Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Влияние бактерицидов на сульфатвосстанавливающие бактерии"

Работа на тему: Влияние бактерицидов на сульфатвосстанавливающие бактерии
Оценка: хорошо.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ
Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалавра
ВЛИЯНИЕ БАКТЕРИЦИДОВ НА СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИЕ БАКТЕРИИ

06.03.01 Биология: Профиль «Ботаника»

Тюмень, 2022

РЕФЕРАТ
С. 66, табл. 9, рис. 12, библ. 54.
Настоящая дипломная работа посвящена довольно актуальной проблеме коррозии на нефтепромыслах. В ходе исследования была выделена группа сульфатвосстанавливающих бактерий из нефтепромысловых сред месторождения Уватской группы, при этом оценено влияние бактерицидов и других реагентов (деэмульгаторы и ингибиторы коррозии) с различными активными компонентами в зависимости от концентрации последних.
Полученные результаты статистически проанализированы вследствие этого можно говорить об их достоверности при выявлении самого эффективного бактерицида и оценке влияния реагентов на жизнедеятельность сульфатвосстанавливающих бактерий.
Ключевые слова: бактерицид, деэмульгаторы, ингибиторы коррозии, реагенты, сульфатвосстанавливающие бактерии, коррозия, нефтепромыслы.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9
1.1. ФИЗИОЛОГИЯ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ 9
1.1.1. ПРОБЛЕМА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ НА НЕФТРЕПРОМЫСЛАХ 12
1.2. ЭКОЛОГИЯ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ 15
1.3. МЕХАНИЗМ КОРРОЗИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ 19
1.4. МЕТОДЫ БОРЬБЫ С СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИМИ БАКТЕРИЯМИ 27
1.4.1. МЕХАНИЗМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ БАКТЕРИЦИДОВ НА БАКТЕРИАЛЬНУЮ КЛЕТКУ 30
1.5. ВИДЫ РЕАГЕНТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НЕФТЕПРОМЫСЛАХ 32
1.5.1. ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ 32
1.5.2. ДЕЭМУЛЬГАТОРЫ 35
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 38
2.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 38
2.2 . КУЛЬТИВИРОВАНИЕ СВБ 39
2.3. ВЫДЕЛЕНИЕ НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ СВБ 40
2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ И ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ НА НАКОПИТЕЛЬНУЮ КУЛЬТУРУ СВБ 41
2.5. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ 42
2.5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА В НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЕ СВБ 42
2.5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКА ПО МЕТОДУ ЛОУРИ В ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЕ 43
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ 44
3.1. ВЫДЕЛЕНИЕ НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ ИЗ ПЛАСТОВЫХ ВОД МЕСТОРОЖДЕНИЯ УВАТСКОЙ ГРУППЫ 44
3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СЕРОВОДОРОДА 45
3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БЕЛКА 52
3.4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РЕАГЕНТОВ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СВБ 57
3.5. ВЫЯВЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОГО БАКТЕРИЦИДА 58
ВЫВОДЫ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СВБ – сульфатвосстанавливающие бактерии
МИК – минимальная ингибирующая концентрация ПАВ – поверхностно-активные вещества
ХР – химические реагенты БЦ – бактерициды
ТБ – тионовые бактерии

Около века назад исследователи впервые обнаружили связь между активностью микроорганизмов окружающей среды и случаями анаэробной коррозии железа. С тех пор такая микробная коррозия приобрела известность, и ее технические и экономические последствия в настоящее время широко признаны. В анаэробных условиях (например, в нефте- и газопроводах) сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ) обычно считаются ключевыми инициаторами процесса коррозии. Микроорганизмы играют ключевую роль в стадиях ассимиляции, диссимиляции и окислительно-восстановительных процессах глобального цикла серы. Восстановление соединений серы является существенным шагом в биологическом цикле серы, при этом сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ) представляют собой уникальную физиологическую группу прокариот, которые вносят свой вклад в различные основные функции во многих анаэробных средах. Сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ) – это анаэробные организмы, которые часто встречаются в биотопах в кислородных условиях. Бактерии разработали несколько стратегий защиты, чтобы пережить воздействие кислорода. Эти стратегии включают своеобразное поведение в присутствии кислорода, такое как агрегация или аэротаксис, а также ферментативные системы, предназначенные для восстановления и устранения кислорода и его реактивных форм. Сульфатвосстанавливающие бактерии и особенно виды десульфовибрионов обладают различными ферментами, действующими совместно для достижения эффективной защиты от окислительного стресса.
Помимо очевидного значения для цикла серы, СРБ являются важными регуляторами целого ряда процессов в водно-болотных почвах, включая круговорот органического вещества, биодеградацию хлорированных ароматических загрязнителей в анаэробных почвах и донных отложениях, а также метилирование ртути. В анаэробных условиях сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ) используют сульфат для окисления
органических соединений и получения сульфида (S2-). Полученный сульфид может вступать в реакцию с растворенными металлами с образованием осадков сульфидов металлов, поскольку растворимость большинства токсичных сульфидов металлов, как правило, очень низкая.
Исходя из вышеизложенного СВБ представляют наибольшую коррозионную опасность среди бактерий, так как встречаются в реках, озерах, морях, океанах, почве, нефтепромысловых водах, вызывают при этом коррозию, порывы и как следствие потерю продукции. В настоящее время растет интерес к потенциальным биотехнологическим применениям борьбы с СВБ на нефтепромыслах и это чаще всего осуществляется с помощью химических реагентов – бактерицидов. Распространение анализа на конкретные экосистемы показывает, что связанные с этими организмами экологические и экономические проблемы – загрязнение, закисление углеводородных пластов и коррозия углеродистой стали – являются прямыми последствиями физиологии этих клеток. Таким образом, подбор эффективных бактерицидов для подавления СВБ, является актуальной проблемой на сегодняшний день.
Вопросы об эффективном влиянии бактерицидов рассматриваются в ряде научных статей и книгах, таких авторов как Зайцевой О.В., Юдина И.П., Ковязина В.А. и других.
Целью данной работы является оценить влияние бактерицидов и реагентов (ингибиторов коррозии и деэмульгаторов) на сульфатвосстанавливающие бактерии для подавления СВБ нефтяного месторождения Уватской группы.
Задачи исследования включали:
1) провести сравнительный анализ научной литературы по данной теме и подготовить теоретическую основу для будущих исследований; сформировать ряд характеристик групп СВБ, их экологии, физиологии, механизмов коррозии и оценить действие разнообразных видов реагентов, применяемых на нефтепромыслах;
2) выделить накопительную культуру СВБ из пластовых вод месторождения Уватской группы;
3) провести оценку влияния деэмульгаторов и ингибиторов коррозии на выделенную накопительную культуру СВБ;
4) проанализировать полученные результаты и оценить влияние деэмульгаторов и ингибиторов коррозии на активность СВБ, как реагентов, применяемых на нефтепромыслах в установках, предназначенных подготовки нефти;
5) определить количество сероводорода и белка образуемого СВБ из пластовых вод нефтяного месторождения Уватской группы при воздействии бактерицидов с разными активными основами и выявить наиболее эффективный.
Практическая значимость и новизна исследования. Положения, сформулированные в настоящей курсовой работе, развивают и дополняют соответствующие разделы науки микробиологии. Предложены наиболее эффективные бактерициды для подавления жизнедеятельности СВБ, оценено влияние деэмульгаторов и ингибиторов коррозии на СВБ.
Структура работы. Настоящая дипломная работа состоит из списка принятых сокращений, введения, трех глав, под параграфов, заключения и списка использованных источников.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Анализ причин отказов трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие нефтегазовые среды / Юдаш С.Г. [и др.]. Интеллект. Инновации. Инвестиции, 2017. 123 с.
2. Влияние реагентов-биоцидов фирмы ОАО «Напор» на жизнедеятельность коррозионно-опасных сульфатвосстанавливающих бактерий / Андреева Ю.В., Улахович С.В., Пантелеева А.Р., Егоров С.Ю., Москва: Естеств. Науки, 2007. 41 с.
3. Ахияров Р.Ж., Латыпов О.Р. Расчет устройств для подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий. Москва: нефтегазовое дело, 2008. 238 с.
4. Бактерицидная и ингибирующая коррозию активность четвертичных аммониевых солей, синтезированных из алифатических аминов и алкенилгалогенидов / Пирогов Н.В. [и др.]. Нефтехимия, 2013. 69 с.
5. Баранов А.Н., Лобова П.А., Комова Е.М. Влияние биокоррозии на объекты нефтегазодобычи и способы их антикоррозионной защиты. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология, 2015. 12 с.
6. Биологическая очистка сульфатсодержащих стоков. Оптимизация состава питательных сред для культивирования сульфатвосстанавливающих бактерий. Хусаинов М.А. [и др.]. Фундаментальные исследования, 2008. 100 с.
7. Блажеевский Н.Е., Карпова С.П., Кабачный В.И. Количественное определение пенициллинов методом йодометрии с использованием гидрогенпероксомоносульфата калия. Санкт-Петербург: Антибиотики и химиотерапия, 2013. 112 с.
8. Булчаев Н.Д., Позднякова Н.Н. Количественное определение бактериального заражения объектов добычи нефти и газа. Уфа: газовая промышленность, 2017. 753 с.
9. Бушковский А.Л., Прасс Л.В., Сваровская Л.И. Способ подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Томск: НИПИ нефть ВНК, 2006. 46 с.
10. Галиулин Р.В. Ферментативная индикация токсического действия трансформации пестицидов в почве. Пущино: Материалы третьей Международн. конф. из серии «Наука и бизнес». 2006, 42 с.
11. Дрогалева Т.В., Абдрашитова Ю.Н. Влияние метанола на дегидрогеназную активность сульфатвосстанавливающих бактерий. Тюмень: Вестник ТюмГУ, 2014. 18 с.
12. Зайцева О.В. Биотехнологические приемы оценки устойчивости сталей к коррозии, вызываемой бактериальной сульфатредукцией, и пути повышения коррозионной устойчивости нефтегазового оборудования: Уфа: УфГМУ, 2009. 23 с;
13. Захарюк А.Г. Влияние pH и NaCl на распространение и активность бактерий-деструкторов в сухом мате озера Хилганта. Москва: Тезисы III Международн. молодежной школы-конф. «Актуальные аспекты современной микробиологии», 2007. 137 с.
14. Защита от коррозии реагентами комплексного действия в условиях зараженности нефтепромысловых систем сульфатвосстанавливающими бактериями / Пантелеева А.Р. [и др]. Томск: ТГУ, 2004. 107 с.
15. Ингибирование ассоциации сульфатвосстанавливающих бактерий и аэробных микроорганизмов, обитающих в пластовой воде / Гареева А. М. [и др.]. Башкортостан: Баш. хим. ж., 2021. 53 с.
16. Ингибиторная защита стали в сероводородных средах. Вестник российских университетов / Дубинская Е.В. [и др.]. Москва: Математика. 2013. 56 с.
17. Каменских С.В. Применение бактерицидов для борьбы с биогенным сероводородом. Ухта: УГТУ, 2016. 45 с.
18. Появление сероводорода и сероводородной коррозии на нефтяных месторождениях объединения «Эмбанефть» / A.B. Кормухина, А.И. [и
др.]. Гурьев: коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1976. 17 с.
19. Коханчик Я.А. Воздействие сульфатовосстанавливающих бактерий на объекты нефтегазового комплекса и методы подавления их жизнедеятельности. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. Москва: Нефт. хоз-во, 2019. 39 с.
20. Кутлунина Н.В. Зараженность нефтепромысловых сред Кальчинского месторождения сульфатвосстанавливающими бактериями и реагенты для их подавления. Москва: Нефт. хоз-во, 2009. 111 с.
21. Левашова В.И., Мудрик Т.П. Синтез реагентов для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий при нефтедобыче. Уфа: Нефтехимия, 2008. 314 с.
22. Мамедов К.А., Гамидова Н.С. Применение бактерицид-ингибитора комплексного действия для защиты от коррозии нефтепромыслового оборудования и трубопроводов. Уфа: территория Нефтегаз. 2018. 33 с.
23. Махмудова Ф.А., Газиходжаева Н.М., Максумова А.С. Синтез четвертичных аммонийных солей и исследование их в качестве бактерицидов для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий и ингибитора коррозии. Моксва: Universum: технические науки, 2021. 82 с.
24. Морозов Ю.Д., Молодкин С.В. Применение бактерицидов и ингибиторов коррозии в процессах нефтедобычи. Уфа: экспозиция Нефть Газ, 2009. 22 с.
25. Насыбуллина А. Ш., Мясоедова М. Н. Оценка бактерицидных свойств четвертичных солей аммония, глутарового альдегида и их композиций относительно сульфатвосстанавливающих бактерий. Казань: вестник Казанского технологического университета, 2011. 110 с.
26. Обзор микробиологических способов борьбы с отложениями высокомолекулярных компонентов нефти / Иванова И.А. [и др.]. Казань: вестник Казанского технологического университета. 2015. 78 с.
27. Перспективы использования физических и химических методов для подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий / Латыпов О.Р. [и др.]. Уфа: УГНТУ, 2016. 63 с.
28. Пирогов Н.В., Левашова В.И. Реагенты для подавления роста сульфатредуцирующих бактерий. Уфа: Нефтехимия, 2018. 484 с.
29. РД 39-3-973-83 Методика контроля микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценка защитного и бактерицидного действия реагентов. Москва: РИНЦ, 2018. 41 с.
30. Способ подавления сульфатвосстанавливающих бактерий в нефтепромысловых водах / Юмагужин М. С. [и др.]. Екатеринбург: Уральское отделение АН, 1991. 87 с.
31. Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий / Андрианов В.М. [и др.]. Москва: РИНЦ, 2001. 43 с.
32. Теоретические представления, методы подавления / Рязанов А. В. [и др.].
Вестник российских университетов: Математика, 2003. 155 с.
33. Формирование подходов к подбору бактерицидов для подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий / Булдакова Н.С. [и др.]. Удмуртская Республика: Удмуртнефть. 2016, 35 с.
34. Функциональные производные ацетилена в качестве реагентов для ингибирования роста сульфатвосстанавливающих бактерий при нефтедобыче / Велиев Н.Г. [и др.]. Уфа: Нефтехимия, 2017. 484 с.
35. Хамидулина И.В. Биологическая очистка сточных вод от тяжелых металлов с использованием сульфатвосстанавливающих бактерий. Москва: Вестник молодого ученого, 2012. 26 с.
36. Хасанова И.Г. Влияние аэробных сульфатвосстанавливающих бактерий на транспортабельные свойства нефти и работоспособность нефтепровода. Уфа: Вестник молодого ученого УГНТУ, 2016. 89 с.
37. Ходжаниязов Х.У. Новые методы в обучении химии, математические методы определения количества солей в реакциях кислот и оснований
Бренстеда Лоури. Москва: актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, 2016. 29 с.
38. Ингибирующие и бактерицидные свойства некоторых композиций серии
«АМДОР» / Цыганкова Л.Е., Чугунов Д.О., Стрельникова К.О., Костякова А.А. Москва: Вестник российских университетов. Математика, 2015. 42 с. 39.Чугунов В.А., Жиглецова С.К., Родин В.Б. Химико-микробиологические аспекты стресс-коррозионных разрушений магистральных трубопроводов
и способы их профилактики. Москва: Транспорт и подземное хранение газа «ИРЦ Газпром», 2002. 32 с.
40. Шкандратов В. В., Ким С. К. Актуальные проблемы коррозии, методы и технологии антикоррозионной защиты, внедряемые на нефтяных месторождениях. Республика Коми: Территория Нефтегаз. 2007. 33 с.
41. Bartlett R. Acceleration of tetrazolium reduction by bacteria. France: Journ. clinical microbiol, 1976. 329 с.
42. Dennis E., Julia G. Corrosion of Iron by Sulfate-Reducing Bacteria: new Views of an Old Problem. France: Appl Environ Microbiol, 2016. 80 с.
43. Energy metabolism in Desulfovibrio vulgaris Hildenborough: insights from transcriptome analysis / Ricardo O. Louro [и др.]. Antonie van Leeuwenhoek, 2018. 362 с.
44. Fortin D., Davis B., Beveridge T.J. Sulfate-reducing bacteria in iron biocycling in oxic and acidic mine tailings. Fems: Microbiology Ecology, 2013. 24 с.
45. Gaidis M. J. Chemistry of corrosion inhibitors. Cement and Concrete Composites. Fems: Microbiology Ecology, 2014. 189 с.
46. Larry L.B., Guy D.F. Iochemistry, Physiology and Biotechnology of Sulfate- Reducing Bacteria. Vienna: Elsiever, 2009. 98 с.
47. Larsen О.J. Downhole Nitrate Applications to Control Sulfate Reducing Bacteria Activity and Reservoir Souring. Vienna: Corrosion, 2012. 28 с.
48. Lie T.J. Sulfonates as terminal electron acceptors for growth of sulfite- Reducing bacteria (Desulfitobacterium spp.) and sulfate-Reducing bacteria:
effects of inhibitors of sulfidogenesis. Spain: Appl. environ. Microbiol, 1999, 466 с.
49. Okabe S. T. Sulfate-reducing bacterial community structure and their contribution to carbon mineralization in a wastewater biofilm growing under microaerophilic conditions. Applied Microbiology and Biotechnology, 2003. 63 с.
50. Pfennig N. F. Ecology and Physiology of Some Anaerobic Bacteria from the Microbial Sulfur Cycle. Life sciences. Spain: Appl. environ. Microbiol, 2011. 131 с.
51. Phylogeny of sulfate-reducing bacteria / Hector F. C. [и др.]. Abu-Dhabi: Fems Microbiology Ecology, 2016. 9 с.
52. Sulfate reducing bacteria in microbial mats: Changing paradigms, new discoveries. / L. K. Baumgartner [и др.]. Abu-Dhabi: Sedimentary Geology, 2016. 145 с.
53. Sulfate-reducing bacteria / Oliver J. H. [и др.]. Abu-Dhabi: Fransic online, 2014. 187 с.
54. The effect of petrochemical reagents on the vital activity of anaerobic sulfate- reducing bacteria / I. V. Batlutskaya [и др.]. Venezuela: OnePetro, 2019. 82 с.