Мікроорганізми вибірково ставляться до джерела фосфору. З двох сполук KH₂ PO₄ і K₂ HPO₄ , друга в значно більшій мірі впливає на швидкість процесу біодеградації. У багатьох мікробіологічних середовищах комбінація цих двох сполук, з одного боку, служить джерелом біогенних солей, а з іншого - буфером для стабілізації pH розчину. З сполук азоту переважними для нафтоокиснювальних мікроорганізмів є амонійні сполуки.

Вплив температури на мікробну активність розкладання органічних сполук добре відомий. За даними, для накопичувальної культури морських нафтоокиснювальних мікроорганізмів температурний градієнт в інтервалі від 0 - 40^о С дорівнює 3.0 (тобто при збільшенні температури в зазначеному інтервалі на кожні 10^о С швидкість утилізації вуглеводнів зростає в три рази). Однак цей градієнт, особливо за граничних умов може змінюватися. Деякі види бактерій активно розкладають нафту при низьких температурах. Нафтоокиснювальні мікроорганізми виявлялися у полярних морях і виділялися серед льодів Балтики. Найважливішим чинником успішного окиснення нафти бактеріями є достатня кількість кисню, яка вимагається для перетворення нафтових фракцій, з одного боку, в біомасу загального складу С₇ Н₁₁ О₃ , а з іншого - у СО₂ і Н₂ О. Для окиснення 1 л нафти в морі витрачається 3300 м³ кисню. У зв'язку з цим необхідно пам'ятати, що плівка нафти на поверхні моря може сповільнювати швидкість поглинання кисню морською водою. В експериментах було встановлено, що через збільшення в'язкості нафтової плівки погіршується її газопровідність. Питання анаеробного окиснення нафти взагалі і в морській воді зокрема вивчене недостатньо, що значною мірою обумовлено методичними труднощами. Спостереження над деградацією нафти після катастрофи танкера "Амоко Кадіс" показали, що не більше 5% насичених і ароматичних вуглеводнів окиснюються анаеробно за добу, тобто розкладання нафти при відсутності кисню на кілька порядків нижче, ніж аеробна біодеградація.

Швидкість біодеградації нафти залежить і від ступеня дисперсії її у воді [5]. При цьому збільшується поверхня контакту бактерій з нафтою, що створює сприятливі умови для її окиснення. Наведені вище фізичні та хімічні фактори, що призводять до біодеградації нафти в морі, зазвичай вивчаються окремо. У природі вони діють разом, однак, дослідження в природних умовах надзвичайно складні і відповіді на деякі запитання доводиться шукати в лабораторних експериментах. З метою з'ясування взаємозалежності ряду факторів був поставлений експеримент, проведений за планом гіпер - греколатінского квадрата четвертого ступеня. Досліджувалися 6 чинників: температура, питома площа поверхні, концентрації КН₂ РО₄ , К₂ НРО₄ , NaH₄ NO₃ і біомаса засених нафтоокиснювальних мікроорганізмів. Дисперсійний аналіз результатів досліду показав, що значимо (з ймовірністю помилки < 0.05) на швидкість самоочищення морської води від нафти впливають такі чинники (розташовані в порядку деякого зменшення ступеня впливу): NaH₄ NO₃ , біомаса внесених нафтоокиснювальних мікроорганизмів, питома площа поверхні, К₂ НРО₄ . Вплив температури і КН₂ РО₄ виявився незначним. Результати багатофакторного експеримента ще раз показали, що між факторами створюються складні взаємозв'язки, які змінюються в часі. При цьому поряд з екологічними чинниками, такими, як температура, концентрація біогенних солей, кисню, виникають інші фактори, наприклад зміна хімічного складу окиснюваної речовини, зміни в структурі мікробної спільноти, поява продуктів розпаду життєдіяльності бактерій і т.д. У той чи інший відрізок часу вони можуть надавати істотний вплив на досліджуваний процес. Тому до інтерпретації результатів багатофакторних експериментів, що широко використовуються в сучасній екології, слід підходити дуже обережно, уникаючи абсолютізаціі одних чинників і зневагу до інших, на перший погляд неважливих.

Ще складніше йде процес перетворення нафти в донних відкладеннях, де деструкція відбувається в аеробних і анаеробних умовах зі зміною мікробіологічних процесів. При попаданні нафти в донні опади аеробні процеси йдуть на кордоні морська вода - донні опади, і подальше розкладання її йде за участю анаеробної мікрофлори, що є складовою частиною біоценозу грунтів.

5. Нафтоокиснювальні властивості мікроорганізмів Pseudоalteromonas citrea, Pseudoalteromonas elyakovii та Oceanisphaera litoralis

5.1 Методика вивчення нафтоокиснювальних властивостей

Об'єкти роботи. Мікроорганізми, здатні до деструкції нафтовуглеводнів, були виділені з проб морської води прибережної зони південної частини о. Сахалін, на елективн