Введение
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12
1.1 Способы и механизмы иммобилизации микробных клеток 12
1.2 Факторы, определяющие адгезию микроорганизмов 18
1.3 Влияние адсорбционной иммобилизации микробных клеток на их 26
физиологию и метаболическую активность 26
1.4 Биоремедиация загрязненных нефтепродуктами объектов с
использованием иммобилизованных и свободных нефтеокисляющих
микроорганизмов 30
1.5 Актинобактерии в биоремедиации нефтезагрязненных объектов 34
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 39 .
2.1 Бактериальные штаммы 39
2.2 Носитель для адсорбционной иммобилизации клеток 39
2.3 Питательные среды, субстраты, реактивы 39
2.4 Культивирование микроорганизмов на жидких минеральных средах ..41
2.5 Многофакторные эксперименты 41
2.5.1 Оптимизация состава питательной среды для получения биомассы.... 41
2.5.2 Оптимизация условий адгезии клеток 44
2.6 Определение концентрации биомассы при культивировании на жидкой питательной среде 46
2.7 Определение показателя гидрофобности клеток 47
2.8 Моделирование конвективного переноса микробных клеток 47
2.9 Определение показателя адгезии клеток 48
2.10 Лабораторное моделирование биодеградации нефтяного слика в воде ... 49
2.11 Лабораторное моделирование биодеградации нефтепродуктов в песке и почве 50
2.12 Количественные химические анализы 50
2.12.1 Количественный анализ нефтепродуктов 50
2.12.2 Количественный анализ аммонийного и нитратного азота 52
2.12.3 Количественный анализ фосфора 53
2.13 Микробиологические анализы 53
2.13.1 Определение численности общей гетеротрофной микрофлоры.... 53
2.13.2 Определение численности нефтеокисляющих микроорганизмов. 54
2.13.3 Определение спектра устойчивости к антибиотикам 54
2.14 Испытания углеводородокисляющей культуры на безвредность 55
2.15 Математическая обработка результатов 55
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 56
3.1 Отбор нефтеокисляющих микроорганизмов для внесения в объект биологической очистки в иммобилизованном виде 56
3.1.1 Критерии отбора штаммов 57
3.1.2 Экспресс-отбор микроорганизмов по косвенным критериям 65
3.2 Модельный штамм 72
3.3 Взаимосвязь конвективного переноса углеводородокисляющих микроорганизмов с показателем гидрофобности клеток 75
3.4 Оптимизация составов жидких питательных сред для наработки биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов 81
3.4.1 Оптимизация состава жидкой питательной среды на основе дистиллированной воды . 81
3.4.2 Оптимизация состава жидкой питательной среды на основе морской воды 85
3.4.3 Продукция биомассы нокардиоморфными актиномицетами при культивировании на средах оптимизированного состава 89
3.5 Оптимизация условий адсорбционной иммобилизации клеток нокардиоморфных актиномицетов на носителе 92
3.5.1 Влияние рН и концентрации катионов алюминия на жизнеспособность и деструкцию нефтепродуктов родококками 95
3.5.2 Полный факторный эксперимент 98
3.5.3 Иммобилизация нефтеокисляющих нокардиоморфных актиномицетов в оптимизированных условиях 102
3.6 Биодеградация нефти в воде свободными и иммобилизованными клетками Rhodococcus erythropolis Fl 105
3.7 Деструкция нефтепродуктов свободными и иммобилизованными клетками нефтеокисляющих микроорганизмов в модельных экспериментах по очистке загрязненных песка и почвы 110
3.8 Испытание иммобилизованной системы в условиях полевых экспериментов 115
3.8.1 Биоремедиация луговой глинистой почвы 116
3.8.2 Биологическая очистка нефтесодержащего песчаного грунта 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122
ВЫВОДЫ 126
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 127
Приложение 1 154
Приложение 2 155
Приложение 3 156
Приложение 4 157
Приложение 5 158
