RU2312719C1 - Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий pseudomonas aeruginosa нд к3-1 и pseudomonas fluorescens нд к3-2 в качестве деструктора нефтепродуктов и способ очистки нефтезагрязненных подземных вод - Google Patents
Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий pseudomonas aeruginosa нд к3-1 и pseudomonas fluorescens нд к3-2 в качестве деструктора нефтепродуктов и способ очистки нефтезагрязненных подземных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312719C1 RU2312719C1 RU2006104797/13A RU2006104797A RU2312719C1 RU 2312719 C1 RU2312719 C1 RU 2312719C1 RU 2006104797/13 A RU2006104797/13 A RU 2006104797/13A RU 2006104797 A RU2006104797 A RU 2006104797A RU 2312719 C1 RU2312719 C1 RU 2312719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- consortium
- oil
- hydrocarbon
- strains
- groundwater
- Prior art date
Links
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии. Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий Pseudomonas aeruginosa НД К3-1 и Pseudomonas fluorescens НД К3-2 выделен из образцов почв и подземных вод карстовых полостей, отобранных на территории Пермской области, и депонирован в коллекции лаборатории геологической микробиологии Института экологии и генетики и микроорганизмов УрО РАН под номером НД-МК-17. Способ очистки нефтезагрязненных подземных вод включает закачку через скважину и/или карстовую воронку консорциума штаммов углеводородокисляющих бактерий Pseudomonas aeruginosa. НД К3-1 и Pseudomonas fluorescens НД К 3-2 в количестве 0,5-1,5 литра на 1 м3 подземных вод. Из скважины устройством периодически отбирают пробы для оценки эффективности деструкции нефти и по результатам анализа осуществляют корректировку биологической очистки подземных вод. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки за счет снижения затрат и повышения степени очистки. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам очистки подземных вод, загрязненных нефтью, с помощью консорциума штаммов бактерий деструкторов нефти.
Известны способы очистки загрязненных подземных вод с помощью культур анаэробных (сульфатредуцирующих) микроорганизмов (пат. RU №2107042, МПК C02F 3/34, бюл. №8, 1998 г.; RU №1838598, МПК Е21В 43/28, 1984 г.; а.с. SU №1264634, МПК C02F 3/34, 1993 г). Недостатками данных способов являются, во-первых, большая трудоемкость и техническая сложность работ по выделению анаэробных микроорганизмов и наращиванию их биомассы. Во-вторых, использование анаэробных микроорганизмов оправдано для подземных вод, не содержащих растворенного кислорода, являющегося токсичным для данных микроорганизмов, и следовательно, они не могут быть использованы для обработки карстовых подземных вод, содержащих растворенный кислород.
Известен консорциум штаммов микроорганизмов BACILIUS BREVIS и ARTHROBACTER SPECITS, используемый для очистки воды и почв от нефти и нефтепродуктов (пат. RU №2232806, МПК C12N 1/20, C02F 3/34, бюл. №20, 2004 г.). В состав консорциума, депонированного, коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра РАН под № НБ ДТ-5, входят штаммы BACILIUS BREVIS ДТ-5-1 (51%) и ARTHROBACTER SPECITS ИБ ДТ-5-3 (49%). Консорциум выделен из почвы, загрязненной дизельным топливом. Прототип для заявляемого консорциума микроорганизмов. Недостатком способа следует признать его низкую эффективность в случаях высокой степени загрязненности нефтью.
Известен способ очистки грунтовых вод, загрязненных нефтепродуктами, с использованием бактериальных культур природных штаммов, выделенной из грунтовой воды (пат. RU №2043312 МПК C02F 3/34, E21B 43/22, бюл. №25, 1995 г.). Прототип для предлагаемого способа очистки нефтезагрязненных карстовых подземных вод. По способу проводят оценку степени загрязнения грунтовых вод, бурение скважин, откачку грунтовых вод, аэрацию и возврат их в водоносный горизонт. При этом предварительно выделяют бактериальную культуру природного штамма из грунтовой воды, определяют наиболее активные и нарабатывают их биомассу, после чего осуществляют откачку воды, удаляют из нее отстой и при остаточном содержании нефтепродуктов в воде 0,1-1,0 г/л вводят в воду биомассу в смеси с K, N, P-содержащими удобрениями и микроэлементами. Откачку воды, ее отстой и аэрацию производят в скважине, периодически повторяя процесс, с последующим введением туда же биомассы.
Недостатками способа являются большая трудоемкость работ и материальные затраты, связанные с предварительной откачкой воды, ее отстаиванием и аэрацией, добавочной аэрацией пласта для создания аэробных условий в объеме грунтов (вод), а также применимость способа только при низком остаточном содержании нефтепродуктов в воде (до 1 г/л).
Задачей создания изобретения является получение консорциума штаммов бактерий, обладающего высокой нефтедеструктирующей активностью, а также разработка на его основе высокоэффективного способа очистки нефтезагрязненных подземных вод.
Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в улучшении эффективности очистки за счет снижения затрат и повышения степени очистки.
Для достижения указанного технического результата предложен Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий Pseudomonas aeruginosa. НД К 3-1 и Pseudomonas fluorescens НД К 3-2 [депонированного в коллекции лаборатории геологической микробиологии Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН под № НД-МК-17], в качестве деструктора нефтепродуктов.
Для достижения указанного технического результата предлагается использовать выделенный консорциум штаммов бактерий, обладающий высокой нефтедеструктирующей активностью, который вносят в нефтезагрязненные подземные воды через скважины и/или карстовые воронки. Способ очистки нефтезагрязненных подземных вод включает закачку через скважину и/или карстовую воронку деструктора нефтепродуктов. В качестве деструктора нефтепродуктов используют консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий Pseudomonas aeruginosa НД К 3-1 и Pseudomonas fluorescens НД К 3-2 в количестве 0,5-1,5 литра на 1 м3 подземных вод, затем из скважины устройством (например, пробоотборником) периодически отбирают пробы для оценки эффективности деструкции нефти и по результатам анализа осуществляют корректировку биологической очистки подземных вод.
Если взять консорциум штаммов в количестве менее 0,5 л/м3, то не достигается эффективная очистка подземных вод.
Если взять консорциум штаммов в количестве более 1,5 л/м3, то не оправданно возрастают затраты на очистку подземных вод.
Патентные исследования показали, что решений, имеющих признаки, сходные с отличительными признаками предлагаемого технического решения, не выявлены, что дает право судить о существенности отличий этих признаков, а совокупность всех признаков придает изобретению новый технический результат.
Вышеперечисленные признаки позволяют эффективно решать поставленную задачу.
Указанные выше отличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными. Использование существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».
Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными обеспечивает решение поставленной задача и свидетельствует об успешном промышленном применении предлагаемого решения.
Полученный консорциум штаммов бактерий выделен из образцов почв и подземных вод карстовых полостей, отобранных на территории НГДУ (пос. Полазна Пермской обл.). Основная физиологическая особенность консорциума, имеющая практическое значение, - деструкция углеводородов нефти. Консорциуму присвоен номер МК-17, консорциум хранится в коллекции лаборатории геологической микробиологии Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН под коллекционным номером НД-МК-17. Для выделения консорциума применяли прямой высев из отобранных образцов почвы и воды с последующим получением накопительной культуры вначале на жидкой среде Раймонда с 0,5% сырой нефти, а затем на агаризованной среде того же состава.
Ступенчатую аналитическую селекцию вели по принципу отбора микроорганизмов с высокой деструктирующей активностью по отношению к углеводородам. Все культуры консорциума - мезофилы, с границами хорошего роста и высокой активности в пределах 15-35°С при оптимуме 26±2°С. Консорциум представляет собой естественное неделимое сообщество, состоящее из двух штаммов бактерий.
Высев моноколониальных изолятов на среды с различными источниками углерода, неспособность их к накоплению в качестве запасного источника углерода поли-β-оксибутирата, образование флуоресцирующих диффундирующих пигментов, грамотрицательная окраска клеточной стенки, отсутствие потребности в органических факторах роста, положительный результат теста на наличие оксидазы, наличие каталазы, дыхательный тип метаболизма, способность к денитрификации и росту при различных температурах, неспособность к фиксации атмосферного азота, неспособность к росту в кислой среде (рН 4,5), подвижность клеток при фазовоконтрастном микроскопировании обосновали определение видового состава консорциума.
Характеристика штамма Pseudomonas aeruginosa НД К 3-1. Подвижные палочки 0,5-0,6×1,5-3,0 мкм. Растет при +41°С, не растет при +4°С. Гидролизует желатину, не гидролизует крахмал. В качестве источника углерода использует глюкозу, β-кетоглюконат, L-валин, DL-аргинин. Не использует мезо-инозит, трегалозу. Обладает аргининдегидролазаой. Не обладает лецитиназной активностью. Способен к денитрификации нитрата. Сапрофит.
Характеристика штамма Pseudomonas fluorescens НД К 3-2. Подвижные палочки 0,5-1,0×1,5-5,0 мкм. Растет при +4°С, не растет при +41°С. Гидролизует желатину, не гидролизует крахмал. В качестве источника углерода использует глюкозу, трегалозу, β-кетоглюконат, мезо-инозит, L-валин, L-аргинин, L-арабинозу, сахарозу, сорбит, пропионат. Не использует бутират. Обладает аргининдегидролазаой и лецитиназой. Способен к денитрификации нитрата. Сапрофит.
Доминирующим компонентом консорциума являются бактерии штамма Pseudomonas aeruginosa НД К 3-1; количество их составляет 60-70%. Состав консорциума может меняться в зависимости от изменения фракционного состава используемой нефти. На более тяжелых нефтях доминирующим компонентом консорциума становятся бактерии штамма Pseudomonas fluorescens НД К 3-2; их количество составляет 55-65%.
Пример 1.
Для получения препарата консорциум штаммов бактерий НД-МК-17 выращивают на жидкой среде Раймонда с 1 мас.% глюкозы при комнатной температуре в течение 48-72 часов в аэробных условиях до достижения плотности популяции 109-1010 кл/мл, вносят сырую нефть в количестве 0,5-1 мас.% и продолжают культивирование в тех же условиях еще 24 часа. Добавляют азотсодержащую композицию (например, минеральное удобрение "Нитроаммофоска") в количестве 5 мас.%. Полученный препарат готов для внесения в нефтезагрязненные карстовые подземные воды через скважины и/или карстовые воронки.
Способ в соответствии с настоящим изобретением дополнительно поясняется с помощью приведенного ниже примера, не имеющего ограниченного характера.
Пример 2.
Нефтедеструктирующую активность консорциума микроорганизмов определяли по убыли индивидуальных компонентов нефти, регистрируемой общепринятыми методами газо-жидкостной хроматографии и ИК-спектрометрии в хлороформенных экстрактах из опытных образцов воды, загрязненной 10 мас.% нефти и подвергнутой бактериальной обработке (2 об.% трехсуточной культуры консорциума с содержанием клеток 1,0·108 КОЕ/мл), по сравнению с контрольными образцами, не подвергнутыми бактериальной обработке. За 18 сут инкубации содержание н-алканов в нефти снизилось в 4,2 раза по сравнению с контролем за счет деструкции главным образом средних по массе углеводородов (n-С17-26). Далее в таблице приведены сравнительные данные по утилизации нефтепродуктов консорциумами микроорганизмов.
Полученный согласно примеру 1 препарат после иммобилизации на полимерном волокне вносили в нефтезагрязненные подземные воды через скважину (воронку) с помощью специального устройства для отбора проб в количестве 1 л на 1 м3 карстовых подземных вод.
Иммобилизованный препарат выдерживали в скважине в течение 2-х недель, после чего отбирали пробу нефти из скважины для анализа. Химические анализы пробы нефти показали следующие результаты. Повышение точки начала кипения с 71°С до 77°С, увеличение массовой доли парафинов с 1,82% до 2,24% и повышение плотности нефти с 0,8401 до 0,8518 г/см3 свидетельствуют о том, что в результате деятельности бактерий консорциума в нефти произошли изменения, а именно исчезли самые легкие фракции. Увеличение обводненности нефти произошло в результате выделения углеводородокисляющими бактериями консорциума поверхностно-активных веществ, способствующих образованию эмульсии «вода в нефти».
Как показали вышеприведенные примеры, полученный консорциум штаммов бактерий может быть использован как препарат для очистки подземных вод от нефтяных загрязнений. Препарат предложено вносить в нефтезагрязненные подземные воды через скважины и/или карстовые воронки в количестве 0,5-1,5 л на 1 м3 подземных вод.
Таблица Утилизация нефти и нефтепродуктов консорциумами микроорганизмов |
||
Консорциум | Условия | Степень утилизации, мас.% |
НД-МК-17 | 10 мас.% нефти в природной воде | 76,35±5,95 |
ИБ-ДТ 5 (Пат. RU 2232806; по прототипу) | 10 мас.% дизельного топлива в жидкой питательной среде | 59,37 |
Несмотря на то что были описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят, однако, за рамки приведенной далее формулы изобретения.
Claims (2)
1. Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий Pseudomonas aeruginosa. НД К 3-1 и Pseudomonas fluorescens НД К 3-2 (депонированного в коллекции лаборатории геологической микробиологии Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН под № НД-МК-17), в качестве деструктора нефтепродуктов.
2. Способ очистки нефтезагрязненных подземных вод, включающий закачку через скважину и/или карстовую воронку деструктора нефтепродуктов, отличающийся тем, что в качестве деструктора нефтепродуктов используют консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий Pseudomonas aeruginosa НД К 3-1 и Pseudomonas fluorescens НД К 3-2 в количестве 0,5-1,5 литра на 1 м3 подземных вод, затем из скважины устройством периодически отбирают пробы для оценки эффективности деструкции нефти и по результатам анализа осуществляют корректировку биологической очистки подземных вод.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104797/13A RU2312719C1 (ru) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий pseudomonas aeruginosa нд к3-1 и pseudomonas fluorescens нд к3-2 в качестве деструктора нефтепродуктов и способ очистки нефтезагрязненных подземных вод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104797/13A RU2312719C1 (ru) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий pseudomonas aeruginosa нд к3-1 и pseudomonas fluorescens нд к3-2 в качестве деструктора нефтепродуктов и способ очистки нефтезагрязненных подземных вод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2312719C1 true RU2312719C1 (ru) | 2007-12-20 |
Family
ID=38917108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006104797/13A RU2312719C1 (ru) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий pseudomonas aeruginosa нд к3-1 и pseudomonas fluorescens нд к3-2 в качестве деструктора нефтепродуктов и способ очистки нефтезагрязненных подземных вод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312719C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489482C1 (ru) * | 2012-08-14 | 2013-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт" (ФГУП "ВНИГРИ") | ШТАММ Pseudomonas aeruginosa RCAM01139 ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ НЕФТИ И ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА |
RU2759738C1 (ru) * | 2020-10-05 | 2021-11-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Неразрушающего Контроля" | Комплекс очистки грунтовых вод, загрязненных растворенными нефтепродуктами, и способ очистки грунтовых вод, загрязненных растворенными нефтепродуктами |
-
2006
- 2006-02-15 RU RU2006104797/13A patent/RU2312719C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МУРЫГИНА В.П. и др. Очистка водной поверхности и грунтов от нефтяных загрязнений биопрепаратом «Родер», Экология и промышленность России, август, 1999, с.16-19. КОРОНЕЛЛИ Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде. Прикладная биохимия и микробиология, 1996, т.32, №6, 579-585. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489482C1 (ru) * | 2012-08-14 | 2013-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт" (ФГУП "ВНИГРИ") | ШТАММ Pseudomonas aeruginosa RCAM01139 ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ НЕФТИ И ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА |
RU2759738C1 (ru) * | 2020-10-05 | 2021-11-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Неразрушающего Контроля" | Комплекс очистки грунтовых вод, загрязненных растворенными нефтепродуктами, и способ очистки грунтовых вод, загрязненных растворенными нефтепродуктами |
RU2759738C9 (ru) * | 2020-10-05 | 2022-01-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория Неразрушающего Контроля" | Комплекс очистки грунтовых вод, загрязненных растворенными нефтепродуктами, и способ очистки грунтовых вод, загрязненных растворенными нефтепродуктами |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5251003B2 (ja) | 潤滑油分解微生物および微生物コンソーシアム、ならびにそれらを用いた潤滑油汚染土壌の浄化方法 | |
CN103981119B (zh) | 含油污泥中石油高效降解菌及菌组的应用 | |
Semenyuk et al. | Effect of activated charcoal on bioremediation of diesel fuel-contaminated soil | |
CN113215033B (zh) | 一种磺胺类抗生素降解菌及其应用 | |
CN105018392B (zh) | 一株长链烷烃降解菌及其应用 | |
CN1869199A (zh) | 一株脱氮副球菌及其培养方法与应用 | |
CN101475925B (zh) | 一株喹啉降解菌及其培养方法和应用 | |
CN101972774A (zh) | 受油污污染湿地的微生物修复方法 | |
KR102451612B1 (ko) | 이미노디프로피오니트릴 분해 활성을 갖는 파라코커스 속 균주 및 이의 용도 | |
CN115449489A (zh) | 降油菌及其复合菌剂和制备方法及应用 | |
KR100426791B1 (ko) | 조류 및 물벼룩을 이용한 생태학적 유기성 폐수처리 방법 | |
RU2312719C1 (ru) | Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий pseudomonas aeruginosa нд к3-1 и pseudomonas fluorescens нд к3-2 в качестве деструктора нефтепродуктов и способ очистки нефтезагрязненных подземных вод | |
CN102703361A (zh) | 一株具有自絮凝能力的兼性厌氧反硝化细菌及其用途 | |
CN101993838A (zh) | 具有氯苯胺降解能力的代尔夫特菌h1及其应用 | |
RU2735870C1 (ru) | Способ выделения микроорганизмов для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв и грунтов методом фитобиоремедиации | |
KR100676929B1 (ko) | 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 jn4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법 | |
Sembiring et al. | Anaerobic degradation of phenylacetic acid by mixed and pure cultures | |
CN102899263B (zh) | 一株具有完全反硝化酶系的兼性厌氧反硝化细菌及其用途 | |
Saidu et al. | Isolation of photosynthetic bacteria from coal mining site having potential for nitrate removal | |
US6444204B1 (en) | Candida maltosa used for the bio-degradation of petroleum product pollutants | |
RU2266958C2 (ru) | Штаммы микроорганизмов-деструкторов:zoogloea sp. 14h, arthrobacter sp. 13h, arthrobacter sp. 15h, bacillus sp. 3h, bacillus sp. 12 h, используемые для ремедиации водоемов и почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, и ассоциация штаммов микроорганизмов-деструкторов на их основе | |
RU2270808C2 (ru) | Биологически активная композиция для очистки поверхностных вод, почв и грунтов от нефтяных загрязнений | |
CN1132934C (zh) | 德氏假单胞菌菌株及其在脱除含硫有机化合物中硫的应用 | |
RU2489485C1 (ru) | ШТАММ Rhodococcus Erythropolis, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ НЕФТИ | |
CN104099266B (zh) | 用于降解多环芳烃类有机污染物的无色杆菌菌株及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100216 |