В настоящее время существенная часть почвенного покрова в мире подвержена загрязнению, приводящему к его деградации. Среди многочисленных загрязняющих почву веществ значительная роль принадлежит углеводородам нефти. Источниками загрязнения являются предприятия добычи, переработки, транспорта, хранения нефти и нефтепродуктов, при этом ежегодно в мире теряются миллионы тонн. Биологическая рекультивация, основанная на потенциале микроорганизмов трансформировать поллютанты различного происхождения, является наиболее перспективным и экологически безопасным методом восстановления плодородия почв, поэтому поиск новых штаммов для создания и совершенствования таких биопрепаратов является по-прежнему актуальным. Атмосферные аэрозоли являются источником как транзиторной, так и эндогенной микробиоты, являющейся метаболически активной по отношению к загрязнителям. Во время комплексной самолетной экспедиции по зондированию атмосферы над акваториями морей Ледовитого океана отобраны образцы аэрозолей для микробиологического анализа. Выделенные культуры микроорганизмов, относящиеся к родам Bacillus, Acinetobacter, Rhodococcus, тестированы на способность к нефтедеструкции при росте на агаризованной и жидкой среде с добавлением нефти до 2% в качестве единственного источника углерода и инкубировании в течение 10 суток. Биоэмульгирующие и биодеградирующие способности микроорганизмов при росте в жидкой среде оценивали визуально по разрушению поверхностной пленки нефти, помутнению питательной среды за счет увеличения биомассы микроорганизмов, образованию однородной эмульсии нефти в среде, микроскопии культуральных суспензий, а также при их высеве на агаризованную питательную среду для определения титра жизнеспособных клеток. Из северных атмосферных аэрозолей выделены высокоэффективные мезофильные и психротолерантные бактерии-нефтедеструкторы, которые могут быть применены для создания комплексных биопрепаратов, способных ассимилировать более широкий спектр углеводородов нефти для рекультивации загрязненных почв и грунтов холодных территорий Сибири и Арктики.
атмосферные аэрозоли, Арктика, самолетное зондирование, микроорганизмы-нефтедеструкторы, биопрепараты для рекультивации
1. Аветов Н.А., Шишконакова Е.А. Загрязнение нефтью почв таежной зоны Западной Сибири // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2011. №68. С. 45–55. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2011-68-45-55
2. Андреева И.С., Емельянова Е.К., Олькин С.Е., Резникова И.К., Загребельный С.Н., Репин В.Е. Утилизация углеводородов психротолерантными штаммами-деструкторами // Прикладная биохимия и микробиология. 2007. Т. 43. №2. С. 223–228.
3. Андреева И.С., Сафатов А.С., Пучкова Л.И., Емельянова Е.К., Буряк Г.А., Олькин С.Е., Резникова И.К., Охлопкова О.В. Культивируемые микроорганизмы в высотных пробах аэрозолей воздуха севера Сибири в ходе самолетного зондирования атмосферы // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2019. №2. С. 3–11.
4. Борисова Е.А., Красноперова С.А. Разработка предложений по рекультивации шламовых амбаров на предприятии ОАО «Сургутнефтегаз» // Нефтяная провинция. 2019. №4(20). С. 352–367. https://doi.org/10.25689/NP.2019.4.352-367
5. Быкова М.В., Пашкевич М.А. Проблема промышленного загрязнения почв нефтепродуктами // Тенденции развития науки и образования. 2020. №67-1. С. 82–86. https://doi.org/10.18411/lj-11-2020-22
6. Горбаев А.В. Применение бактерий Rhodococcus erythopolis для получения из нефтешламов искусственного грунта технического в условиях Восточной Сибири // Вестник Евразийской науки. 2021. Т. 13. №6. URL: https://esj.today/PDF/39NZVN621.pdf
7. Запевалов В.Н. Содержание рекультивационных работ при строительстве и эксплуатации объектов нефтегазового комплекса (на примере Самотлорского месторождения нефти в Ханты-мансийском автономном округе Тюменской области) // Московский экономический журнал. 2022. Т. 7. №1. С. 88–99. https://doi.org/10.55186/2413046X_2022_7_1_41
8. Калюжин В.А. Использование аборигенных видов микроорганизмов при комплексных работах по очистке территорий от последствий разливов нефти // Вестник Томского государственного университета. 2009. №327. С. 200–201.
9. Климов О.В., Казьмин С.П. Экологический мониторинг загрязнения природной среды в районах разработки нефтяных месторождений Западной Сибири // Труды Сибирского регионального научно-исследовательского гидрометеорологического института. 2021. №107. С. 147–160.
10. Коршунова Т.Ю., Кузина Е.В., Рафикова Г.Ф., Логинов О.Н. Бактерии рода Pseudomonas для очистки окружающей среды от нефтяного загрязнения // Экобиотехнических 2020. Т. 3. №1. С. 18–32. http://doi.org/10.31163/2618-964X-2020-3-1-18-32
11. Логинова О.О., Данг Т.Т., Белоусова Е.В., Грабович М.Ю. Использование штаммов рода Acinetobacter для биоремедиации нефтезагрязненных почв на территории Воронежской области // Вестник ВГУ. 2011. №2. С. 127–133.
12. Лыонг Т.М., Нечаева И.А., Петриков К.В., Пунтус И.Ф., Понаморева О.Н. Бактерии нефтедеструкторы рода Rhodococcus – потенциальные продуценты биосурфактантов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. №1. С. 50–60.
13. Лыонг Т.М., Нечаева И.А., Понаморева О.Н. Методы скрининга биосурфактант-продуцирующих бактерий (мини обзор) // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2019. С. 98–111. https://doi.org/10.24411/2071-6176-2019-10405
14. Окмянская В.М. К вопросу о рекультивации нарушенных земель на примере месторождения Ямало-ненецкого автономного округа // International Agricultural Journal. 2022. Т. 65. №6. С. 1068–1083. https://doi.org/10.55186/25876740_2023_7_2_14
15. Пырченкова И.А., Гафаров А.Б., Пунтус И.Ф., Филонов А.Е., Боронин А.М. Выбор и характеристика активных психротрофных микроорганизмов-деструкторов нефти // Прикладная биохимия и микробиология. 2006. Т. 42. №3. С. 298–305.
16. Рогова научный сотрудник Причины неэффективности рекультивации нефтезагрязненных земель в Западной Сибири // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2020. №1. С. 82–85. https://doi.org/10.31857/S0869780920010172
17. Рогозина Е.А., Андреева О.А., Жаркова С.И., Мартынова Д.А. Сравнительная характеристика отечественных биопрепаратов, предлагаемых для очистки почв и грунтов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2010. Т. 5. №3. С. 1–18.
18. Яппаров А.Х., Дегтярева И.А., Хидиятуллина А.Я. Использование эффективных аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов при биологической рекультивации нефтезагрязненных территорий РТ // Ученые записки КГАВМ имени Н.Э. Баумана. 2009. Т. 199. С. 218–222.
19. Cappelletti M., Presentato A., Piacenza E., Firrincieli A., TurnerR.J., Zannoni D. Biotechnology of Rhodococcus for the production of valuable compounds//Applied Microbiology and Biotechnology. 2020. Vol. 104. P. 8567–8594. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10861-z
20. Cooper D.G., Goldenberg B.G. Surface active agents from two Bacillus species // Appl. En-viron. Microbiol. 1987. Vol. 53. №2. P. 224–229.
21. Emelyanova E., Andreeva I., Zagrebel’ny S., Repin V. Psychrotolerant oil-degrading microorganisms for Bioremediation // Environmental Engineering and Management Journal. 2006. Vol. 5. №2. P. 169–179. https://doi.org/10.30638/eemj.2006.013
22. Kumari B. Singh S.N., Singh D.P. Characterization of two biosurfactant producing strains in crude oil degradation // Process Biochemistry. 2012. №47. P. 2463–2471. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2012.10.010
23. Robertson L.W., Hansen L.G. PCBs: Recent advances in environmental toxicology and health effects. University рress of Kentucky, 2015. 496 р.
24. Toren A., Navon-Venezia S., Ron E.Z., Rosenberg E. Emulsifying activities of purified Alasan proteins from Acinetobacter radioresistens KA53 // Journal of Applied & Environmental Microbiology. 2001. Vol. 67(3). P. 1102–1106. https://doi.org/10.1128/AEM.67.3.1102-1106.2001
25. Tuo B.-H. Biodegradation characteristics and bioaugmentation potential of a novel quinoline-degrading strain of Bacillus sp. isolated from petroleum-contaminated soil // Bioresource Technology.2012. №107. P. 55–60. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.12.114
26. Varjani S.J.,Upasani V.N. A new look on factors affecting microbial degradation of petroleum hydrocarbon pollutants. // International Biodeterioration & Biodegradation. 2017. Vol. 120. P. 71–83. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2017.02.006
27. Vinothini C., Sudhakar S., Ravikumar R. Biodegradation of petroleum and crude oil by Pseudomonas putida and Bacillus cereus // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2015. Vol. 4. №1. Р. 318–329.
