факторлармен байланыстырып бақылау керек.
Мұнай - әртүрлі компоненттерден құралған, жоғары ұйымдасқан субстанция. Ол топырақты ұзақ уақыт бойы деградациялайды. Басты абиотикалық факторлардың трансформациясы - ультракүлгін сәулелер. Мұнайдың жерге сіңу жылдамдығы бес, не одан да көп кезеңге бөлінеді (жерді қайта қалпына келтіру уақытына байланысты).
Эксперимент түрінде жердің өзін - өзі мұнайдан тазалауын байқап көрейік. Мысалы: Орал маңы және Батыс Сібір топырағындағы мұнайдың деградациялау кезеңдері:
1-ші кезең (1-1,5 жыл). Көміртегінің булануы, ультракүлгін сәулелер. Бірінші жылдың соңында н - алкандар жоғалады. Жаңа жағдайға бейімделу процесі жүреді.
2 - ші кезең (3-4 жыл). Мұнай құрамының өзгеруі. Микроорганизмдердің күрт өсуі, соңғы уақытында - кемуі.
3 - ші кезең (58-62 ай). Мұнай қалдықтарының жойылуы.
Бірақ барлық жерде мұндай кезеңдер бірдей емес. Ол жердің климатына байланысты.
Батыс Сібірдегі Федоровск мұнай табу жері. Мұнай топыраққа әр түрлі табиғи зоналарға төгілді: орманды, орта және оңтүстік тайга. Мұнайдың құрамы, топыраққа сіңген, периодты түрде бақыланды. Үш айдан кейін топырақта мұнай ластануы азайып, оның химиялық құрамы өзгереді. Қошаған ортаның деградациясының қауіпті алты рангісін бөлуге болады.
Басында айтқанымыздай топырақ мекендеушілері оның құнарлылығын байытады. Топырақтың флорасы мен фаунасына енген мұнай қандай қауіпке әкелетінін елестеуге болады. Мұнайдың ластануы жаңа экологиялық жағдайлардың пайда болуына әкеліп, табиғатты көптеген өзгерістер жүреді. Жалпы айтқанда - микроорганизм санының өзгеруі тағы басқалары.
Топырақтағы мезафауна тіршілігін түгелдей жояды. Ал кейбір микроорганизмдердің саны күрт өзеді.
Экологиялық жағдайдың өзгеруі өсімдіктердің фотосинтездік белсендігін арттырады. Эксперимент жүзінде оңтүстік тайга жерінде ластауының 20лм кезінде топырақ ферменттерінің белсенділігінің азаюы байқалады.
1.4. Ашытқылардың морфологиясы және цитологиясы жайлы жалпы мәліметтер
Ашытқы клеткаларының пішіні әртүрлі келеді: шар тәрізді,жартылай шар тәрізді,сопақша,ұзарған,цилиндр тәрізді,лимон тәрізді. Көлемдері де түрленеді: ұсақтарының диаметрі 1,5-2,0 мкм, ұзындығы 3-5мкм; ірі клеткаларының диаметрі 8-10 мкм, ұзындығы 11-18 мкм.
Вегативті көбеюдің үш түрі белгілі. Олар бөліну және бүршіктену, бүршіктеніп бөліну. Бұл Saccharomycetaceae тұқымдастың тармақтарға бөлуге қажетті таксономиялық критерий.
Көбею аналық клетканың жан-жағында бүршіктер пайда болуы арқылы жүреді. Клеткалық қабық голобластикалық және гетеробла-стикалық бөлшектену арқылы пайда болады. Аскомицеттілерде голобластикалық бүршіктену тән, яғни клеткалық қабықтың қалыптасуына аналық клетканың клеткалық қабығының барлық қабаттары қатысады. Ол бүршік қалыптасатын зонадағы аналық клетка қабықшасы мен плазмолема арасында орналасқан сақиналық құрылымнан қалыптасады.
Базидиомицеттілерге тән гетеропластикалық бүршіктенуге бүршіктің қабықшасы аналық клетканың клеткалық қабықшаның ішкі қабаттарының созылуынан пайда болады. Ол ажыраулардан ілгері шығып, өсіп, буршіктің клеткалық қабығының сыртқы қабатын қалыптастырады.
Бүршіктену кезінде клеткалар аналық клеткадан бөлінбеуі мүмкін, олар шоқ немесе клеткаларын тізбегін түзеді де жалған гифтердің қалыптасуына әкеледі. Ол примитифті және дифференциацияланған псевдомицелий болуы мүмкін.
Нағыз мицелий тек бөлініп, көбейетін ашытқыларда болады. Гифтердің бас жағы үздіксіз өсіп, әр түрлі көлемді бұтақтар өседі, көлденең қалқа тарылмайды. Базидиомицетті ашытқыларға тоғасы бар мицелийдің пайда болуы тән.
Базидиомицетті ашытқыларға жай саңылаулы және үшкірленген шеттер немесе долипоралы септалар тән. Саңылау екі жағынан парейтосомамен жабылуы мүмкін. Соңғысы пимитифті немесе перфорленген болады.
Эндоспоралар - гифтің не клетканың ішінде шектелетін вегетативті клеткалар. Олар Сandida, Trichosporon, Cryptococcus ашытқыларында болады. Кейбір ашытқы түрлерінде (Сandida albicans, C. Tropicalis, Meychnikowia туысының өкілдері, кейде Trichosporon және Cryptococcus) қалың қабатты , жыныссыз көбейетін споралар - хламидоспоралар қалыптасады, олар интеркалярлы не терминалды пайда болады. Құрамында майлар болғандықтан тіршілік қабілеттігін тыныштық күйінде жақсы сақтайды. Баллистоспорлардың пайда болуы - Sporobolamyces, Bullera, Sporidiobolus туыстарына тән. Вегетативті клеткалардың ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті
Қорғауға жіберілді
Биотехнология кафедра-
сының меңгерушісі,
б.ғ.д., профессор _________________________________За ядан Б.К.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: ҰЗАҚ УАҚЫТ САҚТАЛҒАН КОЛЛЕКЦИЯЛЫҚ ШТАМДАРДЫҢ ДЕСТРУКТИВТІ БЕЛСЕНДІЛІГІН АНЫҚТАУ
050701 - Биотехнология мамандығы
Орындаушы
4 курс студенті __________________________ Биримжанова М.Қ
Ғылыми жетекшісі:
б.ғ.д., академик ___________________________ Шығаева М.Х
Норма бақылаушы:
б.ғ.к..доцент __________________________ Садвакасова А.К.
Алматы, 2012
Бітіру жұмысы 50 беттен, 60 әдебиеттер көзінен, 12 кестеден, 9 суреттен тұрады. 9 шет ел әдебиеттен тұрады.
Кілттік сөздер: колекциялық штаммдарды сақтау, ашытқы саңырауқұлақтары, штамм - деструктор, мұнай, мұнай өнімдері, микроорганизмдер, топырақ, мазут, диспергирлеу, мұнайды жинау қабілеті, ластану,биопрепарат.
Жұмысының мақсаты: 4 жыл бойы вазелин майының астында сақталған мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай және мұнай өнімдерін тотықтыру және мазутпен ластанған топырақта деструктивті белсеңділігін анықтау
Бітіру жұмысының міндеті : Мұнай мен мұнай өнімнің жинауға қабілетілігі бар көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерді және ашытқы саңырауқұлақтардың штамм - деструкторын бөліп алу.
Зерттеу обьектілері мен әдістері Теңіздің мұнайымен және мұнай өнімімен ластанған топырақты пайдаланды. Зерттеу әдістеріне дәстүрлі микробиологиялық әдіспен бөліп алынған ашытқы саңырауқулақтарын токсономиялық қасиеттерін, физиологиялық ферментативті қасиеттерін, мұнай тотықтырушы белсенділігін анықтау әдістерін колданылды.
Бітіру жұмысының өзектігі: Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақтан мұнай тотықтырушы микроорганизмдер мен ашытқыларын бөлініп алып ашытқы саңырауқұлақтар штаммдарының деструктивтік белсенділік қасиетін, мұнайды жинау және мұнайды диспергирлеу қабілетімен ерекшелігін зеттеу
Жұмысының нәтижесі: мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған жерлерді Bacillus sp. 105КК, Bacillus sp. 108КС, Pseudomonas sp. 24ГМ туысына жататын бактерия культураларының көмегімен тазалау өте тиімді бағыт деп айта аламыз. Белсенді ашытқы штамдары 5 Теңіз мұнайын тотықтыру белсенділігі жоғары болды. Мұнайды пайдалану мөлшері 43,7 - 42,9 дейін болды. Екі штамм 5М03 және 7СКР мұнайды жинау қасиетін Каспий Теңіз суында өте жоғары болды, К- 7,3 және 5,74 тең.Белсенді ашытқы штамдарының морфологиялық - физиологиялық қасиеттерін зерттей келе: Р20СО штамын - Rhodotorula sp.туысына, МСМ7, 7СА, СМ7, 7СКР штаммдарын - Trichosoron sp. туысына, 5М03 штамын - Rhodosporidium sp. туысына, Ч3 штамын - Exophiliа sp. туысына жатқыздық.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
4
1
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
6
ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
6
1.1
Колекциялық штаммдарды сақтау
6
1.2
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер және олардың мұнай көмірсутектерінің тотығуындағы рөлі
11
1.3
Мұнаймен ластанған топырақты рекультивациялау
16
1.4
Ашытқылардың морфологиясы және цитологиясы жайлы жалпы мәліметтер
19
1.5
Көмірсутек тотықтырушы ашытқылар, олардың таралуы және мұнаймен ластанған топырақтағы активтілігі
21
2
ЗЕРТТЕУ ОБЬЕКТІЛЕРІ МЕН ӘДІСТЕРІ
26
2.1
Зерттеу обьектілері
26
2.2
Зерттеу әдістері
28
3
ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
32
3.1
Мұнай тотықтырушы бактериялардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
32
3.2
Бактерия культураларының мұнай тотықтыру белсенділігін мазутпен ластанған топырақта анықтау
35
3.3
Ашытқы саңырауқұлақтарының таксономиялық қасиетттерін анықтау
38
3.4
Ашытқы саңырауқұлақтардың физиологиялық қасиеттерін зерттеу
39
3.5
Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай тотықтыру белсеңділігін анықтау
42
3.6
Ашытқы саңырауқұлақтардың мұнай дисперигирлеу және мұнайды жинау қабілетін анықтау
42
ҚОРЫТЫНДЫ
44
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
45
КІРІСПЕ
Мұнай және мұнай өнімдері қоршаған ортаның кең тараған ластаушылардың бірі болып есептеледі.
Жыл сайын дүние жүзінде 50 млн.тонна мұнай және мұнай өнімдері шығарылып және тасымалданып отырады. Бұл жағдайда қанша сақтық шараларын қатаң сақтағанмен де, қоршаған ортаның мұнай көмірсутектерімен ластанбай қалуы мүмкін емес. Сондықтаған да мұнай мен ластанған қоршаған ортаны қайта қалпына келтіру, бүкіл дүние жүзілік проблемаға айналып отыр.
Осыған байланысты топырақ пен су қоймаларының қалпына келу процестерін жылдамдатуға қабілетті, тазартудың физико-химиялық, әртүрлі механикалық және әсіресе микробиологиялық тәсілдерді дамытуға көп көңіл бөлінуде. Өздігінен тазартудың негізгі агенттері табиғи деструкторлар мен мұнай тотықтырушы ашытқылар болып есептеледі. Бұл таңда топырақ пен су қоймаларын мұнайдан тазартуда микробиологиялық препараттарды дамыту және пайдалануға арналған көптеген жұмыстар жасалуда. Осы биопрепараттар құрамына ашытқы саңырауқұлақтарын пайдалану биотехнологияда соңғы кездері кеңінен қолданылады.
Сондықтан мұнаймен ластанған топырақтардан ашытқы саңырауқұлақтарын бөліп алып және оларды зерттеу үлкен қызығушылық тудырып отыр.
Жұмыстың мақсаты: 4 жыл бойы вазелин майының астында сақталған мұнай тотықтырушы мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай және мұнай өнімдерін тотықтыру және мазутпен ластанған топырақта деструктивті белсеңділігін анықтау.бөліп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганиздерді зерттеу.
Жұмыстың міндеті:
1. Мұнай мен мұнай өнімнің жинауға қабілетілігі бар көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерді және ашытқы саңырауқұлақтардың штамм - деструкторын бөліп алу.
2. Бөліп алынған коллекциялық штаммдардың морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу.
3. Бөлініп алынған көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдердің морфологиялық, дақылдық қасиеттерін зерттеу арқылы идентификациялау.
Зерттеу обьектілері мен әдістері Зерттеу объекті ретінде Теңіздің мұнай және мұнай өнімдерінен ластанған топырақты пайдаланды. Жұмыс барысында дәстүрлі микробиологиялық әдіспен микроорганизмдер мен ащытқы саңырауқулақтарын токсономиялық қасиеттерін, физиологиялық ферметативті қасиеттерін, мұнай тотықтыру белсенділігін анықтау әдістерін қолданылды.
Жұмыстың өзектілігі: Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақтан мұнай тотықтырушы микроорганизмдер мен ашытқыларын бөлініп алып ашытқы саңырауқұлақтар штамдарының деструктивтік белсенділік қасиетін, мұнайды жинау және мұнайды диспергирлеу қабілетімен ерекшеленді зеттеу.
Жұмысының нәтижесі: мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған жерлерді Bacillus sp. 105КК, Bacillus sp. 108КС, Pseudomonas sp. 24ГМ туысына жататын бактерия культураларының көмегімен тазалау үлкен жетістікке қол жеткізер және өте тиімді бағыт деп айта аламыз. Белсенді ашытқы штамдары 5 Теңіз мұнайын тотықтыру белсенділігі жоғары болды. Мұнайды пайдалану мөлшері 43,7 - 42,9 дейін болды. Екі штамм 5М03 және 7СКР мұнайды жинау қасиетін Каспий Теңіз суында өте жоғары болды, К- 7,3 және 5,74 тең.Белсенді ашытқы штамдарының морфологиялық - физиологиялық қасиеттерін зерттей келе: Р20СО штамын - Rhodotorula sp.туысына, МСМ7, 7СА, СМ7, 7СКР штаммдарын - Trichosoron sp. туысына, 5М03 штамын - Rhodosporidium sp. туысына, Ч3 штамын - Exophiliа sp. туысына жатқызды
Практикалық маңызы: Мұнай және мұнай өнімдері топыраққа түскенде экологиялық тепе-теңдік ауытқиды, ал ол өз кезегінде микрофлораның функциясының активтілігін, құрылымын өзгертіп және биоценоздың активтілігін төмендетеді. Мұнаймен ластану күнен күнге көбеюде. Осыған байланысты топырақ пен су қоймаларының қалпына келу процестерін жылдамдатуға қабілетті, тазартудың физико-химиялық, әртүрлі механикалық және әсіресе микробиологиялық тәсілдерді дамытуға көп көңіл бөлінуде. Өздігінен тазартудың негізгі агенттері табиғи деструкторлар мен мұнай тотықтырушы ашытқылар болып есептеледі Мұнаймен ластанған топырақ микроорганизмдер санының өзеруін ғана емес, сонымен қатар олардың түрлерінің әртүрлілігіне алып келеді.сондықтан көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер мен ақытқылар мұнай мен ластаушыларды тазалауда қолдануда.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1. ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
3.1 Колекциялық штаммдарды сақтау
Коллекциялық штаммдарды сақтау аз уақыт сақтау және ұзақ уақытқа сақтау болып бөлінеді.
Коллекциялық штаммдарды аз уақытқа сақтау әдістері
Субкультивирлеу. Субкультиверлеу әдісі дәстүрлі әдәстін бірі. Субкультиверлеу дегеніміз - мерзімді әдіспен жаңадан жаңа қоректік ортаға отырғызады. Отырғызу мерзімі мен интервалы микрооганизмдерге қолдануына мен түріне, коректік орта құрамы мен ішкі жағжайдайына байланысты. Кейбір микрооганизмдерді бірнеше кун аралықта отырғызады кейбіреулерін бірнеше апта немесе бірнеше айдан кейін отырғызады.
Осы әдісті дұрыс жасалуы үшін мынандай талаптарга сай жасалу:
1. Сәйкес келетин қолайлы ортада
2. Оптимальді температура сақтау
3. Отырғызатын дақылдардын тазалығы
4. Қолайлы орта
Микроорганизмдердін коллекциялық штамдарын негізінде минералды ортада өсіреді. Себебі олардын өсу қарқындылығы минералды ортада төмендейді. Бірақ кейбір бактерияларды коплексті ортада өсірген колайлы болып келеді кейде кейбір бактерияларды арнайы касиеттерінін сақталынып калуы үшін күрделі қосылыстарды қосады. Комплексті коректік ортада көбірек қайталанып отырғызылу тиіс, себебі бактериялардын тез өседі және коректік орта тез ластанады.
Оптималды температурада сактау. Ең қарапайым микроорганизмдердін дақылдарды сақтау бөлме температурасында штативте немесе арнайы құрастырылған сақтауға арналған бокстерде. Бұндай жерлерде сақтау ардайым бақылауда болуы тиіс. Ардайым бақылау болмаса дақылдар құрғап кетуін ал лабораториянын температурасын бір қалыпты сақтамаған жағдайда дақылдыр температуранын аутқуынан нашарлайды. Дақылдардын кеуіп кетуін азайту үшін айналмалы қақпасы бар резиналы қаппен қапталған пробирканыны беткі қабаты парафинмен қапталады. Микроорганизмдердің өсу қарқындылығын төмендету үшін тоңазытқышта t-5-8◦C-та сақтайды. Тоңазытқышта 3-5 айға дейін сақтауға мүмкіндік береді.
Қайталап отырғызу режимі. Қайталап отырғызу жиілігі тәжірибелік жолмен анықтайды. Селекциялық нұсқауы болдырмау үшін отырғызылу жиілігі көп болғаны жөн. Дақылдын жоғалып кетпеуі үшін дақылды 2-ден сақтау керек. Дақылды ардайым отырғызған кейін тазалығын тексеру керек. Дақылды тазалығын бояумен бояу арқылы қандай да болсын өзгерсінін жок па бар ма білу ушін жасалады. Қайталап отырғызған кезде жалғыз колонияларды алу керек емес. Өйткені жалғыз колонияны алғанда селекциялық мутанттар өсіп кетуі керек. Қайталап отырғызу кемшілігі залалдануы кауіпі, дұрыс емес штаммдардын сақталуы, дұрыс емес қапталуы, дақылдың жоғалтуы және арнайы сақтайтын жерлері болуы керек. Қайталап отырғызар алдында бактериялардың таза дақылын алып өсіреді. Содан кейін таза дақылды қайта отырғызу әдісімен сақтайды
Минералды майларда мерзімді сақтауға қарағанда бірнеше айларға, бірнеше жылдарға сақтауға мүмкіндік береді. Бірақ майдын стерилдігінін төмендігінен дақылдардың залалсыздануы мүмкін. Майды кептіргіш шкафтарда 170◦С 1-2 сағатқа автоклавтау бұл әдісіне келмейді. Дақылдарды қиғаш агарда немесе сұйық ортада өсіреді. Дақылдын белгілі бір мөлшерде өскеннен кейін 2 см-ден көп емес минералды майды үстіне құйылады. Кеуіпкетпеу үшін және метаболитикалық белсендігін төмендету үшін пробиркаларды тігінен тоңазытқышта сақтайды. Дақылдын сақталуы мен тазалығын тексеру үшін белсенділік кабілеттігін тексерді. Майдың астындағы дақылды жаңадан жаңа қоректік ортаға отыргызуға болады. Отырғызу инкуляционды инемен, ал алынған дақылдарды қайтадан үстіне май құйуға болады. Инемен күйдірген кезде майдын тамшылары сыртқа шашырап кетпеуі тиіс. Егер қоректік орта мен дақыл залалданған болса дақылды бір қоректік ортада бірнеше аптаға сақтайды.
Қарапайым мұздату. Мұздатылған камераларда немесе кәдімгі тоңазытқышта 0 ◦С тан -20◦С дейін сақтау болмайды өйткені жасушаларына зиян келтіру мүмкін. Кейбір бактерияларды -20◦Ста 6 айдан 2 жылға дейін сақтауға береді.
Топырақта. Споратүзуші гететрофты бактерияларды бірнеше жылдарға залалсызданған топыракта сақтауда болады. Топырақ автоклавта бірнеше екі күн екі сағат залалсызданады. Споралардың иакуляттарын пробиркаға залалсызданған топыраққа енгізеді. Бөлме температурасына суығанша сақтаймыз. Суығаннан кейін стерилді резинкамен жауып тоңазытғышта сақтаймыз.
Қағазда сақтау. Ең қарапайым және ынғайлы сақтау әдісімен сызықшалы немесе диск күйінде стерильді түрде фильтр қағазында сақтайды. Бұл әдіс дақылдың қасиетін бақылау үшін қолдануга жөн. Бір пробиркада бір дақылдың бірнеше диск сақтауға болады.Бұл әдісті жасау жолдары: Залалсыздандырған қағазды сұйықтықтын ішіне 108 жасушамл сіндіреді де, ауада немесе ваккумде кептіреді. Бактериялар ваккумде сақталса жақсы сақталады. Сызықша мен дисктерді бекірілген пробиркаларда экикаторда немесе кағаздар арасында залалсыданған мөлдір пласмасса сақтайды. Егер эксикаторды тоңазытқышта сақтаса сақталу мерзімі ұзарады.
Желатин. Көптеген микроорганизмдерді әсіресе гетеротрофты бактерияларын тамшылы немесе дискті желатинде сақтауға сақтайды. Негізінде мұндай бактерияларды -20◦Ста сақтаған дұрыс болады.
Қысқа мерзімді сақтау маңызы. Микроорганизмдерді қысқа уақыт сақтау көптеген әдістері бар. Әр микрооганиздердің колекциялық штаммдарға өзіне әдісті қолданылады. Микроорганизмдердің қолданылатын мақсатына, фенотиптік қасиетіне, лабароториялық жағдайына құрылғылар мен лабарторияда істейтін кәсіпкерлердің дәрежесине байланысты микрооганизмдерді сақтау тәсәлін қолданады, микроорганизмдерді. Лабораторияларда микроорганизмдерді аз уақытта сақтау екі аптадан
3 жылға дейін сақтауға мүмкін (кесте1)
Кесте1- . Коллекциялық штаммдардың сақтау мерзімі
Туыс
Микроорганизмдер өсуіне арналған коректік орталар
Сақтайтын жағдайлар
Микроорганизмдерді сақтау мерзімі
Azotobacter sp
Эшби-агар қ.о.
Майсыз
3 ай
Azotobacter
--
Май астында
--
Bacillus
ЕПА
Майсыз
2 жыл
Bacillus
--
Май астында
1 жыл 2 ай
Bacterium sp
--
Майсыз
3 ай
Bacterium sp
--
Май астында
3 ай
Microccocus
Глицирин бар ЕПА
Майсыз
3 ай
Microccocus
--
Май астында
2 жыл
Sarcinasp
--
Майсыз
3 ай
Sarcinasp
--
Май астында
6 ай
Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтау әдістері
Мұздатылған күйінен кептіру. Мұздатылған күйінен кептіру немесе лиофилизация ең экономия жағынан тиімді микроорганизмдер мен бактерияларды ұзақ уакыт сактау мүмкіндік береді. Көптеген бактерияларды 30 жыл сақтауға мүмкіндік береді. Бұл әдіспен аз мөлшерімен ампулада сақтауға болады. Жалпы лиофилизация деген сублимациялық жолмен төменгі қысымда мұздатылған суспензиянан суды бөліп алу әдісі болып саналады кептірілген жасушалар егер оларды ауадан, ылғалдан және жарықтан қорғаса олар ұзақ уақыт сақталады. Кез келген кезде кайтадан калпына келтіруге болады. Лиофилизация әртүрлі әдіспен артүрлі материалмен жасайды. Көбінесе лиофилизацияны центрофугалау мен алдын ала қатыруда қолданылады.
Құрылғылар. Лиофилизация үшін қарапайым және күрделі құрылғылар қолданылады. Өндіру мен дақылдарды сақтау қандай жүйені қолданылатына байланысты. Бірақ жақсы нәтижелерді де қарапайым жүйелермен де алуға болады.(Сурет1)
Ампула. Ампулалар әр түрлі формада және көлемді болады. Көбінесе жасушаларды лиофилизациялау негізгі екі түр. Ең әртүрлі форманың және мөлшерлердің ампулалар болып жатыр; лиофилизация жиі басқа үшін екі негізгі түр қолданып жатыр. Лиофильді жасушаларды қайтадан орнына келтіруге болады.
Өмір сүруге мүмкіндігі тексеру. Осы әдістін микроорганизмдерге қаншалықты тиімді екендігін анықтау үшін өмір сүру мүмкіндігін лиофилизация әдісіне дейін, кезінде, содан кейін тексереді. Қандай бір өзгерістер пайда болғанын анықтау үшін лиофилизация әдісін бақылайды.
Сурет 1 - Коллекциялық штаммдарды сақтауға арналған құрылғылар
Ультроқатыру. Бактериялардың кейбір түрлері лиофилизациялауға келмейді. Оларды сұйық азотта (196◦С) немесе буда (150х) жақсы шектеуші резуварларда сақталады. Бактериялық жасушаларды мұздатқышта өте төмен температурада (Revco-70◦С) сақтауға болады.
Сұйық азотта сақтау. Бұл әдіспен микрооганизмдерді сақтау қымбат болып келеді. Бірақ дақылды ұзақ сақтағанда өз бағасын өтейді. Бірнеше мұздатқышта сақтайды.
Ампула. Әртүрлі ампулалар шығарылады. Әйнектен жасалған ампулалардан басқа залалсыздандырылған полипропиленді пробиркалар қолдынуға болады. Сұйық азотта сақтау кезінде екі түрлі криопротекторлар қолданады. Бірінші глицерин және диметилсульфоксид бұлар клетка мембранасынан жақсы өтеді сондықтан бұлар жасушаның ішінде және жасуша сырттында салқындатудан қорғайды. Екінші түріне келсек бұл сахароза, лактоза, глюкоза, декстран, поливинилпирролидон және полигликоль. Криопротекторларды түрлерін таңдау микроорганизмдердің түрі мен қасиетін байланысты. Глицин мен ДМС 15 минут автоклавта залалсыздандырады. Жаңадан штаммдарды қатырар алдында олардың криопротекторларға әсерін тексеріп алады.
Дақылды дайындау. Бактериялардың қатырудан кейін өмірсүру қасиеті физиологиялық қасиетіне байланысты болып келеді сұйық қоректік ортада өсіргенде микроорганизмдерге сай келетін қоректік орталада өсіреді. Ампулаларға салып тоңазытқышта -75 тен 200 С температурада сақтайды. Дақылды құйар алдында ампуларды тоңазытқышта -4С та салқындатады.
Дистельденген суда немесе 1% NaCl сұйылтуында сақтау. Микроорганизмдердіалдын ала қоретік орталарда өсіріліп алады. Сосын дистилденген суда сұйылтады. Суспензияны залалсызданған пробиркаларға құйылады. Сақтауға арналған құрылғылар әр түрлі болады. Ол сақтайтын микроорганизмдерге және әдісіне байланысты. Лиофилизациялық кептіргіштер карапайым түрлердің бірі болып саналады. Лиофильдеуге арналған құрылғылар әр түрлі болып келеді құрылғылар ең қарапайым қымбат еместен бастап күрделі мыңдаған доллардан тұратын құрылғылар кездеседі. Коллекциялық штаммдарды сақтағанда қандай құрылғыларды қолданғанына байланысты. Бірақ кейде қарапайым құрылғылардан да жақсы нәтижелер алуға болады. Криопротекторлар. Криопротектерлер түрлері көп. Мысалы ретінде сұйық азота сақтағанда глицин мен диметилсульфоксид (ДМС ) сақтайды. Глицинде сақтау ДМС-ке караганда көптеген микроорганиздерді сақтауға мүмкін. Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтау маңызы. Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтау өндірісте өнімдерді сақтауға мүмкіндік береді. Коллекциялық штаммдарды көптеген салаларда қолданылады. Медицинада, дәрілік препараттар дайындауда, экологиялық биотехнология коршаған ортаны тазалауда қолданылады. Коллекциялық штаммдарды сақтағанда сақталатын коллекциялық штаммдардың ластанып кетпеуі қауіпі бар екендігін ескерген жөн. Сондықтан сақтағанда өте сақ болуы керек. Лиофилизденде құрғақ, салқын және күннен қорғалған жерлерде сақталу керек. Коллекциялық штамдарды ұзақ уақыт сақтауға әртүрлі қоректік орталар қолданылады. (2-Кесте) Дұрыс коректік орта құрамы мен түрін таңдау микроорганизмдер сақтау сапасы мен ұзақтылығы байланысты.
Кесте 2-. Коллекциялық штаммдарды ұзақ уақыт сақтауға арналған әртүрлі қоректік орталар құрамы
номер
Қоректік орта құрамы
Құрамы
Мөлшері мг
1
Майсызданған сүт қ.о
Глюкоза
7
Майсыз. сүт
100
2
Майсызданған сүт қ.о
NH4C1
0,5 г;
аскорбиновая кислота
0,5 г;
тиомочевина
0,5 г.
3
Ет пептонды желатин
Желатина
1г
Сахароза
10г
Дистелденден су
100г
3.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдер және олардың мұнай
көмірсутектерінің тотығуындағы рөлі
Мұнай және мұнай өнімдері экожүйедегі ең кең тараған ластанғыштардың бірі. Осыған орай қазіргі уақытта топырақтың мұнай және мұнай өнімдерімен ластануы тез өсуде. Ал бұл біздің қоршаған ортадағы маңызды мәселелердің бірі болып отыр. Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану топырақ биоценозының өзгеруіне әкеліп соғады. Ал ол топырақтың өнімділігін түсіреді. Бұл ортада ластанудың өздігінен қайта қалпына келуі үшін 10-25 жыл өтеді. Осыған байланысты 90-жылдардың ортасында экологиялық-биотехнологияның жаңа бағыты қалыптасты. Бұл бағыт табиғи ортадағы биоремедиация (биологиялық қалпына келтіру) деген атты иеленді. Биоремедиация технологиясын мұнай құйылыстарында, яғни топырақтағы қажетсіз және улы заттарды жою үшін қолданды [1].
Мұнай-көмірсутектердің табиғи қосындыларының бірі. Мұнай құрамына күкірт, азот және оттегінің басқа да қосылыстары кіреді. Жер шарының әр түрлі аудандарындағы органикалық қалдықтар жиналған жерлерде мұнай кендері пайда болды. Осы жағдайды іске асыратын басты қызметті микроорганизмдер атқарды. 2000 метр тереңдіктегі мұнай кендеріндегі жиналған қалдықтардың 1 га-да 10-нан 100 млн-ға дейін бактериялар кездеседі. Олар автотрофты организмдерге жатады.
Қазіргі кезде зерттеулерге сүйенсек, көмірсутекті тотықтырушы микроорганизмдер табиғатта кең таралғаны анықталған.
Жалпы дүние жүзінде мұнай және мұнай өнімдерімен шығарушы өнеркәсіптерге микробиологиялық жолмен мұнай өнімдерін тазатуы және мұнай көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің орны ерекше болып келеді [2, 3].
Көміртегін тотықтырушы микроорганизмдер табиғатта кең тараған. Қоршаған ортада көмірсутекті тотықтырушы микроорганизмдердің болуы экологиялық маңызды фактордың болып келеді. Қоршаған ортаның көмірсутегімен ластану деңгейі ұлғайған жағдайда, көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің экологиялық маңызы өседі.
Ең алғаш 1905 жылы Майелемнің басқаруымен мұнайды тотықтыратын саңырауқұлақ гифтарының парафин пленкаларын пайдалануын зерттеп, дәлелдеу арқылы бастаған болатын. Арасында бір жыл салып, яғни 1906 жылы Ран топырақтан минералды тұздар қоректік орталарда көмірсутектің жалғыз көзі ретінде парафинді тотықтыратын саңырауқұлақты алды [4].
Топыраққа микроорганизмдерді жеке және оларды азотты, фосфорлы қоректік заттармен қосып енгізу торырақтың активтілігін арттырады. Осыған байланысты оның активтілігін арттыру нәтижесі, мұнайдың биологиялық ыдырауын тездетеді [5, 6, 7].
Көмірсутек тасмалдаушы микроорганизмдер мұнайдың органикалық қосылыстарын өсуі мен көбеюіне субстрат ретінде қолдануға қабілетті. Дәл осы организмдердің әсері ету нәтижесінде мұнайдың күрделі көмірсутектері қарапайым заттарға ыдырайды [8].
Микроорганизмдердің көмірсутек тотықтыру қабілетінің негізінде мұнай және оның өңделген өнімдерімен ластанған топырақтың қалпына келуінің биологиялық технологиясы жасалынды [9].
Көмірсутек ыдыратушы микроорганизмдер топырақтағы, судағы заттарммен тіршілік етеді. Бұл организмдерге қай жерде мұнаймен ластанған орта бар, сол жер өздерінің дамуына қолайлы жағдай болып табылады [10].
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің саны мен түрінің әр түрлілігі және ортаның мұнаймен ластануының арасында тығыз байланыс бар. Сонда мұнаймен ластанған теңіз жағалауындағы суда 5 - 50 пайызға дейін микроорганизмдер жеке көмірсутектер мен олардың қоспаларын тотықтыруға қабілетті. Топырақтағы мұнай және мұнай өнімдерінің құрамы мен концентарциясы кең көлемде өзгеріп ортырады. Осыған байланысты топырақтағы мұнай және мұнай өнімдерінің құрамы дәл анықтаудағы біркелкілік әдісі әлі дәлелденбеген. Лабораториялық жағдайларда түрлі ұйымдастықпен топырақтағы мұнайдың құрамын анықтауда төмендегі әдістерді ұсынды:
oo органикалық (корбанатсыз) көмірсуды құрғақ әдісімен анықтау;
oo спектр ауданындағы спектрофотометрияның инфроқызылмен анықтау;
oo спектр ауданындағы люминецентті - битуминологиялық анализ;
oo спекр ауданындағы люминецентті анализді ультрокүлгін және қысқа көлемде анықтау;
oo газ сұйықтық хоромотография және хромота масспектрометрия, сонымен қатар т.б.
Мұнайдың қатысы бар процестердің барлығы маңызды экологиялық қауіп туғызады. Шынында да мұнайды бақылап табудан бастап және мұнай өнімдерін қолдануға дейін осы кезеңдердің барлығы белгілі бір шамада қоршаған ортаның қатты ластануына, адамдардың денсаулығына кері әсер етуіне апарып соғады [11-18].
Шикі мұнай табылған жерде және оны тасмалдау жолында анторпогендік ластанудың негізгі бір түрі болып саналады. Оны қайта өңдеуде көптеген өнімдер мен жеке компоненттері өндірістік өнеркәсіптерде және күнделікті жұмыста кеңінен қолдаданды [19]. Мұнайдың ашық сулар мен топырақта, жерасты суының гаризонтында, атмосфераның жер қабатында және тұрғын үйлерде, өнеркәсіпорындарында табылуына байланысты қоршаған ортаның жалпы органикалық ластанудың негізгі бөлігін құрайды [19-21].
Мұнай және оның өңделген өнімдерімен ластанған топырақтың табиғи жағдайда қалпына келуі физика-химиялық (жарық, температураның, желдің т.б. әсерлері), биологиялық тотығу арқылы жүреді. Мұнайдың тасмалдау жылдамдығы биологиялық процестердің өту қарқындылығына байланысты болады [21-22]. Гетеротрофты микроорганизмдер гетеротрофты микрофлораның бөлігі ретінде мұнай көмірсутектерді қарқынды тасмалдайтындықтары белгілі [3].
Бұрын табиғат адамдарға қауіп төндірсе, ал қазіргі таңда керісінше адамдар табиғатқа залалын тигізуде. Адамдар ойланбай істеген жұмыстарының нәтижесінде табиғатқа биологиялық қауіп төндіріп келеді.
Мұнайды қазып алу, тасымалдау және сақтау технологияларын дұрыс орындалмағандықтан ол біраз мөлшерде азаяды. Әлемде мұнайды қазіргі кездегідей көп мөлшерде қазып алу нәтижесінде жылына 50 млн. тоннадан астам қоршаған ортаға төгіліп отырады. Осыған байланысты мұнаймен ластану мәселесі тек қазып алынған және мұнайды өңдейтін аудандарға ғана тән сипат емес. Нақтырақ айтсақ кез-келген қала немесе аудан аталған мәселеге душар болуы мүмкін. Мұнайдың әртүрлі апаттарының нәтижесінде қоршаған ортаға төгілуі, өздігінен қалпына келтіру процесі ұзақ 15-20 жылдам уақытқа созылатын шөлейтті жерлердің қалыптасуына әкеліп соғады [25].
Көмірсутегін пайдаланушы микроорганизмдер табиғатта өте кең тараған. Ортада көмірсутектердің жиналуы, әртүрлі қолайлы жағдайлардың әсерінен көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің қарқынды дамуын жүзеге асырады [13]. Сонымен, табиғатта көмірсутектер және оның өнімдері де жиі кездеседі. Мысалы, өсімдік жайырлары негізінен ретенді қатардағы көмірсутектерден тұрады, ал балауыз көмірсутектердің спирт пен эфирдің қоспасы түрінде болады. Көптеген көмірсуткетер құрамына қарай күрделі немесе оңай ыдырайды.
Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдер микроценоздың қарапайым мүшесі болғандықтан, әртүрлі таксономиялық топтарға жатады. Олар мұнай өнімдерімен қатты ластанған жерлерде көп мөлшерде кездеседі. Кейбір мұнаймен қатты ластанған аудандарда олардың саны аз болуы мүмкін. Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің санының жоғары болуы көмірсутектермен ластану деңгейін көрсетпейді, табиғи экожүйелердің өздігінен тазару процестерінің қарқындылығының сапалық деңгейіне алғы шарт қана болып табылады [14,15]. Мұнайдың барлық белгілі деструктор-бактериялары аэробты және факультативті-анаэробты микроорнагнизмдерге жатады. Олардың ішінде топырақта едәуір тұрақты тіршілік ететін бактерияларға Pseudomonas, Rhodococcus, Arthrobacter, Mycobacterium, Bacillus, Micrococcus, Nocardia және Achromobacter туыстары жатады.
Қазақстанда мұнай өңдеу және тасмалдау өнеркәсіптерінің қарқынды жұмыс істеу нәтижесінде топырақтың мұнаймен ластануы, сараптамалық бағалаулар бойынша бірнеше жүздеген мың гектарға жетеді. Ал мұнай өтетін құбырлардың апаты нәтижесінде мұнайдың төгілуі миллиондаған тоннаға бағаланады. Мұнай және мұнай өнімдерімен ластану биоценоздардың кері өзгеруіне әкеп соғады. Мұнайдың өте жоғары деңгейде төгілуі топырақ немесе ландшафтың өнімділігін толығымен жылдам төмендетеді. Соған байланысты, әртүрлі тіршілік ету орталарының мұнаймен ластануынан тазарту үшін әртүрлі физико-химиялық және биологиялық әдістер қолданады. Бірақ аталған алғашқы екі фактордың әсерінен мұнай және мұнай өнімдерінің толық деструкциясы жүрмей, тек белгілі бір құрамында ғана өзгеріс болады. Қоршаған ортаның өздігінен тазарту процестерін комплексті түрде пайдалануда мұнай тотықтырғыш микроорганизмдердің көмірсутектерді көміртегінің жалғыз көзі ретінде пайдалану қабілеттілігі, олардың ең негізгі экологиялық маңызды қасиеттердің болуы органикалық дүниеден ерекшеленеді.
Соңғы жылдары топырақтың табиғи микрофлорасының белсенділігін арттыруға, соның ішінде топырақты ауамен қамтамассыз ету, азотты қорек көзімен қамтамассыз ету, эмульгаторларды қосу жолдарында арналған мақалалар көптеп жарық көруде. Микробиологиялық тазалаудың эффективтілігі ластаушы заттың көлеміне, оның ерігіштігіне, аэробты микроорганизмдердің аэрациялау жағдайында және минералды элементтермен қоректенуімен қамтамассыз етілуіне байланысты болады.
Мұнаймен лаастанған топырақты қопсыту, жырту, айдау сияқты агротехникалық әдістер топырақтағы мұнайдың биодеградирлеу процесін арттыратын қолайлы факторларға жатады. Осыдан келіп, көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің тіршілік етуінің қарқыны артып, мұнайдың ұшқыш фракциялары булана ұшады, топырақтың кесек болып қатқан бөлігі азайып, су - ауа режимі, топырақтың қуыстылығы және биохимиялық белсенділігі жақсарады.
Мұнаймен ластанған топырақты қалпына келтірудегі агротехникалық әдістердің бірі, ластанған топырақты таза топырақпен араластыру. Ластанған топырақты таза топырақпен араластырғаннан кейін топырақтың биологиялық және физикалық қасиеті жақсарып, ары қарай ауылшаруашылығына қажетті өсімдіктерді өсіруге жарамды жерлерге айналдыратын, шөптесін өсімдіктердің қалыпты өсіп дамуына толығымен жарамды болатындығын көрсетті.
Мұнаймен ластанған топыраққа азотты қорек көзі және қопсытқыш ретінде бұршақ сабанын салу, мұнайдың уыттылығын төмендетіп, топырақ микрофлорасының дамуын артырады және топырақтағы сукцессиялық процестерді жақсартты.
Топырақтың мұнаймен ластаудан кейінгі бұзылғын биологиялық белсенділігін қалпына келтіру үшін биогумусты салу оның биологиялық және микробиологиялық белсенділігіне қолайлы әсер жасайды.
Топырақты мұнай өнімдерінен тазалау мақсатында ластанған аймақты қопсытумен қатар, минералды тыңайтқыштарды және мұнаймен ластанған топырақтан бөлініп алынған мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің жинақталған культураларын бірге салу ұсынылады. Бұнда жинақталған культуралар әртүрлі түрлердің қатынасы мен түрлік құрамы сондай маңызды емес. Мұнаймен ластануды тоқтату үшін топырақтың су өткізетін қабатын мұнайдың таралған перпендикуляр бағытында арық қазу, сосын әр қабатты минералды тыңайтқыштар мен мұнай тотықтырушы микроорганизмдерді араластырып, қазылған топыраққа қайтадан салу ұсынылады.
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің негізінде топырақты мұнайдан тазарту үшін бактериалық препараттар дайындалуда. Қазіргі кезде қоршаған ортаны мұнаймен ластанудан тазарту мақсатында бактерияның бір ғана түрінен жасалған биопрепараттармен қатар көмірсутектердің кең спектірін ыдыратуға қабілетті аралас культураларды да іс жүзінде қолдануда.
Топырақты мұнай және оның өнімдерінен тазарту үшін адамдар жануарларға зиянсыз микроорганизмдердің арнайы штамдарының аралас культураларынан тұратын Noggits препаратын ұсынуда. Препарат топырақты мазутты, дизельді жағармайды, бензинді, керосинді, әртүрлі фенолдар мен формальдегидтерді ыдыратуға негізделген. Препарат мұнай өнімдерімен ластанған жерлерге микроорганизмдердің жетуін қамтамасыз ететін, сонымен бірге бактериялар үшін оттегі мен қорек көзі ретінде болатын көпіршік күйінде салынады.
Шикі мұнаймен ластанған топырақты тазалау үшін құрамында арнайы мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің штамдары бар Деворойл препаратының мүмкінділігі зерттелді. Препарат тәжірибенің барлық үлгілерінде әртүрлі ластану деңгейіндегі мұнайды тотықтырады. Девон мұнайы 60-180 м3га дейін, бобриков мұнайын 120 м3га дейін тотықтырды. Микроорганизмдердің көмірсутегін тотықтыру белсенділігінің жоғары көрсеткіші препатартты қосқаннан кейін алғашқы үш айда байқалды. Екі жылдық тазалау қорытындысы бойынша 60 м3га мұнай бір үлгіде үш ай уақыт мерзімде топырақтағы мұнайдың мөлшері 78,8 % төмендеумен қатар, топырақтың фитоуыттылығында айтарлықтай азайғанын көрсетеді. Далалық тәжірибелер Деворойл препаратымен қара топырақты жерлерді мұнайдан ластаудан тазартуда, оның құрамына кіретін микроорганизмдердің көмірсутегін тотықтыру белсенділігі жағарлағанын көрсетеді. Далалық тәжірибелердегі препараттың ең жоғарғы мұнай тотықтыру белсенділігі алғашқы үш айға сәйкес келеді. Мелиоранттардың, әсіресе ағаш үгіндісі препараттардағы микроорганизмдердің санының жоғарлауын тұрақты сақтауды қамтамассыз ететіндіктен топырақтағы мазуттың деструкциялану деңгейін жоғарылауын қабілеттендіреді.
Мұнаймен ластанған топырақты тазалау үшін Лестан биопрепараттарын лабораториялық және далалық тәжірибелерде тексеру жүргізілді. Аталған препарат құрамына микробтық компонент және адсорбенттер кіреді. Мұнаймен ластанған топырақты тазалауды биокөпіршік түрінде ластанған аймақтарды суару және препаратты топыратқты қопсыту арқылы құрғақ күйінде қосу сияқты әртүрлі әдістері зерттелінді. Топырақты Лестан биокөпіршік түрінде өңдеу нәтижесінде көмірсутектердің микробиологиялық деструкциясын қарқындаттыруын көрсететін мәліметтер алынды. Тазалау деңгейі 35 тәуліктен соң 89 бар күрделі 91-95% жетті. Препаратты құрғақ күйінде пайдалану 48 тәуліктен соң тазалану деңгейі 73% жеткенін көрсетті. Аталған препарат ортаның жағдайымен температураның өзгеруіне төзімді болады.
Л.В. Понамарев зерттеулерінде мұнаймен ластанған топырақты тазалауға арналған БИОСЭТ препаратын ұсынады. Оның негізі микроб ассоциациясынан құралған, оның ішінде үш аэробты микроорганизм, екеуі (Arthrobacter) туысына жататын микроорганизм болса, біреуі (Micrococcus) туысына жататын микроорганизм тобы болып саналады. Препарат көмірсутегінің биоыдырауын және биотасмалдауын қамтамассыз етеді 27.
Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазарту үшін Родобел-Т препараты жасалынды. Бұл экологиялық зиянсыз препарат қоршаған ортаны мұнай және оның өнімдерінен тазарту үшін ұсынылғандықтан мұнай, дизельді жағармай, мазут және т.б. мұнайдың ауыр өнімдерін (гудрон, битум) ыдыратуға қабілеті зерттелінді. Препарат мұнай көмірсутектерін белсенді пайдалнатын микроорганизмдер бірлестіктерінен тұрады.
3.3 Мұнаймен ластанған топырақты рекультивациялау.
Басқа антропогендік әсерге қарағанда, мұнаймен ластаған аудандар ортаға бір қалыпты емес қатты ауыртпалық әкеледі. Сонымен қатар ол реакция қарқынды жүреді. Мұндай жағдайда экожүйені қалпына келтіру өте қиын.
Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақты қалпына келтіру үшін биотехнологиялық әдістер қолданылады. Анализ нәтижелерінің негізіне сүйене отырып, осы техникалық әдістерді бірнеше топтарға бөледі. Агротехникалық, фитологиялық және биологиялық әдістер перспективті болып табылады. Олар жан-жақты қарастыруға негізделген: топырақ микрофлорасын активтендіру; минералды және органикалық тыңайтқыш ретінде биогенді элементтерді енгізу; әртүрлі жасыл өсімдіктердің санын көбейтіп енгізу.
Агротехникалық әдіс ең қолайлы фактор болып табылады. Топырақтағы мұнай биодеградация процесін қарқындатады. Осы кезде көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер қарқынды тіршілік етеді; мұнайдың ұшатын фракциялары ұшып кетеді; топырақ бөліктерінің бұзылуы азаяды; сулы ауа режимі жақсарады және оның биохимиялық активтілігі жоғарлайды.
Агротехникалық әдістің бір түрі мұнаймен ластанған топырақтарды таза топырақ үлгілірімен араластыру болып табылады. Зерттеуледің көрсетуі бойынша екеуін араластырған соң шөптесін өсімдіктердің дамуына және өсуіне қолайлы екені анықталды. Сонымен қатар олар топырақтың биологиялық және сулы-физикалық қасиеттерін жақсартады.
Топырақтағы мұнайдың биологиялық ыдырау жылдамдығына температура рН, ылғал сияқты экологиялық факторлар үлкен әсер етеді. Топырақтағы мұнай және мұнай өнімдері ыдырау үшін кейбір зерттеушілер 180С градус, ал басқа авторлардың нәтижелері бойынша 20-370С градус температурады оптимальді болып табылады.
Көптеген авторлар мұнай деградациясын жылдамдату үшін целлюлоза қалдықты құрамдарды қолдануды ұсынады. Сонымен қатар агротехникалық әдіс мұнаймен ластанған топырақтың физико-химиялық жағдайын өзгертіп, топырақтардағы микроорганизмдердің тіршілік етуіне қолайлы орта жасайды. Агротехникалық әдіс-мұнаймен ластанған топырақты, ондағы жүріп жатқан микробиологиялық процестің оптималды жолы арқылы биологиялық активтілікті қалпына келтіреді.
Фитологиялық әдісті қолданғанда, мұнаймен ластанған топырақтың биологиялық және сулы-физикалық құрамы жақсарады, азоттық қорек қалпына келеді. Мұнаймен ластанған топыраққа бұршақ тұқымдастарды және шөптесін өсімдіктерді еккенде көмірсутектердің ыдырауы жылдамдаған.
Соңғы жылдары агротехникалық және фитологиялық әдістерді қолданып топыраққа активті заттарды, адосрбенттерді, тыңайтқыштарды енгізеді. Осы заттарды енгізгенде топырақтың микробиологиялық активтілігі қарқынды жүреді. Топырақтың мұнаймен ластануы диспергивті мұнаймен тікелей байланысты. Негізінде осы заттар топырақ микрофлорасына үлкен әсер етеді. Сонымен қатар олар активті деструкторларды тауып, микроорганизмдердің активтілігін көтеріп, мұнай және мұнай қалдықтарымен ластанған топырақты активті түрде тазалауға көмектеседі.
Осы биологиялық әдістің бірінде мұнаймен ластаған топырақты тазалауда активті деструктор көмірсутегі бар микроорганизмдерден тұратын препараттарды қолданады. Ластанған топыраққа таза культураны енгізгенде алифатикалық, ароматикалық тотығу жүзеге асады, бұл оның биологиялық процестерінің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Ластанған экожүйелердегі мұнай және мұнай өнімдері деградациялау әдістерінің ең тиімді және пайдалы әдісі - биологиялық немесе микробиологиялық әдіс. Ол жоғарыда айтылған технологияларға қосымша немесе негізгі жағдайларға альтернативті болып табылады.
Табиғи пайдалы қазбаларды, мұнай мен газды шығару кезінде топырақ қабаттары мен ластанған табиғи ландшафтарды бұлдіру кездеседі. Бұл үлкен жүк техникаларын пайдалану және мұнай, мұнай өнімдері және соған сәйкес зиянды заттардың жерге төгуімен байланысты болады. Сонымен қаттар өндірісте белсенді түрде мұнай өнімдерін пайдалану топырақ пен судың мұнай өнімдерінмен ластануынан пайда болатын экологиялық мәселелерді тудырады. Топырақ пен судың мұнай өнімдерінің кез келген типтерімен ластануы оның құрамындағы микроорганизмдердің жекелеген топтарының ара қатынасын бұзады: метаболизмнің бағытын өзгертеді; тыныс алу; азотофиксация, нитрификация процестеріне кері әсерін тигізіп, оларды басады. Топырақ және суда табиғи түрде мұнай өнімдерінің жайылуы топырақта бактериялардың таралуы өте жай қарқынмен жүреді. Дүниежүзілік тәжірибеде биоремедиация технологиясы кең қолданылады. Топырақ немесе судың ластанған бөлімшесін концентрленген көміртегін тотықтырушы микроорганизмдердің биопрепараттарын ендіру, олардың микробиологиялық белсенділіктерін артырып аз ғана уақытта ластаушыларды жойып, өмірге қабілетті бактерияларға айналады. Көптеген тәжірибелер көрсеткендей биопрепаттарадың топырақ процесін зерттеу барсыныда көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдерді қолдану мұнаймен ластанған топырақтың метабализм қызметін жақсартады, соның ішінде гидролитті және ферменттердің белсенділігін арттырады.
Әр елдің зерттеушілері топырақта мұнай және мұнай өнімдерінің қауіпсіз мөлшерінің болуын зерттеуде. Бұл әртүрлі эксперементтер жүргізілген климаттық және сол жердің топырақ жағдайларына байланысты болады. Микроорганизм-деструкторларды топыраққа енгізудің ең тиімділігі олардың өмірге қабілеттілігін қамтамасыз еткен жағдайда байқалады [27]. Биологиялық әдістерді қолдану ластанған экожүйедегі мұнай және мұнай өнімдерінің деградациясын тиімді амалы болып табылады.
Топыраққа мұнайдың төгілуі, оның техногендік ластауына әкеледі. Оны қалпына келтіру үшін алдымен ондағы мұнайдың трансформациясын бақылау керек. Мұнайдың трансформациялау сатыларын білсек, оның жерді қай деңгейде ластағаның, қалай жерді қалпына келтіруге болатынын анықтаймыз.
Биодеградация - биоценоздарды регенерацияға әкеледі. Бұл микроорганизмдердің азаюына соқтырады.
Мұнаймен ластану кезінде экологиялық үш факторларға әсер етеді:
а) мұнайдың күрделілгі, уникалды құрамы, әрқашанда өзгеру жағдайында;
б) экожүйенің күрделігі, гетерогенді құрамы, құрылысы;
в) сыртқы факторлардың көптүрлілігі және өзгергіштігі.
Осыдан қарап, топырақтың мұнаймен ластануын осы үш факторлармен байланыстырып бақылау керек.
Мұнай - әртүрлі компоненттерден құралған, жоғары ұйымдасқан субстанция. Ол топырақты ұзақ уақыт бойы деградациялайды. Басты абиотикалық факторлардың трансформациясы - ультракүлгін сәулелер. Мұнайдың жерге сіңу жылдамдығы бес, не одан да көп кезеңге бөлінеді (жерді қайта қалпына келтіру уақытына байланысты).
Эксперимент түрінде жердің өзін - өзі мұнайдан тазалауын байқап көрейік. Мысалы: Орал маңы және Батыс Сібір топырағындағы мұнайдың деградациялау кезеңдері:
1-ші кезең (1-1,5 жыл). Көміртегінің булануы, ультракүлгін сәулелер. Бірінші жылдың соңында н - алкандар жоғалады. Жаңа жағдайға бейімделу процесі жүреді.
2 - ші кезең (3-4 жыл). Мұнай құрамының өзгеруі. Микроорганизмдердің күрт өсуі, соңғы уақытында - кемуі.
3 - ші кезең (58-62 ай). Мұнай қалдықтарының жойылуы.
Бірақ барлық жерде мұндай кезеңдер бірдей емес. Ол жердің климатына байланысты.
Батыс Сібірдегі Федоровск мұнай табу жері. Мұнай топыраққа әр түрлі табиғи зоналарға төгілді: орманды, орта және оңтүстік тайга. Мұнайдың құрамы, топыраққа сіңген, периодты түрде бақыланды. Үш айдан кейін топырақта мұнай ластануы азайып, оның химиялық құрамы өзгереді. Қошаған ортаның деградациясының қауіпті алты рангісін бөлуге болады.
Басында айтқанымыздай топырақ мекендеушілері оның құнарлылығын байытады. Топырақтың флорасы мен фаунасына енген мұнай қандай қауіпке әкелетінін елестеуге болады. Мұнайдың ластануы жаңа экологиялық жағдайлардың пайда болуына әкеліп, табиғатты көптеген өзгерістер жүреді. Жалпы айтқанда - микроорганизм санының өзгеруі тағы басқалары.
Топырақтағы мезафауна тіршілігін түгелдей жояды. Ал кейбір микроорганизмдердің саны күрт өзеді.
Экологиялық жағдайдың өзгеруі өсімдіктердің фотосинтездік белсендігін арттырады. Эксперимент жүзінде оңтүстік тайга жерінде ластауының 20лм кезінде топырақ ферменттерінің белсенділігінің азаюы байқалады.
1.4. Ашытқылардың морфологиясы және цитологиясы жайлы жалпы мәліметтер
Ашытқы клеткаларының пішіні әртүрлі келеді: шар тәрізді,жартылай шар тәрізді,сопақша,ұзарған,цилиндр тәрізді,лимон тәрізді. Көлемдері де түрленеді: ұсақтарының диаметрі 1,5-2,0 мкм, ұзындығы 3-5мкм; ірі клеткаларының диаметрі 8-10 мкм, ұзындығы 11-18 мкм.
Вегативті көбеюдің үш түрі белгілі. Олар бөліну және бүршіктену, бүршіктеніп бөліну. Бұл Saccharomycetaceae тұқымдастың тармақтарға бөлуге қажетті таксономиялық критерий.
Көбею аналық клетканың жан-жағында бүршіктер пайда болуы арқылы жүреді. Клеткалық қабық голобластикалық және гетеробла-стикалық бөлшектену арқылы пайда болады. Аскомицеттілерде голобластикалық бүршіктену тән, яғни клеткалық қабықтың қалыптасуына аналық клетканың клеткалық қабығының барлық қабаттары қатысады. Ол бүршік қалыптасатын зонадағы аналық клетка қабықшасы мен плазмолема арасында орналасқан сақиналық құрылымнан қалыптасады.
Базидиомицеттілерге тән гетеропластикалық бүршіктенуге бүршіктің қабықшасы аналық клетканың клеткалық қабықшаның ішкі қабаттарының созылуынан пайда болады. Ол ажыраулардан ілгері шығып, өсіп, буршіктің клеткалық қабығының сыртқы қабатын қалыптастырады.
Бүршіктену кезінде клеткалар аналық клеткадан бөлінбеуі мүмкін, олар шоқ немесе клеткаларын тізбегін түзеді де жалған гифтердің қалыптасуына әкеледі. Ол примитифті және дифференциацияланған псевдомицелий болуы мүмкін.
Нағыз мицелий тек бөлініп, көбейетін ашытқыларда болады. Гифтердің бас жағы үздіксіз өсіп, әр түрлі көлемді бұтақтар өседі, көлденең қалқа тарылмайды. Базидиомицетті ашытқыларға тоғасы бар мицелийдің пайда болуы тән.
Базидиомицетті ашытқыларға жай саңылаулы және үшкірленген шеттер немесе долипоралы септалар тән. Саңылау екі жағынан парейтосомамен жабылуы мүмкін. Соңғысы пимитифті немесе перфорленген болады.
Эндоспоралар - гифтің не клетканың ішінде шектелетін вегетативті клеткалар. Олар Сandida, Trichosporon, Cryptococcus ашытқыларында болады. Кейбір ашытқы түрлерінде (Сandida albicans, C. Tropicalis, Meychnikowia туысының өкілдері, кейде Trichosporon және Cryptococcus) қалың қабатты , жыныссыз көбейетін споралар - хламидоспоралар қалыптасады, олар интеркалярлы не терминалды пайда болады. Құрамында майлар болғандықтан тіршілік қабілеттігін тыныштық күйінде жақсы сақтайды. Баллистоспорлардың пайда болуы - Sporobolamyces, Bullera, Sporidiobolus туыстарына тән. Вегетативті клеткалардың ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz