Содержание к диссертации
Введение
1 Фотолюминесцентные полимерные пленки — светофильтры лучистой энергии (литературный обзор) 8
1.1 Полисветановый эффект 11
1.2 Фитохромная система регуляции микроорганизмов 13
1.2.1 Светопреобразующая способность почв 17
1.3 Биодеградация нефти в почве 18
1.3.1 Углеводородокисляющие микроорганизмы 23
1.4 Микробиологическое окисление индивидуальных углеводородов нефти 25
1.4.1 Окисление алифатических углеводородов 27
1.4.2 Окисление алициклических углеводородов 31
1.4.3 Окисление ароматических углеводородов 33
1.5 Ферментативная активность нефтезагрязненных почв 39
1.5.1 Дегидрогеназная и каталазная активность 39
1.5.2 Фенолоксидазы 40
1.5.3 Активность уреазы 41
1.6 Методы рекультивации нефтезагрязненных почв 42
1.6.1 Основные подходы и роль процессов биоремедиации в восстановлении нефтезагрязненных почв 45
2 CLASS Материалы и метод CLASS ы 52
2.1 Используемые объекты 52
2.2 Методика постановки эксперимента 52
2.3 Методы исследования 56
2.4 Статистическая обработка результатов экспериментов 64
3 Влияние нефтяного загрязнения на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры 65
3.1 Рост почвенной аборигенной микрофлоры при разной концентрации нефтяного загрязнения 65
з 3.2 Процессы биодеградации в почве при разной концентрации нефтезагрязнения 68
4 Влияние покрытия почвы светокорректирующими пленками на аборигенную почвенную микрофлору 72
4.1 Влияние светокорректирующих пленок на микрофлору чистой почвы в полевых условиях 72
4.2 Процессы био деструкции углеводородов нефти в почве, закрытой светокорректирующими пленками марки ФЕ, ОЛ, Л-50 и пленкой ФЕ товарного образца 74
4.3 Биодеструкция углеводородов нефти в почве с применением светокорректирующих пленок в условиях лабораторного эксперимента 92
4.4 Процессы биодеструкции углеводородов нефти в почве под влиянием УФ облучения, прошедшего через фотолюминесцентные пленки 97
4.5 Процессы биохимического окисления УВ нефти в почве под влиянием красного монохроматического света 104
4.6 Биодеструкция углеводородов нефти в жидкой среде с применением светокорректирующей пленки 111
4.7 Биодеградация углеводородов нефти с применением фотолюминесцентной пленки в комплексе с органическими и минеральными удобрениями 115
4.7.1 Биотрансформация нефтяного загрязнения с применением светокорректирующей пленки и органического питательного субстрата 116
4.7.2 Биодеструкция нефтяного загрязнения с применением светокорректирующей пленки и минерального удобрения 120
Выводы 128
Список использованной литературы 129
- Окисление алициклических углеводородов
- Методика постановки эксперимента
- Рост почвенной аборигенной микрофлоры при разной концентрации нефтяного загрязнения
- Биодеструкция углеводородов нефти в жидкой среде с применением светокорректирующей пленки
Введение к работе
Нефть и нефтепродукты являются одними из основных загрязнителей окружающей среды и, в первую очередь, почвы [1]. Попадая в почву, нефтепродукты ухудшают общую экологическую обстановку, существенно изменяя агрофизические и агрохимические свойства почв [2]. Они оказывают токсичное действие на высшие растения, вызывают замедление развития, а при высоких концентрациях и гибель живых организмов почвы [3]. В связи с этим, разработка способов очистки нефтезагрязненных почв — одна из важнейших задач при решении проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду [4].
Микробиологическая ремедиация (биорекультивация) является наиболее экономически выгодной и экологически безопасной по сравнению с остальными способами рекультивации (выжигание, взрывной способ, засыпка чистым грунтом) [5]. Под биорекультивацией подразумевается активизация аборигенной почвенной микрофлоры, сформировавшейся в условиях нефтяного разлива, а так же внесение специально разработанных биопрепаратов, при концентрации загрязнений свыше 10% [6]. Разложение нефти и нефтепродуктов в почве в естественных условиях — процесс биохимический. Интенсивность деградации нефти находится в прямой зависимости от биологической (ферментативной) активности почвы, общего количества почвенной микрофлоры и ее физиологической активности. В настоящее время существует множество технологий рекультивации, основанных на углеводородокисляющей активности микроорганизмов. В основе их лежит интродукция в почву или стимуляция углеводородокисляющей аборигенной микрофлоры внесением комплекса минеральных удобрений, сорбентов, поверхностно-активных веществ (ПАВ) и ряд агротехнических мероприятий [7]. Эти меры направлены на улучшение воздушного, водного и минерального режима почвы. Кроме того, улучшение температурного и водного режима почвы возможно при использовании пленочных покрытий.
Особое внимание в последние годы привлекают светокорректирующие полимерные материалы, содержащие в своем составе фотолюминофоры и применяющиеся в качестве эффективных селективных фильтров электромагнитного излучения солнца [8]. Влиянию пленок на жизнедеятельность растений посвящено достаточное количество работ [9, 10, 11, 12]. Использование таких пленок приводит к эффекту ускорения процессов жизнедеятельности растений и повышению их хозяйственной продуктивности [13]. Поэтому представлялось интересным исследовать возможность применения светокорректирующих пленочных покрытий для стимуляции биохимического окисления нефтяного загрязнения в почве.
Цель работы: Разработать научные основы метода биоремедиации
нефтезагрязненных территорий с применением аборигенной
углеводородокисляющей микрофлоры и светокорректирующих полимерных пленок.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:
исследовать рост почвенной аборигенной микрофлоры при разной концентрации нефтяного загрязнения;
установить влияние светокорректирующих пленок на рост и углеводородокисляющую активность почвенной микрофлоры в лабораторных и полевых условиях;
изучить влияние УФ-излучения, трансформированного
светокорректирующими пленками, и красного излучения спектра люминесценции светокорректирующей пленки на рост и ферментативную активность микрофлоры нефтезагрязненной почвы;
установить эффект применения светокорректирующей пленки при микробной деградации нефтяного загрязнения в жидкой среде;
исследовать совместное влияние светокорректирующей пленки и минеральных и органических удобрений на биодеструкцию углеводородов (УВ) нефти в почве.
Научная новизна. Нами впервые показана возможность интенсификации биохимического окисления УВ нефти в почве при использовании светокорректирующих полимерных пленок, что проявляется в увеличении численности углеводородокисляющей (УОБ) группы микроорганизмов в 15-30 раз и росте ее ферментативной активности в 2-А раза в полевых и лабораторных условиях.
Впервые экспериментально установлена эффективность применения светокорректирующей пленки в комплексе с минеральными и органическими удобрениями в процессах биодеградации нефтяных загрязнений.
Впервые исследовано влияние на микрофлору нефтезагрязненной почвы
длинноволнового УФ-излучения (365 нм), трансформированного
светокорректирующими пленками.
Впервые показана интенсификация биохимического окисления нефти (роста численности и ферментативной активности микрофлоры) при облучении красным монохроматическим светом, соответствующим спектру люминесценции светокорректирующей пленки (615 нм).
Практическая значимость работы. Разработаны теоретические основы и показана перспективность нового биотехнологического высокоэкологичного метода очистки и биорекультивации нефтезагрязнённых территорий с использованием светокорректирующей пленки в качестве укрывного материала. Полученные результаты указывают на большие перспективы одновременного использования светокорректирующих пленок совместно с минеральными и органическими стимулирующими субстратами в процессе биоремедиации нефтезагрязнений.
Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке фонда Бортника (проект № 5208р/7638).
Работа изложена на 147 страницах, содержит 50 рисунков, 21 таблицу; состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методик исследований, двух глав экспериментальных результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы, включившего 193 наименования. Во введении
обоснована актуальность исследования, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы. В первой главе изложен обзор литературы, в котором представлены основные механизмы биодеградации УВ нефти разного строения. Проведена оценка эффективности различных способов очистки почв от нефти и нефтепродуктов. Изложен научный обзор теоретических исследований, лабораторных экспериментов и промыслового опыта по способам рекультивации почв от нефтяных загрязнений. Обобщены данные по созданию, методам получения и применения светокорректирующих пленок, как светофильтров лучистой энергии солнца. Также описана суть «полисветанового» эффекта и приведены данные о существовании у микроорганизмов фитохромной системы регуляции. Во второй главе описаны объекты и методы исследований. Основные результаты, работы представлены в 3 и 4 главах, посвященных изучению влияния углеводородов нефти, загрязняющих почву, на окислительную активность аборигенной почвенной микрофлоры; изучению процессов биодеструкции углеводородов нефти в почве с применением светокорректирующих пленок в полевых и лабораторных условиях. Также применение светокорректирующих пленок в комплексе с минеральными и органическими удобрениями.
Окисление алициклических углеводородов
На основании факта бактериального разложения нефти с большим числом нафтеновых углеводородов, в работе [92] был сделан вывод о микробиологическом окислении нафтенов. Позднее, обобщая накопившиеся данные, Э. Бирштехер отнес циклогексан, метилциклогексан,
1,3-диметилциклогексан, 1,3,4-триметилциклогексан и декалин к циклопарафинам, способным поражаться бактериями. В его обзорном труде подчеркивается, что нафтеновые углеводороды очень легко окисляются бактериями и плесневыми грибами, какой-либо алифатический заместитель в кольце еще более способствует лабильности молекулы. Что, касается механизма микробного окисления нафтенов, то, по предположению Э. Бирштехера, начальной ступенью является образование диолов. Последующие исследования [96] показали, что бактерии способны окислять декалин и тетралин.
Позднее [97] была выделена чистая культура Pseudomonas aeruginosae, окисляющая циклогексан. Этот микроорганизм, разлагая субстрат, в качестве первого продукта обмена образует гидроперекись, которая может накапливаться в таких больших количествах, что будет тормозить развитие микроба. При нормальном ходе процесса окисления продуктами превращения гидроперекиси являются валериановая, муравьиная и адипиновая кислоты, которые, включаясь в обмен веществ микроорганизма, обеспечивают и поддерживают его рост и развитие, а тем самым дальнейшее окисление субстрата.
Здесь налицо биологическая цепная реакция, схема которой выглядит следующим образом:
Механизм окисления, насыщенных циклических углеводородов, таких, как циклогексан и его алкилзамещенные, декалин, изучен еще недостаточно полно. Высказано предположение [98], что факт включения конечного продукта окисления циклогексана и декалина - адипиновой кислоты в метаболизм микроба, дает возможность формально, провести аналогию с микробиологическим окислением бензола, где конечным продуктом оказывается также адипиновая кислота, поддерживающая в качестве метаболита цепной процесс.
Опытами обнаружено, что многие циклопарафины и циклоолефины легко окисляются почвенными бактериями, постоянно присутствующими в пылевых частицах воздуха [99]. Авторы утверждают, что при этом происходит окисление продукта, но не прирост микробной массы. Однако непрерывность, процесса не нарушается, поскольку нет недостатка в постоянном притоке микрофлоры вместе с воздухом.
Ароматические углеводороды разлагаются микроорганизмами, но лишь в редких случаях они могут быть для микробов единственными источниками углерода и энергии. Отсюда следует вывод, что ароматические углеводороды гораздо устойчивее к микробиологическому окислению, чем парафины и нафтены, Если в условиях эксперимента можно сравнительно легко добиться начальной гидратации молекулы с последующим разрывом кольца, то на практике частичное окисление ароматических углеводородов происходит лишь за счет боковых цепей.
Тем не менее, вопросам микробиологической трансформации ароматических углеводородов в специальной литературе уделяется большое внимание. Окисление ароматических углеводородов при культивировании различных микроорганизмов наблюдали многие исследователи, но метаболическую активность культур начали подробно изучать лишь в последнее десятилетие. При этом многоядерные ароматические углеводороды, такие, как антрацен и фенантрен, изучались более интенсивно, чем одноядерные, что объясняется сравнительной легкостью биологического окисления первых.
Хотя окисление ароматических углеводородов детально еще не изучено, все же микробиологическое разложение соединений, которые по предположениям являются промежуточными продуктами, исследовано весьма обстоятельно. При этом показано, что микроорганизмы осуществляют распад ароматических углеводородов до конечного продукта — алифатических кислот, включающихся в метаболизм микробной клетки по циклу Кребса (т.е. циклу трикарбоновых кислот).
Способностью окислять бензол обладают лишь немногие микроорганизмы, в том числе виды Nocardia, Pseudomonas, Mycobacterium, Micrococcus. При окислении бензола различными микроорганизмами каждый раз в качестве первичного продукта его превращения выделяли пирокатехин [80].
Методика постановки эксперимента
В работе использовали светокорректирующие пленки трех марок, показавшие хорошие результаты, при биологическом тестировании растений, выращиваемых под ними: ФЕ, ОЛ, Л-50 опытно-промышленного образца, а также пленку ФЕ товарного образца (таблица 2.1). Все пленки получены из одной базовой марки полиэтилена высокого давления 153003-03 (ПЭВД) одинаковых технологических параметров (ширина рукава 500 мм, толщина 0.12 мм).
Полевые эксперименты. Эксперименты по влиянию солнечного света, прошедшего через светокорректирующие пленки, на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры в естественных условиях проводили в летний и осенний периоды. Для этого использовали лизиметры, которые представляют собой участки почвы, строго ограниченные деревянной рамкой размером 72x36x30 см. Почва серая, лесная, суглинистая. Опытные лизиметры с чистой и нефтезагрязненной почвой закрывали подвижными рамками, затянутыми светокорректирующими полиэтиленовыми пленками, контрольные — полиэтиленовой пленкой (ПЭВД). Лабораторные опыты. Опыты по влиянию света, прошедшего через светокорректирующие пленки, на численность и оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры проводили в контролируемых лабораторных условиях. В лабораторных экспериментах применяли универсальный нейтральный грунт «Гарант» (производство ПК Темп-2, Томская область, Россия). Грунт, загрязненный нефтью и закрытый светокорректирующими пленками, помещали в специальные стерильные емкости размером 40x30x10 см.
В первом опыте источниками освещения служили: люминесцентная лампа ЛБ-40 (спектр лампы 380-710 нм), интенсивность облучения 29 Вт/м и УФ лампа «PHILIPS BLACK LIGHT», моделирующая УФ часть солнечного спектра с максимумом излучения 365 нм, мощностью 9 Вт, интенсивность облучения 4 Вт/м . Режим облучения - 6 часов в сутки, продолжительность эксперимента 30 суток при температуре 18-20 С.
Во втором опыте грунт, закрытый светокорректирующими пленками, облучали УФ светом. Режим облучения — 6 часов в сутки. Продолжительность эксперимента 45 суток при температуре 18-20 С.
В третьем опыте чистый и нефтезагрязненный грунт облучали красным монохроматическим светом. Для освещения почвы использовали красный светодиод с длиной волны 615 нм, соответствующий спектру люминесценции светокорректирующей пленки. В качестве контроля использовали лампу дневного света ЛБ-40. Продолжительность облучения 6 часов в сутки. Эксперименты проводили в течение 30 суток, при температуре 18-20 С. Загрязнение почвы проводили искусственно. Для этого брали почву, просеивали через сито, взвешивали и вносили нефть в количестве 50 г/кг. В опыте с применением светокорректирующих пленок и подкормок нефть вносили в количестве 60 г/кг почвы. Все тщательно перемешивали. Почву увлажняли до 50 % от полной влагоемкости и поддерживали постоянную влажность до конца эксперимента. Для загрязнения применяли нефть Лас-Еганского месторождения Западной Сибири. Вязкость нефти ЮмПа-с; плотность 0.864 г/см3 (при 20 С) (таблица 2.2).
Применение фотолюминесцентной пленки в комплексе с минеральным и органическим удобрениями. В качестве органического питательного субстрата вносили удобрение на основе биогумуса «Радуга», ТУ 9896-016-11158098-2000, ЗАО «МНПП Фарт», Санкт-Петербург. Препарат «Радуга» содержит гуминовые вещества в концентрации 2 мл/л. Для проведения микробиологических исследований раствор препарата вносили в почву, загрязненную нефтью, тщательно перемешивали и помещали в специальные емкости по 300 г. Емкости накрывали светокорректирующей пленкой, контролем служила почва без пленки и накрытая обычной пленкой ПЭВ Д. Доза внесения питательного субстрата на 100 г почвы составляла 10 мл раствора в концентрации 5 г/л. Раствор вносили в почву на 3-й и 5-е сутки культивирования. В качестве минерального питательного субстрата вносили комплексное минеральное удобрение «Унифлор», ТУ 21 86-001-23081828-00, ЧП «Молодцов», Санкт-Петербург, содержащее, (г/л): азот (N) - 47, фосфор (Р) -32, калий (К) - 38 и микроэлементы. Полевые эксперименты проводили в летний период в течение 90 суток. Для этого лизиметры с загрязненной почвой накрывали светокорректирующей пленкой ФЕ и обычной пленкой ПЭВД. Минеральную подкормку вносили 3 раза, один раз в месяц. Доза внесения питательного субстрата на 100 г почвы составляла 10 мл раствора в концентрации 5 г/л. Контролем была загрязненная почва с применением обычной и светокорректирующей пленки без внесения подкормки.
Опыт в жидкой среде. Для опыта, проведенного в жидкой среде, использовали эксикаторы со средой Раймонда. В каждый эксикатор помещали по 300 мл среды и вносили нефть в концентрации 2 мл на 100 мл среды. В жидкую среду вносили 2 штамма углеводородокисляющих микроорганизмов рода Pseudomonas и Micrococcus, выделенных из пластовой воды Усинского месторождения. Эксикаторы закрывали светокорректирующей пленкой ФЕ. В качестве контроля использовали эксикаторы закрытые обычной пленкой ПЭВД и закрытые стеклянной крышкой, помещенные в темное место, без освещения. Источниками освещения служили люминесцентная лампа ЛБ-40 (спектр лампы 380-710 нм), интенсивность облучения 29 Вт/м и УФ лампа «PHILIPS BLACK LIGHT», моделирующая УФ часть солнечного спектра с максимумом излучения 365 нм, мощностью 9 Вт, интенсивность облучения 4 Вт/м". Режим облучения — 6 часов в сутки. Продолжительность эксперимента 30 суток при температуре 18-20 С.
Рост почвенной аборигенной микрофлоры при разной концентрации нефтяного загрязнения
Проведены экспериментальные исследования в лабораторных условиях по влиянию углеводородов нефти, загрязняющей почву, на окислительную активность аборигенной почвенной микрофлоры в процессах биодеструкции.
Разнообразие почвенной микрофлоры до загрязнения составило около 100-120 видов. В ее составе доминируют представители родов: Bacillus, Actinomyces, Proactinomyces, Sarcina, дрожжевые культуры родов Candida, Nocardia, Flavobacterium, Bacterium, Pseudomonas, Micrococcus, Miccococus, Mycobacterium, грибковая микрофлора родов Penicilium, Aspergilium, Azotobacter, Arthrobacter, Leptothrix и другие. После загрязнения почвы нефтепродуктами происходит быстрая перестройка микробиоценоза почвы, при которой преимущество получают микроорганизмы, способные усваивать углеводороды нефти в качестве единственного источника углерода. В конце эксперимента в загрязненной почве видовое разнообразие снижается, и доминируют бактерии, способные к деструкции углеводородов нефти из родов Bacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Flavobacterium и микромицеты. На рисунке 3.1 представлены фотографии некоторых представителей почвенных углеводородокисляющих микроорганизмов.
Установлено, что углеводороды нефти, загрязняющие почву в концентрации до 10%, угнетают жизнедеятельность аэробных микроорганизмов, до 5 % - стимулируют рост численности и активности основных групп почвенной микрофлоры.
Фотографии углеводородокисляющих микроорганизмов, выделенных из нефтезагрязненной почвы
На рисунке 3.2 представлена кинетика роста основных групп почвенной микрофлоры: гетеротрофных бактерий, актиномицетов и микромицетов при разных степенях загрязнения почвы. Их максимальная численность в контрольных (незагрязненных) образцах почвы составила 25, 18 и 20 млн кл/г, соответственно. Численность изучаемых групп почвенной микрофлоры при 5 %-ном загрязнении нефтью увеличивалась на порядок по сравнению с контрольной пробой и в максимуме составила 650, 140 и 250 млн кл/г, соответственно. При 10 %-ном загрязнении максимальная численность гетеротрофов, растущих на МПА, составила 12, актиномицетов, растущих на КАА - 4.6 и грибковой микрофлоры, растущей на среде Чапека, - 10 млн кл/г, соответственно (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 - Динамика численности почвенной микрофлоры разных физиологических групп: гетеротрофов (а), актиномицетов (б), микромицетов (в) при разной степени загрязнения почвы нефтью
Денитрифицирующая активность почвенной микрофлоры контрольного образца и при загрязнении нефтью в концентрации 10 % приведена на рисунке 3.3. Группу ДНБ составляют представители родов Pseudomonas, Achromobacter, Micrococcus, Bacillus. Это - группа факультативных анаэробов, которые могут существовать в микроаэрофильных условиях при обильном загрязнении почвы нефтью. Численность ДНБ при 10 %-ном загрязнении почвы нефтью выросла почти на порядок и составила 1.4 млн кл/г. Для чистой почвы численность не превышал 0.25 млн кл/г (рисунок 3.3).
В зависимости от численности микроорганизмов находится уровень биодеградации углеводородов нефти и накопление продуктов метаболизма. Хроматографический анализ исходного загрязнения и остаточной нефти опытных образцов почвы показал значительные изменения в концентрации насыщенных углеводородов (рисунок 3.4).
Молекулярно-массовое распределение (ММР) н-алканов исходного загрязнения почвы нефтью имеет вид унимодальной кривой (рисунок 3.4 а). Их максимум приходится на низкомолекулярные гомологи С9-Сі5. Коэффициент биодеградации (отношение суммы изопренанов Pr+Ph к сумме п-алканов Ci7+Cis) для исходного загрязнения составлял 0.6.
Биодеструкция углеводородов нефти в жидкой среде с применением светокорректирующей пленки
Для опыта, проведенного в жидкой среде, использовали эксикаторы со средой Раймонда (водный раствор). В каждый эксикатор помещали по 300 мл среды и вносили нефть в концентрации 2 мл на 100 мл среды. В жидкую среду вносили 2 штамма углеводородокисляющих микроорганизмов рода Pseudomonas и Micrococcus, выделенные из пластовой воды Усинского месторождения. Эксикаторы закрывали, светокорректирующей пленкой ФЕ. В качестве контроля использовали эксикаторы закрытые пленкой ПЭВД и закрытые стеклянной крышкой помещенные в темноту, без освещения.
Результаты опыта показали, что свет, трансформированный люминофорами полимерной пленки марки ФЕ, стимулирует рост численности микроорганизмов в жидкой среде. Численность увеличивается в 1.5-2 порядка (рисунок 4.30).
С увеличением численности микроорганизмов возрастает и ферментативная активность, а, следовательно, и уровень биодеградации углеводородов нефти.
В опытном варианте, т.е. с применением фотолюминесцентной пленки, активность каталазы возрастает от 0.21 до 0.43 мл/мл, в контрольных вариантах не превышает 1.8-2 мл/мл. Активность дегидрогеназы возрастает до 1.25 мг/мл, в контрольных вариантах не превышает 0.56-0.63 мг/мл (рисунок 4.31).
При использовании светокорректирующей пленки в 2.5 раза увеличивается динамика накопления альдегидов, как промежуточных продуктов метаболизма при микробном окислении нефти (рисунок 4.32).
Процессы биодеструкции в опытном варианте подтверждаются данными РЖ-спектроскопии. Анализ остаточных углеводородов, экстрагируемых из жидкой среды, показал появление дополнительных полос поглощения (п.п.) в области 1709, 1740, 1170 и 3350 см"1, что указывает на уменьшение содержания н-парафинов (СН2), и увеличение количества и разнообразия кислородсодержащих остаточных компонентов нефти (альдегидов, кетонов, сложных эфиров и др.), которые являются промежуточными продуктами метаболизма при микробном окислении н-парафинов. Изменение спектральных коэффициентов (окисленности, ароматичности, разветвленности и т.д.) также подтвердили более интенсивную деструкцию в опытном варианте (таблица 4.13).
По данным ЯМР и спектроскопии в биодеградированной нефти уменьшается содержание метильных (8 0.5-1.0 м.д) и метиленовых (8 1.0-1.4 м.д) групп, увеличивается процент ароматических (А) и кислородсодержащих соединений, входящих в область а. Последние являются промежуточными продуктами метаболизма при микробном окислении УВ нефти. Уменьшение средней длины алифатической цепи (1) в контрольных вариантах составило 32-35 %, в опытном варианте - 46.4 %.Наибольшие деструктивные изменения произошли с остаточной нефтью, выделенной из опытного образца, где применялась светокорректирующая пленка (таблица 4.14).
На рисунке 4.33 представлены хроматограммы исходной и биодеградированных нефтей. В опытном варианте биодеградация затронула все н-алканы.
Полностью элиминировали н-алканы от нонана до пентадекана (С9Н20-С15Н32), на 80-90 % уменьшилось содержание углеводородов с молекулярной массой Сіб-Сзо. Коэффициент биодеградации для исходного загрязнения составляет 0.6, в образце остаточной нефти без пленки 1.1, с пленкой ПЭВД-1.2. При использовании пленки ФЕ коэффициент биодеструкции увеличивается до 4.9, что указывает на глубокие процессы окисления углеводородов нефти.
Таким образом, показано, что свет, прошедший через светокорректирующие пленки, стимулирует процессы биохимического окисления нефти микроорганизмами, как в почве, так и жидкой среде. И как следствие, процессы биодеградации нефтяного загрязнения с применением люминесцентных пленок протекают значительно интенсивнее.
