foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Уважаемые посетители, понимаю Ваше недовольство по поводу рекламы на ресурсе, но только так мы можем поддерживать развитие проекта. Спасибо за понимание!

Особенности биодеструкции различных классов углеводородов

Скорость распада углеводородов в замазученных грунтах сильно зависит от состава загрязняющей фазы. Нефть и нефтепродукты содержат в своем составе предельные и непредельные углеводороды, которые подразделяются на линейные и циклические. Наиболее доступны микробным ферментам парафины.

Парафины могут служить единственным источником углерода и энергии для сапрофитных микобактерий и родственных им организмов, некоторых родов дрожжей и грибов [2]. Интенсивность биохимических процессов, протекающих в почвенном биоценнозе, является выражением способности почв к самоочищению. С биохимическими процессами, происходящими при участии различных ферментов, связан окислительный распад остатков нефти в почве. Высокая чувствительность ферментов к изменению условий внешней среды обусловила возможность использования их активности, как биохимического критерия для характеристики окисляющей способности биоценозов. Уровень активности окислительно – восстановительных ферментов (каталазы, дегидрогеназы) является также одним  из критериев состояния почвы в отношении ее самоочищающейся способности от нефтяных углеводородов: дегидрогеназа принимает непосредственное участие в разложении углеводородов [17], а высоко активный кислород, образующийся при участии каталазы, обеспечивает доступным кислородом микроорганизмы, участвующие в процессах разложения углеводородов. Кроме того, изменение активности каталазы в нефтезагрязненной почве связывается с изменением численности микроорганизмов, особенно углеводородокисляющих [18].

Два фактора обуславливают микробиологическое окисление парафинов: наличие сложных ферментов – оксидаз смешанных функций (оксигеназ), осуществляющих введение одного атома кислорода из его молекулярной формы в концевую метильную группу углеводорода, и наличие в клетках приспособлений, обеспечивающих поглощение гидрофобного и нерастворимого в воде субстрата, каким являются н-алканы. Ферменты, ответственные за окисление углеводородов, связаны с мембранными структурами клеток [19-20]. В ряде работ установлено [21-23], что оксигеназы являются индуцируемыми ферментами. Индукторами служат продукты последовательного окисления углеводородов: высшие жирные спирты, альдегиды, кислоты.

Микроорганизмы, усваивающие н-алканы, не специфичны (за исключением метаноокисляющих), они распространены повсеместно и являются нормальным компонентом незагрязненных экосистем [24]. Микроорганизмы развиваются непосредственно в пленке или на частицах твердых углеводородов [25]. Многие микроорганизмы способны переносить высокие концентрации углеводородов. Значительное количество бактерий, содержащихся в морских водах, выдерживают дизельное топливо в среде в концентрациях до 1-го % [26].

Циклоалканы труднее поддаются микробиологическому окислению, чем н-алканы с таким же числом углеродных атомов в цепи. Циклоалканы окисляются теми же группами микроорганизмов, что и углеводороды с открытой цепью, т.е. сапрофитными микобактериями, псевдомонадами, некоторыми дрожжами и грибами. Показано [27], что сапрофитные микобактерии, использующие н-алканы, хорошо растут и на средах с алкил-замещенными циклопарафинами, если алифатическая цепь является достаточно длинной. В почве имеются микроорганизмы, способные окислять циклоалканы с раскрытием кольца [28]. Однако циклоалканы медленнее исчезают из среды, чем углеводороды с открытой цепью.

Ароматические углеводороды представляют собой наиболее опасную группу веществ с точки зрения воздействия на живые организмы. От углеводородов с открытой цепью и циклоалканов, ароматические соединения отличаются лучшей растворимостью в воде. Для их поступления в микробную клетку необязательно наличие гидрофобных внешних слоев. Проникая в клетки, ароматические углеводороды нарушают проницаемость мембран, блокируют действие ряда ферментов, т.е. представляют собой клеточные яды [49].

Несмотря на высокую токсичность ароматических углеводородов и их производных, в природе существуют микроорганизмы, способные их расщеплять. Это различные бактерии – представители родов – Nocardia, Pseudomonas, Xanthomonas и др., а также некоторые грибы [29-31]. Например, микроскопический гриб Sporotrichum pulverulentum расщепляет 1,2,4 – триоксибензол с раскрытием кольца и образованием b-кетоадипиновой кислоты [32]. Однако, применяемые с целью изучения микробной деградации концентрации ароматических соединений в десятки и сотни раз ниже, чем в случае микробного разрушения н-алканов. Для окисления н-алканов используют микроорганизмы, которые развиваются в пленке парафина, покрывающей водную поверхность, тогда как для разложения 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты микроорганизмами ее применяют в концентрации 300 мг/л  [33]. Микробиологическое разрушение ароматических соединений идет крайне медленно и с разной интенсивностью в отношении различных аренов. К медленно разрушаемым относятся полиароматические углеводороды, причем их устойчивость к биодеструкции тем выше, чем больше число колец в молекуле [34,35].

Огромную роль в утилизации ароматических углеводородов играют процессы со окисления. Разрушение аренов облегчается в смешенной микробной популяции, а также при наличии других органических соединений. Степень окисления бензина ассоциацией микроорганизмов выше, чем отдельных компонентов чистыми культурами [36]. В данном случае этот эффект справедливо объяснен процессами со окисления. Углеводороды, устойчивые к биодеструкции (например, полиароматические), тем не менее, исчезают из среды вследствие разрушения в условиях сопряженных окислительных реакций [37]. Однако при низкой температуре 5о С этот процесс не протекает [38].

Наиболее интенсивно разложение углеводородов протекает при ежегодном внесении комплекса NPК + навоз. Процет разложившейся нефти при этом может достигать 65-71% [6].

Как отмечалось выше, микрофлора, окисляющая парафины, является нормальным компонентом незагрязненных экосистем, что обуславливает высокую способность биоценозов к самоочищению от этих соединений. Об арилокисляющей микрофлоре этого сказать нельзя. Адаптация к окислению ароматических соединений и селекция активных штаммов осуществляются медленно [39]. Тем не менее, работы в этом направлении имеют успех. Последние исследования по выделению оптимальных углеводороддеструктирующих культур показали, что наиболее эффективным из известных бактерий – деструкторов углеводородов является штамм Bacillusmegaterium 1BD, способный перерабатывать как парафины, так и арены, в том числе и полициклические [10]. Однако как уже отмечалось выше, для ежегодной очистки сотен гектаров замазученных земель необходимо создание специального производства данного штамма.

На основе анализа литературных данных можно сделать выводы о главных факторах и механизме биодеструкции углеводородов в замазученных грунтах, которые должны учитываться в процессе разработки технологических методов восстановления замазученных почв.

1.             Попадающая в почву нефть или нефтепродукты изменяют ее агрохимические свойства.

2.             Нефть и нефтепродукты изменяют состав и активность микробных ценозов почв и грунтов: снижается численность актиномицетов, нитрификаторов, целлюлозоразрушающих аэробов. Активное участие в разложении углеводородов принимают грибы.

3.             Наиболее интенсивно разложение углеводородов протекает при ежегодном внесении комплекса NPK + навоз. В условиях резкого снижения числа нитрификаторов для углеводород-деструктирующей микрофлоры требуется дополнительное питание.

4.             Наиболее интенсивно разложение углеводородов протекает при внесении микробиологической поликультуры. Поэтому технология биоразложения нефтепродуктов в грунтах должна основываться на использовании уже существующей, доступной поликультуры. Это целесообразно как с биохимической, так и с экономической точек зрения.

5.             Технология биоразложения нефтепродуктов в грунтах должна сочетать в себе агротехнические и биохимические методы при условии эффективного использования потенциальных свойств почвы к самоочищению.

Почему могут спускать колеса авто смотрите тут kamael.com.ua
Как снять комнату в коммунальной квартире здесь
Дренажная система водоотвода вокруг фундамента - stroidom-shop.ru

Oilloot - Рекомендует

Статистика



Яндекс.Метрика