Микроорганизмы в металлургии, очистке окружающей среды и сельском хозяйстве. - презентация

1 Микроорганизмы в металлургии, очистке окружающей среды и сельском хозяйстве.

2

3

4

5 Нефтяные углеводороды в силу своей биологической активности относятся к наиболее опасным загрязняющим веществам, длительное воздействие которых может нарушать сложившееся равновесие экосистем. Скорость накопления нефтепродуктов, в результате техногенного загрязнения, в водных и почвенных экосистемах далеко опережает скорость их биодеградации естественным путем, а существующие технологии не позволяют справляться с такими загрязнениями быстро и эффективно. Применение биологических технологий, основанных на использовании микробных биопрепаратов, изготовленных из активной биомассы углеводородокисляющих микроорганизмов, являются наиболее перспективным, экологически чистым и часто единственно возможным способом решения данных экологических проблем. Биодеградация углеводородов микроорганизмами представляет собой один из основных природных механизмов самоочищения окружающей среды. Интенсивность этого процесса значительно зависит от количества и разнообразия микроорганизмов–биодеструкторов загрязняющих веществ. Таким образом, наиболее эффективный и экономичный путь решения проблемы нефтяного загрязнения связан с применением биотехнологий. Биоремедиации почв, загрязненных нефтепродуктами Окисление углеводородов микроорганизмами – это ведущий фактор процесса биодеградации нефти в природе. Поэтому биоремедиация наиболее низкозатратный и при этом наиболее безопасный и естественный для природных экосистем способ очистки от нефтяных загрязнений. В каждом регионе существует свой набор активных видов штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов, наиболее подходящих для использования in situ. Метаболизм аборигенных штаммов эволюционно приспособлен к особенностям среды их обитания. В Керченском проливе Азовского моря нами выделены активные штаммы нефтеокисляющих микроорганизмов, которые принадлежат к родам: Pseudomonas (2 культуры); Achromobacter (4 культуры); Acinetobacter (2 культуры); Exiguobacterium (1 культура), Kocuria (3 культуры), Micrococcus (1 культура), Shewanella (1 культура) (таблица).

6 Видовое название штаммов нефтеокисляющих бактерий 1. Exiguobacterium undae (97%) 2. Achromobacter xylosoxidans (99%) 3. Kocuria rosea (98%) 4. Achromobacter xylosoxidans (99%) 5. Achromobacter xylosoxidans (97%) 6. Acinetobacter calcoaceticus (97%) 7. Achromobacter xylosoxidans (97%) 8. Kocuria rosea (97%) 9. Pseudomonas anguilliseptica (97%) 10. Shewanella putrefaciens (97%). 11. Pseudomonas anguilliseptica (97%) 12. Micrcoccus luteus (98%) 13. Acintobacter calcoaceticus (97%) 14. Kocuria rhizophila (97%)

7 Участие микроорганизмов в компостировании Процесс компостирования представляет собой сложное взаимодействие между органическими отходами, микроорганизмами, влагой и кислородом. В отходах обычно существует своя эндогенная смешанная микрофлора. Микробная активность возрастает, когда содержание влаги и концентрация кислорода достигают необходимого уровня. Кроме кислорода и воды микроорганизмам для роста и размножения необходимы источники углерода, азота, фосфора, калия и определенных микроэлементов. Эти потребности часто удовлетворяются веществами, содержащимися в отходах. Потребляя органические отходы как пищевой субстрат, микроорганизмы размножаются и продуцируют воду, диоксид углерода, органические соединения и энергию. Часть энергии, получающейся при биологическом окислении углерода, расходуется в метаболических процессах, остальная – выделяется в виде тепла. Компост как конечный продукт компостирования содержит наиболее стабильные органические соединения, продукты распада, биомассу мертвых микроорганизмов, некоторое количество живых микробов и продукты химического взаимодействия этих компонентов.

8 Хотя количество бактерий в компосте очень велико (10 млн. – 1 млрд. м.к./г влажного компоста), из-за малых размеров они составляют менее половины общей микробной биомассы. Актиномицеты растут гораздо медленнее, чем бактерии и грибы, и на ранних стадиях компостирования не составляют им конкуренции. Они более заметны на последующих стадиях процесса, когда их становится очень много, и налет белого или серого цвета, типичный для актиномицетов, отчетливо виден на глубине 10 см от поверхности компостируемой массы. Их численность ниже численности бактерий и составляет порядка 100 тыс. – 10 млн. клеток на грамм влажного компоста. Грибы играют важную роль в деструкции целлюлозы, и состояние компостируемой массы должно регулироваться таким образом, чтобы оптимизировать активность этих микроорганизмов. Важным фактором является температура, так как грибы погибают, если она поднимается выше 55 градусов Цельсия. После понижения температуры они вновь распространяются из более холодных зон по всему объему.