Введение
1. СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИЕ БАКТЕРИИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 12
1.1. Общая характеристика сульфатредуцирующих бактерий 12
1.1.1 .Особенности физиологии сульфатредуцирующих бактерий 13
1.1.2. Филогения сульфатредуцирующих бактерий 15
1.1.3. Экология и распространение сульфатредуцирующих бактерий 22
1.2. Влияние ионов металлов на сульфатредуцирующие бактерии 30
1.2.1. Токсичность металлов для бактериальных клеток 30
1.2.2. Устойчивость СРБ к ионам двухвалентной меди и ее генетические детерминанты 33
1.2.3. Устойчивость СРБ к ионам других тяжелых металлов 36
1.2.4. Жизнедеятельность СРБ в загрязненных экосистемах 38
1.3. Возможности применения сульфатредуцирующих бактерий в биотехнологиях очистки вод 41
1.3.1. Механизмы обезвреживания тяжелых металлов сульфатредуцирующими и другими бактериями 42
1.3.2. Использование СРБ для обезвреживания кислых шахтных дренажных вод 42
1.3.3. Осаждение тяжелых металлов в промышленных стоках сульфатредуцирующими бактериями 51
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 57
2.1. Объекты исследования 57
2.1.1. Чистые культуры СРБ 57
2.1.2. Осадки, использованные для выделения чистых культур 57
2.2. Культивирование сульфатредуцирующих бактерий и ростовые эксперименты 58
2.2.1. Приготовление среды Видделя и добавок 58
2.2.2. Приготовление растворов металлов 62
2.2.3. Подготовка посуды для посева 62
2.2.4. Посев сульфатредуцирующих бактерий 63
2.2.5. Измерение рН среды 64
2.2.6. Определение круга используемых доноров и акцепторов электрона для сульфатредукции 64
2.2.7. Определение численности СРВ 65
2.2.8. Определение кинетических параметров роста чистых культур СРВ 65
2.3. Аналитические методы 66
2.3.1. Определение сероводорода по Пахмайеру 66
2.3.2. Определение белка по методу Лоури 68
2.3.3. Определение ацетата методом газовой хроматографии 69
2.4. Молекулярные методы 69
2.4.1. Выделение хромосомной ДНК бактерий 69
2.4.2. Электрофорез в агарозном геле 71
2.4.3. Полимеразная цепная реакция 72
2.4.4. Градиентный денатурирующий гель-электрофорез (DGGE) 73
2.4.5. Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) 75
2.5. Микроскопирование и микрофотосъемка 80
2.6. Программное обеспечение и статистическая обработка 80
3. СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИЕ БАКТЕРИИ В ЭКОСИСТЕМАХ, ПОДВЕРЖЕННБІХ ВЛИЯНИЮ МЕТАЛЛУРПіЧЕСКИХІІРЕДПРИЯТИЙ 81
3.1. Численность и филогенетическое положение культивируемых СРВ в осадках влажных местообитаний Норильской промышленной зоны 81
3.2. Численность и разнообразие культивируемых СРБ в осадках влажных местообитаний промышленной зоны на Кольском полуострове 85
3.3. Выделение чистых культур СРБ из осадков влажных местообитаний Норильской промышленной зоны, их фенотипическая и филогенетическая характеристика 89
3.4. Выделение чистых культур СРБ из осадков влажных местообитаний промышленной зоны на Кольском полуострове, их фенотипическая и филогенетическая характеристика 93
3.5. Фенотипическая и филогенетическая характеристика чистых культур СРБ, выделенных из сточных вод Челябинского металлургического комбината 95
3.6. Обсуждение полученных результатов 98
4. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ 106
4.1. Определение оптимальных органических субстратов - доноров углерода и электронов для роста Desulfovibrio sp. А4 106
4.2. Влияние ионов меди (II) и других металлов на рост чистых культур СРБ 108
4.3. Влияние температуры на рост и образование сероводорода Desulfomicrobium sp. BL 110
4.4. Использование нерастворимых природных фосфатов в качестве субстратов для роста чистых культур СРБ 113
4.5. Обсуждение полученных результатов 115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
ВЫВОДЫ 124
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТРУЫ 126
