Cite this article as:

Плешакова . . ИНТРОДУКЦИЯ НЕФТЕОКИСЛЯЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЗАГРЯЗНЁННУЮ ПОЧВУ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ. Izvestiya of Saratov University. New series. Series: Chemistry. Biology. Ecology, 2011, vol. 11, iss. 2, pp. 102-?.


Heading: 
UDC: 
579.6:631.46:504

ИНТРОДУКЦИЯ НЕФТЕОКИСЛЯЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЗАГРЯЗНЁННУЮ ПОЧВУ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Abstract

В обзорной статье суммированы сведения о микроорганизмах-
деструкторах нефтяных углеводородов, биопрепаратах, исполь-
зуемых для ремедиации нефтезагрязнённых почв. Рассмотрены
спорные вопросы, связанные с применением технологии биоауг-
ментации, обобщены результаты многочисленных исследований,
доказывающих целесообразность интродукции в загрязнённую
почву селекционированных нефтеокисляющих микроорганизмов.
 

References

1. Почвы мегаполисов, их экологическая оценка, ис-
пользование и создание (на примере г. Москвы) /
В. И. Савич, Ю. В. Федорин, Е. Г. Химина и др. М.,
2007. 660 с.
2. Eurosoil 2008: soil – society – environment / Eds.
W. H. Blum, M. H. Gerzabek, M. Vodrazka. Vienna,
2008. 400 p.
3. Садовникова Л. К., Орлов Д. С., Лозановская И. Н. Эко-
логия и охрана окружающе й среды при химическом
загрязнении. М., 2006. 335 с.
4. Арзамасцев А. П. Основы экологии и охрана природы.
М., 2008. 416 с.
5. Пиковский Ю. И., Геннадиев А. Г., Чернянский C. C.,
Сахаров Г. Н. Проблема диагностики и нормирования
загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Поч-
воведение. 2003. № 9. С. 1132–1140.
6. Габбасова И. М., Хазиев Ф. Х., Сулейманов Р. Р. Оценка
состояния почв с давними сроками загрязнения сырой
нефтью после биологической рекультивации // Почво-
ведение. 2002. № 10. С. 1259–1273.
7. Radwan S. Microbiology of oil-contaminated desert
soils and coastal areas in the Arabian Gulf Region // Soil
biology. Microbiology of extreme soils / Eds. P. Dion,
C. S. Nautiyal. Berlin, 2008. Р. 275–298.
8. Коронелли Т. В. Принципы и методы интенсификации
биологического разрушения углеводородов в окру-
жающей среде // Прикл. биохим. и микробиол. 1996.
Т. 32, № 6. С. 579–586.
9. Röling W. F. M., Milner M. G., Jones D. M., Fratepietro F.,
Swannell R. P. J., Daniel F., Head I. M. Bacterial community
dynamics and hydrocarbon degradation during
a fi eld-scale evaluation of bioremediation on a mudfl at
beach contaminated with buried oil // Appl. and Environ.
Microbiol. 2004. Vol. 70, №5. P. 2603−2613.
10. Aldrett S., Bonner J. S., McDonald T. J., Mills M. A.,
Autenrieth R. L. Degradation of crude oil enhanced by
commercial microbial cultures // Proc. Intern. oil spill
conf. Amer. Petrol. Inst. 1997. P. 995–996.
11. Янкевич М. И. Формирование ремедиационных био-
ценозов для снижения антропогенной нагрузки на
водные и почвенные экосистемы : автореф. дис. …
д-ра биол. наук. М., 2002. 50 с.
12. Wilkinson S., Nicklin S., Faul J. L. Biodegradation of fuel
oils and lubricants: soil and water bioremediation options
// Bionransformations: Bioremediation technology for
health and environmental protection / Eds. V. P. Singh,
R. D. Stapleton. Elsevier Science, 2002. P. 69–100.
13. Vinas M., Grifoll M., Sabate J., Solanas A.M. Biodegradation
of a crude oil by three microbial consortia of different
origins and metabolic capabilities // J. Industrial Microbiol.
and Biotechnol. 2002. Vol. 28. P. 252–260.
14. Leahy J. G., Colwell R. R. Microbial degradation of hydrocarbons
in the environment // Microbiоl. Rev. 1990.
Vol. 54. P. 305–315.
15. Churchill S. A., Harper J. P., Churchill P. F. Isolation and
characterization of a Mycobacterium species capable of
degrading three- and four-ring aromatic and aliphatic
hydrocarbons // Appl. Environ. Microbiol. 1999. Vol. 65.
P. 549–552.
16. Allard A.-S., Neilson A. H. Bioremediation of organic
waste sites: A critical review of microbiological aspects
// Intern. Biodeteriorat. and Biodegradation. 1997. Vol. 39,
№ 4. P. 253–285.
17. Sabate J., Grifoll M., Vinas M., Solanas A. M. Isolation
and characterization of a 2-methylphenantrene utilizing
bacterium: identifi cation of ring cleavage metabolites //
Appl. Microbiol. Biotechnol. 1999. Vol. 52. P. 704–712.
18. Casellas M., Grifoll M., Sabate J., Solanas A.M. Isolation
and characterization of a 9-fl uorenoned-degrading
bacterial strain and its role in synergistic degradation
of fl uorine by a consortium // Can. J. Microbiol. 1998.
Vol. 44. P. 734–742.
19. Ягафарова Г. Г., Скворцова И. Н. Новый нефтеокис-
ляющий штамм бактерий Rhodococcus erythropolis
// Прикл. биохим. и микробиол. 1996. Т. 32, № 2.
С. 224–227.
20. Алехин В. Г., Фахрутдинов А. И., Малышкина Л. А.,
Ситников А. В., Емцев В. Т., Хотянович А. В. Сравни-

тельная эффективность деструкции нефтепродуктов
различными биопрепаратами при разных уровнях
загрязнения торфогрунтов // Биологические ресурсы
и природопользование : сб. науч. тр. Нижневартовск,
1999. Вып. 3. С. 96–106.
21. Щеблыкин И. Н., Бирюков В. В., Стехновская Л. Д., Бар-
бот В. С., Биттеева М. Б., Боев Ю. В., Лобов Ю. А., Раз-
живин А. В. Технология олеоворин – биологический
способ обезвреживания нефтезагрязненных осадков
поверхностных сточных вод // Новые технологии для
очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и
утилизации нефтешламов : тез. докл. Междунар. конф.
М., 2001. С. 166–167.
22. Мурыгина В. П., Калюжный С. В. Применение био-
препарата-нефтедеструктора «Родер» в северных
регионах России // Проблемы биодеструкции техно-
генных загрязнителей окружающей среды : материалы
междунар. конф. Саратов, 2005. С. 82–83.
23. Пономарева Л. В., Крунчак В. Г., Торгованова В. А.,
Цветкова Н. П., Осипов А. И. Биоремедиация нефте-
загрязненной почвы с использованием биопрепарата
«БИОСЭТ» и пероксида кальция // Биотехнология.
1998. № 1. С. 79–84.
24. Сидоров Д. Г., Борзенков И. А., Ибатуллин Р. Р., Миле-
хина Е. И., Храмов И. Т., Беляев С. С., Иванов М. В. По-
левой эксперимент по очистке почвы от нефтяного
загрязнения с использованием углеводородокисляю-
щих микроорганизмов // Прикл. биохим. и микробиол.
1997. Т. 33, № 5. С. 497–502.
25. Ильина А., Кастилю Санчес М. И., Винареаль
Санчес Х. А., Рамирес Эскивель Г., Кандэлас Рамирес Х.
Получение препарата на основе бактерий, выделенных
из почвы, для биоремедиации нефтяных загрязнений
// Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2003. Т. 44,
№ 1. С. 88–91.
26. Логинов О. Н., Нуртдинова Л. А., Бойко Т. Ф., Чет-
вериков С. П., Силищев Н. Н. Оценка эффективности
нового биопрепарата «Ленойл» для ремедиации неф-
тезагрязненных почв // Биотехнология. 2004. № 1.
С. 77–82.
27. Okerentugba P. O., Ezeronye O. U. Petroleum degrading
potentials of single and mixed microbial cultures isolated
from rivers and refi nery effl uent in Nigeria // Afric. J.
Biotechnol. 2003. Vol. 2, № 9. P. 288–292.
28. Vogel T. M. Bioaugmentation as a soil bioremediation
approach // Curr. Opinion in Biotechnol. 1996. Vol. 7.
Р. 311–316.
29. Pritchard P. H. Use of inoculation in bioremediation //
Curr. Opinion in Biotechnol. 1992. Vol. 3. Р. 232–243.
30. Никитина Е. В., Якушева О. И., Гарусов А. В., Наумо-
ва Р. П. Биоремедиация отходов нефтехимического
производства с использованием компостирования //
Биотехнология. 2006. № 1. С. 53–61.
31. Фахрутдинов А. И., Алехин В. Г., Малышкина Л. А.
Результаты рекультивации нефтезагрязненных тер-
риторий с применением бактериального препарата
// Наука и образование XXI века : тез. докл. Второй
окружной конф. молодых ученых ХМАО. Ч. 1. Сургут,
2001. С. 55–56.
32. Mishra S., Jyot J., Kuhad R. C., Lal B. Evalution of inoculum
addition to stimulate in situ bioremediation of oilysludge-contaminated
soil // Appl. and Еnviron. Microbiol.
2001. Vol. 67, № 4. P. 1675–1681.
33. Ouyang W., Liu H., Murygina V., Yu Y., Xiu Z., Kalyuzhnyi S.
Comparison of bio-augmentation and composting for
remediation of oily sludge: A fi eld-scale study in China //
Process Biochem. 2005. Vol. 40. P. 3763–3768.
34. Philp J. C., Kuyukina M. S., Ivshina L. B., Dunbar S. A.,
Christofi N., Lang S., Wray V. Alkanotrophic Rhodococcus
ruber as a biosurfactant producer // Appl. Microbiol.
Biotechnol. 2002. Vol. 59. P. 318–324.
35. Banat I. M. Biosurfactant production and possible uses
in microbial enhanced oil recovery and oil pollution
remediation: a review // Bioresource Technol. 1995.
Vol. 51. P. 1–12.
36. Кузьмина Л. Ю., Актуганов Г. Э. Аэробные спорообра-
зующие бактерии – продуценты биоэмульгаторов для
процессов биоремедиации // Вестн. ОГУ. Проблемы
экологии Южного Урала : материалы IV Всерос. науч.-
практ. конф. Ч. III. 2009. C. 456–458.
37. Gemmell R. T., Knowles C. J. Utilisation of aliphatic compounds
by acidophilic heterotrophic bacteria. The potential
for bioremediation of acidic wastewaters contaminated
with toxic organic compounds and heavy metals // FEMS
Microbiol. Lett. 2000. Vol. 192. P. 185–190.
38. Whyte L. G., Hawari J., Zhou E., Bourbonniere L.,
Inniss W. E., Greer C. W. Biodegradation of variable-chainlength
alkanes at low temperatures by a psychrotrophic
Rhodococcus sp. // Appl. and Environ. Microbiol. 1998.
Vol. 64, № 7. Р. 2578–2584.
39. Ковальчук Л. В., Алехин В. Г., Фахрутдинов А. И. Сти-
муляция микрофлоры углеводородозагрязненных почв
консорциумом нефтеокисляющих микроорганизмов //
Биология: Теория, практика, эксперимент : материалы
междунар. науч. конф., посвящ. 100-летию со дня
рождения д-ра биол. наук, проф. Е. В. Сапожниковой.
Саранск, 2008. Кн. 2. С. 213–216.
40. Хомякова Д. В., Ботвинко И. В., Нетрусов А. И. Вы-
деление психроактивных углеводородокисляющих
бактерий из нефтезагрязненных почв // Прикл. биохим.
и микробиол. 2003. Т. 39, № 6. С. 661–664.
41. Андреева И. С., Емельянова Е. К., Загребельный С. Н.,
Олькин С. Е., Резникова И. К., Репин В. Е. Психрото-
лерантные штаммы-нефтедеструкторы для биореме-
диации почв и водной среды // Биотехнология. 2006.
№ 1. С. 43–52.
42. Bento F. M., Camargo F., Okeke B., FrankenbergerJunior
W. Bioremediation of soil contaminated by diesel
oil // Brazil. J. Microbiol. 2003. Vol. 34. P. 17–20.
43. Тен Хак Мун, Кириенко О. А., Имранова Е. Л. Влияние
фотосинтезирующих бактерий и компоста на дегра-
дацию нефтепродуктов в почве // Прикл. биохим. и
микробиол. 2004. Т. 40, № 2. С. 214–219.
44. Рахимова Э. Р., Осипова А. Л., Зарипова С. К. Очистка
почвы от нефтяного загрязнения с использованием
денитрифицирующих углеводородокисляющих микро-
организмов // Прикл. биохим. и микробиол. 2004.
Т. 40, № 6. С. 649–653.

45. Градова Н. Б., Горнова И. Б., Эддауди Р., Салина Р. Н.
Использование бактерий Azotobacter при биореме-
диации нефтезагрязненных почв // Прикл. биохим. и
микробиол. 2003. Т. 39, № 3. С. 318–321.
46. Стом Д. И., Потапов Д. С., Балаян А. Я., Матвеева О. Н.
Трансформация нефти в почве микробиологическим
препаратом и дождевыми червями // Почвоведение.
2003. № 3. С. 359–361.
47. Драчук С. В. Фотогетеротрофные пурпурные бактерии
в почвах, загрязнённых углеводородами : автореф. дис.
… канд. биол. наук. Тюмень, 2004. 17 с.
48. Алексеева Т. П., Бурмистрова Т. И., Терещенко Н. Н.,
Стахина Л. Д., Панова Н. Н. Перспективы использо-
вания торфа для очистки нефтезагрязненных почв //
Биотехнология. 2000. № 1. С. 58–64.
49. Obuekwe C. O., Al-Muttawa E. M. Self-immobilized bacterial
cultures with potential for application as ready-to-use
seeds for petroleum bioremediation // Biotechnol. Lett.
2001. № 23. P. 1025–1032.
50. Коваленко Г. А., Перминова Л. В., Чуенко Т. В., Ивши-
на И. Б., Куюкина М. С., Рычкова М. И., Филп Дж. К.
Углеродсодержащие макроструктурированные кера-
мические носители для адсорбционной иммобилиза-
ции ферментов и микроорганизмов. Иммобилизация
нерастущих клеток дрожжей и растущих клеток
алканотрофных родококков // Биотехнология. 2006.
№ 1. С. 76–83.
51. Назарько М. Д., Романова К. Н. Трансферные тех-
нологии в биоремедиации нефтезагрязненных почв
// Вестн. ОГУ. Проблемы экологии Южного Урала :
материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. Ч. III. 2009.
C. 469–470.
52. Romantschuk M., Sarand I., Petänen T., Peltola R.,
Jonsson-Vihanne M., Koivula T., Yrjälä K., Haahtela K.
Means to improve the effect of in situ bioremediation of
contaminated soil: an overview of novel approaches //
Environ. Pollut. 2000. Vol. 107. P. 179–185.
53. Trindade P. V. O., Sobral L. G., Rizzo A. C. L., Leite S. G. F.,
Lemos J. L. S., Millioli V. S., Soriano A.U. Evalution of
the biostimulation and bioaugmentation techniques in
the bioremediation process of petroleum hydrocarbons
contaminated soil. URL: http: ipec.utulsa.edu/lpec/
Conf 2002.
54. Gallego J. L. R., Loredo J., Llamas J. F., Vazquez F.,
Sanchez J. Bioremediation of diesel-contaminated soils:
Evaluation of potential in situ techniques by study of
bacterial degradation // Biodegradation. 2001. Vol. 12.
P. 325–335.
55. Jorgensen K. S., Puustinen J., Suortti A.-M. Bioremediation
of petroleum hydrocarbon-contaminated soil by
composting in biopiles // Environ. Pollut. 2000. Vol. 107.
P. 245–254.
56. Маркарова М. Ю. Использование углеводородокисляю-
щих бактерий для восстановления нефтезагрязненных
земель в условиях Крайнего Севера : автореф. дис. …
канд. биол. наук. Пермь, 1999. 26 с.
57. Veen J. A. van, Overbeek L. S. van, Elsas J. D. van. Fate
and activity of microorganisms introduced into soil //
Microbiol. Molecular Biol. Rev. 1997. Vol. 61. Р. 121–135.
58. Ермоленко З. М., Холоденко В. П., Чугунов В. А., Жир-
кова Н. А., Расулова Г. Е. Биологическая характеристика
штамма микобактерий, выделенного из нефти Ухтин-
ского месторождения // Микробиология. 1997. Т. 66,
№ 5. С. 650–654.
59. Семенов А. М., Куличевская И. С., Халимов Э. М.,
Гузев В. С., Паников Н. С. Лабораторные тесты для
оптимизации интродукции в почву микроорганизмов-
деструкторов нефти // Прикл. биохим. и микробиол. 1998.
Т. 34, № 5. С. 576–582.
60. Сваровская Л. И., Алтунина Л. К. Активность почвен-
ной микрофлоры в условиях нефтяных загрязнений //
Биотехнология. 2004. № 3. С. 63–69.
61. Newby D. T., Gentry T. J, Pepper I. L. Soil microbial
population dynamics following bioaugmentation with a
3-chlorobenzoate-degrading bacterial culture. Bioaugmentation
effects on soil microorganisms // Appl. and Environ.
Microbiol. 2000. Vol. 66, № 8. Р. 3399–3407.
62. Соловьев В. И., Пушкина В. А., Кожанова Г. А., Гудзен-
ко Т. В. Медицинские аспекты и санитарно-гигиеническая
оценка бактериальных препаратов, применяемых для
борьбы с нефтяным загрязнением водоемов // Вода и
здоровье : сб. науч. ст. Одесса, 2001. С. 195–200.
63. Hamamura N., Olson S. H., Ward D. M., Inskeep W. P.
Microbial population dynamics associated with crudeoil
biodegradation in diverse soils // Appl. and Environ.
Microbiol. 2006. Vol. 72, № 9. P. 6316–6324.
64. Theim S. M., Krumme M. L., Smith R. L., Teidje J. M.
Use of molecular techniques to evaluate the survival of
a microorganism injected into a aquifer // Appl. Environ.
Microbiol. 1994. Vol. 60. Р. 1059–1067.
65. Wenderoth D. F., Rosenbrock P., Abraham W. R.,
Pieper D. H., Hofl e M. G. Bacterial community dynamics
during biostimulation and bioaugmentation experiments
aiming at chlorobenzene degradation in groundwater //
Microb. Ecol. 2003. № 6. P. 137–148.
66. Нечаева И. А., Филонов А. Е., Ахметов Л. И., Пунтус И. Ф.,
Боронин А. М. Стимуляция микробной деструкции
нефти в почве путем внесения бактериальной ассоци-
ации и минерального удобрения в лабораторных и по-
левых условиях // Биотехнология. 2009. № 1. С. 64–70.
67. Jansson J. K., Björklöf K., Elvang A. M., Jørgensen K. S.
Biomarkers for monitoring effi cacy of bioremediation by
microbial inoculants // Environ. Pollut. 2000. Vol. 107.
Р. 217–223.
68. Cunningham C. J., Philp J. C. Comparison of bioaugmentation
and biostimulation in ex situ treatment of diesel
contaminated soil // Contamination & Reclamation. 2000.
Vol. 8, № 4. Р. 261–269.
69. Иванова Е. С., Есикова Т. З., Гафаров А. Б., Шкид-
ченко А. Н. Мониторинг интродуцированных микро-
организмов-нефтедеструкторов в открытых системах
// Биотехнология. 2006. № 3. С. 74−78.