Введение к работе
Актуальность проблемы. Исследования минеральных источников Закавхазокой неигорной зоны начато в 40-60 годах (Меливз, Фоии-чев, 195%). изучением подземных вод Северного Кавказа (Гриненко, Грикзнко, 197) доказана биогенная природа сероводорода мезотерм кальннх воді
Микробный характер сероводорода подзеиных водных горизонтов территории курорта Мендки предполагался еае в результате обследований "Кавказских минеральных вод в 80-х годах (Иванов, 1977). Тем нз менее, четкие доказательства микробного генезиса сероводорода по Рконокса впадине я', в частности по Колхидской низменности» представлены не бали.
В настоящее время известно больное количество сульфатредуци-руювдх микроорганизмов, основных продуцентов современного биогенного сероводорода, разлагающих жирные- кислоты, являющиеся продуктами аэробного окисления нефти (Беляев с соавг,, 1990; Иванов о ooasr;» 1991; Розанова о соазт., 1991).
изучение процессов, судьфатрадукцил в «еловых отложениях Кол» хидьг, пр;,*.?азллпзих собой еулъфидоносгав зкосиотены, характери-зуацкезк г*лдэ случаез высокими температурами и наличием специ» фичэскях ер'г'іїіічєсхих зецеотв (низшие спирты, летучие нирные кислоты), ахтуг'льяо о научной точки зрения. Процессы сульфатрздукцил, сопровоздаювивоя окислением етрных кислот в внеокотериалькых условиях, не были ранез известны. В целом экология сульфатредуци-руши* бактерпй,і-использувчих жирные кислоты, была слабо изучена. Уточнение природа сероводорода в рассматриваемых экосистемах актуально с практической точки зрения в сачзи о широким применением ккнаральных. к) термальних вод .Колхидской низменности в народной хозяйстве (куріртго-профилактическая база, оросительная сие- _ тека сел.їскохсзяйственках культур, отопительные и тепличные сооружения);-
изучениетрансформации вод игодовмещавдих пород (сульфатных и силикатных минералов) актуально в овязи о обследованием роли оульфатродуцируюаих бактерий в преобразовании'земной коры, а так- ' не в овязи о разработкой и совершенствованием методоз обогащения руд в промышленных технологиях.
Цели и задачи исследования. Настоящая работа посвящена обоснованию ведущей роли микробиологических процессов в формиреза-
иии сероводорода в подземных водах Колхидской низменности. Конкретные задачи исследования состояли в следующем. I. Изучение подземных вод Колхиды как экосистем, способствующих и обеспечивавших развитие процессов оульфатредукции: исследование эколого-геохимической обстановки распространения и активности сульфатре-дуцирувиих бактерий. 2; Выделение итаммов сульфатредуцирующих бактерий, принимающих участие в образовании сероводорода в подземных водах Колхиды, изучение их метаболизма, таксономии. 3. Воздействие процессов оульфатредукции, вызываемой сульфатредуцирув-иими бактериями подземных вод, на состав вмещающих пород и вод.
Научная новизна работы. Обнаружено, что ранее не исследованные с микробиологической точки зрения подзеиные водные горизонты меловых отложений Колхидской низменности являются экосистемами, обеспечивающими развитие сульфидегенных микробиологических процессов в мезотеркальных и выоокотернальннх условиях. В пластах присутствуют сульфатредуцирующие бактерии, способные разлагать водорастворимые органические соединения. Активность проце-сов оульфатредукции варьирует в пределах 0-0,ч иг 3 ъосот/л в сутки. Из подземных вод выделены штамм сульфатредуцируювих бактерий, рассматриваемый как новый представитель рода DesulXooacterlum и новый вид рода Desulfotomaculun , Dtn . toiznetsovii.
Новый представитель рода Desulfobactertum обладает уникальны» ми свойствами в вноокотермадьных условиях окислять метанол, ацетон, глицерин и жирные кислоты.
Новый вид Dtn . kuznetsovii тоже характеризуется способностью метабслизировать жирные кислоты и метанол в высокотермальных условиях. Ранее была известна возможность разложения этих соединений микрофлорой, воостангвливаюцей окисленные соединения оеры, лишь в иезотериальной обстановке.
о Впервые изучена возможность трансформации гипса в условиях высокой температуры при использовании метанола бактерией Dtm, kuznetsovii.
Впервые продемонстрировано, что процессы оульфатредукции влияют на структуру силикатных минералов.
Практическая ценнооть исследования. Г. Выявлена биологическая природа сероводорода, содержащегося в водах пластов меловых отдо» жоний Колхидской низменности, используемых в народном хозяйстве. Обнаружена возможность активизации процессов оульфатредукци, открывающая перспективу управления ими. 2. Данные, полученные по
распространенно и активности сульфатредуцируечих бактерий, полезна при определения четких территориальных границ формирования минеральной воды и защити участков как природного ресурса от неблагоприятного антропогенного воздействия. 3. Впервые на основе данных, полученных по трансформации гипса (отход промыаленных технологий) с применением кетанояа (промиплеккый отход) и по преобразо-ваниэ оиликатнах ,'шнералов предложено использование сульфатредуич-рувщих бактерий (з том числе я вновь выделенных) для обработки минералов и руд бактериальной суспензией с цельв разруаенкя силикатных структур я увеличения тидрофобности рудных частиц за счет образования сероводорода. Токая обработка мохет быть использована so-флотацки, "В рудообогатитвльннх технологических схемах.
Апробация работы* Основные катеряалы диссертация опубликованы и П статьях и тезисах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 8 тлав, выводов, спиока литературы я приложения. Материалы изложены на 171 странице машинописного текста и вклвчавт 34таблицы, 15 рисунков* Список литературы содержит 226 наименований работ. Приложение аз;:*С2о на 17 страницах машинописного текста и включает k таблицы..