Консорциум штаммов микроорганизмов-деструкторов: aeromonas species, alcaligenes denitrificans, arthrobacter species, используемый для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности

 

Изобретение относится к биотехнологии. Консорциум выделен из почв прибрежной зоны юга Дальнего Востока. Он представляет собой природные ассоциации нефтеокисляющих микроорганизмов. Окислительная активность консорциума по конечному продукту окисления составляет 2041 мг CO2 за 30 суток. Преимуществом консорциума штаммов микроорганизмов является способность расти на обедненной питательной среде, а также с высокой скоростью окислять нефть и нефтепродукты. Это позволяет использовать его при биологической очистке почв, почвогрунтов и вод, загрязненных нефтью, нефтепродуктами и остаточной замазученностью.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при биологической очистке нефтяного загрязнения почв, почвогрунтов и вод на территориях нефтебаз, нефтепромыслов, промпредприятий и других объектах.

Цель изобретения - получение консорциума микроорганизмов - деструкторов нефти для очистки почв, почвогрунтов и вод от нефтяного загрязнения и остаточной замазученности.

Для достижения поставленной цели выделен из почв, хронически загрязненных нефтепродуктами, прибрежной экосистемы юга Дальнего Востока (Морской торговый порт г. Находка), консорциум микрорганизмов-деструкторов: Aeromonas species КММ НФ 5-2 (КММ НФ - коллекция морских нефтеокисляющих микроорганизмов): Aeromonas species КММ НФ 5-9; Alcaligenes denitrificans КММ НФ 5-1; Alcaligenes denitrificans КММ НФ 5-11; Arthrobacter species КММ НФ 5-7. Это природные ассоциации нефтеокисляющих микроорганизмов, которые сформировались в почве в результате длительного воздействия нефтепродуктов.

Выделенные штаммы микроорганизмов депонированы во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, где им присвоены номера: ВКМ В - 2047Д, ВКМ В - 2048Д, ВКМ В - 2049Д, ВКМ В - 2050Д, ВКМ В - 2051Д соответственно.

Консорциум штаммов бактерий берут в количествах: Aeromonas species штамм КММ НФ 5-2 - 30% Aeromonas species штамм КММ НФ 5-9 - 30% Alcaligenes denitrificans штамм КММ НФ 5-1 - 15% Alcaligenes denitrificans штамм КММ НФ 5-11 - 15% Arthrobacter species штамм КММ НФ 5-7 - 10% Характеристика штамма Aeromonas species КММ НФ 5-2.

Морфолого-культуральные признаки. Палочки с закругленными концами, почти овальные, размером 0,8 х 1,5 ммк, подвижные, грамотрицательные, сапрофит.

Физиолого-биохимические свойства. Хемоорганотрофы. Метаболизм дыхательной и бродильный, оксидазо- и каталазоположительные. Гидролизуют казеин, желатин, крахмал. Утилизируют глюкозу, фруктозу, мальтозу, трегалозу. Сорбозу, ксилозу не сбраживают. Способны окислять углеводороды нефти. Температура роста 4 - 30oC, pH 7,0 - 7,5, не патогенен.

Характеристика штамма Aeromonas species КММ НФ 5-9.

Морфолого-культуральные признаки. Палочки с закругленными концами, размером 0,8 х 1,5 ммк, подвижные, грамотрицательные, сапрофит.

Физиолого-биохимические свойства. Хемоорганотрофы. Метаболизм дыхательный и бродильный. Оксидазо- и каталазоположительные. Гидролизуют казеин, желатин, крахмал. Утилизируют глюкозу, фруктозу, мальтозу, трегалозу. Сорбозу, ксилозу не сбраживают. Способны окислять углеводороды нефти. Температура роста 4 - 30oC, pH 7,0 - 7,5, не патогенен.

Характеристика штамма Alcaligenes denitrificans КММ НФ 5-1.

Морфолого-культуральные признаки. Одиночные прямые палочки размером 1,0 х 1,8 ммк, подвижные, перетрихи, грамотрицательные. На агаризованных средах образуют круглые, гладкие, полупрозрачные выпуклые колонии. Сапрофит.

Физиолого-биохимические свойства. Хемоорганотрофы. Метаболизм дыхательный, оксидазо- и каталазоположительные. Уреазу не образуют. Крахмал, твин- 80, желатин не гидролизуют. Сорбозу, раффинозу, лактозу, меллибиозу, трегалозу не утилизируют. Способны окислять углеводороды нефти. Температура роста 4 - 35oC, pH 7,0 - 7,5, не патогенен.

Характеристика штамма Alcaligenes denitrificans КММ НФ 5-11.

Морфолого-культуральные признаки. Одиночные прямые палочки размером 0,5 х 1,2 ммк, подвижные, перетрихи, грамотрицательные. На агаризованных средах образуют небольшие, гладкие, выпуклые слизистые полупрозрачные колонии. Сапрофит.

Физиолого-биохимические свойства. Хемоорганотрофы. Метаболизм дыхательный, оксидазо- и каталазоположительные. Уреазу не образуют. Крахмал, твин- 80, желатин не гидролизуют. Сорбозу, раффинозу, лактозу, меллибиозу, трегалозу не утилизируют. Способны окислять углеводороды нефти. Температура роста 4 - 35oC, pH 7,0 - 7,5, не патогенен.

Характеристика штамма Arthrobacter species КММ НФ 5-7.

Морфолого-культуральные признаки. Короткие палочки с возрастом укорачиваются до кокков, диаметром 10 ммк, грамположительные. На плотных питательных средах образуют округлые, гладкие блестящие, беловатые колонии. Сапрофит.

Физиолого-биохимические свойства. Хемоорганотрофы. Метаболизм дыхательный. Каталазоположительные, оксидазоотрицательные. Желатин гидролизуют. Крахмал, твин- 80 не утилизируют. Способны окислять углеводороды нефти. Температура роста 4 - 35oC, pH 7,0 - 7,5, не патогенен.

Предлагаемый консорциум микроорганизмов хорошо растет на жидкой среде следующего состава, г/л: NH43 - 1,0, K2HPO4 - 1,0, KH2PO4 - 1,0, MgSO4 - 0,2, CaCl2 - 0,02, FeCl - 2 капли концентрированного раствора, вода дистиллированная - 1000 мл. В качестве единственного источника углерода добавляют 10 мл нефтепродукта.

Оптимальная температура роста 25 - 30oC, pH 7,0 - 7,2 (Ворошилова, Дианова. Микробиология, т. 31, вып. 4, 1952).

Интенсивный рост консорциума наблюдается при использовании среды следующего состава, г/л: K2HPO4 - 10,0, KH2PO4 - 1,0, NH43 - 2,0, вода дистиллированная - 1000 мл, нефтепродукт - 10 мл (Дядечко, Толстокорова, Морозова. А.с. N 1076446, 1984).

Среда, состоящая из 0,3% водного раствора нитроаммофоски, где азот, фосфор и калий сбалансированы по 17%, способствует активному нарастанию биомассы консорциума.

Заявленный консорциум был выделен из почв, хронически загрязненных нефтепродуктами, путем высева почвенного образца на агаризованную и жидкую питательные среды. Обычно выделенные штаммы нефтеокисляющих микроорганизмов имеют невысокую активность, поэтому необходимо повысить их активность путем адаптации.

Адаптацию нефтеокисляющих микроорганизмов к повышенным концентрациям нефтепродуктов в среде проводят путем частых пересевов на свежую питательную среду. Делают это для того, чтобы в питательной среде не происходило накопление токсических метаболитов микробного происхождения и чтобы выделить более устойчивые особи нефтеокисляющих микроорганизмов, т.к. ослабленные клетки гибнут или плохо растут. Интенсивный рост дают только клетки физиологически активные. Таким образом проводят отбор активных клеток и получают консорциум.

Методом математического анализа установлено, что в данном консорциуме бактерии рода Aeromonas являются доминирующими видами и типично часто встречаемыми формами бактерий - до 60% всех микроорганизмов в популяции нефтеокислителей. Бактерии рода Alcaligenes относятся к содоминантным видам (30% от общего числа бактерий консорциума). Arthrobacter species КММ НФ 5-7 относится к типично редкому виду по встречаемости и составляет 10%.

Окислительную активность консорциума определяют по конечному продукту окисления, т.е. по выделению CO2.

В колбы емкостью 500 мл, последовательно герметично соединенные, вносят поглотитель углекислоты BaOH. В колбу с инокулянтом вносят 250 мл среды Ворошиловой - Диановой, 2,5 мл нефтепродукта и 5 мл трехсуточной культуры консорциума с содержанием 1,0105 кл/мл. Подачу атмосферного воздуха проводят с помощью дозатора А - 2 со скоростью 34 мл/мин. Для того, чтобы в колбу с инокулянтом не поступал CO2, воздух пропускает через 2 колбы с поглотителем CO2, и аэрация инокулянта проходит без углекислоты. После окисления нефтепродуктов аэрируемый воздух дополнительно проходит через 2 колбы с поглотителем CO2, далее BaOH оттитровывают HCl и определяют окислительную способность по количеству выделенного углекислого газа. Для установления чистоты опыта одновременно ставят при таких же условиях еще 2 контроля. Один с реактивами, без консорциума и нефтепродуктов, другой с реактивами, нефтепродуктами, но без консорциума. В контроле содержание CO2 не обнаружено. Длительность опыта 30 суток. Окислительная активность консорциума составляет 2041 мг CO2.

Таким образом, предлагаемый консорциум штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов обладает более высокой скоростью окисления нефтепродуктов.

Применение консорциума. Для очистки нефтяного пятна на почве размером 10 х 10 м, глубиной загрязнения 0,1 -0,2 м с содержанием нефтепродуктов 20% берут 0,7 кг минерального удобрения нитроаммофоски, в котором азот, фосфор, калий сбалансированы по 17%, растворяют в 200 л воды. Загрязненный участок поливают водным раствором нитроаммофоски (1 л/м2) за 2 дня до вспашки. После вспашки через 2 дня вносят дополнительно водный раствор нитроаммофоски. Норма полива 1 л/м2. Эта операция необходима для активизации как сапрофитной, так и аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры. Через неделю после внесения минеральных удобрений вносят инокулянт консорциума (водный раствор). Титр 1,0 1012 клеток в 1 мл. Норма полива 1 л/м2. Через месяц содержание нефтепродукта в почве составляет 11%, через 2 месяца - 4%, через 3 месяца нефтепродуктов в почве не обнаружено.

Таким образом, преимуществом предлагаемого консорциума штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов является способность расти на обедненной питательной среде, а также с высокой скоростью окислять нефть и нефтепродукты, что позволяет эффективно использовать его при биологической очистке почв, почвогрунтов и вод, загрязненных нефтепродуктами и остаточной замазученностью.

Формула изобретения

Консорциум штаммов микроорганизмов-деструкторов: Acromonas species ВКМ В-2047Д, Acromonas species ВКМ В-2048Д, Alcaligenes denitrificans ВКМ В-2049Д, Alcaligenes denitrificans ВКМ В - 2050 Д, Arthrobacter species ВКМ В - 2051Д, используемый для очистки почв, почвогрунтов и вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения белка путем микробиологического синтеза

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма - продуцента белка, который может найти применение как белковый обогатитель пищи или кормовых добавок в сельском хозяйстве

Изобретение относится к способу получения аттенуированных штаммов бактерий Salmonella, способных продуцировать гетерологичный белок и к вакцинам, содержащим указанные бактерии

Изобретение относится к биологически чистой культуре штамма молочнокислых бактерий, а также к композиции, содержащей этот штамм и предназначенной против диареи
Изобретение относится к области биотехнологии и медицинской микробиологии и может быть использовано в диагностике туберкулеза

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностям и может быть использовано при аварийных разливах нефти и утилизации нефтепродуктов

Изобретение относится к биотехнологии и предназначено для получения человеческого эритропоэтина

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения белка путем микробиологического синтеза

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма - продуцента белка, который может найти применение как белковый обогатитель пищи или кормовых добавок в сельском хозяйстве

Изобретение относится к способу получения аттенуированных штаммов бактерий Salmonella, способных продуцировать гетерологичный белок и к вакцинам, содержащим указанные бактерии

Изобретение относится к биологически чистой культуре штамма молочнокислых бактерий, а также к композиции, содержащей этот штамм и предназначенной против диареи
Изобретение относится к области биотехнологии и медицинской микробиологии и может быть использовано в диагностике туберкулеза

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностям и может быть использовано при аварийных разливах нефти и утилизации нефтепродуктов

Изобретение относится к биотехнологии и предназначено для получения человеческого эритропоэтина

Изобретение относится к биотехнологии

Наверх