Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector1692410.33396/1728-0869-2016-3-3-8ArticlesСтатьиResearch ArticleECOLOGICAL-MICROBIOLOGICAL ASSESSMENT OF POLYCHLORINATED BIPHENYL-CONTAMINATED GROUNDSЭКОЛОГО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГРУНТОВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЛИХЛОРИРОВАННЫМИ БИФЕНИЛАМИNazarovA VНазаровАлексей Владимирович

Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии и биотехнологии доцент кафедры ботаники и генетики растений

nazarov@iegm.ruEgorovaD OЕгороваД О

Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS

MakarenkoA AМакаренкоА А

Emulsion technology LTD

DemakovV AДемаковВ А

Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS

PlotnikovaE GПлотниковаЕ Г

Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS

Пермский государственный национальный исследовательский университетИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАНООО «Эмульсионные технологии»Пермский государственный национальный исследовательский университетИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН15032016233NO3 (2016)№3 (2016)3823102019Copyright ©; 2016, Human EcologyCopyright ©; 2016, Экология человека2016Human EcologyЭкология человекаhttps://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/16924

Polychlorinated biphenyls (PCB) are ones of most widespread toxic xenobiotics being resistant to environmental degradation. Recovery of natural ecosystems from PCB contamination is primarily related to activity of microorganisms capable of degrading these compounds. In order to study the bacterial communities of degraders from the PCB-contaminated grounds from the area of the JSC «Middle-Volga Chemical Plant» (the City of Chapaevsk, Samara Region), there was evaluated a number of bacteria-degraders in the grounds; the taxonomic composition of these communities was determined and most efficient bacterial associations degrading the PCB were selected. The ground samples taken from this enterprise territory have shown that the PCB concentration varied within 0.21-1.07 mg/kg. The amount of bacteria-degraders of biphenyl/PCB in the grounds under study was estimated as 4.0x106 - 1.5x107. Meanwhile, with the increase of the PCB concentration in the grounds, there was detected elevated number of bacteria-degraders. It was determined that bacterial degraders were represented by genera Achromobacter, Pseudomonas, Arthrobacter, Microbacterium, Acinetobacter, Bacillus, and Rhodococcus. Bacterial associations of degraders were selected that effectively degraded the PCB commercial mixtures «Delor 103» and «Sovol». These bacterial associations may be used for development of new biotechnologies, for remediation of PCB-contaminated soils and grounds.

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) являются одними из наиболее широко распространенных токсичных ксенибиотиков, устойчивых к разрушению в окружающей среде. Восстановление природных экосистем от загрязнения ПХБ связано прежде всего с деятельностью микроорганизмов, способных к деструкции данных соединений. С целью изучения бактериальных сообществ деструкторов ПХБ загрязненных грунтов предприятия ОАО «Средне-Волжский завод химикатов» (г. Чапаевск, Самарская область) была оценена численность бактерий-деструкторов в грунтах, определен таксономический состав сообществ деструкторов, отобраны наиболее эффективные бактериальные ассоциации, разлагающие ПХБ. В пробах грунтов, отобранных на территории предприятия, концентрация ПХБ варьировала в интервале от 0,21 до 1,07 мг/кг. Численность бактерий-деструкторов бифенила/ПХБ в исследованных загрязненных грунтах составляла 4,0х106-1,5х107. При этом с увеличением концентрации ПХБ в грунтах отмечено повышение численности бактерий-деструкторов. Установлено, что бактериальные сообщества деструкторов состоят из представителей родов Achromobacter, Pseudomonas, Arthrobacter, Microbacterium, Acinetobacter, Bacillus, Rhodococcus. Отобраны бактериальные ассоциации, эффективно разлагающие коммерческие смеси ПХБ «Делор 103» и «Совол». Данные бактериальные ассоциации могут быть использованы для разработки новых биотехнологий очистки загрязненных ПХБ почв и грунтов.

polychlorinated biphenylsPCB contaminationbioremediationbacteriadestructorsbacterial communitiesполихлорированные бифенилызагрязнение ПХБбиоремедиациябактерии-деструкторыбактериальные сообществаГорбунова Т.И., Первова М.Г., Забелина О.Н., Салоутин В.И., Чупахин О.Н. Полихлорбифенилы: Проблемы экологии, анализа и химической утилизации. М.: КРАСАНД; Екатеринбург: УрО РАН, 201 1. 400 с.ГОСТ 17.4.3.01-82. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. Введ. 1983-01-01. М.: Госстандарт, 1983. 8 с.ГОСТ Р 53217-2008. Качество почвы. Определение содержания хлорорганических пестицидов и полихлорированных бифенилов. Газохроматографический метод с электронозахватным детектором. Введ. 2010-01-01. М.: Стандартинформ, 2009. 23 с.Зайцев Г.М., Карасевич Ю.Н. Подготовительный метаболизм 4-хлорбензойной кислоты у Arthrobacter globiformis // Микробиология. 1981. T. 50. C. 423-428.Мошарова И.В., Ильинский В.В., Мошаров С.А., Азовский А.И. Распространение полихлорбифенил-трансформирующих и полихлорбифенил-толерантных бактерий в морях умеренных и полярных широт с различными уровнями загрязнения полихлорированными бифенилами // Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2013. № 1. С. 28-35.О рекомендациях для целей инвентаризации на территории Российской Федерации производств, оборудования, материалов, использующих или содержащих ПХБ, а также ПХБ-содержащих отходов: приказ Госкомэкологии РФ № 165 от 13.04.1999 г.Ревич Б.А. Стойкие органические загрязнители в местных продуктах питания: риски для здоровья населения. Самара: Изд-во Ас Гард, 2014. 48 с.Федоров Л.А. Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы. М.: Наука, 1993, 266 с.Anan'ina L.N., Yastrebova O.V., Demakov V.A., Plotnikova E.G. Naphthalene-degrading bacteria of the genus Rhodococcus from the Verkhnekamsk salt mining region of Russia // Antonie van Leeuwenhoek. 2011. Vol. 100. Iss. 2. P. 309-316.Bokvajova A., Burkhard J. Screeniing and separation of microorganisms degrading PCBs // Environmental Health Perspectives Supplements. 1994. Vol. 102. P. 552-559.Final act of the Conference of Plenipotentiaries on the Stockholm convention on persistent organic pollutants, Stockholm, 22-23 May // UNEP/POPS/CONf/4. United Nations Environment Programme. Geneva, 2001. 44 р.Grabic R., Hansen L.G., Ptak A., Crhova S., Gregoraszczuk E. Differential accumulation of low-chlorinated (Delor 103) and high-chlorinated (Delor 106) biphenyls in human placental tissue and opposite effects on conversion of DHEA to E2 // Chemosphere. 2006. Vol. 62. P. 573-580.Kim S., Picardal F.W. Microbial growth on dichlorobiphenyls chlorinated on both rings as a sole carbon and energy source // Appl. Environ. Microbiol. 2001. Vol. 64. P. 1953-1955.Maltseva O.V., Tsoi T.V., Quensen J.F., Fukuda M., Tiedje J.M. Degradation of anaerobic reductive dechlorination products of Aroclor 1242 by four aerobic bacteria // Biodegradation. 1999. Vol. 10. P. 363-371.Nogales B., Moore E.R., Llobet-Brossa E., Rossello-Mora R., Amann R., Timmis K.N. Combined use of 16S ribosomal DNA and 16S rRNA to study the bacterial community of polychlorinated biphenyl-polluted soil // Appl. Environ. Microbiol. 2001. Vol. 67. P. 1874-1884.Revich B., Sergeev O., Shelepchikov A., Brodsky E., Zeilert V., Kretov I. Chapaevsk, Russia: POPs in the environment, food, breast milk and blood of local resident. recommendations for environmenal remediation // Organogalogen compounds. 2006. Vol. 68. P. 2351-2354.Seeger M., Pieper D.H. Genetics of biphenyl biodegradation and co-metabolism of PCBs // Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Berlin, Heidelberg: Springer-Vergal, 2010. P. 1 179-1200.Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment son // Nucleic. Acids. Res. 1994. Vol. 22. P. 4673-4680.Wagner-Dobler I., Bennasar A., Vancanneyt M., Strompl C., Brummer I., Eichneer C., Grammel I., Moore E. B. Microcosm enrichment of biphenyl-degrading microbial communities from soils and sediments // Appl. Environ. Microbiol. 1998. Vol. 64. P. 3014-3022.