Технологии очистки почвы от загрязнения нефтью основанные на смешении почвы

Обновлено: 04.10.2024

Исследование и характеристика процесса электрохимической и электрокинетической очистки почв от нефти и нефтепродуктов. Анализ технологии очистки засоренных вредными веществами почв методом фитоэкстракции. Определение необходимости утилизации сорбента.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	01.11.2017
Размер файла	21,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Нефть - это жидкий природный раствор, состоящий из большого числа углеводородов (УВ) разнообразного строения и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновых веществ. В нем растворено некоторое количество воды, солей, микроэлементов. Главные элементы: С - 83-87%, Н - 12-14%, N, S, O - 1-2%, реже 3-6% за счет S. Десятые и сотые доли процента нефти составляют многочисленные микроэлементы.

При выходе нефти в окружающую среду вода и почва загрязняются углеводородами, входящими в ее состав. В то же время происходят процессы, приводящие к разложению нефти: распространение, испарение и растворение. Попадание нефти и нефтепродуктов в почву приводит к снижению её биологической продуктивности, а так же снижению продуктивности и угнетению фитомассы растительного покрова.

Мы должны иметь представление о том, что попадая в почву, нефть опускается в грунте вертикально вниз под влиянием гравитационных сил и распространяется вширь под действием поверхностных и капиллярных сил. Скорость продвижения нефти зависит от ее свойств, грунта и соотношения нефти, воздуха и воды в многофазной движущейся системе. Пески и гравийные грунты, например, благоприятны для миграции нефти; илы и глины задерживают её продвижение. В горных породах нефть движется в основном по трещинам. Чем меньше доля нефти, тем труднее ее фильтрация в грунте. При содержании в грунте 10 -- 12 % (уровень остаточного насыщения) нефти она становится неподвижной. Движение прекращается также при достижении нефтью уровня грунтовых вод. Но тенденция к распространению нефти, обусловленная капиллярными силами, сохраняется. Нефть начинает перемещаться в направлении уклона поверхности грунтовых вод.

Выбор способов очистки грунтов определяется многими факторами, важнейшими из которых является степень и характер загрязнения земель, природно-климатические особенности района загрязнения и нормативные требования к качеству земель.

1. Классификация технологий и методов

В данном издании было выделено две основные категории технологий:

- первая категория включает методы, используемые для обработки загрязненной почвы, предварительно удаленной с поверхности выделенного участка земли. Применение таких технологий не требует больших затрат на процессы изъятия почвы, ее транспортировки и целесообразного объема транспортируемых материалов. Следует иметь в виду, что изъятие земель может вызвать искажение морфологической структуры обрабатываемого участка и нарушения течения как поверхностных, так и подземных вод. Тем не менее, изоляция и обработка загрязненных материалов вне участка позволяют применять более сложные приемы обработки, которые могут быть более эффективными и быстродействующими, а также более безопасными для грунтовых вод, животного и растительного мира, местных жителей.

- вторая категория включает методы имеющие преимущества вследствие непосредственного применения их на месте загрязнения. Это снижает риск воздействия загрязняющих веществ на человека и окружающую среду во время извлечения, транспортировки и восстановления загрязненных участков почв, что в свою очередь обеспечивает экономию средств. Основным недостатком данных технологий является гетерогенная природа субстрата участков восстановления, как с геологической точки зрения, так и с точки зрения распространения загрязнения. Выбор и применение технологий могут быть сделаны только на основании полученных данных о качестве обрабатываемой поверхности почвы. Кроме того, может потребоваться специализированная очистка загрязненной зоны, а наличие преференциальных потоков воздуха и воды может привести к неадекватной обработке рассматриваемого участка.

При общей оценке технологий в справочнике было представлено 27 зарубежных технологий и 62 технологии России и стран CНГ.

В настоящее время выделяют три основных метода очистки почв от нефти и нефтепродуктов:

1.Физические методы очистки почвы:

a) Электрохимическая очистка. Применяется для удаления из почвы хлорсодержащих углеводородов, различных нефтепродуктов, фенолов. На чем основана работа метода электрохимической очистки? В процессе движения электрического тока сквозь почву осуществляется электролиз воды, электрокоагуляция, реакции электрохимического окисления и электрофлотации. Степень окисления фенола находится в пределах от 70 до 90 процентов.

Качественный уровень обеззараживания почвы при электрохимической очистке приближается к ста процентам (минимальный показатель -- 95%). Метод позволяет удалять из почвы также такие вредные элементы как ртуть, свинец, мышьяк, кадмий, цианиды и др. К минусам метода можно отнести достаточно высокую стоимость (100-250$ за 1 мі почвы).

b) Электрокинетическая очистка. Используется для очищения почвы от цианидов, нефти и производных нефти, тяжелых металлов, цианидов, хлористых органических элементов. Типы почв, к которым может успешно применяться электрокинетическая очистка -- глинистые и суглинистые, насыщенные влагой частично или полностью.

Технология основана на применении таких процессов как электрофорез и электроосмос. Уровень контроля и воздействия на процессы очищения почвы достаточно высокий. Для использования метода требуется применение химических реактивов или растворов поверхностно-активных веществ.

Эффективность электрокинетической очистки почвы составляет от 80 до 99 процентов. Стоимость несколько ниже чем при электрохимической очистке (100-170$ за 1 мі почвы).

2.Химические методы очистки почвы:

a) Метод промывки. Технологии химической очистки почвы подразумевают использование растворов поверхностно-активных веществ или сильные окислители (активный кислород и хлор, щелочные растворы). В основном метод применяется с целью очистки почвы от нефти. Эффективность при методе промывки составляет до 99%.

После того как почва очищена, можно проводить ее рекультивацию.

Из минусов химических методов очистки почвы можно отметить длительные сроки (1-4 года в среднем) и значительное количество загрязненной воды, которую тоже приходится очищать перед выбросом в окружающую среду.

3.Биологические методы очистки почвы:

a) Фитоэкстракция. Технология очистки засоренных вредными веществами почв методом фитоэкстракции -- это выращивание определенных видов растений на загрязненных участках грунта.

Фитоэкстракция демонстрирует хорошие результаты при очистке почвы от медных, цинковых и никелевых соединений, а также кобальта, свинца, марганца, цинка и хрома. Для удаления подавляющего количества указанных элементов из почвы, нужно обеспечить несколько циклов растительных культур. По окончании процесса фитоэкстракции растения следует собрать и сжечь. Полученный после сжигания пепел считается вредными отходами и подлежит утилизации.

b) Фиторемедиация и биостимулирование. Еще один биологический метод -- целенаправленное усиление активности специфической микрофлоры почвы, которая занимается разложением нефти. Также, допустимо добавление определенных микробных культур в почву.В результате создаются благоприятные условия для микроорганизмов, которые осуществляют утилизацию нефтепродуктов и нефти.

В почвах с застарелыми нефтяными загрязнениями (>5 лет) или при их повторном загрязнении численность микроорганизмов-нефтедеструкторов повышается в результате протекания естественной автоселекции. Много почвенных нефтедеструкторов содержится в торфе. Для активизации углеводородоокисляющей способности почвенной микрофлоры бывает достаточно провести агротехнические мероприятия, внести в почву различные добавки, выполняющие роль стимуляторов и соокислителей при деградации углеводородов, то есть использовать метод биостимулирования.

При ликвидации свежих нефтяных проливов необходимо использовать метод биоагументации(входит в состав фиторемедиации) - привнесение в загрязненную среду биопрепаратов, содержащих микроорганизмы-нефтедеструкторы, в экстремальных условиях (в кислой среде, при дефиците влаги, дефиците питательных веществ в почве) в качестве деструкторов нефти более эффективны дрожжи и грибы. В результате мицелиального роста грибы проникают между локальными источниками питания, в почвенно-нефтяные агломераты и благодаря своей устойчивости к низкому содержанию влаги и низкому рН активно участвуют на поздних стадиях разложения остатков нефти в очищаемых средах.

Наибольшее количество биопрепаратов требуется для утилизации сырой нефти и мазута, наименьшее - для утилизации жидких парафинов, светлых нефтепродуктов. Перед внесением биопрепарата осуществляют вспашку почвы, внесение мелиорантов и структураторов, стартовой дозы минеральной подкормки. Раствор минеральной подкормки вносят в почву за 2-3 сут. до обработки биопрепаратом. По окончании агромелиоративных работ готовят рабочую суспензию биопрепарата. В препаратах, поставляемых в виде порошков, микроорганизмы находятся в состоянии покоя. Для получения активных клеток необходимо осуществить их мягкий вывод из покоящегося состояния. При проведении очистных работ в полевых условиях для перевода клеток в активное состояние отмеренное количество порошка биопрепарата разводят в воде с добавленными минеральными солями (например, с аммофоской или диаммофоской

Для обработки обширных загрязненных территорий может использоваться сельскохозяйственная авиация. Если предварительная обработка загрязненных участков почв перед внесением биопрепарата невозможна, то тогда используют многократную обработку биопрепаратами с корректировкой рН и внесением удобрений. Активный процесс биодеструкции протекает за 3-10 недель, затем наблюдается медленное снижение содержания углеводородов нефти. На начальных стадиях скорость биодеструкции может быть повышена повторными внесениями препарата (2-3 приема) в рекомендуемых или повышенных дозах.

С помощью методов биостимулирования и использования биопрепаратов можно удалить до 90-98 % нефтезагрязнений в почвенной среде. Оставшиеся углеводороды, смолы, асфальтены, битумы и другие высокомолекулярные соединения устойчивы к биологическому разложению, но инертны и мало опасны для окружающей среды.

2. Технические средства и технологии очистки почв от нефтепродуктов и локализации загрязнения при аварийных разливах нефти

Во время возникновения аварийных ситуаций одной из главных задач является ограничение площади разлива нефти. Разлившуюся нефть отводят в естественные понижения местности, защитные амбары, роют траншеи или оконтуривают земляными дамбами. Эти операции выполняют параллельно с основными работами по ликвидации аварии. Отвод нефти в естественные понижения не всегда возможен и целесообразен из-за отсутствия их или ввиду загрязнения новых площадей по пути движения нефти. Для ограждения разлитой нефти можно применять также различные подручные средства, такие как бревна, камышовые маты и т.д. В некоторых случаях может оказаться целесообразным предотвращать распространение нефти сооружением канав, по которым направляют разлитую нефть в заранее выбранное место. Для этих целей можно использовать пластмассовые желоба, применяемые в гидротехнике и мелиорации для подвода воды. Преимуществом таких желобов является то, что их можно собирать в любых условиях.

Наибольшие трудности возникают при загрязнениях водо-насыщенных, обводненных грунтов и грунтов с высоким уровнем грунтовых вод. Такие грунты, как правило, обладают низкой несущей способностью и оказываются непроходимыми для землеройной техники. Кроме того, при высоком уровне грунтовых вод существенно возрастает опасность загрязнения их нефтью. Сбор нефти с поверхности обводненных грунтов даже при условии сооружения грунтовых дамб также сложен из-за наличия мелкого кустарника, кочек, воды и т.п. В подобных ситуациях наиболее эффективной представляется такая технология как отвод нефти с дневной поверхности за пределы или к границе загрязненного участка и закачка ее в емкость.

При разливах нефти на замерзающей земле и на снегу сооружают снежные дамбы, производят перемешивание нефти со снегом и грузят смесь в емкость, где нефть после таяния снега отделяется от воды.

Для сбора остатков нефти с поверхности суши (после откачки насосами) можно использовать сорбенты, которые наносят на нефтяное пятно. После пропитывания сорбента нефтью его собирают, не нарушая верхнего слоя почвы, и вывозят на специальные пункты, где сорбент утилизируют. нефть фитоэкстракция сорбент

Сорбенты -- вещества селективного действия, они должны поглощать нефть и как можно меньше воды. Эти сорбенты должны обладать высокой скоростью поглощения нефти, чтобы не допустить значительного впитывания ее в почву; иметь склонность к образованию смеси с нефтью по всей толщине разлива; легко формироваться в виде матов или рукавов, которые можно свертывать, выжимать и снова использовать; создавать на поверхности земли слои, которые можно легко удалять; не образовывать при перемешивании с нефтью липкого вещества; иметь способность к биологическому разложению или сжиганию, когда удаление их невозможно или представляет значительные трудности.

Сорбенты могут быть натурального и синтетического происхождения. В принципе можно применять любые поглощающие материалы. При этом исходят из доступности сорбента, его стоимости, а также возможности сбора насыщенного нефтью сорбента, его регенерации или сжигания.

Заключение

Благодаря имеющемуся опыту и собранным данным технологии восстановления загрязненных почв постоянно развиваются. Обобщая имеющийся опыт по проблемам восстановления почв загрязненных нефтью и нефтепродуктами, мы можем комбинировать технологии и создавать оптимальные методики рекультивации для различных регионов с учетом существующего разнообразия почвенно-климатических зон, что имеет большое значение для рационального природопользования. Это позволяет оптимизировать выбор наиболее приемлемых методов, как с экологической, так и экономической точки зрения.

Подобные документы

Описание факторов образования каштановых почв: климат, рельеф, вода и выветривание. Морфологическое строение почв, мощность отдельных горизонтов, гранулометрический состав. Степень подверженности эрозионным процессам. Хозяйственное использование почв.

курсовая работа [41,3 K], добавлен 17.10.2011

Состав и свойства отходов бурения. Способы их утилизации. Исследование процесса разделения нефтяного шлама в поле центробежных сил и влияния растворителей и деэмульгаторов на его эффективность. Разработка установки для очистки резервуаров-отстойников.

диссертация [419,9 K], добавлен 25.06.2015

Понятие физики почв как области почвоведения о физических свойствах почв. Представление о физических свойствах и режимах почвы в период эмпирического накопления знаний о почве (ок. 8 тыс. лет до н.э. - XV в.), в эпоху Возрождения (XVI-XVIII вв.).

реферат [42,9 K], добавлен 04.02.2015

Эрозия почв как глобальная проблема человечества. Понятие и виды эрозии почв. Анализ последствий почвенной эрозии и методы борьбы с ними. Результаты эрозийных процессов. Основные принципы проектирования почвозащитных севооборотов для склоновых земель.

курсовая работа [57,6 K], добавлен 24.03.2015

Система автоматизации установки предварительной очистки нефти: структура и взаимодействие элементов, предъявляемые требования, обоснование выбора датчиков и контроллерного средства. Проектирование системы управления установки, расчет надежности.

Технологии очистки почвы от загрязнения нефтью, основанные на смешении почвы с измельченной сосновой корой, относятся к _____________ методам охраны земель.

биомеханическим
биоценотическим
физико-химическим
биотехнологическим

Тип вопроса: Вопрос с одним правильными вариантом

Вопрос задал(а): Анонимный пользователь, 11 Январь 2017 в 06:58
На вопрос ответил(а): Чернышова Людмила, 11 Январь 2017 в 06:59

Здравствуйте. Довольно сложный вопрос про то, какой вид спорта необходимо развивать сейчас. Если говорить про Российскую Федерацию в целом, то каждый субъект имеет определенные особенности, предпосылки для развития того или иного вида спорта. По моему мнению больше всего в РФ сейчас развито фигурное катание, а меньше всего развит скелетон или санный спорт

Здравствуйте, уважаемый автор! Как Вы можете пояснить тот факт, что объективная оценка учителей и родителей зачастую расходится с результатами проведенных по различным методикам исследований по оценке уровня адаптации школьников?

Здравствуйте! Поясните, пожалуйста, какими методами статистической обработки Вы воспользовались при обработке результатов исследования?

Здравствуйте. Каждый вид спорта уникален, поэтому требует специальных знаний от преподавателя и специальное оборудование. Я считаю, что лыжный спорт является самым доступным и менее травмоопасным среди всех зимних видов спорта

50 соток - это немало. А территориально очистные сооружения планируется возвести насколько далеко от мест предполетного скопления серых журавлей?

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, наиболее эффективные физические упражнения в домашних условиях.

Здравствуйте! Спасибо за статью! Со скольки лет лучше всего начать заниматься данным видом спорта?

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, верно ли, что положительный эффект занятий и высокие спортивные результаты могут быть достигнуты только при условии соблюдения определенных гигиенических правил?

Здравствуйте. Интересует такой вопрос: как рассчитать индивидуальную суточную потребность в белках, жирах и углеводах? А также в чём себя нужно ограничить при похудении, то есть дефицит каких макронутриентов наиболее безопасен для здоровья?

Биоремедиация как метод очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Нефть имеет ключевое значение для экономики нашей страны, являясь стратегическим ресурсом. Масштабы ее добычи и переработки постоянно увеличиваются [1]. При добыче, транспортировке, хранении, переработке нефти и нефтепродуктов возможны их разливы, что в соответствии с законодательством России классифицируется как чрезвычайная ситуация. Учитывая особую опасность углеводородных смесей для окружающей среды и здоровья населения, правительством РФ принимаются меры, направленные на предупреждение и ликвидацию разливов нефти и нефтепродуктов [2, с. 731-733].

Опасность загрязнения почв осознана человечеством относительно недавно [3, с. 199-200]. Между тем загрязнение почвы нефтесодержащими компонентами опасно не только их поступлением в организм человека, но и тем, что приводит к изменению ее физических, химических, микробиологических свойств, результатом чего может стать снижение или полная утрата почвенного плодородия. Помимо этого, возможно вторичное загрязнение окружающей среды токсичными соединениями, образующимися в процессе физико-химических превращений углеводородов [2, с. 160].

Биологические методы очистки (биоремедиация) природных сред (атмосферного воздуха, сточных вод, почв) от техногенных загрязнений сегодня признаны наиболее эффективными, экономичными и экологически безопасными [4, с. 4; 5, с. 83-84; 6, с 74]. Они основаны на процессах самоочищения природных сред. В качестве биоремедиаторов применяют растения и микробиотические сообщества (аборигенные и/или интродуцируемые). Существенным недостатком биоремедиации является невысокая скорость протекания процесса.

Ведущая роль в очистке почв от нефти и нефтепродуктов принадлежит бактериям. На практике широко применяются биопрепараты, содержащие микроорганизмы-деструкторы (бактерии, дрожжи), сорбенты, поверхностно-активные вещества и другие стимуляторы биологических процессов [3, с. 201].

Различают три группы биоремедиационных технологий [3, с. 201-205]:

ex situ (извлечение и транспортировка загрязненного слоя почвы с последующим применением лэндфарминга, биокомпостирования в буртах, обработки в биореакторах);

on site (обработка загрязненной почвы без ее извлечения, непосредственно на месте загрязнения),

in situ (применяется в случае нахождения загрязнения под слоем почвы: биовентилирование, биобарботирование, биодеструкция при откачке жидкой фазы углеводородов под вакуумом).

В специальной литературе приводятся примеры успешного использования на территории России биоремедиационных технологий, частности в республике Коми ( on site ), в Пермском крае ( ex situ ).

Список литературы

О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2020 году. Государственный доклад. М.: Минприроды России; МГУ им. М.В. Ломоносова, 2021. 864 с.

Янкевич М.И., Хадеева В.В., Мурыгина В.П. Биоремедиация почв: вчера, сегодня, завтра // Биосфера. 2015. Т. 7. № 2. С. 199-208.

Домрачева Л.И. Использование организмов и биосистем в ремедиации территорий // Теоретическая и прикладная экология. 2009. № 4. С. 4-16.

Евстигнеева Ю.В., Трофименко Ю.В., Евстигнеева Н.А. Биоремедиационные технологии очистки поверхностного стока с улично-дорожной сети населенных пунктов // European Journal of Natural History. 2020. № 1. С. 81-87.

В научной статье представлены главные аспекты о современном состоянии экологических проблем в местах расположения предприятий нефтегазового комплекса, проблемы загрязнения почв нефтью, способы очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, применяя микробные биотехнологии.

Ключевые слова: углеводородокисляющие микроорганизмы, биогенные элементы (азот, аммофос, фосфор, калий), биотехнология очистки нефтезагрязненных почв, метод биоагументации, биообработка, биодеструкция, нефтедеструкторы.

The scientific work presents the main aspects of the current state of environmental problems in the locations of oil and gas companies, the problem of soil pollution by oil, cleaning methods on soil pollution by oil and oil products, using microbial biotechnology.

Key words: hydrocarbon-oxidizing microorganisms, biogenic elements (nitrogen, ammophos, phosphorus, potassium), biotechnology cleaning oil-contaminated soils, method bioagumentation, bioprocessing, biodegradation, oil destructors.

Почва относится к важнейшему природному ресурсу, состояние которого во многом определяет экологическое равновесие планеты. Главной характеристикой почвы является плодородие, которое формируется, за счет жизнедеятельности микроорганизмов. Хозяйственная деятельность приводит к загрязнению почв, снижению экономического и потенциального плодородия. [1]

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в настоящее время является актуальной проблемой. Извлечение нефти из недр, очистка и транспортировка представляют собой не только технически сложные, но и опасные процессы, так как при разработке месторождений невозможно сохранить естественные экологические условия. Неизбежно каждая стадия производства работ по добыче сопровождается утечкой нефти, что может стать причиной непоправимых явлений. Хронические разливы нефти являются серьезной угрозой окружающей среде и здоровью людей. [2]

В Западном Казахстане (Атырауская область) открыты и эксплуатируются нефтегазовые месторождения на суше Прорва, Узень, Жетыбай, Каламкас, Каражанбас, Бузачи, Кенбай, Королевское, Тенгиз, Каратон, Тажигали, Тереньозек, Мартыши, Камышовые, Карачаганак, Жанажол, Кенкияк, Алибек-мола и другие. Многие месторождения эксплуатируются уже 90 лет и более. Полным ходом идет разработка уникального месторождения Кашаган на Каспийском море.

Одну из важных сторон ремедиации (очистки) загрязненной почвы нефтью выполняют микроорганизмы (МО) почвы. Скорость их разложения обусловлена окислительно-восстановительными условиями, гидротермическим режимом, активностью микроорганизмов и рядом других условий.

Для очистки от нефтезагрязнений почв используются механические, физические, термические, физико-химические, химические и биологические методы. Применение тех или других методов определяется характером, уровнем и глубиной загрязнения, типом загрязненной среды (почва, грунт). Так, в почвенной среде загрязнение может быть поверхностное (глубина проникновения загрязнения 0–5 см), подповерхностное (0–30 см), глубинное (0–1 м), с проникновением до уровня грунтовых вод (от 1 до 5 м и более). При загрязнении глубинных слоев почвенной среды наиболее часто применяются методы с нагнетанием или откачкой воды и воздуха через скважины. [3]

Механические методы применяются при высокой степени загрязнения, при концентрации углеводородов превышающей 50 г/кг, глубине проникновения загрязнения в почвы и грунты 0,3–1 м, при толщине слоя нефтепродуктов на водных поверхностях, превышающей 0,03 м. При механических методах загрязненные почвы и грунты извлекаются вручную либо при помощи землеройной техники и перемещаются на площадки рекультивации. Собранные нефть, нефтепродукты и нефтесодержащие шламы вывозятся на пруды или в резервуары-шламонакопители.

При ликвидации свежих нефтяных проливов необходимо использовать метод биоагументации ─ привнесение в загрязненную среду биопрепаратов, содержащих микроорганизмы-нефтедеструкторы, в экстремальных условиях (в кислой среде, при дефиците влаги, дефиците питательных веществ в почве) в качестве деструкторов нефти более эффективны дрожжи и грибы. В результате мицелиального роста грибы проникают между локальными источниками питания, в почвенно-нефтяные агломераты и благодаря своей устойчивости к низкому содержанию влаги и низкому рН активно участвуют на поздних стадиях разложения остатков нефти в очищаемых средах.

Количество биопрепарата определяется, исходя из установленных сроков очистки и уровня загрязнения, и составляет 1 часть биопрепарата на 100–10000 частей углеводородов нефти. Время очистки увеличивается при снижении дозы биопрепарата и титра живых клеток, возрастании уровня загрязнения, отклонении температуры, рН, влажности и других факторов от оптимальных значений.

При прочих равных условиях наибольшее количество биопрепаратов требуется для утилизации сырой нефти и мазута, наименьшее ─ для утилизации жидких парафинов, светлых нефтепродуктов.

Перед внесением биопрепарата осуществляют вспашку почвы, внесение мелиорантов и структураторов, стартовой дозы минеральной подкормки. Раствор минеральной подкормки вносят в почву за 2–3 сут. до обработки биопрепаратом.

По окончании агромелиоративных работ готовят рабочую суспензию биопрепарата. В препаратах, поставляемых в виде порошков, микроорганизмы находятся в состоянии покоя. Для получения активных клеток необходимо осуществить их мягкий вывод из покоящегося состояния. При проведении очистных работ в полевых условиях для перевода клеток в активное состояние отмеренное количество порошка биопрепарата разводят в воде с добавленными минеральными солями (например, с аммофоской или диаммофоской) при типичном соотношении биопрепарата и воды 1:10 ─ 1:50. Содержание азота (в форме NH₄ + ) в рабочей суспензии должно составлять 0,3–0,7 кг действующего вещества на 1 м 3 , фосфора (Р₂О₅) ─ 0,3–0,6 кг на 1 м 3 , калия (К₂О) ─0,25–0,35 кг на 1 м 3 . Полученную базовую суспензию перемешивают в течение 4–18 ч. при барботировании воздуха и температуре 20–30 ºС. Срок хранения суспензии ─ не более 5 сут. [4]

Приготовленная базовая суспензия активированного биопрепарата, помещенная в емкость для приготовления рабочей суспензии, разбавляется технической водой в 100–1000 раз (степень разбавления зависит от способа внесения биопрепарата и используемых технических средств); в нее добавляют расчетное количество минеральных удобрений (50–200 кг аммиачной селитры, аммофоса или диаммофоса на 1 га в зависимости от уровня загрязнений, содержания биогенных элементов в почве), и содержимое многократно перемешивается по мере обработки загрязненных объектов. Промывочные воды после использования рабочего раствора сливают на загрязненную почву или воду.

После подготовительных мероприятий биопрепарат вносят на загрязненный участок из расчета 6–10 л суспензии на 1 м 3 очищаемой поверхности. Обработка рабочими суспензиями небольших площадей проводится вручную, а при значительных поверхностных загрязнениях ─ с помощью дождевальных установок, поливочных и пожарных машин, насоса (брандспойта) для подачи рабочего раствора на поверхность. [7]

Для обработки обширных загрязненных территорий может использоваться сельскохозяйственная авиация. Биообработку следует проводить в утреннее или вечернее время или в пасмурную погоду. Биопрепарат запахивается в грунт, поскольку температура окружающей среды выше 40 ºС и солнечная радиация угнетают микроорганизмы биопрепарата. [6]

Если предварительная обработка загрязненных участков почв перед внесением биопрепарата невозможна, то тогда используют многократную обработку биопрепаратами с корректировкой рН и внесением удобрений.

Активный процесс биодеструкции протекает за 3–10 недель, затем наблюдается медленное снижение содержания углеводородов нефти. На начальных стадиях скорость биодеструкции может быть повышена повторными внесениями препарата (2–3 приема) в рекомендуемых или повышенных дозах. Минеральную подкормку путем внесения в почву раствора минеральных удобрений (50–200 кг аммиачной селитры, аммофоса или диаммофоса на 1 га) вносят через 3–4 недели после первого внесения биопрепарата. Нормы внесения биопрепаратов и минеральных удобрений корректируются в процессе очистки объектов, исходя из результатов контрольных определений содержания нефтепродуктов, азота и фосфора в почве. [5]

С помощью методов биостимулирования и использования биопрепаратов можно удалить до 90–98 % нефтезагрязнений в почвенной среде. Оставшиеся углеводороды, смолы, асфальтены, битумы и другие высокомолекулярные соединения устойчивы к биологическому разложению, но инертны и мало опасны для окружающей среды.

В разложении нефти наряду с микроорганизмами принимают косвенное участие растения и животные. При загрязнении почвы нефтью возможно угнетение роста растений и активности почвенных животных, что, в свою очередь, может оказать влияние на микробную активность. Рыхление почвы корнями растений, земляными червями и роющими артроподами улучшает дренаж почвы и облегчает обмен газов. Кроме того, роющие животные могут перемещать органический материал к биологически активным поверхностным слоям почвы. Растения и особенно бобовые культуры обогащают почву азотом и биологически активными соединениями, что стимулирует рост микроорганизмов и, соответственно, повышает интенсивность разложения нефти. [8]

Таким образом, загрязнение углеводородами масштабно приводит к различным последствиям, влияет на микробную составляющую биоты, на микрофлору и микрофауну, на качество воды, почвы, воздуха, эстетическое восприятие ландшафта. Живые организмы, в свою очередь, активно участвуют в самоочищении нефтезагрязненных сред. Биоремедиация с использованием нефтедеструкторов, является эффективным средством в ликвидации загрязнения почвенной среды нефтью и нефтепродуктами.

Рациональное использование природных ресурсов и эффективные меры по охране почвенной среды возможны только на основе знаний законов природы и их разумного применения: от потребительского отношения к природе человек должен перейти к сотрудничеству с ней и соразмерять свою хозяйственную деятельность с возможностями природы.

8. Мишустин Е. Н. Микроорганизмы и плодородие почв. М.: Наука, [1987.338 с.]

Основные термины (генерируются автоматически): почвенная среда, почва, внесение биопрепарата, минеральная подкормка, окружающая среда, аммиачная селитра, глубина проникновения загрязнения, Загрязнение почв, рабочая суспензия, хозяйственная деятельность.

Ключевые слова

аммофос, углеводородокисляющие микроорганизмы, биогенные элементы (азот, фосфор, калий), биотехнология очистки нефтезагрязненных почв, метод биоагументации, биообработка, биодеструкция, нефтедеструкторы

углеводородокисляющие микроорганизмы, биогенные элементы (азот, аммофос, фосфор, калий), биотехнология очистки нефтезагрязненных почв, метод биоагументации, биообработка, биодеструкция, нефтедеструкторы

Технологии очистки почвы от загрязнения нефтью основанные на смешении почвы

Подобные документы

Биоремедиация как метод очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами

Ключевые слова

Похожие статьи

Агроэкологические особенности использования минеральных.

Последствия загрязнения почвы тяжелыми металлами

Восстановление почв после промышленных разработок

Агротехнические мероприятия и их роль в восстановлении.

Современное состояние и пути решения агрохимических проблем.

Улучшение состояния загрязненных нефтепродуктами.

Использование микроорганизмов при биологической очистке.

Влияние экологически чистых органических удобрений.

Биоэкологические особенности реабилитации почв.