CC BY
102
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2004 Биология Вып. 2
УДК 57.088.6+577.175.62
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТЕДЕГРАДИРУЮЩИХ СВОЙСТВ БИОПРЕПАРАТОВ МИКРОБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
М. И. Рычкова3, М. С. Куюкина3, А. В. Криворучко15, И. Б. Ившинаа,ь
а Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, 614081, Пермь, ул. Голева, 13 ь Пермский государственный университет, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15
В модельном почвенном эксперименте изучены нефтедеградирующие свойства биодеструктора нефти Fyre-Zyme производства американской компании Ecology Technologies International Inc. и биопрепарата на основе Rhodococcus-бтсурфактатов, разработанного в лаборатории алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН. Установлено, что препарат Fyre-Zyme в рекомендованной концентрации 6,0 вес. % ускоряет процесс биодеградации сырой нефти в модельной почве лишь на 10%. Обоснована целесообразность использования биопрепарата на основе ЯЬос/ососсиз-сурфактантов, обеспечивающего 70%-ное разложение нефти и нефтепродуктов в почве, в технологиях очистки нефтезагрязненной почвы в условиях Уральского региона.
Одной из актуальных экологических проблем, возникающих в процессе интенсивного развития топливно-энергетической промышленности, транспорта и нефтедобычи, является накопление и миграция в окружающей среде ксенобиотиков, среди которых большую долю занимают нефтяные углеводороды. Углеводородные компоненты нефти являются высокотоксичными для почвенных биоценозов, ухудшают агрофизические и агрохимические показатели почвы, делая ее непригодной для ведения сельского хозяйства. В связи с этим потребность в технологиях, направленных на устранение последствий углеводородных загрязнений, трудно переоценить. В последние годы все большее внимание уделяется способам биологической очистки нефтезагрязненных земель как экологически безопасным. Биологические методы разрушения углеводородов применяют в тех случаях, когда их количество слишком мало, чтобы использовать механические средства сбора сырой нефти, но слишком велико, чтобы использовать загрязненные земли в хозяйственных целях (Коронелли и др., 1994; Atlas, 1981; Atlas, Bartha, 1992). В почвах с таким уровнем загрязнения содержание углеводородов достигает 5% веса почвы. Биоремедиация нефтезагрязненной почвы основана на использовании ферментативной активности углеводородо-кисляющих микроорганизмов. Известны два пути биодеградации углеводородов в воде и почве: 1 -интродукция в загрязненную экосистему микроорганизмов-деструкторов различных классов углеводородных загрязнений; 2 — активизация абориген-
ной нефтеокисляющей микрофлоры путем создания оптимальных условий для ее развития, в частности рыхление, внесение минеральных удобрений, органического материала, использование дренажных систем (Коронелли, 1996).
Для очистки почвы от нефтяных загрязнений в настоящее время биотехнологическими компаниями Европы и США предлагаются микробные препараты, так называемые бактериальные коктейли. Однако, как свидетельствует практика, применение зарубежных бактериальных нефтеокисляющих препаратов, разработанных для районов, резко отличающихся по климатическим и экологическим условиям от нашего региона, часто оказывается малоэффективным. Более того, неконтролируемое внесение в открытые экосистемы искусственных микробных популяций, зачастую неизвестного состава, может представлять значительную опасность как для почвенных биоценозов, так и для людей, занятых в технологическом процессе.
В этой связи разработка и применение конкретной технологии биоремедиации должны осуществляться с учетом характерных для Уральского региона эколого-климатических факторов, сопровождаться детальным структурным анализом углеводородного загрязнения, обязательным микробиологическим контролем и объективной оценкой биологической способности почвы к самоочищению.
Важно заметить, что в климатической зоне Уральского региона, где теплый период года непродолжителен, естественные процессы самоочищения и восстановления нефтезагрязненных почв проте-
© М.И. Рычкова, MC. Куюкина, A.B. Криворучко, И.Б. Ившина, 2004
142
кают медленно. Поэтому для Уральского региона особенно актуальна рекультивация с использованием технологий биоремедиации. Оптимальное сочетание агротехнических мероприятий позволяет снизить уровень загрязнения на 30-40% в основном за счет окисления легко деградируемых компонентов нефти (Christofi et al., 1998). При этом высокомолекулярные парафины, ароматические и полицикличе-ские соединения не разрушаются в течение ряда лет. Данные соединения прочно связываются с почвенными частицами, образуя гидрофобные пленки, и становятся практически недоступными для ферментных систем микроорганизмов. Для повышения биодоступности углеводородных поллютантов используют поверхностно-активные вещества (сурфактанты), которые способствуют десорбции и солюбилизации нефтяных углеводородов, тем самым облегчая их ассимиляцию микробными клетками. Однако повсеместно применяемые для борьбы с углеводородными загрязнениями синтетические сурфактанта - это высокотоксичные вещества с низкой деградабельностью. Их широкое использование приводит к накоплению экологически опасных соединений в почве. Кроме того, получение синтетических сурфактантов осложнено высокой стоимостью исходного сырья и технологических процессов химического синтеза. В настоящее время интенсивно ведется поиск активных сурфактантов биогенного происхождения. Многочисленные исследования в этом направлении проводятся в США и Канаде (Singer, Finnerty, 1990; Jain et al., 1992; Miller, Zhang,
1997), Германии (Oberbremer et al., 1989; Siegmund, Wagner, 1991; Lang, Wagner, 1999; Yakimov et al.,
1998). В России работы по использованию биосурфактантов в процессах биоремедиации немногочисленны и ограничены в основном лабораторными экспериментами (Елисеев и др., 1991; Шульга и др., 1993; Коронелли и др. 1994).
В лаборатории алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН (ИЭГМ УрО РАН) получены высокоэффективные и экологически безопасные биогенные сурфактанты, продуцируемые штаммами алканотрофных родококков, выделенных из природных источников нефтепромысловых районов Пермской области. Эти биосурфактанты имеют существенные преимущества перед синтетическими, как то: легкая биодеградабельность, устойчивая активность в экстремальных внешних условиях, оптимальные функциональные характеристики и возможность получения из нетрадиционных и относительно дешевых источников сырья.
Цель настоящей работы - сравнительный анализ способности биодеструктора нефти Fyre-Zyme и биопрепарата на основе Rhodococcus-биосурфактантов стимулировать процесс биодеградации нефти в условиях модельного почвенного эксперимента.
Материалы и методы исследования
В качестве объекта исследования служили биодеструктор Fyre-Zyme, созданный на основе метаболитов микроорганизмов, и, согласно Рекламному проспекту компании Ecology Technologies International Inc., представляющий собой экологически безопасный, нетоксичный, быстродействующий, эффективный, экономичный и удобный в использовании препарат для очистки воды и почвы от химических и нефтехимических загрязнений. Препарат Fyre-Zyme сертифицирован Государственным комитетом санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации и соответствует требованиям экологической безопасности. Он биодеградабе-лен и поэтому не вызывает вторичного загрязнения экосистемы (Рекламный проспект..., 1997).
В сравнительных исследованиях использовали биопрепарат на основе ЛАойЬсоссиу-биосурфактан-тов, разработанный в лаборатории алканотрофных микроорганизмов ИЭГМ УрО РАН и защищенный патентом на изобретение РФ № 2193464 (Приоритет от 04.11.2001). Используемые в биопрепарате биосурфактанты снижают поверхностное и меж-фазное натяжение воды до 26,8 и 0,9 мН/м соответственно, нетоксичны и экологически безопасны (Ившина и др., 1993; 1996; Куюкина и др., 1996; Ivshina et al., 1998; Kuyukina et al., 2003).
При постановке модельного эксперимента использовали почву (песок - 40%, глина - 40%, чернозем - 20%; pH 5,8). Опыты проводили в вакуумных эксикаторах емкостью 7 дм3, которые заполняли модельной почвой (V=5 дм3). Сырую нефть (уд. плотность 0,905 г/см3) с Чураковского нефтяного месторождения Пермской области вносили в почву в количестве 1,0 и 4,5 вес. %. В модельную почву еженедельно вносили 6,0%-ный водный раствор препарата Fyre-Zyme и 0,2%-ный водный раствор биопрепарата на основе Rhodococcus-6mcyp-фактантов. На протяжении 5 недель проводили ежедневное рыхление почвы и увлажнение до достижения уровня относительной влажности 20%. Отбор почвенных образцов для аналитического и бактериологического анализа осуществляли еженедельно в соответствии с «Инструктивными указаниями по проведению газобиохимических и нефтегазопоисковых работ» (1974). Общее число клеток микроорганизмов в почве подсчитывали люминесцентным методом, просматривая окрашенные акридиновым оранжевым препараты в люминесцентный микроскоп марки «ЛЮМАМ И-2». С целью максимальной десорбции микроорганизмов с поверхности почвенных частиц осуществляли предварительную подготовку образцов, включающую ультразвуковую обработку почвенных суспензий на низкочастотном диспергаторе типа УЗДН-1 (2-3 мин) (Ившина, Куюкина, 1997). Количественный учет аэробных гетеротрофных бактерий проводили традиционным методом высева
на питательный агар. Численность углеводород-разрушителей определяли путем их подсчета на чашках Петри с агаризованной минерально-солевой средой, а также с помощью непрямого метода иммунофлуоресцирующих антител (Ившина и др., 1987). В качестве источника углерода использовали смесь н-алканов Ci2-Ci7. Инкубирование проводили в течение 7 сут при 28°С. Все эксперименты осуществляли в трех повторностях. Общее содержание нефтепродуктов и неполярной углеводородной фракции (алифатических углеводородов) в образцах нефтезагрязненной почвы определяли весовым методом по количеству углеводородной фракции, выделенной хлороформенной и гексано-вой экстракцией (ОСТ 41-93, 1993). Физикохимические параметры исследуемой почвы (размеры почвенных частиц, температуру, влажность, влагоем кость и pH) измеряли по стандартным методикам (Вадюнина, Корчагина, 1975).
Математическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета компьютерных программ Statistica (версия 6,0 для Windows). Для построения графиков и диаграмм использовали программу EXCEL 2002. Основной массив экспериментальных данных обрабатывали с помощью программ описательной статистики с вычислением среднего квадратического отклонения, стандартной ошибки, доверительного интервала. При оценке степени достоверности различий средних данных использовали t - критерий Стью-дента. Расчеты вели с учетом числа степеней свободы (Лакин, 1990).
Результаты и обсуждение
Как видно из табл. 1, в модельной почве присутствует значительное (2,63x107 клеток/г) число гетеротрофных бактерий. Численность углеводородо-кисляющих бактерий (УОБ) также высока (7,8x106 клеток/г), что указывает на потенциальную способность аборигенной микрофлоры к восстановлению нефтезагрязненной почвы. Следует отметить, что на протяжении всего эксперимента численность гете-ротрофов и УОБ в почве, не подверженной загрязнению, сохраняется на уровне 106-107 клеток/г почвы. После внесения (4,5 вес. %) сырой нефти количество гетеротрофных бактерий в почве снижается до 2,0x106 клеток/г, тогда как численность УОБ остается практически на прежнем уровне - 7,4x105 клеток/г почвы. Таким образом, внесение сырой нефти оказывает ингибирующее действие на развитие гетеротрофных микроорганизмов и не влияет на жизнедеятельность углеводородокислителей. В результате рыхления и увлажнения нефтезагрязненной почвы наблюдается постепенное увеличение численности исследуемых групп микроорганизмов, коррелирующее с уменьшением содержания остаточной нефти (табл. 2).
Таблица 1
Результаты микробиологического анализа почвенных образцов
Характе- ристика образца Дата отбора Численность бактерий, клеток/г почвы
гетеротрофных углеводород- окисляющих
Контрольная почва 05.10.2001 10.11.2001 (2,63 ± 0,30) х 107 (4,70 ± 1,32) х 108 (7,80 ± 2,00) х 105 (7,30 ± 2,98) х 106
Контроль + нефть (4,5 вес. %) 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 (2,00 ± 0,02) х 106 (4,30 ± 0,11) х 106 (9,10 ± 0,10) х 106 (3,40 ± 0,50) х107 (4,20 ± 0,12) х 107 (7,40 ± 1,20) х 106 (8,10 ± 0,40) х 106 (9,90 ± 1,00) х 106 (1,00 ± 0,30) х 107 (5,80 ± 1,40) х 107
Нефть (4,5 вес. %) + Руге-Еуте 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 (2,18 ± 0,11) х 106 (6,80 ± 0,51) х 106 (1,00 ± 0,21) хЮ7 (3,80 ± 0,60) х107 (5,10 ± 0,43) х 107 (9,30 ± 1,50) х106 (9,80 ± 0,40) х 106 (3,30 ± 0,80) хЮ7 (6,80 ± 0,22) х107 (8,30 ± 0,70) х 107
Нефть (4,5 вес. %) + ЯИосіосос-сил-сурфак-танты 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 (2,30 ± 0,67) х 106 (1,10 ± 0,17) х 107 (8,30 ± 1,03) х 107 (1,80 ± 0,18) х 10* (6,40 ± 1,98) х 10* (6,50 ± 2,04) х 106 (1,50 ± 0,30) х 107 (9,60 ± 0,61) х 107 (1,40 ± 1,04) х 10* (2,20 ± 0,41) х 10*
Контроль + нефть (1,0 вес. %) 23.11.2001 30.11.2001 07.12.2001 15.12.2001 21.12.2001 (1,30 ± 0,10) х 107 (4,80 ± 0,30) х 107 (5,00 ± 0,20) х 107 (9,00 ±0,60) х107 (8,20 ± 0,10)х 10® (1,30± 0,41) х 107 (5,30 ± 0,50) х 107 (8,60 ± 0,30) х 107 (1,20 ± 0,70) х 10* (5,00 ± 0,30) х 108
Нефть (1,0 вес. %) + Руге-2уте 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 (2,28 ± 0,70) х 10* (3,50 ± 0,11) х 107 (5,00 ± 0,20) х 107 (9,00 ± 0,12) х 107 (1,00 ± 0,30) х 10' (2,00 ± 0,80) х 107 (4,68 ± 0,75) х 107 (1,40 ± 0,20) х 10* (3,60 ± 0,10) х 10* (1,80 ±0,20) х 10*
Нефть (1,0 вес. %) + ЮюсЬсос-сш-сурфак-танты 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 (6,20 ± 0,04) х 107 (9,70 ± 0,11) х 107 (1,20 ± 1,65) х 10® (4,20 ± 1,10) х 10* (5,60 ± 2,10) хЮ8 (1,50 ± 0,33) х 10? (1,20 ± 0,17) х 10* (4,00 ± 0,24) х 10* (5,50 ± 1,12) х 10* (4,00 ± ОД 7) х 10*
Примечание. Здесь и в табл. 2 приведены средние данные трех параллельных определений.
Продолжительность биоремедиации,суг.
Рис. 1. Интенсивность процесса биодеградации сырой нефти в модельной почве:
1 - нефтезагрязненная (4,5 вес. %) почва; 2 - нефтезаг-рязненная (4,5 вес. %) почва + Бугеру те; 3 - нефтезагрязненная (4,5 вес. %) почва + Шос1ососс№-сурфактанты; 4 - нефтезагрязненная (1,0 вес. %) почва;
5 - нефтезагрязненная (1,0 вес. %) почва + Руге-2угпе;
6 - нефтезагрязненная (1,0 вес. %) почва + Л/ю<&>сос-««-сурфактанты
Таблица 2
Результаты определения остаточной нефти (в вес. %) в почвенных образцах
Характеристика образца Дата отбора Остаточ-ная нефть 4.50 3,20 3,44 3,43 3,40 3.50 Неполярная фракция 2,84 2,80 2,72 2,58 2,28 2,16
Нефтезагрязненная почва (4,5 вес. %) без внесения препарата 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 16.11.2001
Нефтезагрязненная почва (4,5 вес. %) + «Руге-Хутеь 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 16.11.2001 4,50 3,78 3,54 3,15 3.09 3.09 2,84 2,72 X 52 2,42 2,22 2,16
Нефтезагрязне нная почва (4,5 вес. %) +Rhodococcus- сурфактанты 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 16.11.2001 4.56 2,95 2.56 2,55 2,60 2,24 2,36 2,20 2,08 1,68 1,41 1,07
Нефтезагрязненная почва (1,0 вес. %) без внесения препарата 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 16.11.2001 1,00 0,98 0,78 0,60 0,58 0,54 0,64 0,60 0,57 0,53 0,44 0,36
Нефтезагрязненная почва (1,0 вес. %) + «Руге^уте» 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 16.11.2001 1,00 0,90 0,66 0,56 0,52 0,54 0,66 0,56 0,48 0,24 0,20 0,18
Нефтезагрязненная почва (1,0 вес. %) + Rhodococcus-сурфактанты 12.10.2001 19.10.2001 26.10.2001 02.11.2001 10.11.2001 16.11.2001 1,20 0,70 0,62 0,50 0,45 0,37 0,67 0,50 0,45 . 0,30 0,2 0,11
Внесение в модельную почву сырой нефти в концентрации 1,0 вес. % оказывает стимулирующий эффект на развитие углеводородокисляющих и, в меньшей степени, гетеротрофных бактерий. Так, в почве, содержащей 1,0 % сырой нефти, численность углеводородокисляющих бактерий уже к концу второй недели эксперимента достигает 5,3x107 клеток/г. Аналогичная численность микроорганизмов отмечается в результате внесения 4,5% нефти только после 4-недельного срока эксперимента (см. табл. 1).
Как видно из рис. 1, препарат Руге-гуте не оказывает выраженного стимулирующего воздействия на жизнедеятельность исследуемых групп почвенных микроорганизмов. Так, выявлено лишь 10%-ное ускорение процесса биодеградации нефти, по сравнению с таковым в контрольной почве. Внесение биопрепарата на основе ЯИо^сосст-биосурфактантов существенно стимулирует развитие почвенной микрофлоры (см. табл. 1). В частности, уже через неделю после внесения биопре-
парата численность исследуемых групп бактерий в почве увеличивается на один порядок. Быстрое формирование углеводородокисляющего бакте-риоценоза в данном случае коррелирует с высокой скоростью биодеструкции нефти в почве с первоначальным содержанием нефтепродуктов 1,0 и 4,5 вес. %. При этом степень деградации нефти составляет 69,2 и 46,0% соответственно, что почти в два раза выше таковой в контрольной и обработанной препаратом Руге-гуте почве (см. рис. 1).
На рис. 2 показана динамика изменения содержания неполярной фракции нефтепродуктов в исследуемой почве. Степень деградации алифатических углеводородов в вариантах опыта с внесением ЛАо^ососсил-биосурфактантов составляет в зависимости от первоначального уровня загрязнения (1,0 или 4, 5 вес. %) 83,6 и 74,5 % соответственно и значительно превышает контрольные показатели и результаты, полученные с использованием препарата Руге-2уте.
Варианты опыта
Рис. 2. Динамика изменения фракционного состава сырой нефти в модельной почве:
1 - исходная нефтезагрязненная (4,5 вес. %) почва;
2 - нефтезагрязненная (4,5 вес. %) почва + рыхление и увлажление; 3 - нефтезагрязненная (4,5 вес.
%) почва + Fyre-Zyme; 4 - нефтезагрязненная (4,5 вес. %) почва + ДАо«/ососсил-сурфактанты; 5 - исходная нефтезагрязненная (1,0 вес. %) почва; 6 -нефтезагрязненная (1,0 вес. %) почва + рыхление и увлажление; 7 - нефтезагрязненная (1,0 вес. %)
Выводы
1. Препарат Fyre-Zyme - биодеструктор нефти, разработанный американской корпорацией Ecology Technologies International Inc., в рекомендованной концентрации (6,0%) неэффективен для биоремедиации почвы, загрязненной сырой нефтью.
2. Биопрепарат на основе Rhodococcus-биосурфактантов, разработанный в лаборатории алканотрофных микроорганизмов ИЭГМ УрО РАН, обеспечивает высокую эффективность процесса биодеградации нефти в модельной почве. При этом степень очистки нефтезагрязненной почвы через 5 недель эксперимента составляет 46,0 и
69,2% в зависимости от первоначального (4,5 и 1,0 вес. %) уровня загрязнения, соответственно.
3. Биопрепарат на основе Rhodococcus-сурфактантов, обеспечивающий эффективное разложение нефти и нефтепродуктов в почве, рекомендуется для использования в технологиях очистки нефтезагрязненных почв в условиях Уральского региона.
Библиографический список
Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропром-издат, 1986.
Елисеев С.А., Кучер Р. В. ПАВ и биотехнология.
Киев: Наук, думка, 1991.
Ившина И.Б., Куюкина М.С. Селективное выделение пропанокисляющих родококков с использованием антибиотических веществ // Микробиология. 1997. Т. 67, № 4. С. 494-500.
Ившина И.Б., Куюкина М.С., Рычкова М.И. Экологические аспекты использования родококков -новых продуцентов биосурфактантов // Экологическая безопасность зон градопромышленных агломераций Западного Урала. Пермь, 1993. С. 29-30.
Ившина И.Б., Куюкина М.С., ФилпД., Кристофи Н. Биологическое восстановление пахотной дерново-подзолистой почвы, загрязненной после аварийного разлива нефти в районе Полазненского нефтепромысла // Биологическая рекультивация нарушенных земель: Тез. докл. междунар. совещ. Екатеринбург, 1996. С. 59-60.
Ившина И.Б., Пшеничное P.A., Оборин A.A. Про-панокисляющие родококки. Свердловск, 1987. Инструктивные указания по проведению газобиохимических поисковых работ на нефть и газ / Под ред. Г.А. Могилевского, Е.В. Стадника. М., 1974.
Коронелли ТВ. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде // Микробиология. 1996. Т. 32, №6. С. 579-585.
Коронелли Т.В., Дермичева С.Г., Ильинский В.В., Комарова Т.И., Поршнева О.В. Видовая структура углеводородокисляющих бактериоценозов водных экосистем разных климатических зон // Микробиология. 1994. Т. 63, № 3. С. 917-922. Куюкина М.С., Ившина И.Б., Филп Д., Кристофи Н. Способ получения экологически чистых сурфактантов из Rhodococcus // Экологически чистые технологические процессы в решении проблем охраны окружающей среды. Иркутск, 1996. С. 51-54.
Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. ОСТ 41-93. Методы лабораторного определения содержания нефтепродуктов в почвах и грунтах / Миннефтепром РФ. М., 1993.
Патент на изобретение РФ № 2180276. Заявка №. 1104629. Приоритет от 19.02.2001. Зарег. в Госреестре изобр. 10.03.2002. Авт. Куюкина М.С., Ившина И.Б. Олеофильный биопрепарат, используемый для очистки нефтезагрязненной почвы.
Рекламный проспект "Fyre-Zyme - биодеструктор нефти" компании Ecology Technologies International Inc., США. 1997.
Шулъга А.Н., Карпенко Е.В., Елисеев С.А., Туровский А.А. Метод определения содержания анионогенных поверхностно-активных пептидоли-пидов бактериального происхождения // Мик-робиол. журн. 1993. Т. 55, № 1. С. 85-88.
Atlas R.M. Microbial degradation of petroleum hydrocarbons: an environmental perspective // Microbiol. Rev. 1981. Vol. 45, № 1. P. 180-209.
Atlas R.M., Bartha R. Hydrocarbon biodégradation and oil spill bioremediation // Adv. Microb. Ecol. 1992. Vol. 12. P. 287-338.
Christofi N.. Ivshina I.B., Kuykina M. S., Philp J.C. Biological treatment of crude oil contaminated soil in Russia // Contaminated Land and Groundwater. Future Directions. Ed. D.N. Lemer, N.R.G. London, Geological Society Engineering Geology Publications, 1998. Vol. 14. P. 45-51.
Ivshina I.B., Kuykina M. S., Philp J.C., Christofi N. Oil desorption from miniral and organic materials using biosurfactants complexes produced by Rhodococcus species // World J. Microbiol. Biotechnol. 1998. Vol. 4. P. 711-717.
Jain D.K., Lee Trevors J.T. Effect of addition of
Pseudomonas aeruginosa UG2 inocula or
biosurfactants on biodégradation of selected
hydrocarbons in soil 11 J. Ind. Microbiol. 1992. Vol. 10. P. 87-93.
Kuyukina M.S., Ivshina LB., Ritchkova M.I., Kostarev S.M., Philp J.C., Cunningham C.J., Christofi N. Bioremediation of crude oil contaminated soil using slurry-phase biological treatment and landfarming techniques // Soil Sediment Contamination. 2003. Vol. 12. P. 85-99.
Lang S., Wagner F. Biological activities of biosurfactants // Biosurfactants: production, properties and applications / Ed. N. Kosaric. Surfactant Science Series, Marcel Dekker Inc, New York, 1993. Vol. 48. P. 21-34.
Miller R.M., Zhang Y. Measurement of biosurfactant-enhanced solubilization and biodégradation of hydrocarbons // Methods Biotechnol. 1997. Vol. 2. P. 59-66.
Oberbremer A., Muller-Hurtig R., Wagner F. Effect of the addition of microbial surfactants on hydrocarbon degradation in a soil 'population in a stirred reactor // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1990. Vol. 32. P. 485-489.
Siegmund I., Wagner F. New method for detecting ramnolipids excreted by Pseudomonas species
CpaeHumejibHW xapcuanepucmma Hecpmedezpadupyiouçux ceoücme ôuonpenapamoe... 147
grown on mineral agar // Biotechnology Techniques. 1991. № 5. P. 263-268.
Singer M.E. V., Finnerty, W.R. Physiology of biosurfactant synthesis by Rhodococcus species H13-A // Can. J. Microbiol. 1990. Vol. 36. P. 741-745.
Yakimov M.M., Timmis K.N., Wray V, Fredrickson H.L. Characterization of new lipopeptid surfactant produced by termotolerant and halotolerant subsurface Bacillus licheniformis BAS 50 II Appl. Environ. Microbiol. 1995. Vol. 83. P. 189-198.
Comparative characteristics of oil-biodegradation activity of microbial biopreparations
M.I. Ritchkova, M.S. Kuyukina, A.V. Krivoruchko, I.B. Ivshina
Oil-degrading properties of commercial biodestructor «Fyre-Zyme» produced by Ecology Technologies International Inc. (USA) and Rhodococcus-sxxrfactani based biopreparation developed in Alkanotrophic Microorganism Laboratory of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms Urals Branch of Russian Academy of Sciences were studied in model soil experiment. It was shown that «Fyre-Zyme» used in recommended concentration (6,0 wt. %) only insignificantly (by 10% compared to control) accelerated crude oil biodégradation process in a soil system. Rhodococcus-surfactant based biopreparation provided effective (70%) oil degradation in soil and thus it can be successfully used for remediation and restoration of oil-contaminated lands in Urals Region.
