Жаңа мұнайтотықтырушы микроорганизмдер композициясының дақылдау жағдайларын таңдау
КІРІСПЕ 4
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 5
1Әдебиетке шолу
1.1 Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазартуда қолданылатын биопрепараттар 5
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерге жалпы сипаттама 11
2 Зерттеу материалдары және әдістері 14
2.1 Зерттеу материалдары 14
2.2 Зерттеу әдістері
2.3 Дақылдардың биомассасын алу 14
15
3 Зерттеу нәтижелері және оларды талдау 16
3.1 Бактериалды дақылдардан тұратын композицияның жоғары мөлшерде биомассасын алу үшін қоректік орта және оптимальды көміртек мөлшері, азот және фосфор көздерін таңдау 16
3.2 Ашытқы және бактерия дақылдарынан тұратын композицияның биомассасын жинау үшін қоректік орта, оптимальды азот және мөлшерін таңдау
3.3 Препарат түрлерін дайындау 19
21
ҚОРЫТЫНДЫ 23
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
ҚОСЫМША 24
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 5
1Әдебиетке шолу
1.1 Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазартуда қолданылатын биопрепараттар 5
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерге жалпы сипаттама 11
2 Зерттеу материалдары және әдістері 14
2.1 Зерттеу материалдары 14
2.2 Зерттеу әдістері
2.3 Дақылдардың биомассасын алу 14
15
3 Зерттеу нәтижелері және оларды талдау 16
3.1 Бактериалды дақылдардан тұратын композицияның жоғары мөлшерде биомассасын алу үшін қоректік орта және оптимальды көміртек мөлшері, азот және фосфор көздерін таңдау 16
3.2 Ашытқы және бактерия дақылдарынан тұратын композицияның биомассасын жинау үшін қоректік орта, оптимальды азот және мөлшерін таңдау
3.3 Препарат түрлерін дайындау 19
21
ҚОРЫТЫНДЫ 23
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
ҚОСЫМША 24
Қазіргі таңда судағы және топырақтағы мұнаймен ластануларды тазалау маңызды экономикалық және экологиялық мәнге ие, әсіресе көмірсутекті шикізаттарды өндіретін аудандарда [1]. Осыған байланысты олардың табиғи экожүйелерге теріс әсерін төмендетуге бағытталған технологияларды іздеу маңызды мәселе болып табылады [2].
Мұнаймен ластануларды тазалайтын ең тиімді әдіс мұнай және көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерге (КТМ) негізделген биологиялық жол екені белгілі. Аталған микроорганизмдер топтарының популяциялары тірі экожүйелер ретінде қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделушілік қабілетіне ие. Мұнда мұнай және мұнай өнімдерін қосқанда көптеген ксенобиотиктердің биологиялық тотығуын жүргізуге болады. КТМ-дің көмірсутектерді тотықтыруы биологиялық потенциалының мәні жоғары екенін білдіреді.
Бұл арнайы штамм микроорганизмдермен мұнай және оның туындыларының биодеградация процесін реттеуде маңызды. Мұндағы мәселе мұнай және көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер культуралары ассоциацияда бір-бірімен сай таңдалуы керек, ластанулардың биодеградациясын тиімді жүргізу үшін, яғни мұнайды аз тотыққан күйден толық тотыққан күйге жеткізу үшін [3-5].
Берілген зерттеудің мақсаты – мұнай тотықтырушы микроорганизмдерден жаңа композицияның жоғарғы биомассасын алу үшін қоректік орталарды таңдау және көпкомпонентті композицияны дақылдау жағдайларын жасау.
Бұл бөлімді орындау үшін келесі міндеттер орындалады:
• тек бактериалды дақылдардан тұратын жаңа композиция биомассасын шығару үшін қоректік орта және қолайлы мөлшерде көміртегі, азот және фосфор көздері таңдалды;
• ашытқы және бактериалды дақылдардан тұратын көпкомпонентті композиция биомассасын жинау үшін қоректік орта, азот және фосфордың қолайлы мөлшерін таңдау;
• биопрепарат түрлерін дайындау.
Мұнаймен ластануларды тазалайтын ең тиімді әдіс мұнай және көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдерге (КТМ) негізделген биологиялық жол екені белгілі. Аталған микроорганизмдер топтарының популяциялары тірі экожүйелер ретінде қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделушілік қабілетіне ие. Мұнда мұнай және мұнай өнімдерін қосқанда көптеген ксенобиотиктердің биологиялық тотығуын жүргізуге болады. КТМ-дің көмірсутектерді тотықтыруы биологиялық потенциалының мәні жоғары екенін білдіреді.
Бұл арнайы штамм микроорганизмдермен мұнай және оның туындыларының биодеградация процесін реттеуде маңызды. Мұндағы мәселе мұнай және көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер культуралары ассоциацияда бір-бірімен сай таңдалуы керек, ластанулардың биодеградациясын тиімді жүргізу үшін, яғни мұнайды аз тотыққан күйден толық тотыққан күйге жеткізу үшін [3-5].
Берілген зерттеудің мақсаты – мұнай тотықтырушы микроорганизмдерден жаңа композицияның жоғарғы биомассасын алу үшін қоректік орталарды таңдау және көпкомпонентті композицияны дақылдау жағдайларын жасау.
Бұл бөлімді орындау үшін келесі міндеттер орындалады:
• тек бактериалды дақылдардан тұратын жаңа композиция биомассасын шығару үшін қоректік орта және қолайлы мөлшерде көміртегі, азот және фосфор көздері таңдалды;
• ашытқы және бактериалды дақылдардан тұратын көпкомпонентті композиция биомассасын жинау үшін қоректік орта, азот және фосфордың қолайлы мөлшерін таңдау;
• биопрепарат түрлерін дайындау.
1. О.В. Жукова, Н.В. Морозов Биодеструкция нефти и нефтепродуктов в управляемом режиме Вестник ТТГПУ. Серия экология. 2010, № 3. С. 151 - 158.
2. О.В. Жукова, Н.В. Морозов Исследование взаимоотношений углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциациях, используемых для управляемой очистки природных и сточных вод от нефтяных загрязнений // Вестник ТТГПУ. Серия экология. 2007, № 2-3 (9-10). С. 142-152.
3. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий: Учеб. пособие. Л.: 1989.
4. Морозов Н.В., Николаев В.Н. Влияние условий среды на развитие нефтеокисляющих микроорганизмов // Гидробиологический журнал. 1987. Т.14. №4. C.55-61.
5. Морозов Н.В., Жукова О.В. Бактериальные препараты – деструкторы углеводородов, их разработка и использование для биоремедиации водоемов и почв от нефтяных загрязнений. Казань, 2006. 209 с.
6. Николаев Ю.А. Дистантные взаимодействия между клетками бактерий // Микробиология. 2002. Т.61. №6. 1070 с.
7. Александров А.Ю. Влияние состава питательной среды и условий культивирования на рост углеводородокисляющих микроорганизмов подсекция «микробиология», Волгоград, alexea@avtlg.r 2009 г.
8. Самков А.А., Карасёва Э.В. Оптимизация составов жидких питательных сред для наработки биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов Генетика микроорганизмов и биотехнология: Материалы Международной школы-конференции Пущино 2008 С. 169-170.
9. Жукова О.В., Морозов Н.В. Биодеструкция нефти и нефтепродуктов в управляемом режиме // Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет 2010. С. 124-149.
10. Патент РФ №18005097. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis ФС - 1339Д, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов// Ягафарова Г.Г. Опубл. 10.09.96.
11. Staff C.P. Mutant bacteria decontaminates spilled crude oil site // Chem. Pross. (USA). - 1982. - V. 23, № 23. 96 р.
12.Патент РФ № 2174496. Биопрепарат «Родер» для очистки почв, почвогрунтов, пресных и минерализационных вод то нефти и нефтепродуктов // Мурыгина В.П.
13. Биоперапрат «Микрозим ТМ Петро трит» для очистки и восстановления самоочистительных функций нефтезагрязненной почвы и водоемов //http://microzym.nm.ru/ - 23. 10. 2005.
14. Фахрутдинов Очистка нефтезагрязненных почв с помощью биопрепаратов на основе микробных удобрений // Библиотечный комплекс, http: //horse. unidubra. ru - 30.04.2005.
15. Предварительный патент РК № 8263. Консорциум штаммов бактерий Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida и Baccillus subtilis, используемый для очистки сточных вод и почв от нефти и нефтепродуктов // Прохорова С.В., Розвага Р.И. и др., Опубл. 15.12.1999.
16 Патент РФ. №2181701. Биопрепарат «Авалон» для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, способ по получению // Лимбах И.Ю., Карапетян Г.О. Опубл. 27.04.2002.
17. Патент РФ. 2115629. Голодяев Г.П., Старовойт Т.А. Консорциум штаммов микроорганизмов-деструкторов: Algaligenes denitrificans, Bacillus sp., Pseudomonas putida, Aeromonas sp. Для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности опубликован 20.07.98.
18. Raymond R.L. // Development industrial microbiology 1961. V. 2. - P. 23 - 32. microbiology. - 1980. V. 2. - P. 277 – 327.
19. Патент РФ 2128221. Власов С.А., Краснопевцева Н.В., Крашенинникова Т.К., Вавер В.И., Лаврикова В.В. Штамм Arthrobacter sp. Для разложения нефти и нефтепродуктов. 27.03.99.
20. Маркарова М.Ю., Емелянова Л.Г., Щемелина Т.Н. Особенности деструкции нефтяных соединений некоторыми природными нефтеокисляющими бактериями (к вопросу о конструировании препаратов) // Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов: Тезисы доклады международной конференции, 10-11 декабря. – М.: 2001. - С 118-120.
21. Градова Н.Б., Диканская Э.М. Михалева В.В. Использование углеводородов дрожжами. - М.: Наука, 1971. – С. 45-75.
22. Шигаева М.Х., Мукашева Т.Д. Современные технологии биоремедиации почв, загрязненных, нефтью и нефтеродуктами // Вестник КазНУ. Серия биологическая. – 2002. - № 1 (16). - C.148-154.
23. Куличевская И.С., Гузев В.С., Семенов А.М., Паников Н.С. Популяционная динамика углеводородокисляющих микроорганизмов, интродуцированных в нефтезагрязненную почву // Биотехнология защиты окружающей среды: Тезисы доклады конференции, 18-19 октября. - Пущино, 1994. - С. 25.
24. Алексеева Т.П., Бурмистрова Т.И., Терещенко Н.Н., Стахина Л.Д.Панова И.И. перспективы использования торфа для очситки нефтезагрязненных почв // Биотехнология. - 2000. - № 1. - С. 58-64.
25. Киреева Н.А., Онегова Т.С., Жданова Н.В. Интенсификация биодеструкция нефти в почве при использовании биопрепарата // Нефтяное хозяйство. Экологическая и промышленная безопасность. - 2004. - № 5. - С. 128-130.
26. Исмаилов Н.М. Деградация ароматических углеводородов дрожжами Материалы VI Всесоюзного съезда ВМО. – Рига, 1980. - № 3. - С. 42.
27. Глазовская М.А., Пиковский Ю.И. Скорость самоочищения почв от нефти в различных природных зонах // Природа. - 1980. - № 5. - С. 118-119.
28. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах // Микробиология. - 1982. - Т. 51, вып. 2. - С. 342-348.
29. Петров А.А. Углеводороды нефти. - М.: Наука, 1984. - С. 234-245.
30. Патент СССР 1805097. Ягафарова Г.Г., Скворцова И.Н., Зиновьев А.П. Ягафаров И.Р. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов. 30.03.93.
31. Шигаева М.Х., Мукашева Т.Д., Сыдыкбекова Р.К., Бержанова Р.Ж. Разработка лабораторного регламента по использованию новых штаммов-деструкторов для биоремедиации нефтезагрязненных почв //Новости науки Казахстана. 2004. - № 2. С. 205 – 209.
32. Мукашева Т.Д. Шигаева М.Х., Бержанова Р.Ж., Сыдыкбекова Р.К. Деструктивная активность нефтеокисляющих микроорганизмов в опытах in vitro и in situ. // Материалы международной конференции «Проблемы биодеструкции техногенных загрязнителей окружающей среды». Саратов. 14-16 сентября 2005 г.С.28-29.
2. О.В. Жукова, Н.В. Морозов Исследование взаимоотношений углеводородокисляющих микроорганизмов в ассоциациях, используемых для управляемой очистки природных и сточных вод от нефтяных загрязнений // Вестник ТТГПУ. Серия экология. 2007, № 2-3 (9-10). С. 142-152.
3. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий: Учеб. пособие. Л.: 1989.
4. Морозов Н.В., Николаев В.Н. Влияние условий среды на развитие нефтеокисляющих микроорганизмов // Гидробиологический журнал. 1987. Т.14. №4. C.55-61.
5. Морозов Н.В., Жукова О.В. Бактериальные препараты – деструкторы углеводородов, их разработка и использование для биоремедиации водоемов и почв от нефтяных загрязнений. Казань, 2006. 209 с.
6. Николаев Ю.А. Дистантные взаимодействия между клетками бактерий // Микробиология. 2002. Т.61. №6. 1070 с.
7. Александров А.Ю. Влияние состава питательной среды и условий культивирования на рост углеводородокисляющих микроорганизмов подсекция «микробиология», Волгоград, alexea@avtlg.r 2009 г.
8. Самков А.А., Карасёва Э.В. Оптимизация составов жидких питательных сред для наработки биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов Генетика микроорганизмов и биотехнология: Материалы Международной школы-конференции Пущино 2008 С. 169-170.
9. Жукова О.В., Морозов Н.В. Биодеструкция нефти и нефтепродуктов в управляемом режиме // Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет 2010. С. 124-149.
10. Патент РФ №18005097. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis ФС - 1339Д, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов// Ягафарова Г.Г. Опубл. 10.09.96.
11. Staff C.P. Mutant bacteria decontaminates spilled crude oil site // Chem. Pross. (USA). - 1982. - V. 23, № 23. 96 р.
12.Патент РФ № 2174496. Биопрепарат «Родер» для очистки почв, почвогрунтов, пресных и минерализационных вод то нефти и нефтепродуктов // Мурыгина В.П.
13. Биоперапрат «Микрозим ТМ Петро трит» для очистки и восстановления самоочистительных функций нефтезагрязненной почвы и водоемов //http://microzym.nm.ru/ - 23. 10. 2005.
14. Фахрутдинов Очистка нефтезагрязненных почв с помощью биопрепаратов на основе микробных удобрений // Библиотечный комплекс, http: //horse. unidubra. ru - 30.04.2005.
15. Предварительный патент РК № 8263. Консорциум штаммов бактерий Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida и Baccillus subtilis, используемый для очистки сточных вод и почв от нефти и нефтепродуктов // Прохорова С.В., Розвага Р.И. и др., Опубл. 15.12.1999.
16 Патент РФ. №2181701. Биопрепарат «Авалон» для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, способ по получению // Лимбах И.Ю., Карапетян Г.О. Опубл. 27.04.2002.
17. Патент РФ. 2115629. Голодяев Г.П., Старовойт Т.А. Консорциум штаммов микроорганизмов-деструкторов: Algaligenes denitrificans, Bacillus sp., Pseudomonas putida, Aeromonas sp. Для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности опубликован 20.07.98.
18. Raymond R.L. // Development industrial microbiology 1961. V. 2. - P. 23 - 32. microbiology. - 1980. V. 2. - P. 277 – 327.
19. Патент РФ 2128221. Власов С.А., Краснопевцева Н.В., Крашенинникова Т.К., Вавер В.И., Лаврикова В.В. Штамм Arthrobacter sp. Для разложения нефти и нефтепродуктов. 27.03.99.
20. Маркарова М.Ю., Емелянова Л.Г., Щемелина Т.Н. Особенности деструкции нефтяных соединений некоторыми природными нефтеокисляющими бактериями (к вопросу о конструировании препаратов) // Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов: Тезисы доклады международной конференции, 10-11 декабря. – М.: 2001. - С 118-120.
21. Градова Н.Б., Диканская Э.М. Михалева В.В. Использование углеводородов дрожжами. - М.: Наука, 1971. – С. 45-75.
22. Шигаева М.Х., Мукашева Т.Д. Современные технологии биоремедиации почв, загрязненных, нефтью и нефтеродуктами // Вестник КазНУ. Серия биологическая. – 2002. - № 1 (16). - C.148-154.
23. Куличевская И.С., Гузев В.С., Семенов А.М., Паников Н.С. Популяционная динамика углеводородокисляющих микроорганизмов, интродуцированных в нефтезагрязненную почву // Биотехнология защиты окружающей среды: Тезисы доклады конференции, 18-19 октября. - Пущино, 1994. - С. 25.
24. Алексеева Т.П., Бурмистрова Т.И., Терещенко Н.Н., Стахина Л.Д.Панова И.И. перспективы использования торфа для очситки нефтезагрязненных почв // Биотехнология. - 2000. - № 1. - С. 58-64.
25. Киреева Н.А., Онегова Т.С., Жданова Н.В. Интенсификация биодеструкция нефти в почве при использовании биопрепарата // Нефтяное хозяйство. Экологическая и промышленная безопасность. - 2004. - № 5. - С. 128-130.
26. Исмаилов Н.М. Деградация ароматических углеводородов дрожжами Материалы VI Всесоюзного съезда ВМО. – Рига, 1980. - № 3. - С. 42.
27. Глазовская М.А., Пиковский Ю.И. Скорость самоочищения почв от нефти в различных природных зонах // Природа. - 1980. - № 5. - С. 118-119.
28. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах // Микробиология. - 1982. - Т. 51, вып. 2. - С. 342-348.
29. Петров А.А. Углеводороды нефти. - М.: Наука, 1984. - С. 234-245.
30. Патент СССР 1805097. Ягафарова Г.Г., Скворцова И.Н., Зиновьев А.П. Ягафаров И.Р. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов. 30.03.93.
31. Шигаева М.Х., Мукашева Т.Д., Сыдыкбекова Р.К., Бержанова Р.Ж. Разработка лабораторного регламента по использованию новых штаммов-деструкторов для биоремедиации нефтезагрязненных почв //Новости науки Казахстана. 2004. - № 2. С. 205 – 209.
32. Мукашева Т.Д. Шигаева М.Х., Бержанова Р.Ж., Сыдыкбекова Р.К. Деструктивная активность нефтеокисляющих микроорганизмов в опытах in vitro и in situ. // Материалы международной конференции «Проблемы биодеструкции техногенных загрязнителей окружающей среды». Саратов. 14-16 сентября 2005 г.С.28-29.
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
Қорғауға жіберілді
__________________Микробиология
кафедрасы меңгерушісі, б.ғ.д., профессор Т.Д. Мукашева
Бітіру жұмысы
Тақырыбы: ЖАҢА МҰНАЙТОТЫҚТЫРУШЫ МИКРООРГАНИЗМДЕР КОМПОЗИЦИЯСЫНЫҢ ДАҚЫЛДАУ
ЖАҒДАЙЛАРЫН ТАҢДАУ
050701 – Биотехнология мамандығы бойынша
Орындаған __________ М.Т. Шайгожанова
Ғылыми жетекшілері ___________ б.ғ.д., профессор МукашеваТ.Д.
___________ б.ғ.к., доцент
Р.Ж. Бержанова
Норма бақылаушы ___________ Н. К. Бектилеуова
Алматы 2011
РЕФЕРАТ
Бітіру жұмысы 27 беттен, 5 суреттен, 32 пайдаланылған әдебиеттен,
қосымшадан, тұрады.
Түйінді сөздер: деструкция, биоремидиация, in vitro, in situ,
биодеградация.
Жұмыстың мақсаты: Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерден жаңа композицияның
биомассасын шығару үшін қоректік орталарды таңдау және көпкомпонентті
композицияны дақылдау жағдайларын жасау.
Міндеттері:
• тек бактериалды дақылдардан тұратын жаңа композиция биомассасын шығару
үшін қоректік орта және қолайлы мөлшерде көміртегі, азот және фосфор
көздері таңдалды;
• ашытқы және бактериалды дақылдардан тұратын көпкомпонентті
композициясының биомассасын жинау үшін қоректік орта, азот және
фосфордың қолайлы мөлшерін таңдау;
• препарат түрлерін дайындау:
Негізгі нәтижелері:
6 Бактериалды дақылдан тұратын биомассаны жоғары мөлшерде шығару үшін
қоректік орта таңдалды. Тек бактериалды дақылдардан тұратын композиция үшін
8Е минералды орта ең қолайлы болып табылады. Көмірсутектотықтыратын
микроорганизмдердің 12 культурасынан тұратын композиция үшін 30 млл дизель
бар 8Е ортасы перспективті болып табылады. Лабораториялық зерттеулерде
негізгі параметрлер анықталып, көпкомпонентті композицияны дақылдау үшін
жағдайлар таңдалды. 8Е ортасына (NH4)2HPO4 және K2HPO4 енгізгенде
композицияның клеткалық биомассасының өсуін жоғарлады.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 4
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 5
1Әдебиетке шолу
1.1 Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазартуда 5
қолданылатын биопрепараттар
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерге жалпы сипаттама 11
2 Зерттеу материалдары және әдістері 14
2.1 Зерттеу материалдары 14
2.2 Зерттеу әдістері 14
2.3 Дақылдардың биомассасын алу 15
3 Зерттеу нәтижелері және оларды талдау 16
3.1 Бактериалды дақылдардан тұратын композицияның жоғары 16
мөлшерде биомассасын алу үшін қоректік орта және
оптимальды көміртек мөлшері, азот және фосфор көздерін
таңдау
3.2 Ашытқы және бактерия дақылдарынан тұратын 19
композицияның биомассасын жинау үшін қоректік орта,
оптимальды азот және мөлшерін таңдау
3.3 Препарат түрлерін дайындау 21
ҚОРЫТЫНДЫ 23
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 24
ҚОСЫМША
КІРІСПЕ
Қазіргі таңда судағы және топырақтағы мұнаймен ластануларды тазалау
маңызды экономикалық және экологиялық мәнге ие, әсіресе көмірсутекті
шикізаттарды өндіретін аудандарда [1]. Осыған байланысты олардың табиғи
экожүйелерге теріс әсерін төмендетуге бағытталған технологияларды іздеу
маңызды мәселе болып табылады [2].
Мұнаймен ластануларды тазалайтын ең тиімді әдіс мұнай және көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдерге (КТМ) негізделген биологиялық жол екені
белгілі. Аталған микроорганизмдер топтарының популяциялары тірі экожүйелер
ретінде қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделушілік қабілетіне
ие. Мұнда мұнай және мұнай өнімдерін қосқанда көптеген ксенобиотиктердің
биологиялық тотығуын жүргізуге болады. КТМ-дің көмірсутектерді тотықтыруы
биологиялық потенциалының мәні жоғары екенін білдіреді.
Бұл арнайы штамм микроорганизмдермен мұнай және оның туындыларының
биодеградация процесін реттеуде маңызды. Мұндағы мәселе мұнай және
көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер культуралары ассоциацияда бір-
бірімен сай таңдалуы керек, ластанулардың биодеградациясын тиімді жүргізу
үшін, яғни мұнайды аз тотыққан күйден толық тотыққан күйге жеткізу үшін [3-
5].
Берілген зерттеудің мақсаты – мұнай тотықтырушы микроорганизмдерден
жаңа композицияның жоғарғы биомассасын алу үшін қоректік орталарды таңдау
және көпкомпонентті композицияны дақылдау жағдайларын жасау.
Бұл бөлімді орындау үшін келесі міндеттер орындалады:
• тек бактериалды дақылдардан тұратын жаңа композиция биомассасын шығару
үшін қоректік орта және қолайлы мөлшерде көміртегі, азот және фосфор
көздері таңдалды;
• ашытқы және бактериалды дақылдардан тұратын көпкомпонентті композиция
биомассасын жинау үшін қоректік орта, азот және фосфордың қолайлы
мөлшерін таңдау;
• биопрепарат түрлерін дайындау.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 Әдебиетке шолу
1.1 Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазалауға арналған микробтық
биопрепараттар
Қазіргі таңда топырақ және суды бір немесе бірнеше микроорганизмдерден
тұратын препараттарды қолданып тез тазарту процестері туралы мәліметтер көп
[6].
Александрова А.Ю. жұмыстарында тереңдік дақылдау жағдайында көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдердің өсуіне қоршаған орта жағдайларының
факторларының ( температура, қоректік орта, құрамы, аэрация жағдайы) әсері
зерттелген. Псевдомонада мен бацилалардың өнімдерін азот және фосфор
көздері 1% және мұнай 1% Гафаров ортасына қосқанда, ол көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдердің өсуін реттеген [7].
Бірқатар авторлар топырақ және суқоймалардағы мұнай және мұнай
өнімдерін биодеградациялау үшін бактериалды препарат жасауда зерттеулер
жүргізді. Мұнай және мұнай өнімдерін биодеградациясын бағалау үшін
минералды орта, ал көміртегі және энергияның жалғыз көзі ретінде дизель
отыны, гексадекан және полимерлі қоспалар қолданылды. Зерттеу нәтижелері
тәжірбие үлгілерінде биомассаның үш есе өскенін көрсетеді.
Сонымен қатар қоршаған ортаның әртүрлі обьектілерімен он аборигенді
және көмірсутек тотықтыратын микроорганизмдердің өзара қарым – қатынасы
зерттелген. Ол көмірсутектерді сөңғы өнімдерге дейін тотықтыруға қабілетті
жинақ дақылға мұнай тотықтыратын бактериялар таңдау үшін зерттелді. Алынған
мәліметтердің нәтижесі бойынша КТМ үшін өсудің қолайлы температурасы,
ылғалдылық, азот, фосфор көздері және ортаның қышқыл көздері таңдалды [8].
Хемостатты дақылдау әдісімен белсенді биомасса алу үшін КТМ-ді өсіру
процестерін оптимизациялау бойынша зерттеулер жүргізуді және мұнаймен
ластанған ағын сулардың биодеградациясын тиімді жүргізу үшін модельді
тәжірбие жасалды, көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді
формалары мен мұнай және мұнай өнімдерінің биототығу тиімділігі анықталды
[9].
Мұнай ксенобиотиктерін утилизациялауға көптеген микроорганизмдер
топтары қабілетті. Ашытқылар топырақтың қоректік тізбегінде маңызды орын
алады, олар топырақ өнімділігін жоғарлатады. Сондықтан олар
биорекультивациялы технологияларды жасауда қызығушылық тудырады. Сонымен
қатар ашытқылар ББЗ – ды жоғары деңгейде түзуге қабілетті, ал оның өзі
ластанған топырақтың топырақ микрофлорасымен деструкциясында оң әсер
көрсетеді. Осыған байланысты микроорганизм көмегімен әр түрлі
биопрепараттар шығару жүзеге асырылып жатыр.
Биопрепарат құрамына кіретін Rhodococcus туысына жататын бактерияларға
көп көңіл бөлінуде. Бұл туыстың өкілдері ортаның қолайсыз жағдайларына
төзімділігі жағынан ерекшелігі мол, мұнайды деструкциялау белсенділігі
жоғары.болып келеді. Rhodococcus sp. (R. ruber) 1418 и Rhodococcus sp. (R.
erythropolis) 171 штамдарының бірлестігі мұнайды және оның ауыр
фракцияларын (шайыр, асфальтендер, мазут) көміртегінің және энергияның
жалғыз көзі ретінде пайдалануға қабілетті екендігін көрсетеді. Бұл штамдар
құрамында 5 % мұнай бар сұйық қоректік ортада, екі апта ішінде, 26о С
температурада мұнайды 62 % дейін ыдыратуға мүмкіншілігі бар болды. Осы
бірлестіктің топырақты тазалауы бойынша модельді тәжрибелерде 11 тәулікте
мұнайдың мөлшері 5 % дан 1,25 % дейін төмендейтіндігі байқалды. Су мен
топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазалау үшін Rhodococcus sp. 56Д
штамын ұсынады. Бұл штамм топырақты, тұщы және теңіз суларын ластанудан
тазалауда биодеструктивті жоғары белсенділікті қысқа мерзім (7-14 тәулік)
ішінде (12-30о С), көрсетеді. Тұщы суды мұнайдан тазартуы - 68,8%, болса,
теңіз суын – 69,2%, ал топырақты – 67,5% дейін тазалайды. Тұщы суды
мұнайдың жеңіл фракциясынан тазалау - 99,3% құраса, дизельді жағармайдан
тазалау - 98,8% болды. Сонымен қатар, ұсынып отырған штаммның
көмірсутектерге қатысты жоғары бөлшектеу белсенділігі де бар. Бұл мәлімет
мұнаймен ластанған қоймаларды, қондырғаларын және өнеркәсіптік суларды
тазалау үшін қолдануыда өте қажет. Мұнаймен ластанған топырақты (2000 м3
–ге жуық жерді) Alcaligenes eutrophus JMPI 34 өңдеген кезде мұнайдың
мөлшерінің төмендеуі 34 аптаның ішінде 12980 мгкг дейін болса. Сонымен
бірге, Alcaligenes eutrophus JMPI 34 штамын әртүрлі жанармай түрлерімен
ластанған топырақты тазалауда топырақтың биологиялық қалпына келтіру
қабілеті тексерілді. Әр топырақтың және жағармайдың түріне байланысты
ластаушының ыдырау қисық сызығы тұрғызылды. Топырақта бензин тазалануы баяу
болды. Сұйық көмірсутектердің топырақтағы мөлшерінің азаюы жылдам болды,
ал, жағармайлық майлар сазды топырақта баяу тазаланып және ол топырақтың
өңделу жолына байланысты болды. Биоыдырауға төзімділігі жағынан мұнай
өнімдері келесі ретпен орналасты: реактивті жағармай жанатын майлар
моторлы мазут. Жағатын майлармен, фенолмен, о-, м- және п-крезолмен
ластанған топырақты тазалау кезінде 3 әдісті; пассивті буландыру, жуу,
биоыдыратуды бақылауда булану процесі әдеттегі жағдайда 3 аптаның ішінде
фенолды - 58-66% дейін, 55-80% орта- және 36-43% дейін м- және п-креозолды
азаюын іске асырды. Ыстық сумен (50о С) және сілтінің сулы ерітіндісінде
жууда ластаушы затты 100% дейін азайтты. Alcaligenes eutrophus JMPI 34
микрооргнаизмдері фенол мен креозолды өте жақсы ыдыратты. Алдын ала 200
және 300 мгл Н2О2 бар ерітінді құйылып, жуылып алынған топырақта,
мұнайдың, майлардың, фенолдың және креозолдың қалған мөлшері
микроорганизмдер арқылы жылдам ыдырады. Топырақ пен суды мұнаймен
ластанудан тазалау мәселесі көмірсутектердің ыдырауы төменгі температурада
баяу жүретін солтүстік және суық климатты аймақтар үшін де қажет болып тұр.
Топырақ пен суды мұнайдан тазарту үшін биологиялық әдістерді жасауда 5-6о С
температурада шикі мұнайды пайдаланып, өсуге қабілетті микроорганизм
штамдарын іздеу жүргізілді. Микроорганизмдерді бөліп алу көзі ретінде
Ресейдің солтүстік аймақтарынан алынған топырақ үлгілері болды.
Температурасы 6 дан 30оС дейін 10% мұнайда өсуге қабілетті коринетәрізді
бактериялар тобының белсенді 3 штамы - Р17, Н20, Н32 іріктеліп алынды.
Іріктеліп алынған штамдардың мұнайда өсуі С10-С29 н-алкандарының пайдалану
есебіне байланысты болатындығы көрсетілді, Сонымен қатар, Н17 және Н
штамдары ароматты штамы п- және м- ксилолда заттарды пайдалануға
қабілетті, н-толуолда п-, м- ксилолда өсе алады, ал, Н17 штамы п- және м-
ксилолда өсу қабілеті болды. Н20 штамы 6ОС температурада н-алкандардың 77%,
Н32 штамы – 55%, Н17штамы – 48% дейін азайтты. Әртүрлі температураларда
(6–30оС) н-алкандардың пайдалануын салыстырмалы түрде зерттегенде, іріктеп
алған штамдар үшін температура биоыдырауды тежейтін фактор еместігін
көрсетті. Топырақ пен суды мұнай және мұнай өнімдерінен тазалау үшін
бактерияда пайдалану арқылы әртүрлі әдістер жасалуда. АҚШ-та шикі мұнайдың
және мұнай өнімдерінің микробиологиялық ыдырауы үшін Actinomucor elegans,
Geotrichum marinum клеткаларын қолдануға негізделген әдістер патенттелді.
Полютанттардың ыдырауы үшін микроб клеткасы мен тасымалдағыш бірге қосылған
композициясы қолданады. Мұнайдың деструкциясының соңғы өнімі уытты емес
және қоршаған ортаға қауіптілігі жоқ болды. Теңіз суы, өзендердің жағасын
және тұщы суларды мұнаймен ластанудан тазарту үшін лиофильді кептірілген,
вермикулит, силикагель, перлит сияқты әртүрлі қорек көздері мол
тасымалдағыштарда иммобилиздеген деструктор-микроорганизмдердің көмегі
арқылы тазалау әдісі ұсынылды. Авторлар Pseudomonas, Methanomonas,
Micrococcus, Achromobacter, Bacillus, Mycobacterium, Nocardia туысына
жататын мұнай тотықтырушы бактериялардың кең спектірін және Candida туысына
жататын ашытқыларды пайдаланады. Препараттты мұнаймен ластанған ортаға
салады. Микроорганизмдердің өсуінің қарқынды көрсеткіші 12 сағат өткен соң
байқалады. Мұнаймен ластанған су бетін (теңіздер мен мұхиттарды), ағынды
суларды Arthrobacter globiformis ВКПМ S-1551 және R. eruthropolis ВКПМ S-
1550 штамдарының көмегі арқылы тазалау әдісі белгілі. Бұл культуралар н-
парафиндерді, дизельді жағармайларды, мұнай дистиляттарын, шикі мұнайды,
мазутты, ароматты қосылыстарды пайдалануға қабілетті. Сонымен қатар, осы
штамдар температура мен ортаның рН мәнінің кең диапозонында және NaCl
жоғары концентрациясында өсе алады. Аляскада Уильям шығанағында “Exxon
Valdez” танкерінің апатынан кейінгі мұнаймен ластанған топырақтан төменгі
температураға бейімделген мұнай тотықтырушы микроорганизмдер бөлініп
алынды. Бірақ олардың өсуі N, P және басқа да микроэлементтердің
жетіспеушілігіне байланысты тежелді. Микроорганизмдердің өсуін арттыру
үшін биогендер мен өсу стимуляторлары ретінде әртүрлі қоспалар қосылды.
Биогенді қоспаларды қосқан кезде мұнай көмірсутектерінің ыдырауы 3-5 есеге
жылдамдады [10].
Ластанған топырақ және суқоймаларды тазалауда биопрепараттар кең
қолданылады. Ресейде кең танымалдары Путидойл, Деворойл,
Биодеструктор, Экойл, Олеворин, Родотрин, Микрозин тм ретро тит,
Эконодин болып табылады.
Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақты тазалау үшін адам мен
жануарларға зиянсыз арнайы микроорганизмдер штамдарының дақылдарынан
дайындалатын препарат ұсынылады. Ол топырақты мазут, дизельді отын, бензин,
керосин, әр түрлі фенол және формальдегидті ыдыратуға арналған. Препарат
көбік түрінде енгізіледі, ол мұнай өнімдерінен ластанған жерлерге
микроорганизмдерді жеткізу үшін қажет және бактерияларға қоректік заттар
мен оттегінің көзі болып табылады [11].
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің негізінде топырақ пен суды
мұнайдан тазарту үшін бактериалық препараттар дайындалуда. Қазіргі кезде
қоршаған ортаны мұнаймен ластанудан тазарту мақсатында бактерияның бір ғана
түрінен жасалған биопрепараттармен қатар, көмірсутектердің кең спектрін
ыдыратуға қабілетті аралас культураларды да іс жүзінде қолдануда.
Топырақты мұнай және оның өнімдеріне тазарту үшін адам мен жануарларға
зиянсыз микроорганизмдердің арнайы штамдарының аралас культураларынан
тұратын “Noggies” препаратын ұсынуда. Препарат топырақтағы 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 зертелді. Препарат тәжірибенің барлық үлгілерінде әртүрлі
ластану деңгейіндегі мұнайды, тотықтырды. Девон мұнайын – 60 тан 180 м3га
дейін, бобриков мұнайын 120 м3га дейін, тотықтырды. Микроорганизмдердің
көмірсутегін тотықтыру белсенділігінің жоғары көрсеткіші препаратты
қосқаннан кейін, алғашқы үш айда байқалды. Екі жылдық тазалау қорытындысы
бойынша 60 м3 га мұнай бар үлгіде үш ай уақыт мерзімде, топырақтағы
мұнайдың мөлшері (бастапқы мөлшерден) 78,8% төмендеуімен қатар, топырақтың
фитотуыттылығы да айтарлықтай азайғанын көрсетеді. Далалық тәжірибелер
Деворойл препаратымен қара топырақты жерлерді мұнайдан ластанудан
тазартуда, оның құрамына кіретін микроорганизмдердің көмірсутегін тотықтыру
белсенділігі жоғарлағанын көрсетеді. Далалық тәжірибелердегі препараттың ең
жоғарғы мұнай тотықтыру белсенділігі алғашқы үш айға сәйкес келді.
Мелиоранттардың, әсіресе ағаш үгіндісі, препараттағы микроорганизмдер үшін
мазутты тотықтыруға қолайлы жағдай жасады. Мелиорант пен биопрепаратты
топыраққа салу, көмірсутегін тотықтырушы микрооргнаизмдердің санының
жоғарылауын тұрақты сақтауды қамтамасыз еткендіктен, топырақтағы мазуттың
деструкциялану деңгейін жоғарылауын қабілеттендірді.
Бірқатар авторлар мұнаймен ластанған топырақты биоремидияциялау үшін
БИОСЭТ биопрепараты және кальций пероксидін қолдануды ұсынады.
Биопрепарат құрғақ, шашылмалы өнім, ол мұнаймен ластанған топырақтан
бөлініп алынған үш аэробты микроорганизмдерден, олардың ішінде екеуі
Arthrobacter және Micrococcus varians туысының өкілдерінен тұратын микробты
ассоциация негізінде алынған БИОСЭТ әсерімен жүретін көмірсутектердің
биоутилизациямен биотрансформация процестері тазартылып жатқан топырақтар
органикалық заттардың жиналуына себепші болған. Оксигенератор – кальций
пероксидін препаратын бірге қолдану мұнай көмірсутектерінің
биодеструкциясын жоғарлатып, топырақты тазартты. Беттік қабаттың тазару
деңгейі 81 тәулікте 88,6% құрады [11].
Мурыгина В.П. МГУ және ВНИИ ғалымдарымен бірге соңғы он жылда
Rhodococcus туысына жататын тиімді деструкторлардың таза дақылдарын бөлді.
Осы дақылдардың базасында мұнай ластануларын жою үшін Родер атты
биопрепараттардың бірнеше композициясы жасалды. Родер биопрепараты тек R
– диссоцианттардың негізінде жасалған: Rhodococcus ruber BKM AC-1513Д және
Rhodococcus erythopoli BKM AC 1514Д, бұлар ортада теңіз тұзының
концентрациясында өсірілген. Препарат құрамына кіретін микроорганизмдер
тұздылықтың кең диапазонында мұнайдың көмірсутектерін деградациялауға және
көбеюге қабілетті. Лабораториялық жағдайда мұнай ластануларынан грунтты
тазалау 81%, табиғи жағдайда грунтта тазару процесі бір маусымда 65%, ал су
бетінде -99% құрады. Препараттың тиімділігі топырақ грунттарында да, теңіз
суында да жоғары [12].
Мұнай төгілулерін билологиялық тазалау үшін топырақта МикрозимТМ петро
тит қолданады. Биопрепарат тазалау және санитарлық режимді қалыптандыру
үшін, биологиялық балансты және ластанған суқоймаларды тазарту үшін
қолданады. Микроим тм петро тит биопрепараты мұнай көмірсутектерінің
биологиялық деструкторы болып табылады және көмірсутек тотықтыратын
микроорганизмдердің 12 штамынан, ластағыштың ыдырауын тездететін минералды
тұздардың комплексінен, фермент және биопавтан тұратын концентрленген
препарат. Мұнай және мұнай өнімдерінің, СО2, H2O ыдырауы белсенді жүреді
және микробты метаболизм өнімдерін қоршаған ортаға бөледі [13].
СурГУ биология кафедрасының қызметкерлері АО Сургутнефтегаз-ға
бұзылған жерлерді қайта қалпына келтіру үшінн Нафтокс препаратын
қолдануды ұсынды. Технологияның негізіне мұнай тотықтырушы бактериялар үшін
қолайлы экологиялық ниша қалыптастыру жатады. Нафтокс бактериалды
препаратында 1,4-1,7 х 109 клмл тіршілікке қабілетті клеткалардың титрі
болады. Препарат 1 кг топыраққа 79-20 г мұнайдың ластану деңгейінде
белсенді жұмыс істейді, оң тиімділігі 65-99% болады, ал топырақтағы
ластағыш деңгейі 2-0,5 г мұнайға төмендеді [14].
Қазақстанда Pseudomonas putida ГНПО ПЭ-Р-6, Pseudomonas fluorescens
ГНПО ПЭ-Р-5, Bacillus subtilis ГНПО ПЭ-Р-7 және минералды тыңайтқыштар –
аммоний дигидрофосфаты және калий гидрофлориді негізінде композиция
жасалған. Бұл композиция мұнаймен ластанған топырақты биохимиялық тазалау
үшін ұсынылады және 107-108 клмл клеткалардың титрінен тұрады.
Зерттеулер ГНПО Казмеханор тәжірбиелік өнеркәсібінің өндірістік
жағдайларында жүргізілді. Топырақты 5-8 см тереңдікте қопсытып, сосын жерді
шашу әдісімен бактериалды композициямен өңдеген. Нәтижесінде мұнай және
мұнай көмірсутектерінің толық және тез 100% ыдырауы жүрді [15].
Қоршаған ортаны мұнай және мұнай өнімдерінен тазалауға арналған
Бүкілресейлік мұнай институты жасаған биопрепараты белгілі. Ол аэробты
мұнайтотықтырушы бактериялар минералды қоспалар және толықтырғыштан тұрады.
Аэробты мұнай тотықтыратын бактериялар ретінде Pseudomonas putida ПН К-1,
Pseudomonas fluorescens ПН Ky-1бактериялар штамдарынан тұратын консорциум
болады [15].
Мұнаймен ластанған топырақтан бөлініп алынған мұнай тотықтырушы
бактериялардың негізінде “Универсал” биопрепараты жасалды. Препаратты
қолданғаннан кейін ластану деңгейі техникалық әдістерді есептегенде
(аэрацияны пайдалана отырып десорбциялау, мұнайды айдау) 50–55% төмендейді.
Ал, биопрепаратты минеральді тыңайтқыштармен бірге қосқанда топырақ пен
судағы көмірсутектердің ыдырауы 65-70 % құрады
Топырақ пен суды мұнай және мұнай өнімдерінен тазарту үшін “Родобел-Т”
препараты жасалды. 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 зертелінді. Препарат мұнай көмірсутектерін белсенді пайдаланатын
микроорганизмдер бірлестіктерінен тұрады. Топырақ пен суда апаттардың
нәтижесінде төгілген мұнай және мұнай өнімдерінен тазалау үшін “Экобел”
деген жаңа препарат жасалды. Препараттың өнідірістік сыналуы оның
эффективтілігі жоғары екендігін көрсетеді. Топыраққа қосылған 1 және 10 %
дизельді жағармай “Экобел” препаратымен өңделгеннен кейін 3,5 ай мерзімде
80,5 % және 75,05 % дейін ыдырайды
Осылайша, микроорганизм деструкторларды қолдану және олардың негізінде
биопрепараттарды жасау преспективті болып табылады. Мұндай препараттарды
қолдану мұнаймен ластанған топырақтың метаболизмін қарқындатады, атап
айтқанда гидролитикалық және тотығу-тотықсыздану ферменттерінің
белсенділігі жоғарлайды.
Ресейде жасалған препараттар Қазақстанның жағдайында қолданылмайды.
Мұндай препараттарды қолдану үшін ерекше жағдайлар қажет. Авариялық
төгілулерді ликвидациялау үшін шет елдік препараттарды қолдану рациональды
емес. Бұл препараттар қазақстандық тұтынушылар үшін қымбат болып келеді
[16].
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерге сипаттама
Мұнай көмірсутектерінің микроорганизм деструкторлары белгілі және олар
әртүрлі ортадан бөлініп алынған: теңіз суы, мұнай шығатын жерлердің пласт
суы, мұнаймен ластанған топырақ. Мұнай көмірсутектерін сіңіретін
микроорганизм-деструкторлар экологиялық мәселелерді шешуде қолданылуы
мүмкін. Дақылдардың жақсы өсуі қалыпты құрлысы бар гексадекан, ароматты
көмірсутектер, бензол, толуолды ортада байқалған. Мұнай көмірсутектерінің
деградациясын Қиыр Солтүстіктің мұнайлы топырағынан бөлініп алынған
Rhodococcus erythropolis жүргізе алады. Американ ғалымдары спецификалық
көмірсутектерде (авияциялық, дизельді отын, мазут) өсе алатын бактерияларды
бөліп алды. Бактериялар көмірсутегін көміртегі көзі ретінде қолданылатын
орталарға егіліп бөлініп алынды. Қоректік ортаға еккендегі колониялар саны
2,6-23-10 , ал көмірсутегі қосылған ортада -2,3-17-10 құраған .
Туынды биотехнологияға қатысты және мұнаймен ластанған топырақтарды
биологиялық тазалауда қолданылады. Туындының мақсаты топырақты және суды
мұнай өнімдерінен тазарту үшін микроорганизм деструкторларын консорциумын
алу. Мақсатқа жету үшін Қиыр Шығыстың мұнаймен ластанған топырақтан
микроорганизм деструкторлардың консорциумы бөлініп алынды: Aeromonas
species KMM 5-2, Alcaligenes denitrificans KMM 5-1, Arthrobacter species
KMM 5-7, Micrcoccus varians , Candida spp. ФС 4AT, Candida spp. ФС-2T,
Mycobacterium, Pseudomonas, Rhodococcus, Acinetobacter sp. HB-1 Pseudomonas
putida KMM 2-1, Pseudomonas species KMM 2-3, Bacillus species KMM 2-8 .
Бұлар мұнаймен ластанған топтарда қалыптасқан мұнай тотықтырушы
микроорганизмдер ассоциациясы [17].
Aeromonas species KMM 5-2 штамының сипаттамасы морфологиялық дақылдық –
белгілері. Соңғы жақтары оралған таяқшалар, 0,8х1,5 мкм, қозғалғыш, грам
теріс, сапрофит.
Физиологиялық – биологиялық қасиеті: хемоорганотрофтар. Казеин,
желатин, крахмалды гидролиздейді. Мұнай ксенобиотиктерін тотықтырады. Өсу
температурасы 4-300С, рН 7-7,5. Патогенді емес [18].
Alcaligenes denitrificans KMM 5-1
Морфологиялық –дақылдық қасиеті. Түзу таяқшалар. 1х1,8 мкм. Қозғалғыш,
перетрихтар, грам теріс.
Физиологиялық–биохимиялық қасиеттері. Хемоорганотрофтар. Өсу
температурасы 4-3,50 С, рН 7-7,5. Патогенді емес.
Arthrobacter species KMM5. Морфологиялық–дақылдық қасиеті. 10 мкм
диаметрі қысқа таяқшалар, грам оң. Тығыз қоректік ортада жылтыр, ақшыл
колониялар түзеді [19].
Физиологиялық- биохимиялық қасиеті. Хемоорганотрофтар. Желатин
гидролиздейді. Өсу температурасы 4-350С, рН 7-7,5. Патогенді емес.
Pseudomonas maltophila КММ 2-10 штамының морфологиялық-физиологиялық
қасиеті 0,5 х 1,5 мкм таяқшалар, қозғалығыш, монотрихтер, грам теріс.
Агарлы ортада сары, тегіс, жылтыр, шырышты колониялар түзеді.
Физиологиялық–биохимиялық қасиеті. Хемоорганотрофтар. Арнайы
факторларға мұқтаж емес, крахмал, твин 80, желатинді ыдыратады. Глюкоза,
целюлоза, g-гистидин, g-аланин, пролинді утилиздейді. Өсу t0 4-30 C, pH
7,2. Патогенді емес.
Pseudomonas putida KMM 2-1штамының сипаттамасы. Морфологиялық-дақылдық
қасиеті. 0,8х3мкм, түзу таяқщалар. Қозғалғыш, монотрихтер, грам теріс.
Агарлы орталарда ақшыл түсті колониялар түзеді, шырышты жылтыр.
Физиологиялық-биохимиялық қасиеті. Хемоавтотрофтар. Арнайы факторларға
мұқтаж емес. Клеткалары пигмент түзбейді. Желатин, крахмалды гидролиздейді.
Мұнай ксенобиотиктерін тотықтыруға қабілетті, өсу температурасы 4-350 С, рН
7,2. Патогенді емес.
Pseudomonas species KMM 2-3 штамының сипаттамасы. Морфологиялық-
дақылдық белгілері. 1х3,5 мкм қозғалғыш таяқшалар. Грам теріс. Агарлы
қоректік ортада ақшыл, дөңгелек, жылтыр, шырышты колониялар түзеді.
Физиологиялық–биохимиялық қасиеті. Хемоавтотрофтар. Пигмент түзбейді.
Желатин, крахмал гидролиздейді. Мұнай ксенобиотиктерін тотықтыруға
қабілетті. Өсу t 4-300C. 110C өспейді, рН 7.0. Патогенді емес.
Bacillus species KMM 2-8, морфологиялық-биохимиялық белгілері. 1,2х4
мкм ірі қозғалмайтын таяқшалар. Грамвариалбельді, споралары элипстер
тәрізді, агарлы ортада ақшыл, дөңгелек, шырышты колониялар түзеді.
Физиологиялық – биохимиялық қасиеті, хемоавтотрофтар. Крахмал, желатин,
твин-80 гидролиздейді. Өсу t ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
Қорғауға жіберілді
__________________Микробиология
кафедрасы меңгерушісі, б.ғ.д., профессор Т.Д. Мукашева
Бітіру жұмысы
Тақырыбы: ЖАҢА МҰНАЙТОТЫҚТЫРУШЫ МИКРООРГАНИЗМДЕР КОМПОЗИЦИЯСЫНЫҢ ДАҚЫЛДАУ
ЖАҒДАЙЛАРЫН ТАҢДАУ
050701 – Биотехнология мамандығы бойынша
Орындаған __________ М.Т. Шайгожанова
Ғылыми жетекшілері ___________ б.ғ.д., профессор МукашеваТ.Д.
___________ б.ғ.к., доцент
Р.Ж. Бержанова
Норма бақылаушы ___________ Н. К. Бектилеуова
Алматы 2011
РЕФЕРАТ
Бітіру жұмысы 27 беттен, 5 суреттен, 32 пайдаланылған әдебиеттен,
қосымшадан, тұрады.
Түйінді сөздер: деструкция, биоремидиация, in vitro, in situ,
биодеградация.
Жұмыстың мақсаты: Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерден жаңа композицияның
биомассасын шығару үшін қоректік орталарды таңдау және көпкомпонентті
композицияны дақылдау жағдайларын жасау.
Міндеттері:
• тек бактериалды дақылдардан тұратын жаңа композиция биомассасын шығару
үшін қоректік орта және қолайлы мөлшерде көміртегі, азот және фосфор
көздері таңдалды;
• ашытқы және бактериалды дақылдардан тұратын көпкомпонентті
композициясының биомассасын жинау үшін қоректік орта, азот және
фосфордың қолайлы мөлшерін таңдау;
• препарат түрлерін дайындау:
Негізгі нәтижелері:
6 Бактериалды дақылдан тұратын биомассаны жоғары мөлшерде шығару үшін
қоректік орта таңдалды. Тек бактериалды дақылдардан тұратын композиция үшін
8Е минералды орта ең қолайлы болып табылады. Көмірсутектотықтыратын
микроорганизмдердің 12 культурасынан тұратын композиция үшін 30 млл дизель
бар 8Е ортасы перспективті болып табылады. Лабораториялық зерттеулерде
негізгі параметрлер анықталып, көпкомпонентті композицияны дақылдау үшін
жағдайлар таңдалды. 8Е ортасына (NH4)2HPO4 және K2HPO4 енгізгенде
композицияның клеткалық биомассасының өсуін жоғарлады.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 4
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 5
1Әдебиетке шолу
1.1 Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазартуда 5
қолданылатын биопрепараттар
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерге жалпы сипаттама 11
2 Зерттеу материалдары және әдістері 14
2.1 Зерттеу материалдары 14
2.2 Зерттеу әдістері 14
2.3 Дақылдардың биомассасын алу 15
3 Зерттеу нәтижелері және оларды талдау 16
3.1 Бактериалды дақылдардан тұратын композицияның жоғары 16
мөлшерде биомассасын алу үшін қоректік орта және
оптимальды көміртек мөлшері, азот және фосфор көздерін
таңдау
3.2 Ашытқы және бактерия дақылдарынан тұратын 19
композицияның биомассасын жинау үшін қоректік орта,
оптимальды азот және мөлшерін таңдау
3.3 Препарат түрлерін дайындау 21
ҚОРЫТЫНДЫ 23
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 24
ҚОСЫМША
КІРІСПЕ
Қазіргі таңда судағы және топырақтағы мұнаймен ластануларды тазалау
маңызды экономикалық және экологиялық мәнге ие, әсіресе көмірсутекті
шикізаттарды өндіретін аудандарда [1]. Осыған байланысты олардың табиғи
экожүйелерге теріс әсерін төмендетуге бағытталған технологияларды іздеу
маңызды мәселе болып табылады [2].
Мұнаймен ластануларды тазалайтын ең тиімді әдіс мұнай және көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдерге (КТМ) негізделген биологиялық жол екені
белгілі. Аталған микроорганизмдер топтарының популяциялары тірі экожүйелер
ретінде қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделушілік қабілетіне
ие. Мұнда мұнай және мұнай өнімдерін қосқанда көптеген ксенобиотиктердің
биологиялық тотығуын жүргізуге болады. КТМ-дің көмірсутектерді тотықтыруы
биологиялық потенциалының мәні жоғары екенін білдіреді.
Бұл арнайы штамм микроорганизмдермен мұнай және оның туындыларының
биодеградация процесін реттеуде маңызды. Мұндағы мәселе мұнай және
көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер культуралары ассоциацияда бір-
бірімен сай таңдалуы керек, ластанулардың биодеградациясын тиімді жүргізу
үшін, яғни мұнайды аз тотыққан күйден толық тотыққан күйге жеткізу үшін [3-
5].
Берілген зерттеудің мақсаты – мұнай тотықтырушы микроорганизмдерден
жаңа композицияның жоғарғы биомассасын алу үшін қоректік орталарды таңдау
және көпкомпонентті композицияны дақылдау жағдайларын жасау.
Бұл бөлімді орындау үшін келесі міндеттер орындалады:
• тек бактериалды дақылдардан тұратын жаңа композиция биомассасын шығару
үшін қоректік орта және қолайлы мөлшерде көміртегі, азот және фосфор
көздері таңдалды;
• ашытқы және бактериалды дақылдардан тұратын көпкомпонентті композиция
биомассасын жинау үшін қоректік орта, азот және фосфордың қолайлы
мөлшерін таңдау;
• биопрепарат түрлерін дайындау.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 Әдебиетке шолу
1.1 Топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазалауға арналған микробтық
биопрепараттар
Қазіргі таңда топырақ және суды бір немесе бірнеше микроорганизмдерден
тұратын препараттарды қолданып тез тазарту процестері туралы мәліметтер көп
[6].
Александрова А.Ю. жұмыстарында тереңдік дақылдау жағдайында көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдердің өсуіне қоршаған орта жағдайларының
факторларының ( температура, қоректік орта, құрамы, аэрация жағдайы) әсері
зерттелген. Псевдомонада мен бацилалардың өнімдерін азот және фосфор
көздері 1% және мұнай 1% Гафаров ортасына қосқанда, ол көмірсутек
тотықтырушы микроорганизмдердің өсуін реттеген [7].
Бірқатар авторлар топырақ және суқоймалардағы мұнай және мұнай
өнімдерін биодеградациялау үшін бактериалды препарат жасауда зерттеулер
жүргізді. Мұнай және мұнай өнімдерін биодеградациясын бағалау үшін
минералды орта, ал көміртегі және энергияның жалғыз көзі ретінде дизель
отыны, гексадекан және полимерлі қоспалар қолданылды. Зерттеу нәтижелері
тәжірбие үлгілерінде биомассаның үш есе өскенін көрсетеді.
Сонымен қатар қоршаған ортаның әртүрлі обьектілерімен он аборигенді
және көмірсутек тотықтыратын микроорганизмдердің өзара қарым – қатынасы
зерттелген. Ол көмірсутектерді сөңғы өнімдерге дейін тотықтыруға қабілетті
жинақ дақылға мұнай тотықтыратын бактериялар таңдау үшін зерттелді. Алынған
мәліметтердің нәтижесі бойынша КТМ үшін өсудің қолайлы температурасы,
ылғалдылық, азот, фосфор көздері және ортаның қышқыл көздері таңдалды [8].
Хемостатты дақылдау әдісімен белсенді биомасса алу үшін КТМ-ді өсіру
процестерін оптимизациялау бойынша зерттеулер жүргізуді және мұнаймен
ластанған ағын сулардың биодеградациясын тиімді жүргізу үшін модельді
тәжірбие жасалды, көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді
формалары мен мұнай және мұнай өнімдерінің биототығу тиімділігі анықталды
[9].
Мұнай ксенобиотиктерін утилизациялауға көптеген микроорганизмдер
топтары қабілетті. Ашытқылар топырақтың қоректік тізбегінде маңызды орын
алады, олар топырақ өнімділігін жоғарлатады. Сондықтан олар
биорекультивациялы технологияларды жасауда қызығушылық тудырады. Сонымен
қатар ашытқылар ББЗ – ды жоғары деңгейде түзуге қабілетті, ал оның өзі
ластанған топырақтың топырақ микрофлорасымен деструкциясында оң әсер
көрсетеді. Осыған байланысты микроорганизм көмегімен әр түрлі
биопрепараттар шығару жүзеге асырылып жатыр.
Биопрепарат құрамына кіретін Rhodococcus туысына жататын бактерияларға
көп көңіл бөлінуде. Бұл туыстың өкілдері ортаның қолайсыз жағдайларына
төзімділігі жағынан ерекшелігі мол, мұнайды деструкциялау белсенділігі
жоғары.болып келеді. Rhodococcus sp. (R. ruber) 1418 и Rhodococcus sp. (R.
erythropolis) 171 штамдарының бірлестігі мұнайды және оның ауыр
фракцияларын (шайыр, асфальтендер, мазут) көміртегінің және энергияның
жалғыз көзі ретінде пайдалануға қабілетті екендігін көрсетеді. Бұл штамдар
құрамында 5 % мұнай бар сұйық қоректік ортада, екі апта ішінде, 26о С
температурада мұнайды 62 % дейін ыдыратуға мүмкіншілігі бар болды. Осы
бірлестіктің топырақты тазалауы бойынша модельді тәжрибелерде 11 тәулікте
мұнайдың мөлшері 5 % дан 1,25 % дейін төмендейтіндігі байқалды. Су мен
топырақты мұнай және мұнай өнімдерінен тазалау үшін Rhodococcus sp. 56Д
штамын ұсынады. Бұл штамм топырақты, тұщы және теңіз суларын ластанудан
тазалауда биодеструктивті жоғары белсенділікті қысқа мерзім (7-14 тәулік)
ішінде (12-30о С), көрсетеді. Тұщы суды мұнайдан тазартуы - 68,8%, болса,
теңіз суын – 69,2%, ал топырақты – 67,5% дейін тазалайды. Тұщы суды
мұнайдың жеңіл фракциясынан тазалау - 99,3% құраса, дизельді жағармайдан
тазалау - 98,8% болды. Сонымен қатар, ұсынып отырған штаммның
көмірсутектерге қатысты жоғары бөлшектеу белсенділігі де бар. Бұл мәлімет
мұнаймен ластанған қоймаларды, қондырғаларын және өнеркәсіптік суларды
тазалау үшін қолдануыда өте қажет. Мұнаймен ластанған топырақты (2000 м3
–ге жуық жерді) Alcaligenes eutrophus JMPI 34 өңдеген кезде мұнайдың
мөлшерінің төмендеуі 34 аптаның ішінде 12980 мгкг дейін болса. Сонымен
бірге, Alcaligenes eutrophus JMPI 34 штамын әртүрлі жанармай түрлерімен
ластанған топырақты тазалауда топырақтың биологиялық қалпына келтіру
қабілеті тексерілді. Әр топырақтың және жағармайдың түріне байланысты
ластаушының ыдырау қисық сызығы тұрғызылды. Топырақта бензин тазалануы баяу
болды. Сұйық көмірсутектердің топырақтағы мөлшерінің азаюы жылдам болды,
ал, жағармайлық майлар сазды топырақта баяу тазаланып және ол топырақтың
өңделу жолына байланысты болды. Биоыдырауға төзімділігі жағынан мұнай
өнімдері келесі ретпен орналасты: реактивті жағармай жанатын майлар
моторлы мазут. Жағатын майлармен, фенолмен, о-, м- және п-крезолмен
ластанған топырақты тазалау кезінде 3 әдісті; пассивті буландыру, жуу,
биоыдыратуды бақылауда булану процесі әдеттегі жағдайда 3 аптаның ішінде
фенолды - 58-66% дейін, 55-80% орта- және 36-43% дейін м- және п-креозолды
азаюын іске асырды. Ыстық сумен (50о С) және сілтінің сулы ерітіндісінде
жууда ластаушы затты 100% дейін азайтты. Alcaligenes eutrophus JMPI 34
микрооргнаизмдері фенол мен креозолды өте жақсы ыдыратты. Алдын ала 200
және 300 мгл Н2О2 бар ерітінді құйылып, жуылып алынған топырақта,
мұнайдың, майлардың, фенолдың және креозолдың қалған мөлшері
микроорганизмдер арқылы жылдам ыдырады. Топырақ пен суды мұнаймен
ластанудан тазалау мәселесі көмірсутектердің ыдырауы төменгі температурада
баяу жүретін солтүстік және суық климатты аймақтар үшін де қажет болып тұр.
Топырақ пен суды мұнайдан тазарту үшін биологиялық әдістерді жасауда 5-6о С
температурада шикі мұнайды пайдаланып, өсуге қабілетті микроорганизм
штамдарын іздеу жүргізілді. Микроорганизмдерді бөліп алу көзі ретінде
Ресейдің солтүстік аймақтарынан алынған топырақ үлгілері болды.
Температурасы 6 дан 30оС дейін 10% мұнайда өсуге қабілетті коринетәрізді
бактериялар тобының белсенді 3 штамы - Р17, Н20, Н32 іріктеліп алынды.
Іріктеліп алынған штамдардың мұнайда өсуі С10-С29 н-алкандарының пайдалану
есебіне байланысты болатындығы көрсетілді, Сонымен қатар, Н17 және Н
штамдары ароматты штамы п- және м- ксилолда заттарды пайдалануға
қабілетті, н-толуолда п-, м- ксилолда өсе алады, ал, Н17 штамы п- және м-
ксилолда өсу қабілеті болды. Н20 штамы 6ОС температурада н-алкандардың 77%,
Н32 штамы – 55%, Н17штамы – 48% дейін азайтты. Әртүрлі температураларда
(6–30оС) н-алкандардың пайдалануын салыстырмалы түрде зерттегенде, іріктеп
алған штамдар үшін температура биоыдырауды тежейтін фактор еместігін
көрсетті. Топырақ пен суды мұнай және мұнай өнімдерінен тазалау үшін
бактерияда пайдалану арқылы әртүрлі әдістер жасалуда. АҚШ-та шикі мұнайдың
және мұнай өнімдерінің микробиологиялық ыдырауы үшін Actinomucor elegans,
Geotrichum marinum клеткаларын қолдануға негізделген әдістер патенттелді.
Полютанттардың ыдырауы үшін микроб клеткасы мен тасымалдағыш бірге қосылған
композициясы қолданады. Мұнайдың деструкциясының соңғы өнімі уытты емес
және қоршаған ортаға қауіптілігі жоқ болды. Теңіз суы, өзендердің жағасын
және тұщы суларды мұнаймен ластанудан тазарту үшін лиофильді кептірілген,
вермикулит, силикагель, перлит сияқты әртүрлі қорек көздері мол
тасымалдағыштарда иммобилиздеген деструктор-микроорганизмдердің көмегі
арқылы тазалау әдісі ұсынылды. Авторлар Pseudomonas, Methanomonas,
Micrococcus, Achromobacter, Bacillus, Mycobacterium, Nocardia туысына
жататын мұнай тотықтырушы бактериялардың кең спектірін және Candida туысына
жататын ашытқыларды пайдаланады. Препараттты мұнаймен ластанған ортаға
салады. Микроорганизмдердің өсуінің қарқынды көрсеткіші 12 сағат өткен соң
байқалады. Мұнаймен ластанған су бетін (теңіздер мен мұхиттарды), ағынды
суларды Arthrobacter globiformis ВКПМ S-1551 және R. eruthropolis ВКПМ S-
1550 штамдарының көмегі арқылы тазалау әдісі белгілі. Бұл культуралар н-
парафиндерді, дизельді жағармайларды, мұнай дистиляттарын, шикі мұнайды,
мазутты, ароматты қосылыстарды пайдалануға қабілетті. Сонымен қатар, осы
штамдар температура мен ортаның рН мәнінің кең диапозонында және NaCl
жоғары концентрациясында өсе алады. Аляскада Уильям шығанағында “Exxon
Valdez” танкерінің апатынан кейінгі мұнаймен ластанған топырақтан төменгі
температураға бейімделген мұнай тотықтырушы микроорганизмдер бөлініп
алынды. Бірақ олардың өсуі N, P және басқа да микроэлементтердің
жетіспеушілігіне байланысты тежелді. Микроорганизмдердің өсуін арттыру
үшін биогендер мен өсу стимуляторлары ретінде әртүрлі қоспалар қосылды.
Биогенді қоспаларды қосқан кезде мұнай көмірсутектерінің ыдырауы 3-5 есеге
жылдамдады [10].
Ластанған топырақ және суқоймаларды тазалауда биопрепараттар кең
қолданылады. Ресейде кең танымалдары Путидойл, Деворойл,
Биодеструктор, Экойл, Олеворин, Родотрин, Микрозин тм ретро тит,
Эконодин болып табылады.
Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған топырақты тазалау үшін адам мен
жануарларға зиянсыз арнайы микроорганизмдер штамдарының дақылдарынан
дайындалатын препарат ұсынылады. Ол топырақты мазут, дизельді отын, бензин,
керосин, әр түрлі фенол және формальдегидті ыдыратуға арналған. Препарат
көбік түрінде енгізіледі, ол мұнай өнімдерінен ластанған жерлерге
микроорганизмдерді жеткізу үшін қажет және бактерияларға қоректік заттар
мен оттегінің көзі болып табылады [11].
Мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің негізінде топырақ пен суды
мұнайдан тазарту үшін бактериалық препараттар дайындалуда. Қазіргі кезде
қоршаған ортаны мұнаймен ластанудан тазарту мақсатында бактерияның бір ғана
түрінен жасалған биопрепараттармен қатар, көмірсутектердің кең спектрін
ыдыратуға қабілетті аралас культураларды да іс жүзінде қолдануда.
Топырақты мұнай және оның өнімдеріне тазарту үшін адам мен жануарларға
зиянсыз микроорганизмдердің арнайы штамдарының аралас культураларынан
тұратын “Noggies” препаратын ұсынуда. Препарат топырақтағы 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 зертелді. Препарат тәжірибенің барлық үлгілерінде әртүрлі
ластану деңгейіндегі мұнайды, тотықтырды. Девон мұнайын – 60 тан 180 м3га
дейін, бобриков мұнайын 120 м3га дейін, тотықтырды. Микроорганизмдердің
көмірсутегін тотықтыру белсенділігінің жоғары көрсеткіші препаратты
қосқаннан кейін, алғашқы үш айда байқалды. Екі жылдық тазалау қорытындысы
бойынша 60 м3 га мұнай бар үлгіде үш ай уақыт мерзімде, топырақтағы
мұнайдың мөлшері (бастапқы мөлшерден) 78,8% төмендеуімен қатар, топырақтың
фитотуыттылығы да айтарлықтай азайғанын көрсетеді. Далалық тәжірибелер
Деворойл препаратымен қара топырақты жерлерді мұнайдан ластанудан
тазартуда, оның құрамына кіретін микроорганизмдердің көмірсутегін тотықтыру
белсенділігі жоғарлағанын көрсетеді. Далалық тәжірибелердегі препараттың ең
жоғарғы мұнай тотықтыру белсенділігі алғашқы үш айға сәйкес келді.
Мелиоранттардың, әсіресе ағаш үгіндісі, препараттағы микроорганизмдер үшін
мазутты тотықтыруға қолайлы жағдай жасады. Мелиорант пен биопрепаратты
топыраққа салу, көмірсутегін тотықтырушы микрооргнаизмдердің санының
жоғарылауын тұрақты сақтауды қамтамасыз еткендіктен, топырақтағы мазуттың
деструкциялану деңгейін жоғарылауын қабілеттендірді.
Бірқатар авторлар мұнаймен ластанған топырақты биоремидияциялау үшін
БИОСЭТ биопрепараты және кальций пероксидін қолдануды ұсынады.
Биопрепарат құрғақ, шашылмалы өнім, ол мұнаймен ластанған топырақтан
бөлініп алынған үш аэробты микроорганизмдерден, олардың ішінде екеуі
Arthrobacter және Micrococcus varians туысының өкілдерінен тұратын микробты
ассоциация негізінде алынған БИОСЭТ әсерімен жүретін көмірсутектердің
биоутилизациямен биотрансформация процестері тазартылып жатқан топырақтар
органикалық заттардың жиналуына себепші болған. Оксигенератор – кальций
пероксидін препаратын бірге қолдану мұнай көмірсутектерінің
биодеструкциясын жоғарлатып, топырақты тазартты. Беттік қабаттың тазару
деңгейі 81 тәулікте 88,6% құрады [11].
Мурыгина В.П. МГУ және ВНИИ ғалымдарымен бірге соңғы он жылда
Rhodococcus туысына жататын тиімді деструкторлардың таза дақылдарын бөлді.
Осы дақылдардың базасында мұнай ластануларын жою үшін Родер атты
биопрепараттардың бірнеше композициясы жасалды. Родер биопрепараты тек R
– диссоцианттардың негізінде жасалған: Rhodococcus ruber BKM AC-1513Д және
Rhodococcus erythopoli BKM AC 1514Д, бұлар ортада теңіз тұзының
концентрациясында өсірілген. Препарат құрамына кіретін микроорганизмдер
тұздылықтың кең диапазонында мұнайдың көмірсутектерін деградациялауға және
көбеюге қабілетті. Лабораториялық жағдайда мұнай ластануларынан грунтты
тазалау 81%, табиғи жағдайда грунтта тазару процесі бір маусымда 65%, ал су
бетінде -99% құрады. Препараттың тиімділігі топырақ грунттарында да, теңіз
суында да жоғары [12].
Мұнай төгілулерін билологиялық тазалау үшін топырақта МикрозимТМ петро
тит қолданады. Биопрепарат тазалау және санитарлық режимді қалыптандыру
үшін, биологиялық балансты және ластанған суқоймаларды тазарту үшін
қолданады. Микроим тм петро тит биопрепараты мұнай көмірсутектерінің
биологиялық деструкторы болып табылады және көмірсутек тотықтыратын
микроорганизмдердің 12 штамынан, ластағыштың ыдырауын тездететін минералды
тұздардың комплексінен, фермент және биопавтан тұратын концентрленген
препарат. Мұнай және мұнай өнімдерінің, СО2, H2O ыдырауы белсенді жүреді
және микробты метаболизм өнімдерін қоршаған ортаға бөледі [13].
СурГУ биология кафедрасының қызметкерлері АО Сургутнефтегаз-ға
бұзылған жерлерді қайта қалпына келтіру үшінн Нафтокс препаратын
қолдануды ұсынды. Технологияның негізіне мұнай тотықтырушы бактериялар үшін
қолайлы экологиялық ниша қалыптастыру жатады. Нафтокс бактериалды
препаратында 1,4-1,7 х 109 клмл тіршілікке қабілетті клеткалардың титрі
болады. Препарат 1 кг топыраққа 79-20 г мұнайдың ластану деңгейінде
белсенді жұмыс істейді, оң тиімділігі 65-99% болады, ал топырақтағы
ластағыш деңгейі 2-0,5 г мұнайға төмендеді [14].
Қазақстанда Pseudomonas putida ГНПО ПЭ-Р-6, Pseudomonas fluorescens
ГНПО ПЭ-Р-5, Bacillus subtilis ГНПО ПЭ-Р-7 және минералды тыңайтқыштар –
аммоний дигидрофосфаты және калий гидрофлориді негізінде композиция
жасалған. Бұл композиция мұнаймен ластанған топырақты биохимиялық тазалау
үшін ұсынылады және 107-108 клмл клеткалардың титрінен тұрады.
Зерттеулер ГНПО Казмеханор тәжірбиелік өнеркәсібінің өндірістік
жағдайларында жүргізілді. Топырақты 5-8 см тереңдікте қопсытып, сосын жерді
шашу әдісімен бактериалды композициямен өңдеген. Нәтижесінде мұнай және
мұнай көмірсутектерінің толық және тез 100% ыдырауы жүрді [15].
Қоршаған ортаны мұнай және мұнай өнімдерінен тазалауға арналған
Бүкілресейлік мұнай институты жасаған биопрепараты белгілі. Ол аэробты
мұнайтотықтырушы бактериялар минералды қоспалар және толықтырғыштан тұрады.
Аэробты мұнай тотықтыратын бактериялар ретінде Pseudomonas putida ПН К-1,
Pseudomonas fluorescens ПН Ky-1бактериялар штамдарынан тұратын консорциум
болады [15].
Мұнаймен ластанған топырақтан бөлініп алынған мұнай тотықтырушы
бактериялардың негізінде “Универсал” биопрепараты жасалды. Препаратты
қолданғаннан кейін ластану деңгейі техникалық әдістерді есептегенде
(аэрацияны пайдалана отырып десорбциялау, мұнайды айдау) 50–55% төмендейді.
Ал, биопрепаратты минеральді тыңайтқыштармен бірге қосқанда топырақ пен
судағы көмірсутектердің ыдырауы 65-70 % құрады
Топырақ пен суды мұнай және мұнай өнімдерінен тазарту үшін “Родобел-Т”
препараты жасалды. 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 зертелінді. Препарат мұнай көмірсутектерін белсенді пайдаланатын
микроорганизмдер бірлестіктерінен тұрады. Топырақ пен суда апаттардың
нәтижесінде төгілген мұнай және мұнай өнімдерінен тазалау үшін “Экобел”
деген жаңа препарат жасалды. Препараттың өнідірістік сыналуы оның
эффективтілігі жоғары екендігін көрсетеді. Топыраққа қосылған 1 және 10 %
дизельді жағармай “Экобел” препаратымен өңделгеннен кейін 3,5 ай мерзімде
80,5 % және 75,05 % дейін ыдырайды
Осылайша, микроорганизм деструкторларды қолдану және олардың негізінде
биопрепараттарды жасау преспективті болып табылады. Мұндай препараттарды
қолдану мұнаймен ластанған топырақтың метаболизмін қарқындатады, атап
айтқанда гидролитикалық және тотығу-тотықсыздану ферменттерінің
белсенділігі жоғарлайды.
Ресейде жасалған препараттар Қазақстанның жағдайында қолданылмайды.
Мұндай препараттарды қолдану үшін ерекше жағдайлар қажет. Авариялық
төгілулерді ликвидациялау үшін шет елдік препараттарды қолдану рациональды
емес. Бұл препараттар қазақстандық тұтынушылар үшін қымбат болып келеді
[16].
1.2 Мұнай тотықтырушы микроорганизмдерге сипаттама
Мұнай көмірсутектерінің микроорганизм деструкторлары белгілі және олар
әртүрлі ортадан бөлініп алынған: теңіз суы, мұнай шығатын жерлердің пласт
суы, мұнаймен ластанған топырақ. Мұнай көмірсутектерін сіңіретін
микроорганизм-деструкторлар экологиялық мәселелерді шешуде қолданылуы
мүмкін. Дақылдардың жақсы өсуі қалыпты құрлысы бар гексадекан, ароматты
көмірсутектер, бензол, толуолды ортада байқалған. Мұнай көмірсутектерінің
деградациясын Қиыр Солтүстіктің мұнайлы топырағынан бөлініп алынған
Rhodococcus erythropolis жүргізе алады. Американ ғалымдары спецификалық
көмірсутектерде (авияциялық, дизельді отын, мазут) өсе алатын бактерияларды
бөліп алды. Бактериялар көмірсутегін көміртегі көзі ретінде қолданылатын
орталарға егіліп бөлініп алынды. Қоректік ортаға еккендегі колониялар саны
2,6-23-10 , ал көмірсутегі қосылған ортада -2,3-17-10 құраған .
Туынды биотехнологияға қатысты және мұнаймен ластанған топырақтарды
биологиялық тазалауда қолданылады. Туындының мақсаты топырақты және суды
мұнай өнімдерінен тазарту үшін микроорганизм деструкторларын консорциумын
алу. Мақсатқа жету үшін Қиыр Шығыстың мұнаймен ластанған топырақтан
микроорганизм деструкторлардың консорциумы бөлініп алынды: Aeromonas
species KMM 5-2, Alcaligenes denitrificans KMM 5-1, Arthrobacter species
KMM 5-7, Micrcoccus varians , Candida spp. ФС 4AT, Candida spp. ФС-2T,
Mycobacterium, Pseudomonas, Rhodococcus, Acinetobacter sp. HB-1 Pseudomonas
putida KMM 2-1, Pseudomonas species KMM 2-3, Bacillus species KMM 2-8 .
Бұлар мұнаймен ластанған топтарда қалыптасқан мұнай тотықтырушы
микроорганизмдер ассоциациясы [17].
Aeromonas species KMM 5-2 штамының сипаттамасы морфологиялық дақылдық –
белгілері. Соңғы жақтары оралған таяқшалар, 0,8х1,5 мкм, қозғалғыш, грам
теріс, сапрофит.
Физиологиялық – биологиялық қасиеті: хемоорганотрофтар. Казеин,
желатин, крахмалды гидролиздейді. Мұнай ксенобиотиктерін тотықтырады. Өсу
температурасы 4-300С, рН 7-7,5. Патогенді емес [18].
Alcaligenes denitrificans KMM 5-1
Морфологиялық –дақылдық қасиеті. Түзу таяқшалар. 1х1,8 мкм. Қозғалғыш,
перетрихтар, грам теріс.
Физиологиялық–биохимиялық қасиеттері. Хемоорганотрофтар. Өсу
температурасы 4-3,50 С, рН 7-7,5. Патогенді емес.
Arthrobacter species KMM5. Морфологиялық–дақылдық қасиеті. 10 мкм
диаметрі қысқа таяқшалар, грам оң. Тығыз қоректік ортада жылтыр, ақшыл
колониялар түзеді [19].
Физиологиялық- биохимиялық қасиеті. Хемоорганотрофтар. Желатин
гидролиздейді. Өсу температурасы 4-350С, рН 7-7,5. Патогенді емес.
Pseudomonas maltophila КММ 2-10 штамының морфологиялық-физиологиялық
қасиеті 0,5 х 1,5 мкм таяқшалар, қозғалығыш, монотрихтер, грам теріс.
Агарлы ортада сары, тегіс, жылтыр, шырышты колониялар түзеді.
Физиологиялық–биохимиялық қасиеті. Хемоорганотрофтар. Арнайы
факторларға мұқтаж емес, крахмал, твин 80, желатинді ыдыратады. Глюкоза,
целюлоза, g-гистидин, g-аланин, пролинді утилиздейді. Өсу t0 4-30 C, pH
7,2. Патогенді емес.
Pseudomonas putida KMM 2-1штамының сипаттамасы. Морфологиялық-дақылдық
қасиеті. 0,8х3мкм, түзу таяқщалар. Қозғалғыш, монотрихтер, грам теріс.
Агарлы орталарда ақшыл түсті колониялар түзеді, шырышты жылтыр.
Физиологиялық-биохимиялық қасиеті. Хемоавтотрофтар. Арнайы факторларға
мұқтаж емес. Клеткалары пигмент түзбейді. Желатин, крахмалды гидролиздейді.
Мұнай ксенобиотиктерін тотықтыруға қабілетті, өсу температурасы 4-350 С, рН
7,2. Патогенді емес.
Pseudomonas species KMM 2-3 штамының сипаттамасы. Морфологиялық-
дақылдық белгілері. 1х3,5 мкм қозғалғыш таяқшалар. Грам теріс. Агарлы
қоректік ортада ақшыл, дөңгелек, жылтыр, шырышты колониялар түзеді.
Физиологиялық–биохимиялық қасиеті. Хемоавтотрофтар. Пигмент түзбейді.
Желатин, крахмал гидролиздейді. Мұнай ксенобиотиктерін тотықтыруға
қабілетті. Өсу t 4-300C. 110C өспейді, рН 7.0. Патогенді емес.
Bacillus species KMM 2-8, морфологиялық-биохимиялық белгілері. 1,2х4
мкм ірі қозғалмайтын таяқшалар. Грамвариалбельді, споралары элипстер
тәрізді, агарлы ортада ақшыл, дөңгелек, шырышты колониялар түзеді.
Физиологиялық – биохимиялық қасиеті, хемоавтотрофтар. Крахмал, желатин,
твин-80 гидролиздейді. Өсу t ... 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