Экология сульфатредуцирующих бактерий и их геохимическая деятельность в подземных водах палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Лущаева, Инна Владимировна

• Лущаева, Инна Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Лущаева, Инна Владимировна

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Характеристика сульфатредуцирующих бактерий.

1.2. Распространение микроорганизмов в подземной воде

1.3. Участие микроорганизмов в процессах мобилизации фосфата.

1.4. Микробиологическое восстановление марганца.

Глава 2. Материалы и методы.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Опыты с природной подземной водой.

2.2.1. Учет численности бактерий в подземной воде.

2.2.2. Получение накопительных культур.

2.2.3. Изучение образования сероводорода при инкубации проб воды с добавлением различных субстратов.

2.2.4. Изучение возможной мобилизации микроорганизмами марганца из нерастворимого соединения.

2.2.5. Изучение мобилизации микроорганизмами ортофосфата из нерастворимых соединений.

2.2.6. Изучение образования сероводорода при инкубации проб воды при добавлении нерастворимых сульфатов.

2.2.7. Изучение потенциальной активности сульфатного дыхания сообществом СРБ.

2.3. Культивирование сульфатредуцирующих бактерий.

2.4. Изучение кинетики роста чистой культуры СРБ штамма S

2.5. Определение филогенетического положения чистой культуры СРБ.

2.6. Изучение мобилизации ортофосфата из нерастворимых соединений чистой культурой штамма S1.

2.7. Изучение мобилизации марганца из нерастворимого с соединения чистой культурой штамма S1 и накопительными культурами.

2.8. Определение общего содержания сероводорода.

2.9. Определение биомассы.

2.10. Определение содержания белка.

2.11. Определение содержания ортофосфатов.

2.12. Определение содержания марганца.

2.13. Получение синтетического осадка Са3(Р04)2.

2.14. Измерение рН и Eh.

Глава 3. Численность и активность микроорганизмов в подземной воде.

3.1. Численность сапрофитных бактерий в подземной воде.

3.2. Численность сульфатредуцирующих бактерий в подземной воде.

3.3. Влияние различных субстратов роста на образование сероводорода сообществом СРБ из подземных вод.

3.4. Содержание ортофосфатов в подземной воде.

3.5. Мобилизация ортофосфата из нерастворимых соединений сообществом СРБ.

3.6. Влияние малорастворимых сульфатов на образование сероводорода сообществом СРБ их подземных вод.

3.7. Мобилизация марганца из нерастворимого соединения сообществом СРБ.

3.8. Определение потенциальной активности сульфатного дыхания сообществом СРБ в подземной воде.

Глава 4. Особенности физиологии накопительных культур и чистой культуры сульфатредуцирующей бактерии штамма S1, выделенной из подземной воды палеогеновых отложений.

4.1. Филогенетические и фенотипические характеристики чистой культуры СРБ штамма S1.

4.2. Кинетика роста чистой культуры

Desulfotomaculum sp. SI.

4.3. Мобилизация ортофосфата из нерастворимых соединений чистой культурой Desulfotomaculum sp. S1.

4.4. Использование Mn(IV) чистой культурой Desulfotomaculum sp. S как акцептора электронов.

4.5. Мобилизация марганца накопительными культурами СРБ.

Глава 5. Обсуждение результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экология сульфатредуцирующих бактерий и их геохимическая деятельность в подземных водах палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья»

Актуальность проблемы. Проблемы геохимии подземных вод давно привлекают внимание исследователей. В.И.Вернадский отмечал, что среди химических соединений Земли вода занимает особое положение, а природные подземные воды являются сложными динамическими системами, которые находятся в тесной взаимосвязи с окружающей их средой (Вернадский, 1965). Содержание и активность микроорганизмов в подземной воде оказывает значительное влияние на ее геохимические и санитарно-гигиенические параметры (Younger, 2007). В последнее время в связи с глобальным загрязнением поверхностных вод централизованное водоснабжение все в большей степени ориентируется на подземные воды. Поэтому проблема низкого качества питьевой воды в настоящее время является одной из самых актуальных проблем окружающей среды. Месторождение подземной воды палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья является основным источником питьевого водоснабжения г.Томска. В процессе его эксплуатации возникает вопрос о поддержании санитарно-эпидемиологической надежности данной системы. Проблема качества этих подземных вод связана с высоким содержанием железа и марганца (Шварцев, 1998). Кроме того, в подземной воде отмечается повышенное содержание ортофосфатов.

На территории Обь-Томского междуречья исследования микрофлоры подземной воды, в том числе и сульфатредуцирующих бактерий (СРБ), не проводились. СРБ играют важную роль в глобальных циклах серы и углерода (Иванов, Каравайко, 2004) и, таким образом, являются чрезвычайно важными элементами микробного сообщества. Кроме того, СРБ являются относительно удобными объектами для культивирования и, следовательно, они представляют хорошую модель для изучения экологии микроорганизмов, их распределения и деятельности в окружающей среде. Поэтому изучение распространения и геохимической деятельности сульфатредуцирующих бактерий в подземной воде необходимо как для оценки их влияния на санитарно-гигиенические характеристики питьевой воды, так и для понимания их роли в геохимических процессах, протекающих в системе вода-порода.

В связи с вышеизложенным целью исследования явилось изучение экологии сульфатредуцирующих бактерий подземных вод палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья и ее участие в биогеохимических процессах, протекающих в подземной воде.

Задачи исследования состояли в следующем:

1. Изучить распространение и численность СРБ и аэробных сапрофитных микроорганизмов в подземных водах палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья.

2. Изучить физиологию, филогению и кинетические характеристики роста на различных субстратах чистой культуры СРБ штамма S1, выделенной из подземных вод Обь-Томского междуречья.

3. Исследовать возможное участие природного сообщества СРБ из подземных вод и чистой культуры СРБ в процессах мобилизации растворимых ортофосфатов из нерастворимых соединений фосфора.

4. Исследовать способность природного сообщества СРБ из подземных вод и чистой культуры СРБ к мобилизации марганца из нерастворимых соединений марганца.

Научная новизна. Впервые исследованы распространение и численность сульфатредуцирующих и аэробных сапрофитных бактерий в подземной воде палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья. Описана новая спорообразующая сульфатредуцирующая бактерия, выделенная из данных подземных вод. Определены возможные доноры и акцепторы электронов, которые могут быть использованы группой СРБ в экосистеме подземных вод палеогеновых отложений. Определена потенциальная активность сульфатного дыхания сообществом СРБ в подземной воде. Показано возможность участия микрофлоры подземных вод, и в частности природного сообщества СРБ, в мобилизации растворимых ортофосфата и марганца из нерастворимых соединений вмещающих пород. Чистая культура СРБ штамма S1, выделенная из исследованных подземных вод, также способна мобилизовать растворимые ортофосфат и марганец из нерастворимых соединений.

Практическая значимость. Полученные данные по численности микроорганизмов в подземной воде могут быть использованы для мониторинга загрязнения подземной воды. Полученные кинетические характеристики СРБ можно рекомендовать для моделирования процессов сульфатредукции в подземной воде палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья. Показано, что СРБ способны мобилизовать ортофосфаты и марганец из нерастворимых соединений, что указывает на необходимость учитывать биологический фактор в моделировании геохимических процессов, протекающих в системе вода-порода.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на городской конференции молодых ученых и специалистов (Томск, 1999), на международной конференции по экологии и рациональному природопользованию (Томск, 2000), на II международном совещании «Экология пойм Сибирских рек и Арктики» (Томск, 2000), на международной конференции «Environment of Siberia, the Far East, and the Arctic» (Томск, 2001), на всероссийской научной конференции «Наука и образование» (Белово, 2002). По материалам диссертации опубликовано 7 работ, 2 из них в журналах, входящих в перечень ВАК.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю д.б.н. Карначук О.В. и сотрудникам кафедры физиологии растений и биотехнологии Томского государственного университета за неоценимую помощь при проведении исследований и написании диссертации. Также глубокую признательность сотрудникам муниципального предприятия «Томскводоканал» Вагиной С.Э. и Коневой Е.Г. за доброжелательное отношение и помощь в отборе проб воды. Автор также выражает благодарность сотрудникам НИИ биологии и биофизики ТГУ за помощь при проведении исследований.

Заключение диссертации по теме «Экология», Лущаева, Инна Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Численность сульфатредуцирующих бактерий, определенная по росту на пресноводной среде Видделя с лактатом, в изученных пробах подземной воды палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья составляет от 10 до 106 кл/мл. Численность сапрофитных бактерий, определенная по росту на двух питательных средах, в исследованной подземной воде составляет от 1,5*102 до 7,2*108 КОЕ/мл.

2. Анализ последовательностей гена 16S рРНК помещает штамм S1, выделенный из подземных вод палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья, в род Desulfotomaculum отдела Firmicutes. Бактерия может использовать этанол, лактат, глюкозу, малат и пируват в качестве доноров электронов для сульфатредукции. Удельная скорость роста на лактате составляет 0,057 час"1 (Т = 11,6 часа).

3. В исследованных подземных водах палеогеновых отложений наблюдается увеличение содержания растворимого ортофосфата. Сообщество СРБ и чистая культура Desulfotomaculum sp. способны мобилизовать растворимые ортофосфаты из апатита и синтетического осадка Са3(Р04)2.

4. Сообщество СРБ и чистая культура Desulfotomaculum sp. способны

О Амобилизовать Мп из нерастворимого МпОг- На среде с сульфатом возможным механизмом мобилизации является восстановление 4-валентного марганца сероводородом, образующимся при росте СРБ.

5. Потенциальная активность сульфатного дыхания сообщества СРБ подземных вод, рассчитанная по прибыли количества сероводорода, составляет 4,23 мг/л в сутки. Этанол является предпочтительным донором электронов для восстановления сульфата в подземных водах Обь-Томского междуречья. В мобилизации растворимых ортофосфатов и марганца из нерастворимых соединений принимают участие группы микроорганизмов, отличные от СРБ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные нами данные можно использовать для мониторинга санитарно-гигиенического состояния подземных вод. Группу СРБ можно рекомендовать в качестве индикаторной группы микроорганизмов, так как они относительно удобны и просты в культивировании. В экспериментах с сообществом СРБ из подземной воды были определены доноры электронов для сульфатредукции в подземных водах и потенциальная активность сульфатного дыхания сообществом СРБ. Также была изучена чистая культура спорообразующей СРБ штамма S1. Фенотипические и филогенетические характеристики штамма S1 спорообразующей СРБ, выделенной ранее из подземных вод палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья, определяют его таксономическое положение как Desulfotomaculum sp. Штамм SI вероятно является новым видом рода Desulfotomaculum. Данные по активности сульфатного дыхания сообществом СРБ в подземных водах и кинетические характеристики чистой культуры Desulfotomaculum sp. можно использовать при моделировании процессов сульфатредукции в подземных водах.

Численность аэробных сапрофитов используют как показатель загрязнения природных экосистем. По нашим данным микроорганизмы широко распространенны в подземных водах палеогеновых отложений Обь-Томского междуречья. За последнее десятилетие их количество выросло в несколько раз. Как показали наши исследования, деятельность микроорганизмов в подземной воде ведет к увеличению важного биогенного вещества -ортофосфата, который является лимитирующим элементом для большинства сапрофитных микроорганизмов. Учитывая тот факт, что антропогенная нагрузка на данную систему подземных вод не изменилась, а скорее даже уменьшилась, то увеличение численности сапрофитных микроорганизмов можно связать с увеличением содержания органического вещества и ортофосфата в подземной воде.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Лущаева, Инна Владимировна, 2007 год

1. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика: Практический курс. -М.:ФАИР-ПРЕСС, 1999. 720 с.

2. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. М.: Наука, 1965. 376 с.

3. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды / Под ред. Т.В.Гусевой. М.:Социально-экологический союз, 2000.- С.21.

4. Зуев В.А., Картавых О.В., Шварцев C.JI. Химический состав подземных вод Томского водозабора // Обской вестник. 1999, № 3-4.- С.69-77.

5. Иванов М.В., Каравайко Г.И. Геологическая микробиология // Микробиология.- 2004.- Т.73.- С. 581-597.

6. Кузнецов С.И., Саралов А.И., Назина Т.Н. Микробиологические процессы круговорота углерода и азота в озерах. М.: Наука, 1985. - 213 с.

7. Новиков Ю.В., Ласточкина К.О., Болдина З.Н. Методы исследования качества воды водоемов. М.: Медицина, 1990.- с.190-195.

8. Розанова Е.П., Назина Т.Н. Сульфатвосстанавливающие бактерии (систематика и метаболизм) // Успехи микробиологии М.: «Наука», 1989 -с.23-48.

9. Саралов А.И., Чикин С.М., Банникова О.М., Соломенный А.П. Распространение фосфатаккумулирующих бактерий в сточных водах Пермского промузла//Микробиология.- 1999.- т.68, №1.- с.114-121.

10. Шварцев С.Jl. Гидрогеохимия зоны гипергенеза.- М.: «Недра», 1998.-367 с.

11. Aller R.C. The sedimentary Mn cycle in Long-Island sound its role as intermediate oxidant and the influence of bioturbation, 02,and C(org) flux on diagenetic reaction balances // J. Mar. Res. - 1994.- № 52.- P.259-295

12. Altschul S.F., Madden T.L., Schaffer A.A., Zhang J., Zhang Z., Miller W., Lipman D.J. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs //Nucleic Acids Res.- 1997. V. 25.- P. 3389-3402.

13. Amann R.I., Stahl, D.A. Dual staining of natural bacterioplankton with 4',6-diamino-2-phenylindole and fluorescent oligonucleotide probes targeting kingdom-level 16S rRNA sequences // Appl. Environ. Microbiol. 1992.- V. 58.-P. 2158-2163.

14. Appelo C.A., Postma D. Geochemistry, grounwater and pollution. A.A.Balkema, Brookfield. 1993.- P. 536.

15. Appenzeller B.M., Duval Y.B., Thomas F., Block J.C. Influence of phosphate on bacterial adhesion onto iron oxyhydroxide in drinking water // Environ Sci Technol.- 2002, Feb 15.- Vol.36(4).- P. 646 652

16. Atlas R.M., Bartha R. Microbial ecology: fundamentals and applications. Menlo Park CA, Longman Inc., 1988.- P. 437 440.

17. Bade K., Manz W., Szewzyk U. Behavior of sulfate reducing bacteria under oligotrophic conditions and oxygen stress in particle-free systems related to drinking water // FEMS Microb. Ecology.- 2000,- Vol.32(3).- P. 215 223.

18. Baldwin D. S. Reactive "organic" phosphorus revisited // Water Res.-1998.- Vol.32.- P. 2265- 2270.

19. Baldwin D. S., Mitchell A. M., Rees G. N. Chemistry andmicrobial ecology: processes at the microscale. In Klomp, N. & L. Lunt (eds), Frontiers in Ecology. Elsevier Science Ltd. The Boulevard, Oxford. 1997.- P. 171-179.

20. Baldwin D. S., Mitchell A. M., Rees G. N. The effects of in situ drying on sediment-phosphate interactions in sediments from an old wetland//

21. Hydrobiologia.- 2000.- Vol. 431,- P. 3-12.

22. Balistrieri L.S., Murray J.W. The surface chemistry of M11O2 in major ion sea water // Geochem. Cosmochim.acta.- 1982.- Vol. 46.- P. 1041-1052

23. Bates M. H., Neafus N. J. E. Phosphorus release from sediments from lake Carl Black Well, Oklahoma // Wat. Res.- 1980.- Vol. 14.- P.1477-1481.

24. Battersby N.S., Malcolm S.J., Brown C.M., Stanley S.O. Sulphate reduction inoxic and suboxic North East Atlantic sediments // FEMS Microbiol. Ecol.- 1985. Vol. 31.-P. 225-228.

25. Bostrom В., Andersen J. M., Fleischer S., Jansson M. Exchange of phosphorus across the sediment-water interface // Hydrobiologia.- 1988.- Vol.170.-P. 229-244.

26. Brown C.J., Schoonen M.A.A., Candela J.L. Geochemical modeling of iron, sulfur, oxygen and carbon in a coastal plain aquifer // Journal of Hydrology.-2000.-Vol. 237.- P. 147-168.

27. Brunea A. Life at the oxic-anoxic interface: microbial activities and adaptations //FEMS Microbiology Reviews.- 2000.- Vol. 24 (5).- P. 691-710.

28. Burdige D.J., Nealson K.H. Chemical and microbiological studies of sulfide-mediated manganese reduction // J. Geomicrobiol. -1986.- Vol. 4.- P. 361387.

29. Burns R. G., Burns, V. E. Manganese oxides. In Marine Minerals (Burns, R. G., ed.). Mineralogical Society of America, Washington D.C., 1975.- P. 1-46.

30. Canfield D.E. Isotope fractionation by natural populations of sulfate-reducing bacteria // Geochimica et Cosmochimica Acta.- 2001.- Vol.65, No 7.-P.l 117-1124.

31. Canfield D. E., Des Marais D. J. Aerobic sulfate reduction in microbialmats//Science.-1991.- Vol. 251.-P. 1471-1473.

32. Caraco N. F., Cole J. J., Likens G. E. Evidence for sulfate-controlled phosphorus release from sediments from aquatic systems // Nature.- 1989.- Vol. 341.-P. 316-317.

33. Castro H.F., Williams N.H., Ogram A. Phylogeny of sulfate-reducing bacteria//FEMS Microbiology Ecology.- 2000.- Vol. 31.- P. 1-9.

34. Chapelle F.H., Lovley D.R. Rates of microbial metabolism in deep coastal plain aquifers // Applied Environmental Microbiology.- 1990.- Vol. 53(11).-P. 2636- 2641.

35. Chapelle F.H., Morris J.T., McMahon P.B., Zelibor J.L. Bacterial metabolism and the del-13C composition of groundwater, Floridian aquifer, South Carolina//Geology.- 1988.-Vol. 16.-P. 117-121.

36. Clement J., Sandwig A. Experience with corrosion control. In National Conference on Integrating Corrosion Control and Other Water Quality Goals. Boston, MA. 1996.- P. 23-29.

37. Cypionka H. Solute transport and cell energetics // See Ref.- 1995.- Vol. 5a.-P. 151-184.

38. Cypionka H. Oxygen respiration by Desulfovibrio species 1 // Annu. Rev. Microbiol.- 2000.- Vol. 54.- P. 827-848.

39. Cypionka H., Widdel F., Pfennig N. Survival of sulfate-reducing bacteria after oxygen stress, and growth in sulfate-free oxygen-sulfide gradients // FEMS Microbiol. Ecol.- 1985.- Vol. 31.- P. 39-45.

40. Dannenberg S., Kroder M., Dilling W., Cypionka H. Oxidation of H2, organic compounds and inorganic sulfur compounds coupled to reduction of О 2 or nitrate by sulfate-reducing bacteria // Arch. Microbiol.- 1992. Vol. 158.- P. 93-99.

41. De Groot С. J. The influence of FeS on the inorganic phosphate system in sediments // Verhn. int. Ver. Limnol.- 1991.- Vol. 23.- P. 3029-3035.

42. Detmers J., Schulte U., Strauss H., Kuever J. Sulfate reduction at a lignite seam: microbiol abundance and activity // Microb. Ecol.- 2001.- Oct, 42(3).- P. 238-247.

43. Dilling W., Cypionka H. Aerobic respiration in sulfate-reducing bacteria //FEMS Microbiol. Lett.- 1990. Vol. 71.- P. 123-128.

44. Einsele W. Ueber die Beziehungen des Eisenkreislaufs zum Phosphatekreislauf im eutrophen See // Arch. Hydriobiol.- 1936.- Vol. 29.- P. 664686.

45. Frias J., Ribas F., Lucena F. Effects of different nutrients on bacterial growth in a pilot distribution system //Antonie van Leeuwenhoek.- 2001.- Vol. 80.-P. 129-138.

46. Frund C., Cohen Y. Diurnal cycles of sulfate reduction under oxic conditions in cyanobacterial mats // Appl. Environ. Microbiol.- 1992.- Vol. 58.- P. 70-77.

47. Fry N.K., Fredrickson J.K., Fisiibain S., Wagner M., Staiil D.A. Population structure of microbial communities associated with two deep, anaerobic, alkaline aguifers // Applied and Environmental Microbiology.- Apr, 1997.- Vol. 63, No 4.- P. 1498-1504.

48. Fuseler K., Krekeler D., Sydow U., Cypionka H. A common pathway of sulfide oxidation by sulfate-reducing bacteria // FEMS Microbiology Letters.-1996.- Vol. 144.- P. 129-134.

49. Ghiorse W.C., Wilson J.T. Microbial ecology of the terrestrial subsurface // Adv.Appl.Microbiol.- 1988.-Vol. 33.-P. 107- 172.

50. Golterman H. L. Theoretical aspects of adsorption of orthophosphate onto Ironhydroxide // Hydrobiologia.- 1995a.- Vol. 315.- P. 59-68.

51. Golterman H. L. The labyrinth of nutrient cycles and buffers in wetlands: results based on research in the Camargue (Southern France) // Hydrobiologia.-1995b.- Vol.315.- P. 39-58.

52. Golterman H. L. The role of the ironhydroxide-phosphate-sulphide system in the phosphate exchange between sediments and overlying water // Hydrobiologia.- 1995c.- Vol. 297.- P. 43-54.

53. Golterman H. L. The distribution of phosphate over ironbound and calcium-bound phosphate in stratified sediments // Hydrobiologia.- 1998.- Vol. 364.-P. 75-81.

54. Golterman H. L. Phosphate release from anoxic sediments or 'What did Mortimer really write?' // Hydrobiologia.- 2001.- Vol. 450.- P. 99-106,

55. Gounot A. Microbial oxidation and reduction of manganese: consequences in groungwater and applications // FEMS Microbiol.rev.- Aug 1994.-Vol. 14(4).-P. 339-349.

56. Haas C.N., Bitter R., Scheff A. Reliminary determination of limiting nutrients for standard plate count organisms in Chicago intake water // Water Air Soil Pout.- 1987.-Vol. 7.-P. 65-72.

57. Hansen T.A. Carbon metabolism of sulfate-reducing bacteria. In: Odom J.M., Singleton R. (Eds). The sulfate-reducing bacteria: cintenporary perspectives. Springer-Verlag, New-York. 1993.- P. 21-40.

58. Hansen T.A. Metabolism of sulfate-reducing procaryotes // Antonie van Leeuwenhoek.- 1994.-Vol. 66.- P.165- 185.

59. Hardy J.A., Hamilton W.A. The oxygen tolerance of sulfate-reducing bacteria isolated from North Sea waters // Curr. Microbiol.- 1981.- Vol. 6.- P . 259262.

60. Hastings D., Emerson S. Sulfate reduction in the presence of low oxygen levels in the water column of the Cariaco Trench // Limnol. Oceanogr.- 1988.- Vol. 33.- P. 391-396.

61. Hines M.E., Bazylinski D.A., Tugel J.B., Lyons W.B. Anaerobic microbial biogeo-chemistry in sediments from two basins in the Gulf of Maine: Evidence for iron and manganese reduction // Est. Coastal Shelf Sci.- 1991.- Vol. 33.- P. 313-324.

62. Hines M.E., Faganeli J., Planinc R. Sedimentary anaerobic microbial biogeochemistry in the Gulf of Trieste, northern Adriatic Sea: Influences of bottom water oxygen depletion // Biogeochemistry.- 1997.- Vol. 39.- P. 65-86.

63. Hupfer M., Gachter R., Ruegger H. Polyphosphate in lake sediments: 31P NMR spectrospcopy as a tool for its identification // Limnol. Oceanogr.- 1995.-Vol. 40.- P. 610-617.

64. Jones R. D. Phosphorus cycling. In Manua of Environmental Microbiology, J. C. Hurst, G. R. Knudsen, M. J. Mclnerney, L. D. Stetzenbach and Walter M. V., ASM ress, Washington, DC 22 (5), 1997.- P. 343- 348.

65. Jorgensen B.B. The sulfur cycle of a coastal marine sediment (Limfjorden, Denmark) // Limnol. Oceanogr.- 1977.- Vol. 22.- P. 814- 832.

66. Jorgensen B.B., Bak F. Pathways and microbiology of thiosulfate transformations and sulfate reduction in a marine sediment (Kattegat, Denmark) // Appl. Environ. Microbiol.-1991.- Vol. 57,- P. 847-856.

67. Kinner N. E., Harvey R. W., Kazmierkiewicz-Tabaka M. Effect of flagellates on free-living bacterial abundance in an organically contaminated aquifer//FEMS Microbiol. Rev.- 1997.- Vol. 20.- P. 249-259.

68. Koch A.L. Most probable numbers // Methods for General and Molecular Bacteriology (Gerchard P., Murray R.G.E., Wood W.A. and Krieg N.R., Eds.), American Society for Microbiology. Washington DC, 1994. - P. 257 - 260.

69. Krekeler D., Sigalevich P., Teske A., Cypionka H., Cohen Y. A sulfate-reducing bacterium from the oxic layer of a microbial mat from Solar Lake (Sinai), Desulfovibrio oxyclinae sp. // Arch. Microbiol.- 1997.- Vol. 167.- P. 369-375.

70. Krekeler D., Teske A., Cypionka H. Strategies of sulfate-reducing bacteria to escape oxygen stress in a cyanobacterial mat // FEMS Microbiology ecology.- 1998.- Vol. 25 (2).- P. 89-96.

71. Kristiansen K.D., Kristensen E., Jensen M.H. The Influence of Water Column Hypoxia on the Behaviour of Manganese and Iron in Sandy Coastal Marine Sediment // Estuarine, Coastal and Shelf Science.- 2002.- Vol. 55.- P. 645654.

72. Kulaev I. S. (ed.) The Biochemistry of Inorganic Polyphosphates. John Wiley and Sons, Chichester. 1979. 255 p.

73. Kuznetsov S.I., Ivanov M.V., Lyalikova N.N. Introduction to Geological Microbiology. // McGraw-Hill, International Series inthe Earth Sciences, New York.- 1963.- P. 12-23.

74. Ladd T.I., Ventullo R.M., Wallis P.M., Costerton J.W. Heterotrofic activity and biodegradation of labile and refractory compounds by groundwater and stream microbial populations // Appl. Environ. Microbiol.- Aug. 1982.- Vol. 44 (2).- P. 321-329.

75. Lane D. J. 16S/23S rRNA sequencing // Nucleic acid techniques in bacterial systematics / Eds. Stackebrandt E. Goodfellow M. New York : John Wiley and Sons, 1991.-P. 115-175.

76. LeChevallier M. W., Schulz W., Lee R. G. Bacterial nutrients in drinking water//App . Environ. Microbiol.-1991.- Vol. 57.- P. 857- 862.

77. Le Gall J., Xavier A.V. Anaerobes response to oxygen: the sulfate-reducing bacteria // Anaerobe.- 1996.- Vol. 2,- P. 1-9.

78. Lehtola M. J., Miettinen I.T., Vartiane Т., Martikainen P. J. A new sensitive bioassay for determination of microbial ly available phosphorus in water // Applied and enviromental microbiology.- May 1999.- Vol. 65, No.5.- P. 20322034.

79. Lennox L. J. Lake Enell: laboratory studies on sediments phosphorus release under varying mixing, aerobic and anerobic conditions // Freshwat. Biol.-1984.-Vol. 14.-P. 183-187.

80. Lovley D.R. Dissimilatory metal reduction // Ann. Rev. Microbiol.-1993.-Vol. 47.-P. 263-290.

81. Lovley D.R., Phillips J.P. Novel processes for anaerobic sulfate production from elemental sulfur by sulfate-reducing bacteria // Appl. Environ. Microbiol.- July 1994.- P. 2394-2399.

82. Lowiy O.H, Rosebrough N.J., Farr A.L. and Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent//J. Biol. Chem.-1951.-№ 193-P. 265-275.

83. Mandelbaum R.T., Shati M.R., Ronen D. In situ microcosms in aquifer bioremediation studies // FEMS Microbiol.Rev.- Jul ,1997.- Vol. 20(3-4).- P. 489502.

84. McMahon P.B., Williams D.F., Morris J.T. Production and carbon isotopic composition of bacterial C02 in deep coastal plain sediments of South Carolina // Ground Water.- 1990.- Vol. 28 (5).- P. 693- 702.

85. Miettinen I.T., Vartianen Т., Martikainen P.J. Phosphorus and bacterial growth in drinking water // Appl. And environmental microbiology.- 1997.- Vol.63, №8. -P. 3242-3245.

86. Millero F. J., Hubinger S., Fernandez M., Garnett S. Oxidation of H2S in seawater as a function of temperature, pH and ionic strength // Environ. Sci. Technol.- 1987.- Vol. 21.- P. 439- 443.

87. Mitchell A., Baldwin D. S. Effects of dessication/oxidation on the potential for bacterially mediated P release from sediments // Limnol. Oceanogr.-1998.- Vol. 43.- P. 481-487.

88. Mortimer С. H. The exchange of dissolved substances between mud and water in lakes // J. Ecol.-1941.- Vol. 29.- P. 280- 329.

89. Mortimer С. H. The exchange of dissolved substances between mud and water in lakes // J. Ecol.- 1942.- Vol. 30.- P. 147- 201.

90. Murray J. W. Iron oxides. In Marine minerals (Burns, R. G.,ed.). Mineralogical Society of America, Washington, D.C., 1979.- P. 47-98.

91. Myers Ch.R., Nealson K.H. Microbial reduction of manganese oxides: Interaction with iron and sulfur // Goechim. et. Cosmochim. Acta.- 1988.- Vol. 52.-P. 2727-2732.

92. Nealson K.H., Myers C.R. Microbial reduction of manganese and iron: new approaches to carbon cycling // Appl. Environ. Microbiol.- 1992,- Vol. 58.- P. 439-443.

93. Nealson K.H., Saffarini D. Iron and manganese in anaerobic respiration: environmental significance, physiology and regulation // Annu.Rev. Microbiol.-1994.-Vol. 48.- P. 311-343.

94. Olson S. C. Phosphate based corrosion inhibitor effects on distribution system regrowth. In National Conference on Integrating Corrosion Control and Other Water Quality Goals. Boston, MA. 1996.- P. 86- 97.

95. Pachmayr F. Vorkommen und Schwefelverbindungen in Mineralwasser. PhD thesis. University Munchen, FRG, 1960. - P. 171.

96. Peck H.D. Jr., LeGall J. Biochemistry of dissimilatory sulphate reduction // Philos Trans R Soc bond В Biol Sci.- Sep. 13,1982.- Vol. 298(1093).-P. 443- 466.

97. Pedersen K. Investigations of subterranean bacteria in deep crystalline bedrock and their importance for the disposal of nuclear waste // Can. J. Microbiol.- 1996.- Vol. 42.- P. 382-391.

98. Pedersen K. Microbial life in deep granitic rock // FEMS Microbiology Reviews.- 1997.- Vol. 20(3-4).- P. 399- 414.

99. Pedersen K., Ekendahl S. Distribution and activity of bacteria in deep granitic groundwaters of southeastern Sweden // Microb. Ecol.- 1990.- Vol. 20.- P. 37- 52.

100. Postgate J. R. The sulfate reducing bacteria. - Cambrige.: Cambrige university press, 1984.- 208 p.

101. Pucci Jr. A.A., Ehlke T.A., Owens J.P. Confining effects of groundwater quality in the New Jersey Coastal Plain // Ground Water.- 1992.- Vol. 30 (3).-P. 415- 427.

102. Ringelberg D.B., Sutton S., White D.C. Biomass, bioactivity and biodiversity: microbial ecology of the deep subsurface: analysis of ester-linked phospholipid fatty acids // FEMS Microbiol Rev.- 1997.- Vol. 20.- P. 371- 377.

103. Robertson J.B., Edberg S.C. Natural protection of spring and well drinking water againts surface microbial contamination. I. Hydrogeological parameters // Crit.Rev. Microbiol.- 1997.- Vol. 23(2).- P. 143- 178.

104. Roden E.E., Lovley D.R. Dissimilatory Fe(III) reduction by the marine microorganism, Desulfuromonas acetoxidans // Appl.Environ.Microbiol.- 1993.-Vol. 59.- P. 734- 742.

105. Roden E. E., Edmonds J.W. Phosphate mobilization in iron-rich anaerobic sediments: Microbial Fe(III) oxide reduction versus iron-sulfide formation // Archiv fur Hydrobiol.- 1997.- Vol. 139.- P. 347- 378.

106. Rosenzweig W. D. Influence of phosphate corrosion- control compounds on bacterial growth. EPA CR-811613-01-0. USEPA, Cincinnati, Ohio. 1997.- P.108- 120.

107. Ross N., Villemur R., Deschenes L., Samson R. Clogging of a limenstone fracture by stimulating groundwater microbes // Wat. Res.- 2001.- Vol. 35, No. 8.-P. 2029-2037.

108. Sambrook J., Russell D.W. Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor, NY Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001.

109. Sass H., Cypionka H., Babenzien H.-D. Sulfate-reducing bacteria from the oxic sediment layers of the oligotrophic Lake Stechlin // Arch. Hydrobiol. Spec.1.sues Adv. Limnol.- 1996.- Vol. 48.- P. 241- 248.

110. Sass H., Cypionka H., Babenziena H.-D. Vertical distribution of sulfate-reducing bacteria at the oxic-anoxic interface in sediments of the oligotrophic Lake Stechlin // FEMS Microbiology ecology.- 1997.- Vol. 22(3).- P. 245-255.

111. Sathasivan A., Ohgaki S., Yamamoto K., Kamiko N. Role of inorganic phosphorus in controlling regrowth in water distribution system // Water Sci.Techno.- 1997.- Vol. 35.- P. 37- 44.

112. Sathasivan A., Ohgaki S. Application of new bacterial regrowth potential method for water distribution system a clear evidence of phosphorus limitation // Water Res.- 1999.- Vol. 33.- P. 137- 144.

113. Shirey Y.Y., Bissonnette G.K. Detection and identification of groundwater bacteria capable of escaping entrapment on 0,45-micron-pore-size membrane filters // Appl. Environ. Microbiol.- Aug. 1991.- Vol. 57 (8).- P. 22512254.

114. Sinclair J. L., Ghiorse W. C. Distribution of aerobic bacteria, protozoa, algae, and fungi in deep subsurface sediments // Geomicrobiol. J.- 1989.- Vol. 7.-P. 15-31.

115. Smith D. В., Hess A. F., Opheim D. Control of distribution system coliform regrowth. Proceedings 1989 AWWA-WQTC. San Diego, CA. 1989.- P. 166-174.

116. Stahl D.A., Fishbain S., Klein M., Baker B.J., Wagner M. Origins and diversification of sulfate-respiring microorganisms // Antonie van Leeuwenhoek.-2002.-Vol. 81.-P. 189-195.

117. Stevens Т. O., McKinley J. P., Fredrickson J. K. Bacteria associated with deep, alkaline, anaerobic groundwaters in southeast Washington // Microb. Ecol.- 1993.- Vol. 25.- P. 35-50.

118. Stump W., Morgan J. J. Aquatic Chemistry. Wiley Intersciences, New York, London, Toronto. 1970.- 583 p.

119. Suzumura, M., Kamatani A. Isolation and determination of inositol hexaphosphate in sediments from Tokyo Bay // Geochim. Cosmochim. Acta.-1993.-Vol. 57.-P. 2197-2202.

120. Thamdrup B. Bacterial manganese and iron reduction in aquatic sediments // Advances in Microbial Ecology.- 2000.- Vol. 16,- P. 41- 84.

121. Tebo B.M., Obraztsova A.Ya. Sulfate-reducing bacterium grows with Cr(YI), U(YI), Mn(YI), and Fe(III) as electron acceptors // FEMS Microbiol. Letters.- 1998.-Vol. 162.- P.193- 198.

122. Torriani-Gorini A. The Pho regulon of Escherichia coli. In Phosphate in Microorganisms: Cellular and Molecular Biology, eds A. Torriani-Gorini, E. Yagil and S. Silver, ASM Press, Washington, DC. 1994.- P. 1-4.

123. Underwood-Lemons Т., Moura I., To Ye K. Resonance Raman study of sirohydrochlorin ahd siroheme in sufite reductases from sulfate reducing bacteria // Biochim. Biophys.Acta 1157,- 1993.- P. 275-284.

124. Van der Kooij D., Hijnen W. A. M., Visser A.J. Determining the concentration of easily assimilable organic carbon in drinking water // J. Am. Water Works Assoc.- 1982.- Vol. 74.- P. 540- 545.

125. Wagner M.A., Roger J., Flax J.L., Brusseau G.A., Stahl D.A. Phylogeny of dissimilatory sul^te reductases supports an early origin of sulfate respiration // J. Bacteriol.- 1998,- Vol. 180.- P. 2975- 2982.

126. Wanner B. L. Multiple controls of Escherichia coli Pho regulon by the

127. Pi sensor PhoR, the catabolite regulatory sensor CreC, and acetyl phosphate. In Phosphate in Microorganisms: Cellular and Molecular Biology, eds A. Torriani-Gorini, E. Yagil and S. Silver, ASM Press, Washington. 1994.- P. 22-29.

128. Watts C. J. Seasonal phosphorus release from exposed, re-inundated littoral sediments of two australian reservoirs // Hydrobiologia.- 2000.- Vol. 431.-P. 27-39.

129. Wetzel R. G. Limnology / W.B. Saunders Company, USA, 1975.- 234 p.

130. White D.C., Ringelberg D.B. Monitoring deep subsurface microbiota for assessment of safe long-term nuclear waste disposal // Can. J. Microbiol.-1996.- Vol. 42.- P. 375-381.

131. Widdel F., Bak F. Gram-negative mesophilic sulfate-reducing bacteria. In: Balows A., Truper H.G., Dworkin M., Harder W., Schleifer K.H. (Eds.). The Prokaryotes, 2nd edition, Springer-Veilag, New-York, 1992. P. 3352- 3378.

132. Younger P.L. Groundwater in the environment: an introduction. Blackwell publishing, London. 2007.- 320 p.