Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Хронокондуктометрический контроль биоразложения нефти и нефтепродуктов микрооганизмами
Т.А. Мостовская, А.П. Асташкина
ГОУВПО «Национальный исследовательский
Томский политехнический университет»,
г. Томск
В индустриально развитых странах биологические методы все более активно используются для решения проблем очистки загрязненных сред, в том числе и нефтепродуктами, а использование биодеградирующей способности природных микроорганизмов для восстановления нарушенных экосистем занимает приоритетное место [1]. Интродукцию углеводордоокисляющих микроорганизмов загрязненную среду проводят в тех случаях, когда активность естественного биоценоза низкая и окисление нефти идет крайне медленно. В этом случае повышение численности углеводордоокисляющих микроорганизмов обеспечивают за счет использования биопрепаратов. На сегодняшний день мировая и отечественная практика располагает различными марками биопрепаратов и технологиями их использования [2]. Степень деструкции углеводородов коррелирует с увеличением численности и оксигеназной активности микроорганизмов.
Для контроля за разложением нефти и нефтепродуктов используют в основном дорогостоящие и трудоемкие методы анализа: хроматографический (газовая и жидкостная хроматография) и спектральный (ИК- и флуоресцентная спектроскопия) [3]. Эффективность очистки оценивается по количеству утилизированной нефти и микробной биомассы с использованием гравиметрических, нефелометрических и микроскопических методов, требующих также больших временных затрат.
Электрохимические методы не нашли пока широкого применения в области биохимии из-за высокого уровня пробоподготовки. Однако данные методы просты в приборном оформлении, оперативны и дешевы. Поэтому разработка вариантов электрохимического определения ферментативной активности микроорганизмов при разложении нефти и нефтепродуктов для контроля эффективности очистки является актуальным. В качестве электрохимического метода был выбран кондуктометрический как наиболее простой и дешевый.
Целью нашей работы является контроль за процессом разложения нефти и нефтепродуктов микроорганизмами биопрепаратов «МД» жидкий и «МД» сухой фирмы ООО «Экойл» с использованием субстратного хронокондуктометрического метода [4].
В качестве субстрата использовали нефтепродукты: декан, нефрас, ксилол нефтяной; нефть товарную. Эспресс-оценку биоразложения нефти и нефтепродуктов проводили на «Экспресс-анализаторе метаболической активности биокатализаторов» [5].
Установлено, что внесение субстрата (нефть, нефтепродукты, углеводороды) в анализируемую среду приводит к изменению электропроводности вследствие протекания ферментативных реакций по утилизации субстратов. Внесенные субстраты микроорганизмы разлагают в основном до углекислого газа и воды. Образующийся углекислый газ растворяется в воде, с образованием электропроводящих частиц: протон, гидрокарбонат, карбонат. Отношение скорости изменения электропроводности во времени отнесенная к количеству микроорганизмов есть константа суммарной ферментативной реакции и пропорциональна активности биоразложения субстрата. Показано, что активность биопрепарата по субстрату является специфичным параметром.
Предложен экспрессный метод контроля биоразложения нефти и нефтепродуктов, основанный на изменении электропроводности анализируемой среды в условиях внесения субстрата.
Список литературы
1. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии. – М.: «КолосС», 2004. – 296с.
2. Рогозина Е.А., Андреева О.А., Жаркова С.И., Мартынова Д.А., и др.. Сравнительная характеристика отечественных биопрепаратов, предлагаемых для очистки почв и грунтов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2010. – Т.5. - №3 – С.6 http://www.ngtp.ru
3. Другов Ю.С., Родин А.А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов.– М.:БИНОМ, 2007. – 288с.
4. Асташкина А.П., Яговкин А.Ю., Бакибаев А.А. Субстратный способ определения СФА дрожжевых клеток //Вестник Казанского технологического университета. Серия: Прикладная химия и технология. – 2009. – №2 С. 96–102.
5. Патент на полезную модель №76340 МПК (2006.01) С12 М1/00, С12 М1/34; С12 М1/18; С12 М1/04; С12 М1/02, от 14. 04. 2008 Анализатор метаболической активности биокатализаторов Бакибаев А.А., Яговкин А. Ю., Асташкина А.П., Медведев Д. М., и др.