CC BY
33
более 10 секунд) скачок давления в печи и рост температуры в печи более чем на 100 0С.
Система, определив превышение давления в печи порогового значения (6 кгс/м2) включает компенсацию, изменяя расход распылительной воды, подаваемый в скруббер-охладитель, и расход 1-ой ступени дожита СО. При этом система предполагает, что «выдув» вызывает температурный импульс амплитудой 70 0С от задания в 230 0С и продолжительностью в 70 секунд.
Рассмотренная система показала свою эффективность при промышленных испытаниях, в результате чего произошло снижение количества аварийных незапланированных отключений рукавных фильтров УОГ-1. По результатам этих испытаний было принято решение об использовании системы в АСУТП Надеждинского металлургического завода имени Б.И. Колесникова в плавильном цеху № 1 плавильного участка № 2 обеднитльеной печи № 1 [3].
Список литературы:
1. Технологическая инструкция пульта управления № 2 плавильного цеха № 1 Надеждинского металлургического завода им. Колесникова ЗФ ОАО «ГМК «Норильский Никель».
2. Бискуб К.Н., Писарев А.И. Математическая модель охлаждения технологических газов плавильных электропечей // Научно-технические ведомости СПб ГПУ. Сер. 6. Информатика, телекоммуникации, управление. -2010. - Вып. 6 (113). - С. 81-86.
3. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2011610292, зарегистрированной в Реестре программ для ЭВМ 12.10.2010. Прогнозирующая система управления процессом охлаждения технологических газов плавильной электропечи (версия 2.0) / К.Н. Бискуб.
РЕЗУЛЬТАТЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ ТЕРРИТОРИИ АВАРИЙНОГО НЕФТЕПРОВОДА «ТАЛАКАН-ВИТИМ»
© Ерофеевская Л.А.*
Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук, г. Якутск
Представлены результаты биологического мониторинга мерзлотных почв территории аварийного нефтепровода «Талакан-Витим» (Юго-Западная Якутия). Установлено, что через 5 лет после аварийного раз-
* Научный сотрудник лаборатории Геохимии каустобиолитов.
лива нефти, в процессе самоочищения, почвы недостаточно очистились от углеводородного загрязнения и обладают фитотоксичностью. Признаками фитотоксичности почв служат: низкий процент всхожести семян, изреженность естественного растительного покрова, изменения анатомо-морфологических показателей растений, загнивание корней, высыхание деревьев. В объектах окружающей среды.
Загрязнения почв в результате нештатных ситуаций, связанных с разливом нефти, в местах добычи и перекачки нефтепродуктов, приводят к деградации всей экосистемы аварийных объектов. Влияние нефтяного загрязнения на свойства почвы связано с обволакиванием нефтью почвенных частиц, что приводит к нарушению водного и воздушного режимов почвы. В результате в почвогрунтах увеличивается количество углерода. В составе гумуса возрастает нерастворимый остаток, что приводит к ухудшению плодородия [1]. Возрастает отношение углерода к азоту. Ухудшается азотный режим [2]. Снижается нитрифицирующая активность и основная часть азота выступает в аммонийной форме [3]. Нарушается почвенный гомеостаз. Развивается токсикоз и дисбактериоз почв. Гибнет растительный покров.
Несвоевременная или некачественная ликвидация нефтезагрязнений приводит к тому, что нефтяные углеводороды распространяются на сопредельные территории, земли на долгие годы выводятся из сельскохозяйственного оборота.
С целью изучения процессов самовосстановления почвенной экосистемы после аварийного разлива нефти проведены экологические исследования мерзлотных почв трассы временного нефтепровода «Талакан-Витим» (Ленский район, Юго-Западная Якутия) на химические и микробиологические показатели.
Материалом для исследований служили условно-чистые и нефтезаг-рязненные почвы.
Образцы для исследований отобраны в соответствии с ГОСТ [4, 5].
Биотестирование почвенных образцов на фитотоксичность проведено с использованием стандартной методики [6].
Содержание нефтепродуктов в почве определяли в соответствии с РД 52.18.647-2003 [7].
Микробиологические исследования проведены в соответствии с общепринятыми методиками [8-12].
Результаты и обсуждения:
Установлено, что на фоне сравнительно высокой общей численности микроорганизмов (от 100 миллионов до 100 миллиардов клеток на 1 грамм сухой почвы) в почвенных образцах, отобранных с нефтезагрязненных участков, обеднено их видовое разнообразие, в сравнении с условно-чистыми почвами.
Основная роль в микробных комплексах почвенной экосистемы аварийной трассы нефтепровода «Талакан-Витим», загрязненной нефтью, при-
надлежит плесневым грибам, неферментарующим психротрофным и споровым микроорганизмам.
В нефтезагрязненных образцах не были обнаружены активные формы азотобактеров, улавливающих азот непосредственно из атмосферы воздуха. Связано это, по-видимому, с сокращением в почвах легкодоступных источников углерода. За 5 лет, прошедших после аварии, при естественном окислении нефтепродуктов произошло сокращение в составе нефти легкодоступных парафинонафтеновых низкомолекулярных углеводородов и исчерпание биогенных элементов. Что и повлекло сокращение численности азот-фиксирующей микрофлоры.
Среди микроорганизмов, способных расти на элективной среде Мак-Конки, выделены штаммы, сбраживающие лактозу, образующие сероводород и индол, хорошо окрашивающиеся по методу Грама, что свидетельствовало о наличии санитарно-показательных микроорганизмов из группы бактерий кишечной палочки.
Сравнение родового разнообразия микробных сообществ, показывает некоторое сходство их встречаемости нефтезагрязнённой почве и природных водоемах, расположенных в окрестностях трассы нефтепровода.
Установлено распространение бактерий родов Moraxella, Enterobacter, Bacillus и Micrococcus в почве аварийного участка, в воде и донных отложениях реки Пеледуй, озера Талое и ручья Безымянный.
Бактерии рода Pseudomonas и Proteus выделены из воды природных водоемов и почвы.
Бактерии рода Citrobacter, Klebsiella, Acinetobacter, Pseudomonas и грибы рода Aspergillus, выделенные из проб нефтезагрязнённых почв отсутствуют в воде и донных отложениях водных объектов.
Большинство выделенных микроорганизмов обладали способностью ассимилировать нефтезагрязненный субстрат. В полевом эксперименте продемонстрирована способность выделенной микробной ассоциации к деградации нефти. При этом степень очистки почвы от нефти, выделенной ассоциацией, составила 84-96 % за 1 год [13].
Остаточное содержание нефтепродуктов и циркуляцию микроорганизмов в объектах окружающей среды территории нефтепровода можно связать с паводковыми периодами. В это время, остатки нефти, растворённые в поверхностных стоках, с загрязнённой территории стекают в русло водоемов, оседают по берегам и накапливаются в донных отложениях. В результате возникает вероятность поступления их в подземные воды. Все это приводит к нарушению гомеостаза почвогрунтов и вызывает угрозу загрязнения водоносных горизонтов. Даже в случае полного прекращения поступления нефтепродуктов с аварийного участка в водоём, миграция токсичных соединений из донных отложений в водный раствор будет основным фактором, определяющим его санитарное состояние. Назревает необ-
ходимость повторных исследований, к которым следует подключать специалистов гидрохимических и гидробиологических лабораторий.
На данном этапе исследований установлено, что в процессе самоочищения, почва недостаточно очистилась от углеводородного загрязнения и обладает фитотоксичностью.
Токсические эффекты нефтепродуктов выявляли относительно всхожести семян и параметров всхожих растений в водной вытяжке из нефте-загрязненных почв и в почвенных образцах с застарелым и свежим загрязнением, путем морфологии и длины корней, длины надземной части растений и величины их общей биомассы.
Для биотестирования пробы почв отобрали с глубины 10 см. В качестве тест-растений, служили высшие автотрофные эукариотные растения: овёс посевной (Avena sativa L.) сорт «Скакун» и редька масличная сорт «Там-бовчанка» (Raphanus sativus L.).
Первые ростки в контрольном незагрязненном нефтепродуктами варианте у Avena sativa L. появились на 3-й день. Через 7 дней длина ростков достигала 5-7см, длина корня 0,7-1,0 см. У редьки масличной всходы в контрольном варианте появились на 5 день. Через 7 дней длина ростков достигала 2-3 см, длина корня 2,0-2,5 см. Всхожесть семян у овса составила 84,0 %, у редьки масличной 64,0 %.
Процент всхожести семян в загрязненной почве коррелировал с уровнем нефтезагрязнения. Чем выше было содержание в почвах нефти, тем ниже процент прорастаемости семян. Всхожесть семян Avena sativa L. при 0,1-0,4 % уровне загрязнения составил не более 66 %; при 3,1-4,8 % уровне загрязнения - не более 48 %; при 8,2 % уровне загрязнения - не более 36 %.
Более чувствительной к токсическому влиянию нефти оказалась Raphanus sativus. Всхожесть, которой при 0,1-0,4 % уровне загрязнения составила не более 26 %; при 3,1-4,8 % уровне загрязнения - не более 20 %; при 8,2 % уровне загрязнения - не более 16 %.
Таким образом, полученные результаты исследований свидетельствуют об экологической напряжённости почв аварийной территории нефтепровода «Талакан-Витим», что обуславливает необходимость разработки эффективной технологии биорекультивации мерзлотных почв с застарелыми нефтезагрязнениями в условиях холодного климата.
Список литературы:
1. King D.H., Perry J.J. The origin of fatty acids in hudro-cardon-utlizing microorganisms Mycobacterium vaccae // Canad. J. Microbiol. - 1975. - V 21, № 1.
2. Кахаткина М.И. Состав гумуса пойменных почв, загрязнённых нефтью // Рациональное использование почв и почвенного покрова Западной Сибири. - Томск, 1986.
3. Керимов Ф. И. Численность азотфиксирующих микроорганизмов и азотфиксаторов-биодеструкторов нефти в восточной части среднего и южного Каспия // Изв. АН Азерб. ССР. Сер. Биол. - 1985. - № 4.
4. ГОСТ 17.4.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.
5. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализов.
6. ГОСТ Р ИСО 22030-2009. Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений.
7. РД 52.18.647-2003. Методические указания определения массовой доли нефтепродуктов в почвах. Методика измерений гравиметрическим методом.).
8. Методические указания по санитарно-микробиологическому исследованию почвы. № 1446-76, МЗСССР.
9. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими элементами № 4266-87, МЗСССР.
10. Методические указания 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населённых мест.
11. Методические указания № ФЦ/4022-2004. Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Методы микробиологического контроля почвы.
12. СанПиН 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы.
13. Новгородов П.Г., Ерофеевская Л.А., Тарабукина Н.П., Кузьмина Н.П., Глязнецова Ю.С., Карелина О.С., Ефимов С.Е. Первый опыт микробиологической деструкции нефтезагрязненной мерзлотной почвы на территории Якутии // Тезисы докладов в сборнике статей международной научно-практической конференции «Нефтепереработка-2008». - Уфа, 2008.
