Александр Иванович Нетрусов

Разработка технологии нефтеочистки морских акваторий с помощью альго-бактериальных сообществ 

Научная группа

Статьи

Патенты

            Введение.  В связи с постоянным ростом антропогенного воздействия на водные экосистемы и  числа техногенных катастроф на море, проблема разработки экологически безопасных методов очистки  морских акваторий  приобретает особенную актуальность. Одним из таких методов является биологический метод очистки.  Основным поллютантом морских акваторий в настоящее время  является нефть и нефтепродукты. По разным оценкам ежегодно в воды океана попадает 1,1 - 7,2 миллионов тонн сырой нефти. Учитывая, что добыча и разведка нефти в настоящее время осуществляется в высоких широтах, например, большие запасы нефти обнаружены на шельфе арктических морей России, становится приоритетной  задача биологической очистки  акваторий северных  морей.

       Цель проекта – создание научно обоснованной биотехнологии очистки Северных морских экосистем от возможных нефтяных загрязнений в условиях низких температур, высокой солености и интенсивного волнения морской поверхности.

       Изучена возможность и создана практически действующая плантация–биофильтр, состоящая из углеводородокисляющих (УВО) бактерий и морских макрофитов – бурых водорослей. Углеводородокисляющие бактерии получены, как из накопительных культур с использованием только морской воды, так и с использованием в качестве инокулята фрагментов талломов бурых водорослей.

           Работа такой системы по очистки морской воды от нефтяных загрязнений проверена в условиях, максимально близких к естественным – на побережье (в литорали) Белого моря в августе месяце 2008 г. Показано, что внутри плавучей платформы, ограничивающей иммобилизованный на специальном носителе биопрепарат из УВО бактерий, и закрепленной над растущими на морском дне бурыми водорослями, активно протекает окисление УВ сырой нефти.

Наряду с этим проведен комплекс исследований по выявлению бактерий, и именно УВО бактерий, на поверхности морских макрофитов – бурых водорослей, т.е. УВО эпифитов, с помощью люминесцентной микроскопии и с последующей изоляцией УВО бактериального сообщества и чистых культур бактерий. Установлено, что поверхность макрофитов обильно заселена морфологически разными бактериями, дрожжами и микроводорослями. Изолированные эпифитные бактерии оказались активными окислителями УВ сырой нефти.

          В микрокосмных экспериментах, проведенных на побережье (в литорали) Белого моря эпифитное УВО бактериальное сообщество (УВОБС) показало высокую УВО активность, нисколько не уступающее плантации–биофильтру, состоящему из углеводородокисляющих (УВО) бактерий и морских макрофитов – бурых водорослей. Для этого УВОБС иммобилизованное на фильтрах-носителях, погружали в разные концентрации сырой нефти и инкубировали в проточной морской воде.
Сравнение опытных фильтров и контрольных фильтров на второй день проведения эксперимента показало высокую эффективность окисления нефти. 

Эти эксперименты подтверждают, ранее сделанное нами предположение о том, что морские макрофиты–бурые водоросли служат только лишь носителем и может быть, в некотором роде инкубатором для роста и развития бактерий. Окисление УВ нефти осуществляется только микроорганизмами, как свободноживущими, так и эпифитами бурых водорослей. Следовательно, изолированные УВО бактериальные сообщества и приготовленные на их основе УВО биопрепараты могут быть использованы в нефтеочистке акваторий морей даже вне связи с бурыми водорослями. Эксперименты показали, что полученные сообщества и препарат на их основе могут быть также использованы  для очистки от нефти почв и поверхностей  твердых объектов.