WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«IN SITU / EX SITU ИДЕНТИФИКАЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОД ПОЛИГОНА ТВЁРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

НАУКИ ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ И ГЕНЕТИКИ МИКРООРГАНИЗМОВ

УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

На правах рукописи

ШАРАВИН Дмитрий Юрьевич

IN SITU / EX SITU ИДЕНТИФИКАЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОД ПОЛИГОНА ТВЁРДЫХ БЫТОВЫХ

ОТХОДОВ

03.02.03 Микробиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор А.И. Саралов Пермь – 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

СТР.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….. 4 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………... 10 Глава 1. Полигоны захоронения тврдых бытовых отходов городов………… 10

1.1. Общие сведения……………………………………………………………… 10

1.2. Экологическая характеристика……………………………………………... 12

1.3. ПТБО как источники образования и эмиссии метана……………………...14

1.4. Сточные воды и их микрофлора……………………………………………. 17 Глава 2. Обмен веществ на полигонах ТБО…………………………………….. 22

2.1. Обмен углерода……………………………………………………………….22 2.1.1. Роль в глобальном газообмене……………………………………………. 22 2.1.2. Превращения одноуглеродных соединений……………………………... 24 2.1.3. Образование и окисление метана………………………………………….25

2.2. Обмен азота…………………………………………………………………... 27 2.2.1. Общие сведения……………………………………………………………. 27 2.2.2. Структура бактериального цикла азота в водных системах……………. 27 2.2.3. Аммонификация…………………………………………………………… 28 2.2.4. Нитратредукция и денитрификация……………………………………… 30 2.2.5. Нитрификация……………………………………………………………… 31 Глава 3. Характеристика протеобактерий как космополитов…………………. 33

3.1. Распространение протеобактерий на очистных сооружениях……………. 33

3.2. Метано- и метилотрофные бактерии……………………………………….. 35

3.3. Метилотрофия как научное направление…………………………………...36

3.4. Биотехнологический потенциал метилотрофных бактерий………………. 38 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………... 46 Глава 4. Объекты и методы исследований……………………………………… 46

4.1. Методы лабораторных исследований……………………………………….47 4.1.1. Гидрохимические анализы фильтрационных вод……………………….. 47 4.1.2. Количественная оценка микроорганизмов………………………………. 48 4.1.3. Культивирование микроорганизмов……………………………………… 50 4.1.4. Газохроматографический анализ активности денитрификации………... 50 4.1.5. Определение состава жирных кислот……………………………………..52 4.1.6. Выделение ДНК из исследуемых проб in situ /ex situ…………………… 52 4.1.7. ПЦР-амплификация гена 16S рРНК, клонирование, секвенирование и анализ……………………………………………………………………………… 53 4.1.8. ПЦР-амплификация гена mxaF, клонирование, секвенирование и анализ…………………………………………………………………………….55 4.1.9. Подсчт клеток и флуоресцентная in situ гибридизация (FISH)………... 56 4.1.10. Эксперименты с проростками……………………………………………58 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ…………………… 59 Глава 5. Общая характеристика фильтрационных вод ПТБО………………… 59 Глава 6. Молекулярная in situ детекция «культивируемых» и «не культивируемых» микроорганизмов……………………………………………. 64

6.1. Подсчт количества клеток и филогенетических групп методом FISH…. 64

6.2. Анализ последовательностей генов 16S рРНК…………………………….. 69 6.2.1. Анализ сиквенсов архейных генов 16S рРНК…………………………… 69 6.2.2. Анализ сиквенсов бактериальных генов 16S рРНК……………………... 72

6.3. Анализ сиквенсов генов метанолдегидрогеназы mxaF…………………….76 Глава 7. Ex situ исследования «культивируемых» бактерий…………………... 78

7.1. Разнообразие эколого-трофических групп бактерий……………………… 78

7.2. Фенотипическая и генотипическая характеристика накопительных и чистых культур бактерий………………………………………………………… 79

7.3. Детекция метанолдегидрогеназы mxaF культур метилотрофов………….. 84

7.4. Активность денитрификации выделенных штаммов……………………... 87

7.5. Предварительное описание новых метилотрофных денитрификаторов, изолированных из фильтрационных вод ПТБО………………………………... 89 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………... 93 ВЫВОДЫ…………………………………………………………………………. 102 СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ………………………………………..104 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………... 105 ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………………………………... 126

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Основную часть твердых бытовых отходов (ТБО) городов подвергают захоронению на специально оборудованных полигонах (ПТБО). В России на ПТБО ежегодно производится захоронение около 40 млн. т ТБО (Вайсман и др., 2003). Вследствие интенсивной анаэробной деструкции биополимеров в «теле» полигона температура варьирует от 30°С до 60°С. Деградация органических субстратов анаэробными микроорганизмами сопровождается высвобождением простых органических соединений таких как ацетат, бутират, лактат, пируват, пропионат, пропанол, этанол, метанол и формальдегид. Органические компоненты залежи ТБО разлагаются микроорганизмами и с образованием биогаза, состоящего на 50из СН4 и на 30-50% из CO2 (Ножевникова и др., 2006; Kurniawan, 2010).

ПТБО являются важным источником атмосферного метана, их вклад в глобальную эмиссию этого парникового газа оценивается в 6-12% (Bogner, Spokas, 1993). Максимальная эмиссия СН4 наблюдается ранней весной и поздней осенью, особенно на молодых участках ПТБО (Ножевникова и др., 2006). Кроме эмиссии метана, ПТБО оказывают негативное влияние на окружающую среду даже после их закрытия, в частности, из-за продолжающегося стока загрязненных фильтрационных вод (Вайсман и др., 2003). Однако, многие вопросы экологии и функциональной роли водных микроорганизмов на ПТБО остаются неизученными (Bjerg et al., 1995; Van Breukelen, Griffioen, 2004; Kurniawan et al., 2010).

Разнообразные представители филума широко Proteobacteria распространены в природе и могут быть изолированы из различных источников разных климатических зон Земли, они часто доминируют в пресноводных и морских экосистемах (Amann et al., 1990, 1995; Snaidr et al., 1997; Rabus et al., 1999; Layton et al., 2000; Giovannoni et al., 2005; Heylen et al., 2006; Kalyuzhnaya et al., 2009; Lau et al., 2013). В сточных водах и активных илах городских и промышленных биологических очистных сооружений они могут быть эффективно идентифицированы с помощью групп-специфических зондов методом флуоресцентной in situ гибридизации – FISH (Manz et al., 1992; Wagner et al., 1993; Crocetti et al., 2000, 2002; Juretschko et al., 2002). Тем не менее, современные методы молекулярной экологии, не требующие культивирования микроорганизмов, до сих пор не использовались для изучения структуры микробных сообществ ПТБО. Представляется перспективной параллельная оценка разнообразия микробных сообществ непосредственно в природных образцах (in situ идентификация) и на изолированных культурах (ex situ идентификация) (Черноусова и др., 2008; Heylen et al., 2006; Kalyuzhnaya et al., 2009).

Цель настоящей работы – молекулярная детекция in situ микроорганизмов доменов Bacteria и Archaea и ex situ идентификация культивируемых представителей Proteobacteria фильтрационных вод обводного канала ПТБО.

Основные задачи исследования:

Провести общий сравнительный анализ фильтрационных вод 1.

«холодноводной секции» старого южного участка и «тепловодной секции» на свежем изливе из «тела» ПТБО (Пермь, Россия) в его молодой северной части.

Оценить таксономическое разнообразие представителей доменов 2.

Bacteria и Archaea в холодноводных и тепловодных секциях обводного канала in situ, используя метод FISH и анализ библиотеки клонов генов 16S рРНК и метанолдегидрогеназы mxaF.

Изолировать культуры аэробных хемоорганотрофных нитратвосстанавливающих и метилотрофных -, - и -Proteobacteria, провести идентификацию на основе изучения их морфологических особенностей, субстратной специфичности, профилей клеточных жирных кислот, содержания Г+Ц в ДНК и 16S рРНК сиквенсов.

Дать предварительное описание выделенных новых таксонов 4.

метилотрофных денитрификаторов, изолированных из фильтрационных вод ПТБО.

Научная новизна.

Впервые на примере ПТБО г. Перми осуществлена параллельная оценка разнообразия микробных сообществ фильтрационных вод непосредственно в природных образцах (in situ детекция с использованием современных методов молекулярной экологии) и на изолированных культурах (ex situ идентификация на основе совокупности генотипических и фенотипических признаков). В пробах фильтрационных вод выявлено 12 филумов прокариот. В противоположность ранее изученным разнообразным сточным водам, активным илам городских и промышленных биологических очистных сооружений, на исследованном ПТБО микробные сообщества доменов Bacteria и Archaea оказались более разнообразны (вследствие пространственновременной изменчивости гетерогенной среды). С другой стороны, полученные данные подтверждают, что как и в аналогичных сообществах микроорганизмов сточных вод и биореакторов, на ПТБО явно доминируют протеобактерии, которые сравнительно полно детектируются и современными молекулярными in situ методами, и стандартными методами водной микробиологии. Показано, что филогенетическое разнообразие метаногенных архей в анаэробной зоне ПТБО, а также метано- и метилотрофных протеобактерий в покрывающей почве, в ассоциации с растениями и в фильтрационных водах не имеют аналогов в природных экосистемах.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Результаты выполненного исследования in situ/ex situ расширяют представления о разнообразии Bacteria и Archaea в районах техногенного загрязнения отходами жизнедеятельности городов. Полученные данные позволяют заключить, что археям филумов Euryarchaeota, Thaumarchaeota, и грамотрицательным бактериям филума Crenarchaeota Thermotogae принадлежит ведущая роль в процессах деструкции биополимеров и метаногенеза внутри полигона ТБО. В фильтрационных водах ведущая роль в биохимических процессах круговоротов углерода и азота, в частности в нитратредукции, в метано- и метилотрофии, принадлежит -, - и Proteobacteria. Выделенные штаммы метано- и метилотрофов представляются перспективными для биотехнологических целей. Нуклеотидные последовательности генов 16S рРНК 9 штаммов бактерий, выделенных из фильтрационных вод полигона ТБО «Софроны», депонированы в базе данных GenBank под номерами: KF371656 – KF371658, KC577607 – KC577612.

Клоновые последовательности генов 16S рРНК и mxaF полученные в этом исследовании депонированы в базе данных GenBank под номерами:

KM870428 – KM870474 (архейные 16S рРНК); KM870230 – KM870309, KM870310 – KM870395 (бактериальные 16S рРНК); KM870396 – KM870427, KM870475 – KM870503 (ген mxaF).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Фильтрационные воды муниципального ПТБО, особенно «молодой тепловодной секции», очень сильно загрязнены соединениями биогенных элементов.

2. В противоположность с изученными ранее муниципальными и промышленными системами очистки сточных вод, сообщества микроорганизмов ПТБО отличаются гетерогенностью популяций и большим разнообразием Bacteria и Archaea.

3. За период многолетних исследований 2010 – 2013 гг. создана коллекция из более 100 накопительных культур экологически значимых видов протеобактерий. Из них 20 нитрат-восстанавливающих штаммов изолированы в чистые культуры и идентифицированы. Дано предварительное описание двух новых таксонов пресноводных и умеренно галофильных метилотрофных денитрификаторов.

Апробация работы и публикации.

Всего по теме диссертации опубликовано 7 научных работ: 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ, и 4 тезиса. Материалы диссертации доложены на Всероссийских и международных конференциях молодых учных: I Всероссийской с международным участием школе – конференции молодых учных «Современные проблемы микробиологии, иммунологии и биотехнологии», Пермь, 2011; V Всероссийском с международным участием медико-биологическом конгрессе молодых учных «Симбиоз – Россия 2012», Тверь, 2012; VI Всероссийской конференции молодых учных «Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой», Саратов, 2012; IX молоджной школе – конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии», Москва, 2013; Школе-конференции «Микробные симбиозы в природных и экспериментальных экосистемах», Оренбург, 2014 и II Всероссийской школеконференции молодых ученых «Современные проблемы микробиологии, иммунологии и биотехнологии», Пермь, 2015.

Объм и структура диссертации.

Диссертация изложена на 135 страницах, включает введение, обзор литературы, описание материалов и методов, 3 главы экспериментального исследования, обсуждение, выводы, список цитируемой литературы из 182 наименований: 47 на русском и 135 на английском языках и приложения.

Связь работы с научными программами и собственный вклад автора.

Работа поддержана Программой фундаментальных исследований Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология», проект (№ 01200963684), Грантом для молодых учных и аспирантов Уральского отделения Российской академии наук (№ 11-4-НП-255) и молоджным научным грантом по программе УМНИК (948ГУ2/2013).

Научные положения и выводы диссертации базируются на результатах собственных исследований автора.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю д.б.н. А.И. Саралову, сотрудникам лаборатории водной микробиологии ИЭГМ УрО РАН (Н.П. Ковалевской, В.В. Галяминой, Е.М. Реутских, П.Г. Беляевой и А.П. Соломенному) за помощь при подготовке диссертации, а также руководителю ЦКП Центра «Биоинженерия» РАН, Москва, к.б.н.

Б.Б. Кузнецову за помощь при выполнении молекулярно-генетических исследований.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

–  –  –

С доисторических времн свалки ТБО являлись непременными спутниками населнных мест. На первом этапе развития методов и технологий захоронения ТБО действовал простой принцип «собрать и вывезти». Лишь к концу XX века были разработаны методы обезвреживания отходов и соответствующая законодательная база, благодаря которым произошла замена неорганизованных, неконтролируемых свалок на усовершенствованные инженерные сооружения – полигоны захоронения ТБО, оборудуемые системави дегазации и противофильтрационной защитой (Вайсман, 2003;

Pantini et al., 2015).

Накопленные за последние десятилетия знания в области охраны окружающей среды, а также принятая мировым сообществом стратегия устойчивого развития привели к формированию новой политики в области захоронения отходов, направленной на всестороннее снижение эмиссий загрязняющих веществ с полигонов ТБО.

В настоящее время в мировой практике существует две концепции достижения этой цели: концепция «вечного захоронения» и концепция полигона ТБО как биологического реактора (Горбатюк и др., 1989;

Ножевникова и др., 1989; Вайсман, 2003).

Концепция «вечного захоронения» заключается в широком использовании системы раздельного сбора отходов в местах их образования и термическом обезвреживании неутилизируемых фракций ТБО. Основная идея концепции заключается в запрещении размещения на полигоне не обезвреженных термическими методами отходов.

Сторонники второй концепции предлагают управлять полигоном как биологическим реактором, в котором происходит разложение органических веществ определнным микробиоценозом. Регулируя количество и качество биоразлагаемого субстрата (органического углерода и др.) на входе в реактор, можно управлять выходом конечного продукта и эмиссией загрязняющих веществ. При этом воздействие на окружающую среду будет минимальным, если содержание органических веществ в ТБО не превышает 5%. Достижение такого уровня органики требует значительных финансовых затрат даже в развитых странах. Более реальным представляется уровень 7–9%, однако и он труднодостижим. (Иванов, 1998; Offermann-Clas, 1999; Laner et al., 2012).

Инфраструктура переработки ТБО в России существенно проще, чем в Европе. Более 90% всех отходов после сбора вывозится на свалки и полигоны без какой-либо предварительной обработки. По данным Государственного доклада «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации», из 130 млн. т тврдых бытовых отходов, образованных в 1998 году, только 3,6% перерабатывалось промышленными методами, остальные вывозились на полигоны ТБО и свалки (Трибис, 2000).

При инженерном освоении территорий закрытых свалок и полигонов ТБО особенно большие трудности возникают в связи с проявлениями метаногенеза в ходе процесса анаэробного разложения ТБО, который пока остается неуправляемым и плохо предсказуемым.

В настоящее время общие методические подходы, позволяющие регулировать процесс метаногенеза плохо разработаны.

Вместе с тем, целенаправленное изучение основных параметров процесса разложения ТБО, определяющих его факторов, разработка и внедрение технологий переработки ТБО и систем дегазации позволяют прогнозировать объем образования газа и эффективно управлять метаногенезом на основных этапах движения отходов.

При управлении метаногенезом должны использоваться методы комплексной переработки и термического обезвреживания с целью регулирования морфологического состава ТБО при формировании потока отходов; системы уплотнения ТБО, формирования водного режима, системы сбора и переработки биогаза при эксплуатации полигонов ТБО; современные биотехнологические методы и эффективные системы мониторинга в период рекультивации (Иванов, 1998; Вайсман, 2003).

1.2. Экологическая характеристика

Свалки и полигоны твердых бытовых отходов (ТБО), находящиеся на разной фазе жизненного цикла, различные по морфологическому составу и объему отходов, площади захоронения, высоте и геометрии тела, распространены повсеместно и занимают большие территории. Захоронение ТБО всегда сопровождается долговременными эмиссиями загрязняющих веществ и безвозвратной потерей вторичных материальных ресурсов. В населенном пункте численностью 100 тыс. жителей ежегодно образуется 37 тыс.

т ТБО, задалживается 0,65 га рекреационных земель для их депонирования и затрачивается (на 2003 год) около 9 млн. руб. на санитарную очистку от ТБО.

Протекающие в рабочем теле полигона физико-механические, физикохимические и биологические процессы приводят к образованию биогаза, фильтрата и просадке. В результате этого полигоны в течение многих десятилетий остаются источником загрязнения грунтовых вод, почвы, влияя на процесс глобального потепления вследствие выделения парниковых газов (Scaglia et al., 2010; Thomsen et al., 2012; White, Beaven, 2013; Pantini et al., 2014). Территория, занимаемая полигонами и свалками ТБО, является опасной и надолго исключается из хозяйственного использования (Ножевникова и др., 1989; Вайсман, 2003). Вследствие быстрой урбанизации и недостаточного в течение многих лет контроля за состоянием природной среды, в пределах

–  –  –

Только в Пермском крае на учте находятся более 400 свалок общей площадью свыше 2000 га. Из них только 160 разрешены природоохранными службами и администрациями территорий, примерно 240 свалок являются несанкционированными (Вайсман, 2003).

Изучаемый ПТБО г. Перми «Софроны» площадью 52 га находится в 12 км от города и функционирует с 1978 года. Объем складированных отходов составляет 5450 тыс. т, средняя плотность ТБО – 0,8–1,2 т/м3. Рекультивация полигона «Софроны» проводится с 1999 года. В зоне свалки отмечено превышение предельно допустимых концентраций в атмосферном воздухе по этилбензолу (1,5–6 ПДК) и сумме углеводородов (метану) (до 4,5 ПДК).

мг/м3 Выделение биогаза на уровне 6 – 10 зафиксировано в рекультивированной части свалки (Вайсман, 2003).

Территория полигона не имеет надежного естественного водоупорного основания под рабочим телом и расположена в верхней части водораздельной возвышенности с усиленной нисходящей вертикальной фильтрацией подземных вод, что приводит к избыточному увлажнению территории и способствует формированию больших объемов загрязненных грунтовых и фильтрационных вод.

На территории прилегающей к полигону, отмечено загрязнение почвенного покрова, угнетение лесной растительности, снижение видового разнообразия наземных позвоночных животных при резком увеличении численности серых крыс.

Объекты, подобные «Софронам», являются типичными для России (Вайсман, 2003).

–  –  –

Наибольшую опасность представляют неуправляемые эмиссии биогаза (Таблица 2), которые могут привести к неблагоприятным локальным (взрывы, пожары, влияние на здоровье персонала, на санитарные условия жизни

–  –  –

Управление такими объектами, как полигоны для захоронения ТБО, осуществляется, как правило, в условиях недостаточности информации. При выборе методов управления метаногенезом необходимо учитывать как существующее состояние полигона, так и долгосрочные перспективы и последствия принимаемых решений. Поэтому выбор метода и технологии управления метаногенезом (предварительное озоление, компостирование отходов с высоким содержанием биологически разлагаемого углерода, обработка тела свалки фильтратом, пассивная или активная дегазация и т.д.) является сложной технико-экономической задачей, связанной с учетом разнородных, иногда несопоставимых по значимости факторов (Вайсман, 2003).

Активное управление метаногенезом, включающее диагностику состояния свалочных тел и научно обоснованный выбор соответствующего комплекса мероприятий, позволяет преобразовать закрытые санитарные полигоны в полноценную территорию, пригодную в том числе и под интенсивное строительство, предотвратить необоснованное изъятие и задалживание земель и поэтапно приблизиться к инертному телу свалки, безопасному для окружающей среды (Вайсман, 2003).

Количество выделяющегося метана на подобных объектах зависит от многих факторов – климато-географических условий, типа и структуры почвы, режима поступления воды, разнообразия микрофлоры и наличия органического углерода и других органогенов. Применительно к полигонам ТБО значимыми факторами метаногенеза являются: влажность отходов, температура, pH, количество органически разлагаемого углерода (Ножевникова и др., 1989;

Offermann-Clas, 1999; Arikan et al., 2015).

Образование метана на полигонах длится от нескольких десятилетий до столетий, однако интенсивная реакторная фаза, в которой он усиленно образуется, ограничивается 10 – 30 годами (Lassini et al., 1999). Поступающий из тела ПТБО биогаз вполне может быть использован как дополнительный источник энергии. Например, в Германии за последние 10 лет биогаз, получаемый из органических отходов стал значимым ресурсом для генерации электричества, закрывающий до 3,5% потребности в электроэнергии (Heyer et al., 2015).

Объемы, состав и срок действия эмиссии зависят от индивидуальных особенностей захоронения ТБО. Вместе с тем полигоны, как источники метана, можно разделить на три группы:

Несанкционированные старые свалочные тела с земляной засыпкой, закрытые для приема отходов и находящиеся на разных стадиях метаногенеза, от интенсивных до затухающих эмиссий метана;

Санкционированные свалки, построенные без необходимой инженерной инфраструктуры, функционирующие или закрытые для приема, находящиеся на стадии рекультивации, у которых активная фаза метаногенеза еще впереди;

Новые полигоны, оборудуемые системами дегазации и противофильтрационной защитой, на которых возможны контроль и управление процессом образования метана.

–  –  –

Особое внимание в жизнедеятельности ПТБО уделяется сточным водам, изливающимся из тела полигона, представляющим серьзную угрозу экологии прилегающих земель.

В современном мире постоянно возрастает количество сточных вод, образующихся в результате бытовой и хозяйственной деятельности людей, что требует повышения эффективности и удешевления методов их очистки.

Основой биологической очистки сточных вод, которая остается наиболее экономичным и экологичным процессом, является аэробная и/или анаэробная деградация и минерализация органических веществ микроорганизмами (Демаков и др., 2015). Развитие и совершенствование современных методов биологической очистки сточных вод особенно от азотных загрязнений является насущной задачей, так как попадание их в водоемы, в грунтовые и подземные воды катастрофически ухудшает качество пресной воды, необходимой для снабжения населения. В широко применяемой в настоящее время новой технологии очистки бытовых сточных вод анаэробный блок удаления азота (денитрификатор) располагается в начале процесса, и осуществляется рецикл очищенной в аэротенках воды, обогащенной нитратом и нитритом («Кейптаунская схема»). Это позволяет снять существенную часть азотных загрязнений в начале процесса, сократить время очистки и затраты энергии (Загорский и др., 2001; Ножевникова и др., 2012).

В централизованной очистке хозяйственно-бытовых сточных вод с ХПК (химическим потреблением кислорода) менее 2 г/л осуществляется аэробная очистка, проходящая с участием активного ила. Активный ил является сложной антропогенной экосистемой, которая формируется в ограниченном пространстве аэротенков централизованных канализационных очистных сооружений в условиях изобилия кислорода и довольно высокой нагрузки по органическим загрязнениям. Высокая эффективность и скорость очистки, благодаря принудительной интенсивной аэрации и поддержанию высокой численности микроорганизмов, позволяют окислять органические загрязнения вплоть до их полного удаления (Загорский и др., 2001; Shah, 2015).

Микроорганизмы активных илов формируют хорошо организованные структурно-функциональные сообщества в виде флоккул активного ила, в которых микробные клетки, органические и неорганические частицы прочно связаны между собой внеклеточными полимерными веществами. Основную роль в процессе очистки сточных вод от органических загрязнений в аэротенках играют разнообразные гетеротрофные микроорганизмы. В удалении биогенных элементов (азота и фосфора) из сточных вод участвуют аммоний-, нитрит-окисляющие бактерии и фосфат-аккумулирующие организмы (ФАО) (Ножевникова и др., 2012).

В настоящее время большое внимание привлекает процесс анаэробного окисления аммония нитритом с образованием молекулярного азота, возможность которого была доказана термодинамическими расчетами чуть более 30 лет назад. Теоретически предсказанный процесс получил экспериментальное подтверждение только в 90-х годах 20-го века и получил название анаммокс-процесс (ANAMMOX – ANaerobic AMMonium OXidation) (Mulder et al., 1995). Открытие процесса анаммокс привело к пересмотру биологического цикла азота в биосфере. Перспективным является применение процесса анаммокс для очистки стоков с высоким содержанием аммония и др., 2007). Процесс анаммокс осуществляют новые (Анюшева хемоавтотрофные анаммокс-бактерии, использующие для получения энергии реакцию окисления аммония нитритом и использующие в качестве источника углерода углекислоту и/или бикарбонат. Описанные к настоящему времени анаммокс-бактерии относятся к пяти разным родам группы анаммокс-бактерий, входящим в порядок Planctomycetales, отдел Planctomycetes, домен Bacteria. К настоящему времени описано 7 candidatus-видов анаммокс-бактерий.

Большинство анаммокс-бактерий, выделенных из сточных вод, развивается в интервале рН от 6,7 до 9,0 с оптимумом рН 8,0–8,3 и оптимальной температурой 35–40°С. Это одни из самых медленно растущих бактерий из известных на сегодняшний день. Согласно данным, опубликованным в 2002– 2003 годах, время их удвоения составляет не менее 11 сут., а на практике около 2–3 недель (Strous et al., 2002). Однако в последнее время было показано, что в зависимости от условий культивирования и метода измерения скорости роста время удвоения анаммокс-бактерий может составлять от 5,5–7,5 до 1,8 суток (Van der Star et al.

, 2008). Медленный рост анаммокс-бактерий серьезно ограничивает практическое освоение процесса анаммокс. С учетом подбора оптимальных условий для функционирования сопряженного аэробного нитрифицирующего реактора (система SHARON), вывод на режим первого в мире промышленного анаммокс-реактора занял около 4-х лет (Van der Star et al., 2010). К настоящему времени на основе процесса анаммокс разработаны технологические схемы очистки стоков с высоким содержанием азотных загрязнений и работают пилотные и несколько полномасштабных очистных сооружений (Ножевникова и др., 2012).

Установлено, что практически при любой технологической схеме очистки в иле преобладают грамотрицательные протеобактерии, в основном представители Betaproteobacteria. В состав протеобактерий активного ила входят энтеробактерии и вибрионы, а также типичные аэробные окислители органического вещества, такие как псевдомонады, флоккулообразующие бактерии Zoogloea spp. и филаментные бактерии Sphaerotilus natans, развитие которых рассматривается многими исследователями как причина «вспухания»

активных илов. К преобладающей в иле группе Betaproteobacteria относятся бактерии Accumulibacter Rhodococcus-подобные Candidatus phosphatis‘, которые, согласно современным представлениям, играют основную роль в процессе интенсивного биологического удаления фосфора (Ножевникова и др., 2012). В состав данной группы также входят окисляющие аммонийный азот бактерии рода Nitrosomonas. Микроорганизмы-нитрификаторы II стадии, Nitrobacter, принадлежат к другой достаточно распространенной группе бактерий – Alphaproteobacteria. Окисляющие нитрит бактерии рода Nitrospira в значительных количествах обнаруживаются в активном иле сооружений по очистке промышленных стоков, содержащих высокие концентрации аммонийного азота (до 5 г/л ) и обогащенных белковыми загрязнениями. Часто эти бактерии обнаруживают в составе микроколоний с бактериями рода Nitrosomonas (Mulder et al., 1995). В активных илах в значительном количестве присутствуют представители Actinobacteria (в эту группу попадают и пенообразующие бактерии Gordonia spp.). Нитчатые бактерии группы Chloroflexi‘ обнаруживают в активных илах промышленных сооружений, удаляющих биогенные элементы по различным технологическим схемам (Ножевникова и др., 2012).

Каллистовой с соавторами показано, что илы канализационных очистных сооружений представляют собой активные эубактериальные микробные сообщества, вклад физиологически активных архей в них незначителен (Каллистова и др., 2014). Согласно данным по анализу анаэробного сообщества илов очистных сооружений (Пекин, Китай) на платформе Illumina HiSeq 2000 доля архей составляла 5,6% (Рисунок 1) (Guo et al., 2015). Суммарный процентный вклад идентифицированных методом FISH микроорганизмов (нитрификаторов, ФАО, планктомицетов и акинетобактерий) составлял 13–20% от общей численности метаболически активных эубактерий. Значимый вклад в бактериальную компоненту активных илов вносили нитрификаторы II ступени и аэробные планктомицеты, доминирующими нитрификаторами являлись Nitrobacter spp. Метаболически активные анаммокс-бактерии в илах аэротенков не выявлены. Обнаружены различия в характеристиках илов аэротенков, использующих различные технологии очистки. В иле из аэротенка, работающего по технологии Ганноверского университета, для которого показана максимальная ФАО-активность и минимальное содержание Р-РО4 в очищенной воде, за аккумуляцию фосфатов наряду с представителями Candidatus A. phosphatis‘, вероятно, отвечали другие микроорганизмы.

Численность нитрифицирующих и фосфат-аккумулирующих бактерий в образцах илов в целом коррелировала c активностями микроорганизмов в микрокосмах и с эффективностью удаления соединений азота и фосфора из сточной воды: максимальная численность и активность микроорганизмов показана для илов аэротенков, работающих по технологиям Кейптаунского и Ганноверского университетов. (Каллистова и др., 2014).

Рисунок 1. Таксономический состав илов очистых сооружений на доменном уровне (Guo et al.

, 2015).

–  –  –

В круговороте углерода и кислорода находит наиболее явное выражение взаимная зависимость и связь всех живых существ на Земле. Благодаря участию в этом цикле микроорганизмов как деструктивного звена происходит замыкание круговорота и совершается циклическое превращение веществ и энергии в биосфере. В этом — главнейшая функция микроорганизмов, которая проявляется в основном в почве (Заварзин, 1984).

В цикле углерода можно выделить два важнейших звена, имеющих планетарные масштабы и связанных с выделением и поглощением кислорода:

1) фиксация СО2 в процессе фотосинтеза;

2) минерализация органических веществ с выделением СО2.

Первый процесс совершается в основном растениями и обеспечивает выделение кислорода в атмосферу. Второй производится микроорганизмами и идет, как правило, с поглощением кислорода (Громов, Павленко 1989; Речкин, Ладыгина, 2010).

Конечное, деструктивное, звено цепи превращения углерода – минерализация органических веществ с возвратом СО2 в атмосферу – осуществляется в почвенном покрове Земли за счет деятельности гетеротрофных микроорганизмов. Около 90% образующейся из органических веществ углекислоты «микробного происхождения» и только 10% приходится на долю дыхания высших организмов и деятельности человека. При этом в аэробных условиях грибы дают 2/3, а бактерии 1/3 СО2. Часть органического вещества закрепляется в почве в форме гумуса (Заварзин, 1984).

Помимо глобального процесса круговорота углерода, состоящего из синтеза и минерализации органических веществ, почва участвует в обмене многими газами с атмосферой. При минерализации органических веществ в атмосферу возвращаются помимо СО2 еще СН4, H2, CO, H2S, NO2, N2 и др (Рисунок 2).

Высокая активность и огромные масштабы совершаемых микроорганизмами планетарных превращений веществ обусловлены их огромной численностью, повсеместным распространением, необычайной скоростью роста и разнообразием метаболических процессов (Заварзин, 1984).

Рисунок 2. Схема катаболической системы микробного газообмена (Заварзин, 1984).

–  –  –

Из одноуглеродных соединений наибольшее значение на нашей планете имеет СО2, так как из углекислоты создается вся первичная органическая продукция. В атмосфере содержится около 0,03% СО2; в почвенном воздухе — на порядок больше. Биологическое связывание углекислоты происходит в процессах фотосинтеза, хемосинтеза гетеротрофной фиксации. Фотосинтез идет в основном в наземном слое биосферы, два последних процесса — преимущественно в почве (Громов, Павленко 1989).

Фотосинтез. Фиксация СО2 в фотосинтезе происходит за счет световой энергии СО2+Н2О+h (СН2О)n+О2. К фотосинтетикам принадлежат высшие растения, водоросли, пурпурные и зеленые бактерии, цианобактерии.

Указанное выше уравнение справедливо для растений, водорослей и цианобактерий. Пурпурные и зеленые бактерии в процессе фотосинтеза кислород не выделяют. Донором электрона у них служит не молекула воды, а восстановленные соединения серы, молекулярный водород или органическое вещество (в анаэробных условиях).

Хемосинтез. Фиксация СО2 в хемосинтезе происходит за счет энергии окисления внешнего неорганического донора электрона. Этот процесс был впервые описан С. Н. Виноградским в конце прошлого века. Хемоавтотрофы известны только среди бактерий. К хемосинтезирующим организмам принадлежат нитрификаторы, карбоксидобактерии, серобактерии, тионовые, железобактерии, водородные бактерии. Они называются так по субстратам окисления, которыми могут быть NН2, NO2, CO, H2S, S, Fe2+, Н2 (Речкин, Ладыгина, 2010).

Гетеротрофная фиксация СО2. Помимо фото- и хемосинтеза, где углекислота служит единственным источником углерода, СО2 может ассимилироваться гетеротрофно, путм присоединения к готовым углеродным цепям. Акцепторами СО2 могут быть различные органические кислоты, чаще всего пировиноградная:

СН3СОСООН + СО2 СООНСН2СОСООН – щавелево-уксусная кислота (Речкин, Ладыгина, 2010).

2.1.3. Образование и окисление метана Образование метана биологическим путем из СО2 и других одноуглеродных источников — метановое брожение — происходит в болотах, в иловых отложениях озер, в метантэнках, в рубце жвачных животных. В почве этот процесс протекает там, где складываются анаэробные условия, и образуется водород в первичных процессах анаэробного превращения органических веществ. Метанобразующие бактерии — вторичные анаэробы, так как они перерабатывают продукты поступающие от других анаэробов.

Метан образуется из ацетата или за счет восстановления СО2, СО, муравьиной кислоты или метанола водородом по следующей схеме СО2+4Н2 СН4+2Н2О.

Примерно 1/3 природного метана образуется из СО2. Группа метанобразующих бактерий гетерогенна. Среди них есть кокковидные, палочковидные, сарциноподобные организмы и спириллы. Все метаногенные бактерии относятся к группе архебактерий (Громов, 1997).

Окисление метана — биологический процесс, который активно протекает в районах метаногенеза — в местах газовых и нефтяных месторождений, в переувлажненных почвах, в поверхностной пленке болот. Метанокисляющие бактерии перехватывают метан, который образуется в анаэробной зоне, и окисляют его до СО2 через метанол, формальдегид и муравьиную кислоту: СН4 СН3ОН СНОН НСООН СО2. Этот путь диссимиляции (катаболизма) осуществляется с участием ферментов цепи переноса электрона. Ассимиляция углерода метана происходит на уровне формальдегида несколькими путями, отличными от автотрофной фиксации СО2 в цикле Кальвина (Громов, Павленко 1989; Гальченко, 2001). Микроорганизмы, окисляющие метан, получили название метанотрофов, а те бактерии, которые осуществляют данную цепочку превращений не с метана, а метанола называют метилотрофами. Среди них есть облигатные формы, использующие в качестве углеродного источника питания метан или его производные – метанол и метиламины, ограниченнофакультативные – используют наряду с С1 – субстратами одно или несколько полиуглеродных соединений, и факультативные метилотрофы, ассимилирующие как одноуглеродные соединения (метанол, формальдегид, метиламин, но не метан), так и другие органические вещества. Также существуют метазотрофы. Это микроорганизмы, способные только окислять, либо ассимилировать, но не расти на С1 – соединениях, т.е. не могут использовать их одновременно как источник углерода и энергии (Троценко и др., 2010). Облигатные метанотрофы — группа метанокисляющих бактерий сем.

Methylomonadaceae, которые относят к 4 родам: Methylomonas, Methylococcus, и Хотя формально их следует считать Methylosinus Methylocystis.

гетеротрофами (метан — органическое вещество), но по многим морфологическим и физиологическим признакам они близки к таким литоавтотрофам, как нитрифицирующие бактерии сем. Nitrobacteriaceae.

Процесс окисления метана сопровождается у них окислением аммиака до нитритов, они имеют хорошо развитую систему внутриклеточных цитоплазматических мембран, пути метаболизма метанокисляющих бактерий сходны с таковыми у автотрофных нитратных бактерий (Кондратьева, 1983;

Гальченко, 2001; Речкин, Ладыгина, 2010).

Среди факультативных метилотрофов известны не только прокариоты, но и представители одноклеточных грибов. Метилотрофные дрожжи относятся к двум близким родам Pichia и Hansenula (сумчатые из Ascomycetes) или же к несовершенным грибам из рода Candida. Наиболее хорошо изученный вид С.

boidinii. Он активно растет на метаноле и используется в промышленности для получения микробного белка.

Микроорганизмы-метилотрофы, особенно метанокисляющие бактерии, вовлекая в биотический круговорот одноуглеродные соединения группы метана, вносят значительный вклад в глобальный цикл углерода, замыкая трофические цепи в специфических нишах биосферы. Они представляют интерес и в практическом отношении как продуценты белка из дешевого сырья, а также как средство борьбы с метаном в угольных шахтах (Гальченко, 2001;Троценко и др., 2010).

2.2. Обмен азота 2.2.1. Общие сведения Большие запасы азота на нашей планете представлены его восстановленными и окисленными газообразными формами (N2, NH2, N2O, NO, NО2), которые входят в состав атмосферы и содержатся в почвенном воздухе.

Молекулярный азот составляет главную часть атмосферных газов: 78,09% по объему или 75,6% по массе.

В почве иммобилизовано азота в три раза больше, чем его содержится в биомассе растений и животных. И при этом азот в почве часто бывает в первом минимуме, так как он находится в недоступной для растений форме. Ключевые реакции цикла азота катализируются такими группами микроорганизмов, как аммонификаторы, нитрификаторы, денитрификаторы и азотфиксаторы (Заварзин, 2004). Основная масса почвенного азота заключена в перегнойных соединениях, которые минерализуются очень медленно (Заварзин, 1984).

2.2.2. Структура бактериального цикла азота в водных системах Ежегодный цикл азота в водной системе включает следующие процессы (Рисунок 3):

Приток соединений азота с водосборной площади и с осадками;

Фиксация молекулярного азота микроорганизмами;

Ассимиляция минеральных соединений азота в процессе роста и развития фитопланктона;

Усвоение органического азота гидробионтами;

Разложение азотсодержащих органических веществ до аммиака аммонифицирующей микрофлорой, окисление аммония нитрифицирующими бактериями до азотистой и азотной кислот;

Восстановление нитратов и нитритов до газообразных продуктов;

Захоронение соединений азота в донных отложениях или вынос с речным стоком и в атмосферу (Кузнецов и др., 1985; Галямина, 2011).

Рисунок 3. Бактериальный цикл неорганического азота (Rodionov et al.

, 2005).

–  –  –

Процесс минерализации азотсодержащих органических соединение с выделением аммиака носит название аммонификации. Этому процессу подвержены белки и их производные — пептиды и аминокислоты нуклеиновые кислоты и их производные — пуриновые и пиримидиновые основания, мочевина и мочевая кислота, азотсодержащий полисахарид хитин и гумусовые кислоты.

В конце прошлого века француз Э.Маршель показал, что процесс аммонификации носит универсальный характер и осуществляется многими микроорганизмами в широком диапазоне условий, за исключением мест с очень жарким и сухим климатом (Заварзин, 1984).

Аммонификация белков — наиболее динамичное звено в цикле азота.

При внеклеточных превращениях конечным продуктом являются аминокислоты, и их накопление в почве служит одним из показателей ее биологической активности. При дезаминировании выделяется свободный аммиак. В аэробных условиях кроме аммиака при аммонификации образуется СО2 и окислы серы, а в анаэробных — жирные и ароматические кислоты (бензойная, ферулиновая и др.), спирты, индол, скатол, метилмеркаптан (Речкин, Ладыгина, 2010).

Образующиеся в переувлажненных почвах при анаэробиозе некоторые продукты аммонификации обладают фитотоксическими свойствами и могут вызывать угнетение роста растений.

В процессе аммонификации помимо бактерий участвуют актиномицеты и грибы, но наиболее активные возбудители известны среди бактерий родов Pseudomonas и Bacillus. Аммиак, образующийся при микробном разложении соединений растительного и животного происхождения, претерпевает далее различные превращения:

1) частично адсорбируется в почве на глинисто-гумусовых комплексах или нейтрализует почвенные кислоты;

2) потребляется как источник азота в процессе метаболизма почвенных микроорганизмов (иммобилизуется);

3) выделяется в атмосферу;

4) окисляется в нитриты и нитраты.

Последний процесс носит название нитрификации и является единственным в цикле азота, который ведет к образованию окисленных форм азотистых соединений (Речкин, Ладыгина, 2010).

–  –  –

В анаэробных условиях многие аэробные бактерии вместо кислорода могут использовать нитрат в качестве конечного акцептора электронов.

Нитратредукция – процесс переноса двух электронов, в результате чего нитрат восстанавливается до нитрита. Поток электронов через пул хинонов, цитохромный комплекс b/c1 и нитратредуктазу приводит к переносу протонов через мембрану:

NО3+ 2e+ 2H+ NО2+ H2О

Так как потенциальная энергия восстановления нитрата меньше в сравнении с кислородом – микроорганизмы будут использовать кислород в аэробных условиях, однако, в среде с нитратами, но лимитированной по кислороду – будет использована нитратредукция (Koike, Srensen, 1988; Zehr, Ward, 2002).

Таким образом, всякий раз, когда при разложении органического вещества в почве или воде кислород исчерпывается в результате дыхания аэробных микроорганизмов, некоторые из этих аэробов в присутствии нитрата продолжают дышать за счет органического вещества, т. е. переходят к анаэробному дыханию. При этом происходит восстановление нитратов.

Некоторые бактерии (например, Escherichia coli) способны восстанавливать нитрат только до уровня нитрита, другие (например, Pseudomonas aeruginosa) могут восстановить его до газообразного азота (Shapleigh, 2009). В ходе этого процесса, называемого денитрификацией, связанный азот удаляется из почвы и воды с освобождением газообразного N2 в атмосферу (Кузнецов и др., 1985;

Tosques et al., 1997; Zumpft, 1997).

NО3 NО2 NO N2O N2 Денитрификация – процесс, имеющий большое экологическое значение.

Он лишает почву необходимого для растений азота, снижая за счет этого продуктивность сельского хозяйства. Особенно значительные потери происходят в удобренных почвах. Хотя точные цифры не известны, но при определенных условиях удобрения могут утрачивать в результате денитрификации до 50% связанного азота (Заварзин, 1984; Zumft, 1997;

Moreno-Vivian et al., 1999).

Тем не менее, денитрификация приводит не только к вредным последствиям. Благодаря денитрификации в почве всегда имеется определенное количество связанного азота. Хорошо растворимые ионы нитрата постоянно выщелачиваются из почвы и в конечном счете переносятся в океаны. При отсутствии денитрификации земной запас азота, включая N2 атмосферы, в конце концов, сосредоточился бы в океанах, и жизнь стала бы невозможной на основной части суши, за исключением прибрежной полосы. Денитрификация делает пресную воду пригодной для питья, поскольку высокие концентрации ионов нитрата являются токсичными (Koike, Srensen, 1988).

3.2.5. Нитрификация

В процессе всех превращений, которым подвергается азот с момента его ассимиляции растениями до его освобождения в виде аммиака, атом азота остается в восстановленной форме. Превращение аммиака в нитрат (нитрификация) осуществляется в природе двумя высокоспециализированными группами облигатно аэробных хемоавтотрофных бактерий, объединенных в одно семейство Nitrobacteriaceae. Нитрификация происходит в два этапа: на первом аммиак окисляется до нитрита, на втором нитрит окисляется до нитрата.

В результате совместной деятельности этих бактерий аммиак, освобождающийся в процессе минерализации органического вещества, быстро окисляется в нитрат. Таким образом, нитрат – основное азотистое вещество почвы, используемое растениями в процессе роста (Кузнецов и др., 1985;

Речкин, Ладыгина, 2010).

Нитраты представляют собой весьма растворимые соединения, поэтому они легко выщелачиваются из почвы и уносятся водой; следовательно, определенное количество связанного азота постоянно удаляется с континентов и переносится в океаны. В некоторых местностях, особенно в полузасушливых районах, в почве накапливаются отложения нитратов в результате выхода и испарения поверхностных вод. Такие отложения — ценный источник удобрения, хотя их значение существенно снизилось за последние 50 лет вследствие развития химических методов производства азотистых соединений из атмосферного азота (Zehr, Ward, 2002).

Глава 3. Характеристика протеобактерий как космополитов

3.1. Распространение протеобактерий на очистных сооружениях Микроорганизмы, принадлежащие к ветви широко Proteobacteria распространены в природе и могут быть изолированы из различных источников разных климатических зон Земли, они часто доминируют в пресной воде и морских экосистемах. (Светличный, Светличная, 1988; Amann et al., 1990, 1995;

Snaidr et al., 1997; Rabus et al., 1999; Layton et al., 2000; Giovannoni et al., 2005;

Heylen et al., 2006; Kalyuzhnaya et al., 2009; Spain et al., 2009; Lau et al., 2013).

Они также доминируют в сточных водах и активном иле городских и промышленных биологических очистных сооружений и могут быть эффективно идентифицированы при использовании сконструированных группспецифических зондов для обнаружения единичных клеток в природных образцах по методу FISH (Manz et al., 1992; Wagner et al., 1993; Crocetti et al., 2000, 2002; Juretschko et al., 2002).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 

Похожие работы:

«ХАПУГИН Анатолий Александрович РОД ROSA L. В БАССЕЙНЕ РЕКИ МОКША 03.02.01 – ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель Силаева Татьяна Борисовна д.б.н., профессор САРАНСК ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ РОДА ROSA L. В БАССЕЙНЕ МОКШИ. Глава 2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РОДА ROSA L. 2.1. Характеристика рода Rosa L. 2.2. Систематика рода Rosa L. Глава 3....»

«Мануйлов Виктор Александрович Генетическое разнообразие вируса гепатита В в группах коренного населения Сибири 03.01.00 – молекулярная биология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: член-корр. РАН, профессор, д.б.н. С.В. Нетесов...»

«Храмцов Павел Викторович ИММУНОДИАГНОСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОСТВАКЦИНАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА К КОКЛЮШУ, ДИФТЕРИИ И СТОЛБНЯКУ 14.03.09 – Клиническая иммунология, аллергология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, Раев Михаил Борисович...»

«Коротких Алина Сергеевна БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА ВИДОВ И СОРТОВ РОДА NARCISSUS L. В УСЛОВИЯХ ЮГО-ЗАПАДА ЦЧЗ (НА ПРИМЕРЕ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ) 06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой...»

«Киселева Ирина Анатольевна СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ПРОДУКТ ДИЕТИЧЕСКОГО ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ КОКТЕЙЛЯ БАКТЕРИОФАГОВ: КОНСТРУИРОВАНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА, ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ 03.01.06 – биотехнология (в том числе...»

«Брит Владислав Иванович «Эффективность методов вакцинации против ньюкаслской болезни в промышленном птицеводстве» Специальность: 06.02.02 ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидат ветеринарных наук Научный руководитель:...»

«Якимова Татьяна Николаевна Эпидемиологический надзор за дифтерией в России в период регистрации единичных случаев заболевания 14.02.02 эпидемиология диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель: доктор...»

«Галкин Алексей Петрович ИДЕНТИФИКАЦИЯ И АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИОНОВ И АМИЛОИДОВ В ПРОТЕОМЕ ДРОЖЖЕЙ SACCHAROMYCES CEREVISIAE Специальность 03.02.07 – генетика диссертация на соискание учной степени доктора биологических наук Научный консультант: Академик РАН С.Г. Инге-Вечтомов САНКТ-ПЕТЕРБУРГ ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ....»

«ЛИТВИНЮК ДАРЬЯ АНАТОЛЬЕВНА МОРСКОЙ ЗООПЛАНКТОН И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЕГО ИЗУЧЕНИЯ Специальность 03.02.10. – Гидробиология Диссертация на соискание учной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Самышев Эрнест Зайнуллинович МОСКВА 2015 СОДЕРЖАНИЕ Стр. ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ РАЗДЕЛ 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. История изучения и методологические аспекты оценки...»

«Кузнецова Наталья Владимировна СОВРЕМЕННОЕ ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕКИ ЯХРОМА КАК МОДЕЛЬНОЙ МАЛОЙ РЕКИ ПОДМОСКОВЬЯ 03.02.10 – гидробиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук...»

«Куяров Артём Александрович РОЛЬ НОРМАЛЬНОЙ МИКРОФЛОРЫ И ЛИЗОЦИМА В ВЫБОРЕ ПРОБИОТИЧЕСКИХ ШТАММОВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У СТУДЕНЧЕСКОЙ МОЛОДЕЖИ СЕВЕРА 03.02.03 – микробиология 03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии) Диссертация на соискание учёной степени кандидата...»

«СИДОРОВА ТАТЬЯНА АЛЕКСАНДРОВНА ОСОБЕННОСТИ АДАПТИВНЫХ РЕАКЦИЙ У ДЕВУШЕК К УСЛОВИЯМ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ 03.02.08 Экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент Драгич О.А. Омск-2015 СОДЕРЖАНИЕ Введение.. Глава 1 Обзор литературы.. 1.1. Механизмы адаптации организма человека к окружающей среде 1.2. Закономерности развития...»

«БРИТАНОВ Николай Григорьевич ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИЯ ИЛИ ЛИКВИДАЦИИ ОБЪЕКТОВ ПО ХРАНЕНИЮ И УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ 14.02.01 Гигиена Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор...»

«Ядрихинская Варвара Константиновна ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОСТРЫХ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ В Г. ЯКУТСКЕ И РЕСПУБЛИКЕ САХА (ЯКУТИЯ) 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель кандидат биологических наук, доцент М.В. Щелчкова Якутск 2015...»

«Сухарьков Андрей Юрьевич РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ОРАЛЬНОЙ АНТИРАБИЧЕСКОЙ ВАКЦИНАЦИИ ЖИВОТНЫХ 03.02.02 «Вирусология» Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат ветеринарных наук, Метлин Артем Евгеньевич Владимир 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ 1 ВВЕДЕНИЕ 2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 2.1 Характеристика возбудителя бешенства 2.2 Эпизоотологические...»

«Искам Николай Юрьевич ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ АЦИД-НИИММП НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГОВЯДИНЫ 06.02.10 – частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства; 06.02.08 – кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов. ДИССЕРТАЦИЯ на...»

«Алексеев Иван Викторович РАЗВИТИЕ КОМПЛЕКСНОГО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ЯКОВЛЕВСКОМ РУДНИКЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ ПОД НЕОСУШЕННЫМИ ВОДОНОСНЫМИ ГОРИЗОНТАМИ Специальность 25.00.08 – Инженерная геология,...»

«Степина Елена Владимировна ЭКОЛОГО-ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕПНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЮГО-ЗАПАДНЫХ РАЙОНОВ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ 03.02.08 – экология (биологические науки) Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор...»

«АСБАГАНОВ Сергей Валентинович БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТРОДУКЦИИ РЯБИНЫ (SORBUS L.) В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ 03.02.01 – «Ботаника» ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: к.б.н., с.н.с. А.Б. Горбунов Новосибирск 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ.. 4 Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.. 8 Ботаническая...»

«ХОАНГ ЗИЕУ ЛИНЬ ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ КАПУСТНЫХ КУЛЬТУР ОТ ОСНОВНЫХ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ ВРЕДИТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА Специальность: 06.01.07 – защита растений Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: Попова Татьяна Алексеевна, кандидат биологических наук, доцент...»







 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.