Введение
1 Аналитический обзор литературы 14
1.1 Проблема охраны окружающей среды от загрязнения отходами нефтедобычи, нефтепереработки и транспортировки нефти и нефтепродуктов 14
1.2 Источники загрязняющих веществ окружающей среды на объектах нефтегазовой отрасли 16
1.2.1 Нефтесодержащие производственно-технические отходы 17
1.2.2 Источники загрязнения природной среды при бурении скважин 19
1.2.3 Характеристика состава и загрязняющих свойств буровых отходов 20
1.3. Методы утилизации отходов добычи и переработки нефти 22
1.4 Биоремедиация нефтезагрязненных сред 23
1.4.1 Принципы разработки технологий биоремедиации нефтезагрязнснной среды 25
1.4.2 Микроорганизмы - деструкторы нефти и нефтепродуктов 26
1.4.3 Биопрепараты для биодеградации нефти, нефтепродуктов и органических полимеров буровых растворов 32
1.5 Поверхностно-активные вещества, продуцируемые микроорганизмами 40
1.5.1 Применение микробных биоПАВ 40
1.5.2 Типы микробных ПАВов 44
1.5.3 Роль микробных ПАВ в жизнедеятельности микроорганизмов 47
1.5.4 Способы очистки окружающей среды от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, включающие применение ПАВ 48
1.5.5 Основные сведения об эмульсиях и эмульгаторах 51
1.6 Подходы и способы интенсификации биодеградации нефти, нефтепродуктов и органических веществ буровых растворов
1.6.1 Способы и технологии биоремедиации нефтезагрязненных сред 54
1.6.2 Интенсификация биоремедиации нефтезагрязненных почв с помощью мелиорации 59
1.6.2.1 Восстановление нефтезагрязненных почв внесением органических и минеральных удобрений 59
1.6.2.2 Фиторемедиация почвы, загрязненной нефтью, нефтепродуктами и буровыми отходами 62
2 Материалы и методы исследований 68
2.1 Характеристика ксенобиотиков, использованных в работе 68
2.2. Биологические объекты исследования 68
2.3 Составы питательных сред, использованных в работе 69
2.4 Методы определения содержания нефти и нефтепродуктов 70
2.5 Метод оценки способности Вас. subtilis 1742D, Ps. putida 1301 и Rh. erythropolis АС—1339Д продуцировать биоэмульгаторы углеводородов нефти 70
2.6 Метод определения способности Rh. erythropolis АС-1339Д
продуцировать биоэмульгаторы углеводородов нефти на различных субстратах 71
2.7 Метод Купера для определения эмульгирующей активности 72
2.8 Метод определения влияния температуры на эмульгирующую способность биоПАВ, синтезируемого штаммом Rh. erythropolis AC-1339Д 73
2.9 Определение способности бактерий Rh. erythropolis АС-1339Д к адгезии на углеводородный субстрат, содержащийся в водной среде 73
2.10 Метод изучения влияния продуктов окисления керогена сланцев на рост бактерий Rh. erythropolis АС-1339Д и на биодеградацию нефти и гексадекана в водной среде 74
2.11 Метод изучения влияния продуктов окисления керогена сланцев на биодеградацию нефти в почве бактериями Rh. erythropolis АС 1339Д 75
2.12 Метод сравнения стимулирующей способности ВМК и дрожжевого автолизата по отношению к бактериям Rh. erythropolis AC-13 39Д 76
2.13 Метод изучения фитотоксичности ВМК и продуктов их
окисления 76
2.14 Метод подбора мелиорантов из растительных отходов (солома, остатки бобовых трав, опилки и гречишная шелуха) для интенсификации процесса биоочистки нефтешлама (донные отложения) от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» 76
2.15 Метод исследования влияния мелиорантов и чернозема на очистку нефтешлама (донные отложения) от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» 78
2.16 Метод биоочистки нефтешлама (донные отложения) от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» путем аэрирования, послойного расположения нефтешлама и чернозема, использования фитомелиорантов 79
2.17 Методы определения активностей дегидрогеназы, каталазы и инвертазы 82
2.18 Метод подбора растений-фитомелиорантов для процесса биоочистки нефтешлама (донные отложения) от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» путем аэрирования, послойного расположения нефтешлама и чернозема и применения фитомелиорантов 82
2.19 Метод оценки биостойкости некоторых крахмальных реагентов (кукурузный крахмал, крахмал fito-R и Габроза EHV) и модификаций КМЦ (КМЦ-Selpol-SL, КМЦ-Selpol-RX и КМЦ-Финфикс) относительно бактерий Rh. erythropolis AC - 1339Д 83
2.20 Метод формирования математической модели, позволяющей прогнозировать результаты процесса биодеградации КМЦ бактериями 86 Rh. erythropolis AC - 1339 Д при изменении условий культивирования
Результаты экспериментальных исследований 89
3.1 Поиск продуцентов биоэмульгаторов углеводородов нефти из коллекционных нефтеокисляющих культур
3.1.1 Оценка способности Bacillus subtil is 1742D, Pseudomonas putida 1301 и Rhodococcus erythropolis АС-1339Д продуцировать биоэмульгаторы углеводородов нефти 89
3.1.2 Определение способности Rh. erythropolis АС-1339Д продуцировать биоэмульгаторы углеводородов нефти на различных субстратах 90
3.1.3 Поверхностные свойства культуральной жидкости Rh. erythropolis AC-1339Д при росте на нефти 92
3.1.4 Анализ биоэмульгаторов, образуемых Rh. erythropolis АС-1339Д 95
3.1.5 Изучение структуры эмульсии керосин - культуральная жидкость Rh. erythropolis АС-1339Д 97
3.1.6 Эмульгирующая способность культуральной жидкости Rh. erythropolis АС-1339Д по отношению к различным углеводородам 99
3.1.7 Изучение влияния температуры на эмульгирующую способность биоПАВ, синтезируемого штаммом Rh. erythropolis АС-1339Д 100
3.1.8 Способность бактерий Rh. erythropolis АС-1339Д к адгезии на углеводородный субстрат, содержащийся в водной среде 101 3.2 Изучение влияния продуктов окисления керогена сланцев на рост
и нефтеокисляющую активность бактерий Rh. erythropolis AC - 1339Д 103
3.2.1 Изучение влияния продуктов окисления керогена сланцев на рост Rh. erythropolis AC - 1339Д 103
3.2.2 Изучение влияния продуктов окисления керогена сланцев на биодеградацию нефти бактериями Rh. erythropolis AC - 1339Д в водной среде 109
3.2.3 Изучение влияния продуктов окисления керогена сланцев на биодеградацию гексадекана бактериями Rh. erythropolis AC - 1339Д в водной среде 111
3.2.4 Изучение влияния продуктов окисления керогена сланцев на биодеградацию нефти в почве бактериями Rh. erythropolis AC - 1339Д 111
3.2.5 Сравнение стимулирующей способности ВМК и дрожжевого автолизата по отношению к бактериям Rh. erythropolis АС- 1339Д
3.2.6 Изучение фитотоксичности ВМК и продуктов его окисления 113
3.3 Оценка влияния мелиорантов (солома, остатки бобовых трав, опилки и гречишная шелуха) и чернозема на очистку нефтешлама (донные отложения) от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» 11 5
3.3.1 Подбор мелиорантов из растительных отходов (солома, остатки бобовых трав, опилки и гречишная шелуха) для интенсификации процесса биоочистки нефтешлама от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» 115
3.3.2 Исследование влияния мелиорантов и чернозема на очистку нефтешлама от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» 120
3.3.3 Фитотоксическая активность нефтешлама, очищенного с помощью биопрепарата «Родотрин» и мелиорантов 126
3.4 Технология биоочистки нефтешлама (донные отложения) от нефти и нефтепродуктов биопрепаратом «Родотрин» путем аэрирования, послойного расположения нефтешлама и чернозема, использования фитомелиорантов 128
3.4.1 Применение биопрепарата «Родотрин» для биодеградации нефти и нефтепродуктов в нефтешламе 128
3.4.2 Оценка необходимости дополнительного внесения биопрепарата «Родотрин» и биостимуляторов (диаммофос и биотрин) 137
3.4.3 Подбор растений-фитомелиорантов 139
3.4.4 Фиторемедиация нефтешлама после биоочистки биопрепаратом «Родотрин» 141
3.5 Использование бактерий Rh. erythropolis АС-1339Д для биоочистки буровых отходов от органических полимеров ] 48
3.5.1 Биостойкость некоторых крахмальных реагентов (кукурузный крахмал, крахмал fito-R и Габроза EHV) и модификаций КМЦ (КМЦ Selpol-SL, КМЦ-Selpol-PvX и КМЦ-Финфикс) относительно бактерий Rh. erythropolis AC - 1339Д J48
3.5.2 Формирование математической модели, позволяющей прогнозировать результаты процесса биодеградации КМЦ бактериями
Rh. erythropolis AC - 1339Д при изменении условий культивирования 155
4 Промышленные испытания способа ликвидации нефтяных загрязнений с помощью биопрепарата «родотрин», биогенных добавок и фитомелиорантов 159
Основные выводы 162
Литература
