1.Реферат

Работа посвящена актуальной проблеме современной экологической биотехнологии - микробной утилизации полиароматических углеводородов (ПАУ). В рамках работы проведены: поиск и селекция штаммов ПАУ- резистентных грибов, подбор питательных сред и адаптация к ним отобранных штаммов, исследованы процессы деструкции смеси ПАУ грибами Trichoderma linorum и
Phanerochaete chrysosporium, а также процесс фотолиза смеси ПАУ.
Предложена модификация среды Ван-Итерсона для выделения и селекции грибов-деструкторов целлюлозы, резистентных к ПАУ.

2.Содержание

3.Введение..........................................................
...............................................................
3.1.Актуальность проблемы............................................................
...............................
3.2.Состояние разработки проблемы............................................................
.................
3.3.Научная новизна работы..............................................................
..............................

4.Аналитический обзор...............................................................
.....................................
4.1.Вредные ароматические вещества-аналоги компонентов древесины...........................................................
........................................
4.1.1.Химический состав и структура древесины.........................................................
4.1.1.1.Целлюлоза...................................................
...........................................................
4.1.1.2.Лигнин......................................................
...............................................................
4.1.1.3.Экстрактивные вещества............................................................
..........................
4.1.2.Карбонизация древесины. Процессы образования конденсированных ароматических систем..............................................................
........
4.1.3.Полиароматические соединения каменноугольной смолы.................................
4.2.Лигнин и ПАУ-разрушающие микроорганизмы......................................................
.
4.2.1.Воздействие грибов белой гнили...............................................................
.............
4.2.2.Воздействие грибов мягкой гнили...............................................................
...........
4.2.3.Действие бактерий............................................................
.........................................

5.Цели и задачи исследования........................................................
..................................

6.Патентный поиск...............................................................
................................................

7.Экспериментальная часть...............................................................
..................................
7.1.Материалы и методы..............................................................
........................................
7.1.1.Материалы.....................................................
...............................................................
7.1.1.1.Штаммы микроорганизмов.....................................................
...............................
7.1.1.2.Питательные среды...............................................................
..................................
7.1.1.3.Субстраты...................................................
..............................................................
7.1.1.4.Пробы.......................................................
.................................................................
7.1.2.Методы........................................................
.................................................................
7.1.2.1.Выделение культур микромицетов........................................................
...............
7.1.2.2.Изучение морфологических и физиолого- биохимических свойств микромицетов........................................................
....................
7.1.2.3.Отбор штаммов-деструкторов
ПАУ.................................................................
...
7.1.2.4.Твердофазное культивирование микроорганизмов............................................
7.1.2.5.Фотолитическая обработка субстратов..........................................................
.....
7.1.2.6.Определение ПАУ в твердой фазе................................................................
........
7.2.Результаты и обсуждение..........................................................
...................................
7.2.1.Направленный поиск микромицетов-деструкторов
ПАУ.....................................
7.2.2.Микробная деструкция смеси
ПАУ.................................................................
.........
7.2.3.Применение облучения ( (=257,3 нм ) для предобработки
ПАУ-содержащих субстратов..........................................................
...................................
7.2.4.Происхождение микроорганизмов-деструкторов
ПАУ........................................
7.2.5.Анализ возможности создания систем по утилизации твердых ПАУ-содержащих отходов.............................................................
......................

8.Стандартизация....................................................
................................................................

9.Охрана труда и окружающей среды...............................................................
..................
9.1.Характеристика опасных и вредных производственных факторов..........................
9.2.Пожаробезопасность..............................................
........................................................
9.3.Санитария и гигиена.............................................................
.............................................
9.4.Безопасная работа в лаборатории.........................................................
.........................
9.5.Меры первой помощи при несчастных случаях в лаборатории................................
9.6.Охрана окружающей среды...............................................................
.............................

10.Технико-экономическая оценка результатов исследования......................................
10.1.Анализ возможности реализации результатов исследования..................................
10.1.1.Сегментация рынка...............................................................
......................................
10.1.2.Позиционирование товара..............................................................
...........................
10.2.Расчет затрат на проведение исследовательской работы.......................................
10.2.1.Расчет текущих затрат..............................................................
.................................
10.2.2.Расчет затрат на проведение дополнительных работ............................................

11.Выводы и предложения.........................................................
..........................................

12.Список использованной литературы..........................................................
............

3.Введение

3.1.Актуальность проблемы

Интенсивное развитие химической и обрабатывающей промышленности привело к интенсивному накоплению в природных биоценозах значительных количеств токсичных веществ, что, в свою очередь, обусловило развитие исследований в области охраны окружающей среды. Ведущее значение в изучении проблемы экологической безопасности играет биотехнология, так как все основные реакции детоксикации или частичной химической модификации токсичного субстрата связаны с метаболической активностью микроорганизмов.

Вместе с тем, в решении экологических проблем до последнего времени (5-7 лет назад) доминировало традиционное направление- мониторинг объектов окружающей среды и определение ПДК экотоксикантов. Сегодня ведутся работы по использованию штаммов- деструкторов экотоксикантов в очистных сооружениях /1/, но вопросы биодеградации токсичных веществ непосредственно в природных биоценозах (биоремедиации) и создания промышленных технологий, позволяющих очищать природные ландшафты от техногенных загрязнений разработаны недостаточно.

Среди веществ-экотоксикантов полиароматические соединения занимают одно из первых мест по урону, наносимому окружающей среде.
Спектр этих веществ чрезвычайно разнообразен. Их утилизация сводится в основном к захоронению на специальных полигонах.
Токсичность, канцерогенность и мутагенность этих веществ общеизвестна /2/.

Все эти вещества имеют в своей структуре бензольное кольцо, которое содержится в природном полимере лигнине, являющимся, наряду с целлюлозой, одним из основных компонентов древесины. Показано
/3/, что почвенные микроорганизмы способны разрушать лигнин и размыкать, входящее в его структуру, бензольное кольцо. Вполне возможно, что некоторые из этих микроорганизмов, в процессе селекции могут приобрести способность утилизировать ПАУ качестве косубстратов или единственных источников углерода и энергии.

В этой связи представляется перспективной селекция древоразрушающих микроорганизмов в направлении создания штаммов- деструкторов ароматических экотоксикантов, способных разрушать эти вещества в природных биоценозах и промышленных очистных сооружениях.

3.2.Состояние разработки проблемы

В России и СНГ: В России и СНГ (в основном на Украине) активно ведутся работы по поиску штаммов-деструкторов отходов коксохимической промышленности /4/. Изучаются молекулярно- биологические аспекты деструкции ПАУ. Следует отметить, что большинство работ выполнено с использованием бактерий рода
Pseudomonas. Сведений об использовании грибов в процессах детоксикации в отечественной литературе очень мало. Процессам биоремедиации техногенно загрязненных территорий так же не уделяется должного внимания (из за мягкого экологического законодательства).

В других странах: Анализ доступной литературы показал, что в
США и Европе (особенно в ФРГ) ведутся многочисленные исследования по биодеградации полиароматических экотоксикантов непосредственно в природных биоценозах. /5-7/. Можно выделить следующие подходы к решению проблемы, в свете которых ведутся разработки:

1.В почву единовременно или через определенные интервалы вносится суспензия микроорганизмов, которые разлагают вещества- загрязнители.

2.В почву вносится специальная питательная среда, содержащая азот, фосфор, микроэлементы и стимуляторы роста микроорганизмов. В состав смеси входят добавки, способствующие солюбилизации гидрофобных соединений. При использовании таких сред почвенная микрофлора разлагает экотоксиканты значительно быстрее.
Исследователи ФРГ активно разработывают это направление /8/.