Головна » Статті » Конференція_2015_03_19-20 » Секція_2_Технології_і_природа

БІОЛОГІЧНА РЕКУЛЬТИВАЦІЯ НАФТОЗАБРУДНЕНИХ ЕКОСИСТЕМ

Алієва Оксана

аспірант

Національний авіаційний університет

м. Київ

 

БІОЛОГІЧНА РЕКУЛЬТИВАЦІЯ НАФТОЗАБРУДНЕНИХ ЕКОСИСТЕМ

 

Нафтове забруднення відрізняється від багатьох інших антропогенних впливів тим, що воно характеризується не поступовим, а різким збільшенням навантаження на екосистеми. При оцінці наслідків такого забруднення не завжди можна спрогнозувати, чи зможе екосистема повернутись до стійкого стану, чи буде необоротно деградувати. У всіх заходах, пов'язаних з ліквідацією наслідків нафтового забруднення водних ресурсів чи земель, необхідно виходити з головного принципу: не завдати екосистемі більшої шкоди, ніж та, якої вже було завдано. Суть біологічного відновлення забруднених екосистем – створення належних умов для відновлення екосистемою своїх початкових функцій. У зв'язку з цим, розробка способів очищення навколишнього середовища від забруднення вуглеводнями нафти – одне з найважливіших завдань при вирішенні проблеми зниження антропогенного впливу на навколишнє середовище.

Біоремедіація (мікробна рекультивація) нафтового забруднення є процесом очищення природних об'єктів від нафтового забруднення за рахунок наявності в середовищі або впровадження мікроорганізмів-нафтодеструкторів, здатних до деградації нафтопродуктів [1]. Важливо розглядати процес біоремедіації в контексті біодеградації, яка є природним процесом розкладання молекул вуглеводнів за рахунок метаболічних шляхів мікроорганізмів-нафтодеструкторів і становить основу здатності екосистем до самоочищення від нафтового забруднення [2]. Біоремедіація є інтенсифікацією цього процесу шляхом біоаугментаціі та/або біостимуляції, які не тільки не суперечать, а й доповнюють один одного [3].

Біоаугментація полягає в додаванні в природне середовище адаптованих до забруднювачів активних штамів нафтоокиснюючих мікроорганізмів, їх консорціумів або біопрепаратів на їх основі з одночасним внесенням біогенних елементів.

При відборі мікроорганізмів-нафтодеструкторів для впровадження в середовище необхідно враховувати, що найважливішим фактором є загальна здатність мікроорганізмів до зростання на вуглеводневому субстраті, яка залежить від комбінації двох властивостей: біохімічної взаємодоповнюваності організмів і їх стійкості до токсичної дії вуглеводнів [4]. Враховуючи характер багатокомпонентних нафтових забруднень, мікроорганізми та їх асоціації  повинні мати можливість рости на більшості компонентів забруднюючих речовин [5] і бути стійкими до їх токсичної дії для досягнення повної мінералізації нафтопродуктів.

Біостимуляція заснована на активізації існуючої (аборигенної) в середовищі мікрофлори. В результаті цього мікроорганізми починають активно поглинати забруднюючі речовини і викликати їх деструкцію. Методи активізації аборигенної мікрофлори спрямовані на створення оптимального середовища для розвитку певних груп мікроорганізмів-нафтодеструкторів. Ці методи можуть бути використані скрізь, де природний мікробіоценоз зберіг життєздатність і достатнє видове різноманіття.

До найпростіших способів активізації мікрофлори відносяться механічні. Часто активізація біодеградації здійснюється за рахунок підтримки оптимальної температури [4] або внесення мінеральних добрив [6]. При поверхневому нафтовому забрудненні можна використовувати препарати, що містять ферменти, які містять поверхнево-активні речовини та гумінові кислоти [6].

В даний час з'явилися методи електрокінетичної активізації
біодеградації [7]. За рахунок електричного струму забезпечується міграція мікроорганізмів, які мають власний заряд, по забрудненій зоні, що гарантує більш швидке і рівномірне очищення. Також представляє інтерес механізм активізації біодеградації за допомогою ультразвуку [8], суть якого полягає у збільшенні доступності забруднювача для мікроорганізмів за рахунок порації клітин та активації молекул вуглеводнів.

Таким чином, біорекультивація нафтозабрудненого середовища – це багатостадійний біотехнологічний процес, який дозволяє досягти значного очищення, але з тим має потенціал до поліпшення та потребує пошуку шляхів його інтенсифікації.

 

Література

  1. Біологія. Великий енциклопедичний словник / Гол. ред. М.С. Гіляров. - 3-е изд. - М .: Велика Російська енциклопедія, 1999. - 864 с.
  2. Hoff R. Z. Bioremediation: an overview of its development and use for oil spill cleanup // Marine Pollution Bulletin. – 1993. – I. 29, P. 476-481.
  3. Коронелли Т. В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. – 1996. – Т.32, №6. – С. 579–585.
  4. Мельников Д.А. Распределение признаков биодеградации углеводородов и оценка технологически важных свойств нефтеокисляющих бактерий: дис. … канд. биол. наук: 03.00.23 / Мельников Дмитрий Александрович. – Краснодар, 2005. – 131 с.
  5. Prince R. C., Parkerton T. F., Lee C. The primary aerobic biodegradation of gasoline hydrocarbons // Environ. Sci. Technol. – 2007. – Vol.41, N9. – Р. 3316–3321.
  6. Boopathy R. Factors limiting bioremediation technologies: Review paper // Bioresource Technology. – 2000. – I. 74. – P. 63-67.
  7. Olszanowski A., Piechowiak K. The Use of an Electric Field to Enhance Bacterial Movement and Hydrocarbon Biodegradation in Soils: Original Research // Polish J. Environ. Stud. . -2006. – Vol. 15, No. 2. – P. 303-309.
  8. Pitt W. G.; Ross S. A. Ultrasound increases the rate of bacterial cell growth // Biotechnol Prog. – 2003. – I. 19(3). – P. 1038-1044.
Категорія: Секція_2_Технології_і_природа | Додав: Admin (18.03.2015)
Переглядів: 492
Всього коментарів: 0