Инженерно-геологические процессы как результат деятельности микроорганизмов (на примере подземного пространства санкт-петербургского региона)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В краткой форме показаны становление учения о подземных микроорганизмах и использование его научных обобщений и экспериментальных данных в теории и практике инженерно-геологических и гидрогеологических исследований с применением прямых и косвенных методов, в том числе современного метагеномного анализа 16S pPHK. Установлены основные источники поступления микроорганизмов в подземное пространство Санкт-Петербурга, которые систематизированы по масштабу их воздействия и генезису. Анализ и оценка инженерно-геологических процессов как результата деятельности подземной микробиоты отражают основные аспекты, определяющие уровень безопасности освоения и использования подземного пространства мегаполиса для различных целей: проектирования, строительства и эксплуатации подземных сооружений (перегонных тоннелей метрополитена) на различных глубинах, проходки глубоких котлованов для наземного строительства и др. Результаты исследований деятельности подземных микроорганизмов дают возможность сделать вывод о необходимости расширения инженерно-геологического, гидрогеологического и инженерно-экологического изучения подземного пространства различных регионов с целью познания степени опасности деятельности подземной микробиоты и снижения числа аварийных и предаварийных ситуаций.

Об авторах

Р. Э. Дашко

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II

Автор, ответственный за переписку.
Email: regda2002@mail.ru
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21 линия Васильевского острова, 2

А. Г. Карпенко

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II

Email: regda2002@mail.ru
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21 линия Васильевского острова, 2

Д. Л. Колосова

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II

Email: regda2002@mail.ru
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21 линия Васильевского острова, 2

Список литературы

  1. Абелев М.Ю., Бахронов Р.Р., Каралли Д.Л. Особенности устройства оснований зданий на газогенерирующих насыпных грунтах // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 7. С. 26–31. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2020.07.26-31
  2. Андреюк Е.И., Билай В.И., Коваль Э.З. и др. Микробная коррозия и ее возбудители. Киев: Наук. думка, 1980. 287 с.
  3. Болотина И.Н., Сергеев Е.М. Микробиологические исследования в инженерной геологии // Инженерная геология. 1987. № 5. С. 3–17.
  4. Волохов Е.М., Мукминова Д.З. Оценка деформаций при строительстве эскалаторных тоннелей метрополитена способом искусственного замораживания грунтов для стадии формирования ледопородного ограждения // Записки Горного института. 2021. Т. 252. С. 826–839. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.6.5
  5. Гинзбург-Карагичева Т.Л. Микробиологические очерки: 1. Нефтяные микробы и возбуждаемые ими биохимические процессы. 2. О бесцветных и пурпурных серобактериях. М., Л.: Гос. науч.-техн. нефт. изд-во, 1932. 96 с.
  6. Голдобина Л.А., Орлов П.С. Анализ причин коррозионных разрушений подземных трубопроводов и новые решения повышения стойкости стали к коррозии // Записки Горного института. 2016. Т. 219. С. 459. https://doi.org/10.18454/pmi.2016.3.459
  7. Дашко Р.Э., Власов Д.Ю., Шидловская А.В. Геотехника и подземная микробиота. С-Пб.: ПИ Геореконструкция, 2014. 279 с.
  8. Дашко Р.Э., Лохматиков Г.А. Верхнекотлинские глины Санкт-Петербургского региона как основание и среда уникальных сооружений: инженерно-геологический и геотехнический анализ // Записки Горного института. 2022. Т. 254. С. 180–190. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.13
  9. Дашко Р.Э., Романов И.С. Прогнозирование горно-геологических процессов на основе анализа подземного пространства рудника Купол как многокомпонентной системы (Чукотский автономный округ, Анадырский р-н) // Записки Горного института. 2021. Т. 247. С. 20–32. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.1.3
  10. Духанина У.Н. Влияние бактериальных микроорганизмов на развитие биокоррозии бетона // Вестник науки. 2023. Т. 5. № 6 (63). С. 472–476.
  11. Зарецкий Ю.К. Теория консолидации грунтов. М.: Наука, 1967. 270 с.
  12. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973. 176 с.
  13. Исаченко Б.Л. Геологическая деятельность микробов // Природа. 1950. № 8. С. 34–37.
  14. Исаченко Б.Л. О коррозии бетонов. Избранные труды. 1951. Т II. С. 254–256.
  15. Исаченко Б.Л. О нитрификации на стенах и о разрушении вследствие этого кирпича. Избранные труды. 1951. Т. I. С. 101–105.
  16. Колотова О.В., Могилевская И.В. Процессы микробного биоповреждения в подземных горных выработках // Известия Тульского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2020. № 2. С. 44–66.
  17. Крамаренко Л.Е. Геохимическое и поисковое значение микроорганизмов подземных вод. Л.: Недра, 1983. 181 с.
  18. Крисс А.Е. Жизненные процессы и гидростатическое давление. М.: Наука, 1973. 272 с.
  19. Кудина А.В., Сокоров И.О. Коррозия-биотехническая система разрушения технических объектов, снижающая их качество и надежность // Наука и техника. 2020. № 6. С. 512–520. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-6-512-520
  20. Кузнецов С.И. Введение в геологическую микробиологию. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1962. 239 с.
  21. Куликов А.А., Харламова Т.А., Хабарова Е.И. К вопросу оценки влияния микробиологических биоценозов на геологические и геотехнические риски горных предприятий // Уголь. 2022. № 4. С. 67–71. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-4-67-71
  22. Куликова Н.В., Данильев С.М., Ефимова Н.Н. и др. Моделирование данных сейсмотомографии и электротомографии для песчано-глинистого разреза с наличием приповерхностных скоплений газа // Мониторинг. Наука и технологии. 2020. № 2 (44). С. 26–30.
  23. Ларионов А.К., Нижерадзе Т.Н., Лаздовская М.А. Выявление природы и степени оглеености глинистых грунтов как результат жизнедеятельности микроорганизмов // Вестник ЛГУ. Сер. 7. 1987. № 4 (№ 28). С. 35–41.
  24. Максимович Н.Г., Деменев А.Д., Хмурчик В.Т. Трансформация минерального состава дисперсного грунта в условиях микробиологического воздействия // Вестник Пермского университета. Сер. Геология. 2021. Т. 20. № 1. С. 24–32. https://doi.org/10.17072/psu.geol.20.1.24
  25. Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.Н. и др. Коррозия бетона и железобетона, Методы их защиты. М.: Стройиздат, 1980. 536 с.
  26. Надсон Г.А. Микроорганизмы, как геологические деятели: О сероводородном брожении в Вейсовом соляном озере и об участии микроорганизмов в образовании черного ила (лечебной грязи). С-Пб.: Тип. П.П. Сойкина, 1903. 98 с.
  27. Радина В.В. Патент “Способ закрепления плывунов”. Заявлено 29.12.1967 (№ 1207196/29–14). Опубликовано 24.05.1972. Бюллетень № 17.
  28. Роот П.Э., Хлебникова Г.М., Болотина И.Н. и др. Численность и роль микроорганизмов в грунтах // Инженерная геология. 1982. № 6. С. 72–78.
  29. Рубенчик Л.И. Микроорганизмы как фактор коррозии бетонов и металлов. Киев: Изд-во Акад. наук Укр. ССР, 1950. 65 с.
  30. Созина И.Д., Данилов А.С. Микробиологическая ремедиация нефтезагрязненных почв // Записки Горного института. 2023. Т. 260. С. 297–312. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.8
  31. Сторожева М.Е., Денисова Я.В. Биокоррозия подземных сооружений: основные причины и защита конструкций // Ученые Записки Сахалинского государственного университета. 2020. № 15–16. С. 109–113.
  32. Таусон В.О. Великие дела маленьких существ. М.; Л.: Изд-во Акад. наук СССР в М., 1948. 116 с.
  33. Травуш В.И., Шулятьев О.А., Шулятьев С.О. и др. Анализ результатов геотехнического мониторинга башни “Лахта Центр” // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2019. № 2. С. 15–21.
  34. Bryukhanov A.L., Vlasov D.Y., Maiorova M.A., et al. The Role of Microorganisms in the Destruction of Concrete and Reinforced Concrete Structures // Power Technology and Engineering. 2021. V. 54. № 5. P. 609–614. https://doi.org/10.1007/s10749-020-01260-5
  35. Dashko R.E., Vlasov D.Yu., Voronov A.S. Negative impact of microorganisms on multicomponent underground space of St. Petersburg: engineering, geological and geotechnical aspects // Construction of Unique Buildings and Structures. 2020. V. 90. № 9001. https://doi.org/10.18720/CUBS.90.1
  36. Fonken G.S., Johnson R.A. Chemical oxidations with microorganisms. New York, M. Dekker, 1972, 292 p.
  37. Guo B., Liu C., Gibson C., Frigon D. Wastewater microbial community structure and functional traits change over short timescales // Science of The Total Environment. 2019. V. 662. P. 779–785. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.01.207
  38. Lahme S., Mand J., Longwell J., et al. Severe corrosion of carbon steel in oil field produced water can be linked to methanogenic archaea containing a special type of [NiFe] hydrogenase // Applied and Environmental Microbiology. 2021. V. 87. № 3. P. e01819–20. https://doi.org/10.1128/AEM.01819-20
  39. LaMartina E.L., Mohaimani A.A. Newton R.J. Urban wastewater bacterial communities assemble into seasonal steady states // Microbiome. 2021. V. 9. Iss. 1. P. 1–13. https://doi.org/10.1186/s40168-021-01038-5
  40. Lebedeva Y., Kotiukov P., Lange I. Study of the Geo-Ecological State of Groundwater of Metropolitan Areas under the Conditions of Intensive Contamination Thereof // J. of Ecological Engineering. 2020. V. 21. Iss. 2. P. 157–165. https://doi.org/10.12911/22998993/116322
  41. Little B.J., Blackwood D.J., Hinks J., et al. Microbially influenced corrosion – Any progress? // Corrosion Science. 2020. V. 170. P. 108641. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108641
  42. Loseva E., Osokin A., Mironov D., et al. Specific features of the construction and quality control of pile foundations in engineering and geological conditions of Saint Petersburg // Architecture and Engineering. 2020. V. 5. № 2. P. 38–45. https://doi.org/10.23968/2500-0055-2020-5-2-38-45
  43. Narenkumar J., AlSalhi M.S., Prakash A.A., et al. Impact and Role of Bacterial Communities on Biocorrosion of Metals Used in the Processing Industry // ACS Omega. 2019. № 4 (25). C. 21353–21360. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b02954
  44. Pereiro I., Fomitcheva Khartchenko A., Petrini L., et al. Nip the bubble in the bud: a guide to avoid gas nucleation in microfluidics // Lab on a Chip. 2019. V. 19. № 14. P. 2296–2314. https://doi.org/10.1039/C9LC00211A

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (16KB)
Метаданные
3.

Скачать (871KB)
Метаданные
4.

Скачать (329KB)
Метаданные
5.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Р.Э. Дашко, А.Г. Карпенко, Д.Л. Колосова, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».