МИКРОБНАЯ ДЕГРАДАЦИЯ НЕКОТОРЫХ ТОКСИЧНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДНОЙ ЭКОСИСТЕМЕ

Авторы
Файлы

Белевич И.О. Гирёва М.В. Филатьева Л.В. Ременников В.Г. Статья в формате PDF 113 KB

В настоящее время особенно остро стоит проблема очистки окружающей среды от тяжелых металлов. Поступление тяжелых металлов имеет как естественное, так и техногенное происхождение. Металлы-токсиканты в различных формах способны загрязнять все три области биосферы - воздух, воду и почву.

Микробная клетка, обладающая небольшими размерами и большой скоростью воспроизводства, является типичной модельной системой для изучения биодеградации некоторых соединений тяжелых металлов. Поскольку важным звеном цепи питания водоемов являются пурпурные бактерии, то они, вероятно, могут быть успешно использованы для решения проблемы утилизации таких токсичных веществ, как соединения теллура, селена и хрома.

Целью нашей работы было изучение влияния различных концентраций анионов теллурита, селенита и бихромата на фототрофный рост несерной пурпурной бактерии Rhodospirillum rubrum.

Пурпурные бактерии встречаются в природных водоемах, богатых органическими веществами и являются активными их потребителями, используя органические кислоты в качестве доноров электронов. По представлениям Мура и Каплан (Moore, Kaplan, 1994), при росте пурпурных бактерий в анаэробных условиях на свету и среде, содержащей сильновосстановленные углеродные соединения, к числу которых относятся, например, соли малата и сукцината, в клетках наблюдается избыточное восстановление компонентов циклической редокс-цепи - хинонов и цитохромов, а также избыточное накопление восстановленного НАДН. Это приводит к энергетическому кризису и, как следствие, подавлению роста культуры пурпурных бактерий.

Окисление этих сильновосстановленных соединений происходит в результате фотоиндуцированного переноса электронов (фотооксидазной реакции) на различные акцепторы, например, исследуемые нами - О₂, Н₂О₂, (Белевич и др., 2001), ТеО₃^2- (Белевич и др., 2002).

Установлено, что пурпурные бактерии, занимающие определенную экологическую нишу, обладают способностью восстанавливать оксианионы теллурита, загрязняющие окружающую среду, до металлического состояния (Те°), что является значимым путем детоксикации данного оксианиона при его микробной биодеградации и утилизации в экосистеме. Показано также, что оксианионы теллурита, в малых концентрациях (до 10^{-4 М), стимулируют рост пурпурных бактерий.}

В ходе дальнейших исследований, мы предположили, что в качестве акцептора электронов в фотооксидазной реакции пурпурных бактерий может выступать бихромат-анион Cr₂O₇^2-.

Бихроматы относятся к веществам I класса опасности. В составе промышленных выбросов Перми они занимают первое место по количеству среди веществ этого класса (Перминова, Корнилова, 2002). Так в 2001 году в атмосферу Перми поступило 1,055 тонн шестивалентного хрома. "Чемпионами" по выбросам бихроматов являются в нашем городе ОАО "Мотовилихинские заводы" (0,354 т. в год) и ОАО "Пермские моторы" (0,301 т. в год) (Перминова, Корнилова, 2002). ПДК для хроматов в пересчете на СrO₄^- составляет 0,01 мг/л (Панкратов, Сумина, 1989).

В результате проведенных нами исследований было установлено, что в диапазоне концентраций бихромата калия от 10^-10М до 10^-7 М, рост культуры R. rubrum соответствует росту при стандартных условиях. Отсутствие изменений в росте культуры при добавлении таких концентраций связано с тем, что в данных условиях клетка не нуждается в дополнительном акцепторе электронов, а к токсическому действию бихромата калия культура R. rubrum проявляет устойчивость. При концентрации бихромата калия в среде культивирования 10^-6 М рост культуры подавляется на 40%, а при концентрациях от 10^-5М до 10^-3М происходит дальнейшее подавление роста. Таким образом, снижение интенсивности роста культуры R. rubrum при увеличении концентраций (10^-6-10^-3М) свидетельствует о слабой устойчивости R. rubrum к большим концентрациям бихромата калия, которую можно объяснить усилением токсического эффекта бихромат ионов.

Следовательно, в меняющихся условиях окружающей среды, в связи с насыщением водоёмов органическими отходами пищевой промышленности, фотоиндуцированный нециклический перенос электронов на такие акцепторы как: О₂, Н₂О₂, Те₂О₃^2-, SeO₃^2- и Cr₂О₇^2- является адаптивным стабилизирующим механизмом, в результате которого, органика подвергается активной деструкции, а оксианионы - способны обезвреживаться клетками пурпурных бактерий.

Данный процесс можно считать экологически важным, поскольку идет восстановление оксианионов до металлов, т.е. происходит их детоксикация и осаждение в клетках бактерий. Эти данные в дальнейшем могут быть использованы для очистки водоемов от токсичных форм тяжелых металлов.

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МИКРОБНОЙ БИОМАССЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Статья в формате PDF 101 KB...

10 10 2026 20:58:56

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЕРАРХИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ДЕКОМПОЗИЦИИ ЗАДАЧИ В МЕТОДАХ ВЕРБАЛЬНОГО АНАЛИЗА РЕШЕНИЙ

Статья в формате PDF 215 KB...

09 10 2026 5:33:26

ПРИНЦИП СПРАВЕДЛИВОСТИ И КРИТЕРИИ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАСТНИКОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ВУЗЕ

Статья в формате PDF 212 KB...

08 10 2026 19:23:57

ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 108 KB...

07 10 2026 18:37:54

ИНТЕГРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА БЕРЕМЕННЫХ, РОДЫ КОТОРЫХ ОСЛОЖНИЛИСЬ ПЕРВИЧНОЙ СЛАБОСТЬЮ РОДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗАКОНЧИЛИСЬ ОПЕРАТИВНО

Статья в формате PDF 99 KB...

06 10 2026 7:52:52

ПРИОРИТЕТНЫЕ ОТРАСЛИ РАЗВИТИЯ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 268 KB...

05 10 2026 8:30:22

МЫШЛЕНИЕ КАК КАТЕГОРИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Статья в формате PDF 114 KB...

04 10 2026 9:30:11

Коррекция микрофлоры кишечника как один из факторов поддержания гомеостаза

Статья в формате PDF 110 KB...

03 10 2026 0:32:57

ПОСТРОЕНИЕ АППРОКСИМИРУЮЩИХ ФОРМУЛ ДЛЯ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ВОДООТДЕЛИТЕЛЯ

Статья в формате PDF 807 KB...

02 10 2026 18:13:20

АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

Статья в формате PDF 68 KB...

01 10 2026 23:22:11

ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ КОБОГАЩЕНИЮ ОРГАНИЧЕСКИМ ЙОДОМ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 312 KB...

30 09 2026 23:25:17

РЕШЕНИЕ КОНТАКТНОЙ ЗАДАЧИ ПРИ УПРОЧНЕНИИ ПОВЕРХНОСТИ

Статья в формате PDF 338 KB...

29 09 2026 9:49:44

ОСОБЕННОСТИ НАРУШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ИММУННОГО СТАТУСА ГОМЕОСТАЗА У ЛИЦ, СТРАДАЮЩИХ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЕМ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

Статья в формате PDF 111 KB...

28 09 2026 5:21:15

ПОКАЗАТЕЛИ ИНТЕРФЕРОНОГЕНЕЗА У БОЛЬНЫХ С РАЗЛИЧНЫМИ ФОРМАМИ ХРОНИЧЕСКОГО БРУЦЕЛЛЕЗА

Статья в формате PDF 117 KB...

27 09 2026 15:19:17

ВЛИЯНИЕ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА НА СВОЙСТВА ИНСЕКТИЦИДА ДИМЕТОАТА

Статья в формате PDF 99 KB...

26 09 2026 21:42:25

МЕТОД МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Проведена разработка метода междисциплинарного экологического проектирования на основе профессионально-интегрированной интенсивно-коммуникативной технологии обучения. Метод позволяет интегрировать знания студентов технических специальностей из разных наук вокруг решения одной проблемы экологического содержания. Метод представляет собой процесс творчества студентов, решающий нестандартные научно-учебные задачи. Центральным понятием междисциплинарного экологического проектирования является проект. Ведущие хаpaктеристики проекта новизна, оригинальность и возможность последующего воплощения в пpaктику. Выполнение проектов требует от студентов проявления самостоятельности, нестандартных подходов к решению насущных экологических проблем, что соответствует современным тенденциям реформирования высшего профессионального образования. В целом междисциплинарное экологическое проектирование ориентировано на развитие самостоятельности студентов, их интеллектуальной, познавательной и творческой активности, позволяет выстроить учебный процесс в соответствии с профессионально-интегрированной интенсивно-коммуникативной технологией, способствует развитию экологического сознания и формированию экологической компетенции студентов технических специальностей. ...

25 09 2026 11:49:38

МЕСТО И ЗНАЧЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ОСНОВ УЧЕНИЯ ИБН СИНЫ В РАЗВИТИИ СОВРЕМЕННОЙ МЕДИЦИНЫ И ЭКОЛОГИИ

Статья в формате PDF 228 KB...

24 09 2026 18:49:16

К ВОПРОСУ О ГЕНДЕРНОЙ СТЕРЕОТИПИЗАЦИИ В ТЕКСТАХ НЕМЕЦКОЙ ПРЕССЫ

Статья в формате PDF 108 KB...

23 09 2026 10:39:20

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: УЧЕБНИК

Статья в формате PDF 384 KB...

22 09 2026 17:41:57

Управление качеством образования в учебном заведении (монография)

Статья в формате PDF 312 KB...

21 09 2026 5:47:30

НЕИММУННЫЕ МЕХАНИЗМЫ В ПАТОГЕНЕЗЕ АТОПИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Статья в формате PDF 112 KB...

20 09 2026 14:51:43

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИОННОГО СОСТАВА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 113 KB...

19 09 2026 18:36:32

СОСТОЯНИЕ БЕНТОСНЫХ СООБЩЕСТВ РЕКИ ШЕКСНЫ

Статья в формате PDF 268 KB...

18 09 2026 20:48:59

Организация рационального питания железнодорожников, требования к ассортименту продуктов

На основании изучения особенностей трудовой деятельности железнодорожников, учитывая современные принципы оптимального питания, были сформулированы основные требования к ассортименту продуктов лечебно-профилактического питания работников железнодорожных профессий. Даны рекомендации по организации рационального питания. Изучены требования к ассортименту при приготовлении мяса, мясопродуктов, птицы, рыбы, а так же молочных продуктов, круп мучных изделий, хлеба, овощей и фруктов. Представлена информация по пищевой ценности овощей и фруктов и классификация жиров. ...