Биоремедиация почв при ликвидации нефтяных загрязнений

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Общепризнано, что углеводороды являются одним из наиболее сложных природных объектов, который использует человек в различных сферах применения. Положительная динамика роста нефтезагрязненных почв отмечается во многих стран. Влияние нефтяного загрязнения на физико-химические свойства почвы связано, главным образом, с обволакиванием нефтью почвенных частиц в связи, с чем происходит сильное увеличение гидрофобности почвы, она утрачивает способность впитывать и удерживать воду, происходит вытеснение воздуха из почвенных пор, и, в конечном итоге, нарушается водный и воздушный режимы почвы. Утрата плодородия связана как с непосредственным гербицидным влиянием фракций нефти, так и с ухудшением агрохимических, физико-химических, агрофизических и биологических свойств почвы вследствие гидрофобности замазученных почв [1]. Биоремедиация является одним из наиболее действенных, экологичных, быстрых и эффективных с экономической точки зрения методов восстановления загрязненных земель. В процессе своей жизнедеятельности растения входят в сложные взаимоотношения с микроорганизмами, населявшими почву. Нефть оказывает существенное влияние на растения, вызывает изменения растительного покрова, уменьшает видовое разнообразие растений или вызывает их полное уничтожение, значительно ослабляет рост и развитие растений [2]. Но для того, чтобы из множества аборигенных видов растений и микроорганизмов выбрать подходящие для использования в биоремедиационном процессе, необходимо оценить их устойчивость к загрязнению нефтью и нефтепродуктами.

При этом существуют экосистемы, где нефтяное загрязнение оказывает слабое негативное воздействие или даже влияет на растения положительно. Известно, что в состав нефти входят и регуляторы роста растений [3]. Некоторые авторы считают, что нефть не влияет на прорастание семян растений [4].

Взаимодействие нефти с почвами определяется их свойствами. Реакция почв на загрязнение нефтью, их чувствительность к этим загрязнителям отличаются в разных почвенных зонах, также в пределах сопряженных ландшафтов [5]. Сорбция нефти почвами, например серыми лесными, зависит от содержания физической глины, гумуса, влажности. Зависимость носит сложный нелинейный характер, что свидетельствует о наличии нескольких механизмов сорбционного связывания углеводородов. Различия в адсорбции углеводородов могут быть связаны с минералогическим составом. На сегодняшний день наиболее приемлемым способом очистки нефтезагрязненной экосферы при проливах нефтепродуктов и нефти является применение сорбентов и механизированного способа сбора и удаления, с использованием сорбирующего материала [6]. Применение аборигенных видов микроорганизмов-нефтедеструкторов усиливает эффективность использования указанных видов сорбентов.

Внесение сорбентов используется для увеличения поглощения порога нефтяного загрязнения, при котором могут применяться растения в биоремедиации. Как следует из данных, исследований проведенных с использованием тканных и нетканых полиэфирных сорбентов, предоставленных научно-производственным объединением «Сибэкосорб» и Институтом нефти и газа Сибирского федерального университета. [7, 8], нетканый полиэфирный сорбент показывает себя лучше, чем тканый. Это обстоятельство вызвано тем, что за счет его большей рыхлости нетканый сорбент впитывает больше нефти, к тому же, за счет более высокого значения отношения поверхность/объем, микроорганизмы могут разлагать нефть, сконцентрированную на нетканом сорбенте, обладающем сетчатой структурой [9] т.е., его можно не удалять из почвы после технического этапа рекультивации. Рост бактерий на загрязненных почвах можно объяснить тем, что нефть и нефтепродукты являются дополнительным источником углерода для некоторых групп микроорганизмов. Характер изменения численности ризосферных бактерий при внесении нефтепродуктов в почву не зависел от принадлежности растений к семейству бобовых или злаковых, а в большей степени определялся их видовыми различиями. Таким образом, внесение в почву нефти и продуктов ее переработки в сочетании с сорбентами, в большинстве случаев стимулировало развитие ризосферной микрофлоры растений, как в лабораторных условиях, так и в естественной среде. Используемые нефтепродукты в данной концентрации не угнетали микробиологическую активность в почве, а, по-видимому, служили дополнительным субстратом для развития бактерий.

Литература

почвенный биоремедиация нефть гербицидный

1. Яппаров А.Х., Дегтярева И.А., Хидиятуллина А.Я. Комплексный подход к рекультивации нефтезагрязненных почв // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 1.

2. Лобачева А.А. Техногенная трансформация почвенно-растительного покрова в зоне влияния нефтеперерабатывающего предприятия: Автореф. Дис. … канд. Биол. Наук.- Самара: Сам.ГУ. 2007. - 20 с.

3. Schwendinger R.B. Reclamation of soil contaminated with oil// J.Inst. Petrol. 2009. V.54. №35. P. 183-197.

4. Siddiqui S. Phitotoxicity and degradation of diesel hydrocarbons in the soil// Contaminated Soils, Sediments and Water. Abstr. 17-th International Confer. Amherst. USA, 2013

5. R. Thomas. Reaction cells and collision cells for ICP-MS: a tutorial review S. Tanner, V. Baranov, D. Bandura Spectrochimica Acta B 57, 2012, 1361--1452

6. В.М. Мелкозеров, С.И. Васильев. Охрана окружающей среды и рациональное природопользование при разработке, эксплуатации нефтяных месторождений, транспортировке нефти и нефтепродуктов. LAMBERT Academic Publishing, Germany, 2011, 259 c.

7. ТУ 2254-001-02067876-2009. Поропласты композиционные.

8. А.Г. Левченко, М.И. Витковский, В.А. Куркин, А.С. Федотова. Рекультивация почв сельскохозяйственного назначения с применением сорбента «УНИПОЛИМЕР-М»// Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе.-2013г.-№10.-С.42-45.

9. Лапушова Л.А., Васильев С.И. Результаты исследования структуры полимерных сорбентов “Униполимер” для ликвидации техногенных разливов нефти и нефтепродуктов в журнале Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе №6, - 2015. стр.17-21.

Размещено на Allbest.ru