Специалисты Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ) совместно с ФИЦ Биотехнологии РАН исследовали бактериальный состав на поверхности образцов полиэтилентерефталата (ПЭТ) и полистирола (ПС) после экспозиции в Черном море, Можайском водохранилище, оборотных и сточных водах нефтехимических предприятий, полигоне твердых бытовых отходов.

Ученые определили разнообразие и потенциальную функциональную активность бактерий, развивающихся на поверхности образцов полимеров в водоемах. Наибольшая способность к деградации полимеров была обнаружена для микробного сообщества сточной воды нефтехимического предприятия, где потенциальными деструкторами ПЭТ были бактерии родов Pseudomonas и Acidovorax, а деструкторами ПС – бактерии родов Pseudomonas и Arenimonas.

Как показали проведенные исследования, сточные воды нефтехимических предприятий являются возможным источником бактерий, потенциальных деструкторов синтетических полимеров. Расширение производства и применения полимерных материалов обусловлено их высокой стойкостью в природных средах по сравнению с традиционными стальными конструкциями. Однако широкое использование полимеров при строительстве зданий, сооружений и инженерных сетей, а также сброс оборотной воды нефтехимических предприятий может приводить к попаданию специфических микроорганизмов-биодеструкторов в поверхностные водоемы, к заражению акватории и увеличивает вероятность попадания микроорганизмов на поверхность полимеров и их разрушения.

Многослойная биопленка на поверхности полиэтилентерефталата

Таким образом, с использованием современных методов генетических исследований микробиологии выполнено уникальное исследование микробиологической деструкции полимеров в различных водоемах и различных климатических зонах. Все это позволит оценить сроки эксплуатации полимерных материалов и изделий из них в контакте с зараженной водой.

«Исследование дало неожиданные результаты – в сточных водах нефтехимических предприятий в отличие от морских и пресных естественных водоемов содержится большое количество микроорганизмов – биодеструкторов, причем их количество с течением времени возрастает, – рассказывает руководитель гранта РФФИ, главный научный сотрудник лаборатории «Климатические испытания, исследования микробиологической стойкости и пожаробезопасности материалов» (https://isp.viam.ru/climatic-tests)   Анатолий Борисович Лаптев. – То есть чем больше пластика в водоемах, тем больше там бактерий, способных к его биодеструкции, чем больше загрязнение водоемов, тем сильнее изменяется биоразнообразие. Если десять лет назад считалось, что полимеры (полиэтилен) разлагаются сто лет, то сейчас сроки биодеструкции полимеров, особенно вблизи биологических очистных сооружений значительно сокращаются».

Работа выполнена при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 18-29-05033\18.