РЕМЕДИАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ГРУНТОВ БИОКОПОЗИЦИЯМИ НА ОСНОВЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ
Аннотация
Кроме традиционных методов, в настоящее время активно разрабатываются новые подходы и технологии, основанные на совместном применении сорбентов и микроорганизмов, позволяющие эффективно бороться с нефтяными загрязнениями. В качестве биотехнологического решения для ремедиации различных нефтезагрязненных грунтов были исследованы биокомпозиции на основе органической матрицы – гуминовых кислот торфа и биологической составляющей – одиночного штамма/или ассоциации микроорганизмов-нефтедеструкторов рода Rhodococcus и Pseudomonas. Оценку эффективности биодеградации нефтяного загрязнения при использовании биокомпозиций проводили на различных типах модельных нефтезагрязненных грунтов с различным уровнем загрязнения: серой лесной почве, черноморской гальке (фракция 20-50 мм), строительном щебне (фракция 10-20 мм). Также использовали натурную загрязненную нефтепродуктами почву и образцы железнодорожного щебня (фракции 5-30 мм и 35-50 мм). Показано, что наибольшей способностью к разложению нефтяных углеводородов всех исследуемых систем обладала биокомпозиция на основе трех штаммов микроорганизмов «ГК R. X5 R. S67 Ps. NF142». Уровень биодеградации нефтяных углеводородов при внесении данной биокомпозиции варьировал от 62 до 82% в зависимости от типа нефтезагрязненного грунта при очень высоком уровне загрязнения. Монобактериальная биокомпозиция «ГК Ps.NF142» показала свою перспективность для ремедиации почвенных экосистем, загрязненных нефтью с высоким и очень высоким уровнем загрязнения. Видимо, повышение уровня биодеградации нефтяного загрязнения грунтов обусловлено комплексным действием гуминовых кислот, состоящим как в стимулирующем действии гуминовых кислот на микроорганизмы – компоненты биокомпозиций и аборигенную микрофлору модельных систем, так и в детоксицирующем действии гуминовых кислот в отношении нефтяных углеводородов.
Для цитирования:
Гречищева Н.Ю., Дмитриева Е.Д., Стародубцева К.А. Ремедиация нефтезагрязненных грунтов биокопозициями на основе гуминовых кислот. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 7. С. 136-143. DOI: 10.6060/ivkkt.20246707.6927.
Литература
Solntseva N.P. Oil production and geochemistry of natural landscapes. M.: MGU. 1998. 376 p. (in Russian)
Dmitrieva E.D., Grinevich V.I., Gertsen M.M. Degradation of oil and oil products by biocompositions based on peat humic acids and oil degrading microorganisms. Ross. Khim. Zhurn.. (J. Russ. Chem. Soc.). 2022. V. LXVI. N 1. P. 42-56 (in Russian)
Gertsen M.M., Dmitrieva E.D. Influence of humic acids in the presence of oil degrading microorganisms of the genus Rhodococcus on the sowing characteristics of garden cress in a situation of oil contamination. Khim. Rasit. Syr’ya. 2020. N 2. P. 291-298 (in Russian). DOI: 10.14258/jcprm.2020025552.
Ogbo E.M. Effects of diesel fuel contamination on seed germination of four crop plants – Arachis hypogaea, Vigna unguiculata, Sorghum bicolor and Zea mays. African J. Biotechnol. 2009. V. 8. N 2. P. 250–253.
Klyain O.I., Kulikova N.A., Stepanova E.V., Filippova O.I., Fedorova T.V., Malashonok L.G., Filimonov I.S., Koroleva O.V. Production and characterization of biological activity of biopreparations resulting from lignite coal bio-solubilization by white rot basidium fungi. Biotechnologiya. 2013. V. 4. P. 65-83 (in Russian).
Smith K.E., Thullner M., Wick L.Y., Harms H. Sorption to humic acids enhances polycyclic aromatic hydrocarbon biodegradation. Environ. Sci. Technol. 2009. V. 43. N 19. P. 7205-7211. DOI: 10.1021/es803661s.
Gretchischeva N., Perminova I., Mescheryakov S. Humic Compounds in Treatment of Oil Contaminated Environments. Ekologiya Prom-st’ Rossii. 2016. 20(1). P. 30-36 (in Russian). DOI: 10.18412/1816-0395-2016-1-30-36.
Grechishcheva N.Yu., Korolev A.M., Zavorotny V.L., Starodudtseva K.A., Ali M.S. Stabilization of oilin-water emulsions with highly dispersed mineral particles: biodegradation and toxic effect on aquatic organisms. ChemChemTech [Izv. Vyssh.Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 2. P. 23-35. DOI: 10.6060/ivkkt.20236602.6729.
Ferrer I., Zweigenbaum J.A. Thurman Analysis of 70 Environmental Protection Agensy priority pharmaceuticals in water by EPA method 1694. J. Chromatogr. A. 2010. 1217. P. 5674-5686. DOI: 10.1016/j.chroma.2010.07.002.
Boykova O.I., Volkova E.M. Chemical and biological properties of the Tula Region peats. Izv. Tul. Gos. Univ. Estest. Nauki. 2013. N 3. P. 253-264 (in Russian).
Taran D.O., Zhdanova M.N., Saksonov O.A. Barkhato-va O.A., Bybin V.A., Stom D.I. Influence of humic sub-stances on test objects. Bull. VSNTs SO RAMN. 2013. V. 94. N 6. P. 164–168 (in Russian).
Dmitrieva Е.D., Leontyeva М.М., Siundiukova K.V. Molecularmass distribution of humic substances and hymatomelanic acids from dif-ferent origin peats of the tula region. Khim. Rastit. Syrya. 2017. N 4. P. 187-194. DOI: 10.14258/jcprm.2017041933.
Kulikova N.A., Perminova I.V. Interactions between humic substances and microorganisms and their implications for nature‐like bioremediation technologies. Molecules. 2021. 26(9). P. 2706. DOI: 10.3390/molecules26092706.
Pyrchenkova I.A. Selection and characteristics of psychrotrophic oil degrading microorganisms. Prikl. Biokhim. Mikrobiol. 2006. V. 42. N 3. P. 298–305 (in Russian). DOI: 10.1134/S0003683806030070.
Gertsen M.M., Dmitrieva E.D. Detoxifying capability of humic substances of peats and microorganisms of the genus Rhodococcus in respect of oil products in aqueous environments. Teor. Prikl. Ekol. 2021. N 2. P. 142-148 (in Russian). DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-142-148.
Shagidullin R.R., Latypova V.Z., Ivanov D.V., Petrov A.M., Shagidullina R.A., Tarasov O.Yu. Setting norms for permissible residual content of oil and products of its transformation in soils. Georesursy. 2011. N 5 (41). P. 2–5 (in Russian).
Quantitative chemical analysis of soils. Methodology for the performance of measurements of mass concentration of oil products in soil samples by the gravimetric procedure [Electronic Resource]: ERD F 16.1.41-04. Effective 2004-04-23. Access mode: http://gostrf.com/normativ/1/4293846/4293 846504.htm
Nechaeva I.A., Lyong T.M., Satina V.E. Influence of physiological features of bacteria of the genus Rhodococcus on degradation of n-hexadecane. Izv. Tul. Gos. Univ. Estest. Nauki. 2016. Iss.1. P. 90–98 (in Russian).
Lyong T.M., Nechaeva I.A., Petrikov K.V., Puntus I.F., Ponomareva O.N. Oil degrading bacteria of the genus Rhodococcus – potential producers of biosurfactants. Izv. Vuzov. Prikl. Khim. Biotekhnol. 2016. V. 16. N 1. P. 50-60 (in Russian).
Lyong T.M., Nechaeva I.A., Ponomareva O.N., Wu H.Z., Arlyapov V.A., Puntus I.F., Filonov A.E. Effect of Low Temperature on Hexadecane Biodegradation by Oil-Degrading Bacteria Rhodoccocus sp. X5 Capable of Producing Glycolipid Biosurfactants. Biotekhnologiya. 2017. V. 33. N 6. P. 49-56 (in Russian). DOI: 10.21519/0234-2758-2017-33-6-49-56.
Izvekova T.V., Kobeleva N.A., Sulaeva O.Yu., Gushchin A.A., Grinevich V.I., Rybkin V.V., Platova A.S. Estima-tion of level of soil pollution in Ivanovo city by polycyclic aromatic hydrocarbons. ChemChemTech [Izv. Vyssh.Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 12. P. 105-110. DOI: 10.6060/ivkkt.20216412.6467.
