Биология и природа вокруг нас ...

Биодеструкция углеводородов нефти методом непрерывного культивирования

В Институте биохимии и физиологии микроорганизмов им. Т.К. Скрябина РАН А.Н. Шкидченко и Е.С. Иванова изучили возможность восстановления нефтедеструктивной активности микроорганизмов в процессе непрерывного культивирования.

В качестве объектов исследования использовали

психрофильные штаммы Pseudomonas sp. 22 ,Rhodococcus erythropolis 21, Microbacterium tefaciens 6 и Pseudomonas sp. 9.

В качестве источника углерода использовали дизельное топливо.

Культивирование осуществляли в батареи реакторов непрерывного действия. Впервом реакторе осуществяли получение эмульсии и деструкцию легких фракций углеводородов нефти.

Во второй реактор подавали нефть в виде 20%-ной водной эмульсии. Третий реактор служил для дополнительного окисления трудно-разлагаемых фракций углеводородов нефти.

Выделенные из нефтезагрязненных регионов психротрофные штаммы обладали достаточно высокой исходной нефтедеструктивной активностью при культивировании в жидкой питательной среде с нефтью в качестве единственного источника углерода . Влияние длительного хранения микроорганизмов на их нефтедеструктивную активность отображено на рисунке 27.

Рисунок 27 - Влияние длительного хранения микроорганизмов на их нефтедеструктивную активность: / - исходная активность; 2 - активность после 8 лет хранения

Десятидневная инкубация культур при 4-6° сопровождалась биодеструкцией до 50% внесенной нефти. Однако после 8 лет хранения культур на агаризованных средах с периодическими пересевами на среды с нефтью активность штаммов существенно изменилась. Так, для Pseudomonas sp. 9 она снизилась на 67,8%, для Pseudomonas sp. 22 - на 61%, а для Rh. erythropolis 21 - на 50% от исходной величины.

Для проточного культивирования исследуемые штаммы нефтедеструкторов выращивали раздельно и смешивали перед внесением в биореактор. В таблице 7 приведены данные об исходном соотношении интродуцированных в инокуляте штаммов-нефтедеструкторов.

В результате длительного непрерывного культивирования интродуцированных штаммов микроорганизмов не только возросла их нефтедеструктивная активность, но также была селекционирована устойчивая ассоциация микроорганизмов-нефтедеструкторов, конкурентоспособная в открытой системе.

Для проверки устойчивости полученной ассоциации почву, содержавшую 5% нефти инкубировали при 4-6° в течение длительного времени. Через 90 сут инкубации содержание углеводородов нефти в почве снизилось на 29% от исходной. Полученные в модельном эксперименте данные подтверждают устойчивость созданной ассоциации микроорганизмов-нефтедеструкторов в открытых системах. [12]

Таблица 7 - Содержание интродуцированных штаммов-нефтедеструкторов при проточном культивировании