Статья посвящена проблеме утилизации нефтяных загрязнений в морских акваториях с помощью микроорганизмов. Существуют два основных подхода к биоремедиации нефтезагрязненных вод: биостимуляция аборигенной микробиоты путем внесения минеральных или органических компонентов в достаточной концентрации и биоаугментация – дополнительное внесение микроорганизмов (использование биопрепаратов), эффективно утилизирующих углеводороды. Кроме того, возможно сочетание этих методов. Особое внимание уделено технологической форме микробных препаратов как одному из важнейших факторов, влияющих на успешность биоремедиации: существующие в настоящее время формы препаратов требуют оптимизации для повышения их эффективности – важно предусмотреть возможность внесения микроорганизмов непосредственно на участки акватории, загрязненные углеводородами. Рассмотрены некоторые доступные на современном этапе варианты препаратов, их преимущества и ограничения использования, результаты оценки эффективности применения микроорганизмов для утилизации углеводородов. Показана необходимость потенциального расширения спектра биопрепаратов, в том числе для использования в специфических условиях, например, в акватории арктических морей, характеризующихся низкими среднегодовыми температурами. Несмотря на сложные условия, в которых осуществляется биодеградация углеводородов, на сегодняшний день известны микроорганизмы, пригодные для использования в составе подобных биопрепаратов.
Список литературы
1. Biodegradation of crude oil in seawater by using a consortium of symbiotic bacteria / L.F. Chuah, K.W. Chew, A. Bokhari [et al.] // Environ. Res. – 2022. – V. 213. –
P. 113721. - http://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113721
2. Bioremediation technologies for polluted seawater sampled after an oil-spill in Taranto Gulf (Italy): A comparison of biostimulation, bioaugmentation and use of a washing agent in microcosm studies / F. Crisafi, M. Genovese, F. Smedile [et al.] // Mar. Pollut. – 2016. – V. 106 (1-2). – P. 119–126. - http://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.03.017
3. Rosenberg E. Biosurfactants. The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria 3rd ed. Vol 1 [Dworkin M. (eds)]. – New York: Springer Science+Business Media, 2006. – P. 834–849.
4. Petroleum biodegradation in marine environments / S. Harayama, H. Kishira, Y. Kasai [et al.] // J. Mol. Microbiol. – 1999. – V. 1 (1). – P. 63–70.
5. Head I.M., Jones D.M., Larter S.R. Biological activity in the deep subsurface and the origin of heavy oil // Nature. – 2003. – Vol. 426 (6964) – P. 344–352. - http://doi.org/10.1038/nature02134
6. Hao R., Lu A. Biodegradation of heavy oils by halophilic bacterium // Prog. Nat. Sci. – 2009. – V. 19 (8). – P. 997–1001. - http://doi.org/10.1016/j.pnsc.2008.11.010
7. Bioremediation, biostimulation and bioaugmention: a review / G.O. Adams, P.T. Fufeyin, S.E. Okoro, I. Ehinomen // Int. j. environ. bioremediat. Biodegrade. – 2015. –
V. 3 (1). – P. 28–39. - http://doi.org/10.12691/ijebb-3-1-5
8. Lim M.W., Von Lau E., Poh P.E. A comprehensive guide of remediation technologies for oil contaminated soil—Present works and future directions // Mar. Pollut. Bull. – 2016. – Vol. 109 (1). – P.14–45. - http://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.04.023
9. Baniasadi M., Mousavi S.M. A comprehensive review on the bioremediation of oil spills //Microbial action on hydrocarbons. In: Kumar V., Kumar M., Prasad R. (eds). Microbial Action on Hydrocarbons. – Springer, Singapore, 2018. – P. 223–254.
10. Effect of Initial Oil Concentration and Dispersant on Crude Oil Biodegradation in Contaminated Seawater / M.A. Zahed, H.A. Aziz, M.H. Isa [et al.] // Bull. Environ. Contam. Toxicol. – 2010. – V. 84. – P. 438–442. - http://doi.org/10.1007/s00128-010-9954-7
11. Enhanced biodegradation of diesel oil in seawater supplemented with nutrients / W.X. Xia, J.C. Li, X.L. Zheng [et al.] // Eng. Life Sci. – 2006. – V. 6 (1). – P. 80-85. – http://doi.org/10.1002/elsc.200620113
12. Microcosm evaluation of autochthonous bioaugmentation to combat marine oil spills / M. Nikolopoulou, P. Eickenbusch, N. Pasadakis [et al.] // New Biotechnol. – 2013. – V. 30. – No 6. – P. 734–742. - http://doi.org/10.1016/j.nbt.2013.06.005
13. Petroleum pollution bioremediation using water-insoluble uric acid as the nitrogen source / O. Koren, V. Knezevic, E.Z. Ron, E. Rosenberg // Appl. Environ.
Microbiol – 2003. – V. 69 (10). – P. 6337–6339. - http://doi.org/10.1128/AEM.69.10.6337-6339.2003
14. Revolutions in algal biochar for different applications: State-of-the-art techniques and future scenarios / Y.D. Chen, F. Liu, N.Q. Ren, S.H. Ho // Chin. Chem. Lett. – 2020. – V. 31 (10). – P. 2591–2602. - http://doi.org/10.1016/j.cclet.2020.08.019
15. Mechanism of degrading petroleum hydrocarbons by compound marine petroleum-degrading bacteria: surface adsorption, cell uptake, and biodegradation / K. Shi,
J. Xue, X. Xiao [et al.] // Energy&Fuels – 2019. – V. 33 (11). – P. 11373–11379. - https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b02306
16. Banat I.M. Biosurfactants production and possible uses in microbial enhanced oil recovery and oil pollution remediation: a review // Bioresour. Technol. – 1995. –
V. 51 (1) – P. 1–12. - https://doi.org/10.1016/0960-8524%2894%2900101-6
17. Study on the degradation performance and bacterial community of bioaugmentation in petroleum-pollution seawater / К. Shi, Q. Zhang, J. Xue [et al.] // J. Environ. Chem. – 2020. – V. 8 (4). – P. 103900. - https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.103900
18. Bioremediation (bioaugmentation/biostimulation) trials of oil polluted seawater: a mesocosm simulation study / M. Hassanshahian, G. Emtiazi, G. Caruso, S. Cappello // Mar. Environ. Res. – 2014. – V. 95. – P. 28–38. - https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2013.12.010
19. Autochthonous bioaugmentation and its possible application to oil spills / R. Hosokawa, M. Nagai, M. Morikawa, H. Okuyama // World J. Microbiol. Biotechnol. – 2009. – V. 25. – P. 1519–1528. - http://doi.org/10.1007/s11274-009-0044-0
20. Garrett R.M., Rothenburger S.J., Prince R.C. Biodegradation of fuel oil under laboratory and arctic marine conditions // Spill Science & Technology Bulletin. – 2003. – V. 8 (3). – P. 297–302. - http://doi.org/10.1016/S1353-2561(03)00037-9
21. Zekri A.Y., Chaalal O. Effect of temperature on biodegradation of crude oil // Energy Sources. – 2005. – V. 27 (1–2). – P. 233–244. - http://doi.org/10.1080/00908310490448299
22. Investigation of Bacillus licheniformis in the biodegradation of Iranian heavy crude oil: A two-stage sequential approach containing factor-screening and optimization / E. Khanpour-Alikelayeh, A. Partovinia, A. Talebi, H. Kermanian // Ecotoxicol. Environ. Saf. – 2020. – V. 205. – P. 111103. - http://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111103
23. Bioremediation of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) using rhizosphere technology / S. Bisht, P. Pandey, B. Bhargava [et al.] // Braz. J. Microbiol. – 2015. – V. 46 – P. 7–21. - http://doi.org/10.1590/S1517-838246120131354
24. Hambrick III G.A., Delaune R.D., Patrick Jr W.H. Effect of estuarine sediment pH and oxidation-reduction potential on microbial hydrocarbon degradation // Appl. Environ. Microbiol. – 1980. – V. 40 (2). – P. 365–369. - http://doi.org/10.1128/AEM.40.2.365-369.1980
25. Безопасность микроорганизма деструктора нефти, как компонента нового биологического препарата для основных звеньев морских модельных гидробиоценозов / Д.Л. Никифоров-Никишин, Л.А. Гавирова, П.А. Щербакова [и др.] // Рыбное хозяйство. – 2023 – № 6. – С. 42–49. - https://doi.org/10.37663/0131-6184-2023-6-42-49
