Биопрепарат для очистки от нефти нефтезагрязненных экосистем

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретения относится к области микробиологии, биотехнологии, экологии и может быть использовано для биологической очистки загрязненных углеводородами нефти экосистем и различных емкостей. Предложен биопрепарат(условное название Микотрих) состоящий из смеси клеток бактерий(72) Шигаева Мая Хажетдиновна Мукашева Тогжан Джангельдиевна Сыдыкбекова Райхан Конаевна Бержанова Рамза Жайнабековна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) БИОПРЕПАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ НЕФТИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ 19425 Изобретение относится к области микробиологии, биотехнологии, экологии и может быть использовано для биологической очистки загрязненных углеводородами нефти экосистем и различных емкостей. Известен бактериальный препарат Путидойл,предназначенный для очистки нефтезагрязненных земель и водоемов. Препарат Путидойл изготовливается на основе бактериальной культуры природного штамма/Новиков Ю.В., Комзолова Н.В. Исследования бактериального биопрепарата Путидойл,предназначенного для очистки водоемов от нефти. Водное хозяйство, 1992.2. с. 121-123/. Несмотря на то, что авторы указывают на его эффективность,но, тем не менее, ему присущи недостатки. Препарат оказался малоэффективным в естественных условиях при высокой концентрации нефтяных углеводородов. Известен биопрепарат Олеоворин,предназначенный для очистки от загрязнений нефтью и нефтепродуктами различных компонентов окружающей среды и технологических объектов. Препарат состоит из клеток непатогенного штамма бактерий/ Бирюков В.В.,Щеблыкин И.Н., Биттеева М.Б. Инструкция по применению биопрепарата Олеворин, Москва,2001 г/. Недостатком данного препарата является его низкая активность после процесса обработки. Известен препарат Родер для очистки почвы,почвогрунтов, пресных и минерализованных вод от нефти и нефтепродуктов /патент 2174496 МПК С 023/34, опубл. 10.10.2001./ Предложенный высокоэффективный биопрепарат ВКМ Ас-1514 Д,полученные путем селекции -форм на обедненной питательной среде с концентрацией 10,0 г/л для биорекультивации загрязненных углеводородами объектов в условиях низкой минерализации или с концентрацией морской соли 30,0-50,0 г/л для биорекультивации в условиях высокой минерализации. Недостатком указанного препарата является то,что он эффективен только на почвах с низким и средним содержанием нефти и нефтепродуктов. Задачей изобретения является создание высокоэффективного препарата,лишенного указанных недостатков и способного активизировать процесс окисления нефти и нефтепродуктов,создавая,таким образом,предпосылки для очистки нефтезагрязненных почв и улучшения экологической обстановки. Задача достигается биопрепаратом для очистки от нефти и нефтепродуктов экосистем на основе нефтеокисляющих микроорганизмов, но в отличие от известных, он содержит смесь из клеток бактериальных культур Культуры микроорганизмов, входящие в состав биопрепарата, способны утилизировать высокие концентрации нефти и нефтепродуктов в почве. Биопрепарат непотагенен,не загрязняет окружающую среду, удобен в хранении и транспортировке. Микроорганизмы депонированы в коллекции Института микробиологии и вирусологии МОН РК. Срок хранения в помещении с влажностью до 60 при температуре 5 С не более 6 месяцев с момента его изготовления. Биопрепарат получают следующим образом. Для приготовления биопрепарата (условно названного Микотрих) культуры выращивали на минеральной среде. Для получения биомассы клеток бактерий использовали минеральную среду следующего состава (4)24 - 1 г/л, К 2 НРО 4 - 1 г/л, 47 Н 2 О - 0,3 г/л, СаС 12 - 0,1 г/л, 47 Н 2 О - 0,02 г/л. Для дрожжей использовали минеральную среду следующего состава -42410 г/л, К 2 НРО 4 10 г/л, 4 - 0,7 г/л, 47 Н 2 О - 12,5 г/л,47 Н 2 О - 12,5 г/л, 45 Н 2 О - 12,5 г/л,45 Н 2 О - 3 мг/л. Штаммы выращивали в ферментационной минеральной среде с дизельным топливом в концентрации 3. Бактериальные культуры выращивали 2 суток и дрожжевые - 3 суток. Культивирование проводили при Т 28 С в аэробных условиях, в ферментере с рабочим объемом на 5 л,температура 28 С, рН 6,8 - 7,0, обороты вращения мешалки 220 об/мин. Концентрированную биомассу хранили в течение 6 месяца. До хранения и после хранения проверяли количество жизнеспособных клеток в 1 г биопрепарата. После хранения проверяли нефтеокисляющую способность препаратов при внесении их в почву, загрязненной нефтью. Пример 1. Предварительно была проверена деструктивная активность отдельных культур, входящих в состав биопрепарата. В работе использовали промышленно-загрязненную почву. Для этого в эксикатор помещали 5 кг нефтезагрязненной почвы и в количестве 0,1 мг/г почвы вносили микробный препарат. Исходное содержание нефти было 64300 мг/кг. Контролем служили варианты без биомассы микроорганизмов. Эксперименты проводили в течение 30 суток при комнатной температуре. Остаточное количество нефти в почве определяли гравиметрическим методом, экстрагируя нефть хлороформом и гексаном. Через 30 суток количество нефти в контроле без внесения микроорганизмов снизилось лишь до 52004 мг/кг почвы. В опытных вариантах содержание нефти снизилось до 195106,9 и 196707,8 мг/кг на 30 сутки при внесении биомассы из бактериальных культур 119-ЗГМи 51 КС соответственно (таблица 1). При внесении биомассы дрожжейна 30 сутки количество нефти уменьшилось до 21815 мг/кг почвы. 19425 Таблица 1 Остаточное количество нефти в нефтезагрязненной почве с внесением биомассы штаммов - деструкторов Штаммы - деструкторы Таким образом, из полученных результатов следует,что культуры нефтеокисляющих микроорганизмов способны осуществлять деструкцию нефти, при заведомо высоких ее концентрациях. Эти штаммы использованы в качестве основы для создания биопрепарата,пригодного для очистки почв от нефтяных загрязнении. Пример 2. Проверена деструктивная активность культур,входящих в состав биопрепарата в микрополевых условиях на замазученных почвах локомотивного и вагонного депо г. Алматы. На исследуемых участках содержание нефтяных углеводородов на глубине от 0 до 10 см составила от 89789 мг/кг и до 99989 мг/кг сухой почвы, глубина загрязнения достигала 50 см. Визуальные наблюдения показали, что после разлива большая часть мазута и дизельного топлива адсорбировалась в верхних слоях на глубине от 0 до 10 см. Почва характеризуется очень сильной замазученностью, поверхность черная, блестящая и маслянистая, резкий запах мазута и дизельного топлива, отсутствие растительности. В период проведения экспериментов температура была 28-35 С, дождей не было. Концентрированные биомассы нефтеокисляющих культур содержали высокий титр клеток 1010 кл/мл. Перед внесением в загрязненную почву, концентрированную биомассу разбавляли водой и затем вносили в загрязненные участки. В полевых условиях испытывались,представляющих собой концентрированные биомассы культурцвносимые в почву по отдельности. Показано, что отдельные культуры 202 и 119-3 ГМ, обладали хорошей способностью утилизировать углеводороды нефти в загрязненной почве, количество нефти снизилось 17569 - 19912 мг/кг почвы на 30 сутки. Так, при интродуцировании 51 КС конечная концентрация углеводородов на 30 сутки составила 22027 мг/кг почвы (таблица 3). Таблица 2 Испытание микроорганизмов, входящих в состав биопрепарата Штаммы - деструкторы 119-3 ГМ 51 КС 202 контроль Испытывали биопрепарат, состоящий из трех 119-3 ГМ и окислять углеводороды нефти. На 30 сутки 51 КС. Перед внесением в содержание нефти снизилось до 101250,7 мг/кг загрязненную почву, концентрированную биомассу почвы (таблица 4). В контрольном варианте смешивали при соотношении 111 и затем вносили в естественная убыль нефти незначительна и загрязненные участки. составила 82547 мг/кг почвы. Из полученных данных следует,что биопрепарат, состоящий из трех нефтеокисляющих Испытание препарата, состоящего из комплекса культур Штаммы - деструкторы 19425202119-3 ГМ 51 КС контроль Предложенный биопрепарат обеспечивает возможность утилизировать высокие концентрации нефти и нефтепродуктов в почве. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ нефтепродуктов экосистем, отличающийся тем,что в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов он содержит смесь из клеток бактерий Биопрепарат на основе нефтеокисляющих микроорганизмов для очистки от нефти и