CC BY
57
УДК 50? 57 ft?? 579 ? СО!. 69? 4
БИС РЕ МЕДИАЦИЯ НЕФТЕЗА"РЯ ЗНЕННЫ X ПОЧЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ blbtNIA hh I IDA И С ИиЮЛЬЗОНАНИЬМ I I'tX МИКРОЬИОЛOl ИЧЬСКИХ II l'tllAI'AI OB
С К Члчини, А С. Липом», иьи Омский ?сс) 'дс.рст «www и технический учиеврситвт. s. Омск, Россия
Аннотация - Изучена эффективность бноремеднацпп в почве, загрязненной нефтью в количестве 50-150 г/кг. при использовании дождевых червей L. fetida, в присутствии бактерий Pseudomonas, азотофиксирующих оактерпп Azotobacter и Clostridium, дрожжей Saccharomyces, грибов AspergiUus п Peukillmiu. Actinomycetales, входящих в состав биологических препаратов «Байкал J.M-1»,«1амнр>' и «Восток»-. В ходе эксперимента определяли степень выживаемости и репродуктивный потенпнал Б. fehda при оептаннн в нефтезагрязненном субстрате, а также степень разложения нефти в почве при совместном использовании L. fetida и микробиологических препаратов. Для определения содержания нефти или нефтепродуктов в почве была использована методика, предложенная институтом экспериментальной метрологии ЩУК 4.1.19564)5]. Данная методика основана на определении количества углеводородов, экстра тированных че-тыреххлористым углеродом из нефтезагрязненной почвы. Показано, что после lb недель выдержки образцов нефтезагрязненнон почвы, содержащей червей и бактерии, количество углеводородов в почве снизилось на 6U-77%. Liseuia fetida показала высокую устойчивость к загрязнению почвы нефтью в концентрациях 511-150 г/кг. Положительное влияние на увеличение выживаемости червей в нефтезагрязненном субстрате и удаление углеводородов отмечено при внесении биопрепаратов «Байкал ЭД1-1» и «Тамир*. Внесение данных биопрепаратов способствовало деструкции нефтяных углеводородов п увеличило оыжпвае мость червей на 30-40%. Совместное использование вермнкультуры навозных червей Б. fetida с биопрепаратами «Баикал-Зм!» и «1амир» позволило снизить концентрацию нефтяных углеводородов на 66-~7%. Внесение биопрепарата «Восток») показало низкую эффективность рекультивации нефтезагрязненных почв, концентрация углеводородов снижалась на 50-60% и отмечалась гибель всех червей на 6 неделе исследования. Согласно результатам бнотестнрованпя, наиболее эффективным при концентрации нефти 50-100 г/кг можно считать микробиологический препарат «Гампр», т.к. всхожесть семян составила S6.67 выживаемость червей -13% к 18 неделе.
Ключссыс слово: дождевые черви, калифорнийский червь, Бйеша fetida. биологическая рекультивация, удаление пефтяшлх углеводородов, загрязнение почвы, нефть.
I Вньдьнль
В связи с постоянными разлввамп, происходящими при добыч? и транспортировке нефти. актуальность про блемы рекультивации пефтезагрязпенных почв осе более возрастает. поскольку при разливах нефти практически полностью подавляется жизнедеятельность бноты. происходи необратимые изменения микробиологических свойств почвы и нарушение ее водно-воз душного режима.
Статистическая информация об общем количестве порывов нефтепроводов опубликована в «Государственных докладах о состоянии окружающей среды>.. Данные о количестве порывов трубопроводов: в 2012 году их количество составило 2S тыс.
В настоящее время доя рекультивации нефгезагрязненных почв разработано и широко используется достаточно много способов очистки почвы ст разливов исфта. различающиеся по эффективности и трудоемкости.
Известен пркём технической рекуль the ¿шик . включающий снятие загрязненного слоя почвы, транс порткрозку к складирование его на специально отведённые аи зток пели свалки, те. замена почвы [Г. Безусловно, этот прием пригоден нс для всех случаев загрязнения нечвогр унтов. Da может быть рекомендован только при небольших разливах нефти на огрешпенных участках к прн проникновении нефти на глубину не более 10 см.
Другим распространенным методом ликвидации нефтяного загрязнения яблястся ежнганне углеводородов [1J. которое не только пе обеспечивает полного удалесня пефтп. по и папссит значительный экологический ушерб: прн этом разрхтпается почвенная экосистема, пгбиег растительность. накапливаются тохагплле и канцерогенные вещества.
Задержание распространения нефти и удаление неотяного разлива может быть эффективно проведено прн использовании природных или синтетических сорбентов: торф, сапропель, песок, полимерные материалы [2]. Известны физико-химические методы обработки почвы и извлечения загрязнений [3]. К ним относятся промывка, ятлщеляччкянче чтегтракпия и др Дгт* удаления нефтяных загрязнений обычно игпо.тктукгг коду ацетон чтнлаце-
lífl, 1ГНСЛН ХИДкИИ СО» CkíIJH Х-1 h ИЧКНГЧГНИЯ «ОЛП I »»ill К ШКМШГНИ Il])r1 облуЧГНИИ IKIHKhl y:lhl]M<K\k<)\l или мик|)ошм1н>1\1 и Однако кгг нгргчиглгнныг mitiivim нг- нГгснгчикйни кмчт ашичгнич (м<1|ИНН1жп ня к ночке ikx'jie
ибрабшки.
Более перспективным методом рекультивации нефтезагрязненых почв является метол бноремеднащш. основанный на использовании микроерганкзмов. способных утилизировать углеводороды в пронес се езеей жизнедеятельнее ти [4]. Как показали исследования последних лет [5]. более высокая эффективность бпоремедиашш почвы может быть достигнута прн введении е загрязиешг>то почву лождевых червей, т.е. при использоЕашш в отом ctv чае метода вермнремедианнн Дождевые черви ускоряют процесс удаления загрязняющих вешеств го почвы и изменяют физические и химические свойства почвы. смешивая ее с органическом веществом п улучшая аэрашио почвы, что делают загрязняющие вещества доступными для микроорганизмов.
Schaeferetal, 2Э05 исследовалн влияние дождевых червей 3 видов (L. terrestris. Allolobophora chlorotica и Е. fétida) на микробное сообщество почвы, загрязненной нефтью (10 0Э0 мг/кг) в течение 2S дней [6]. Показано, что в процессе эксперимента концентрация микробной биомассы повышалась к наблюдались изменения таксономических групп N£HKpoopraHH3MOB Концентрация лтлеводородсв при этом снижалась: на 33-42% в сбразиах с L. terrea tí;, на 31-37% в образцах с е fend а и на 17-18% в образцах с a. cblorotica (в контрольных образцах снижение содержания углеводородов составляло 9-17%) [6].
Было установлено, что Luiubricus terres;iib н Б. fétida выживают в почве, загрязненной сырок нефтью с концентрацией 5 г/кг в течение 15 дней. Прк увеличении содержания сырой нефти в почве до 15 г/кг. выживаемость L. fétida в течение 15 дней снижалась на 40% [7].
Внгфнлд Аслунд с соавт отмечают. что прн содержании нефтк б почве, превышающем J.Í) до 2S.0 г/кг. смертность дождевых червей Е. ictida нс превышает 10 однако при этом фиксируется нарушение их репродуктивной функция |Ь|.
Еош. 1С. и соавт. изучали выживаемость Е fétida прн виееешш з почву неош d количестве 2,6 2,8 г/кг Выжп ваеиость дождевых червей Е. fe:ida в пефтезагрязнесшоп почте составляла 18% в течение 2S длен нахождения в почве и 8% — в течение 56 дней. Причем авторами отмечено, что жизнеспособность молодых червей была выше, чем жизнеспособность взрослых червей и составляла 7¿% после нахождения в неотезагрязненной почве в течение 56 дней [9].
Положительное влияние дождевых червей на удаление загрязняющих веществ, таких как нефть, политщкличе-гниг л]я>мюнче1кие углгк(>.1к:ро.-1ы, но: ih х: к грирокл ни kip бифгнилы, liw.iii игагмгни нгсколкь нми »кп1|иии [10, 1 I 1? 1Я] KküII) 11ГКЛЧ.1НО ЧИ» ДОЖЛГКК1Г nrjlKH ¡MMOI НС»]1Ы к 11(14кг и ¡"мешинлкп к 1'нигм кип гчникг[14] и -»ни
ЩИИ'ГГГ ПКГ«Г11КуГГ ИЧМГНГНИК! фшИЧПКНХ И ХИУИЧГС КИХ (КОИГГК 1К1ЧКЫ ИчКП-|К1>, ЧЧХ1 ДОЖДККЫГ ЧГрКИ 1Ч«>-
собс1вуют увеличению контакте в между загрязняющими веществами и почвенными: микроорганизмами и. соответственно. более интенсивному удалению загрязняющих вепкетв L15J-
П. Постановка задачи
Таким о1ц1ячш 11[х1кг.1гннк|й лннлич jwr^miypki иокпчыкагг, чш м-иилкининис Hqiwrfi F.. Juíuht
бпоремедиапнн жфте загрязненных почв. прн содержании углеводородов в почве не более 4 г/кг. является эффективным приемом Учитывая вышеизложенное. задачей настоящего нсслсдсвания было изучение эффективности Ьпор-смсднацнн неотезагрязненной почбы при использовании дождсеых червей Е. fétida в присутствии биопрепаратов хЬайкал ЭМ-1». «Тамнр». хБосток» в почве, загрязненной различными концентр алиями нефти (от 50 г/кг до
15С кг) при температуре 15±2° в течение 18 недель Данные условия соответствуют температурным условиям вегетационного периода Западной С:-йнри. который составляет 120-150 дней
Ш. Теория
1. Виды долссеоых черве'*
Для прогедешм вермирмедиацпн пефтезагрязпепиой почвы был:! выбраны довдепие (навозные) черви Eisenia fetida (Savtgny, 1826). В эксперименте использовались только половозрелое особи. Взрослые особи были приобретены в .11IX Ермак (Россия, г. Саратов). Средняя масса червей составляла 3,41-0,92 г. Взрослые оссби были приобретены в ЛПХ Ермак (Россия, г. Саратов).
?. Микропипяпялтиюеип гращътт
R КЯЧ«-|МГ ИСГШЧНИКИ Ml). KtMHltfc НГ.1ЫХ И-ЦГ тфиКГИруНИЦИХ n.-IKirjIHk И(1К1.1ЧЧ(>НИЛИ Пиопрги^'н: '<Fv Й -.il: Эм»
(Ичкшмнгн ООО «НТО 3M-TVh i¿>». Рог/их» ^Номгр их удя|1п кгнной pr: ис фииии ?7.6-19 156-"). fiHinqniiipi «TYlMHp» (РТ.ЧНШ1КЛГН ООО «НПО ЭМ-Цг"»-: ф •>, Pl4fH4>: (Нимгр пну.ц^кткгниий рпиг циции77 01 03 9?9), к иь личестве 5 мл на 1 кг субстрата при уровне загрязнения нефтепродуктами еыос 50 г/кг почвы Биопрепараты содержит большое количество микроорганизме®. обитающих в почве: молочнокислые, азотфнкскруюшис. нитрифицирующие бактерии, актинемипеты. дрожжи и фrçмеепфукшгае грибы.
В качсствс источника молочнокислых. с зотофнкенрутощкх н фотосинтезирующнх бактерий использовали биопрепарат «Байкал Эм* (Изготовлен ООО «ШЮЭМ-Ucmp». Россия» 'номер государственной регистрации 226-19.156-1} Е количество 5 мл на 1 кг субстретта при уровне загрязнения нефтепродуктами выше i) J г'кг печвы. Биопрепарат содержит большое кошгчеспю анабиотических nлпероорганизмов. об!гта:ощнх в почве: молочнокислые, азотфикенрукэщке. нитрифицирующие бактерии, акшномицеты. дрожжи и ферментирующие грибы.
Препарат «Восток» - это концентрированная культура эффективных >.опсроорганнзмов. содержащая полезные микробы в устойчивом неакшвном состоянии. Основу препарата составляют фотосннтегнческне и молочнокислые бактерии, дрожжи, акгинохошеты к ферментные грибки. Биологически активный препарат «Тгмир» (серии ЭМ) предназначен для утилизации органических отходе в. Применение его широко, от возрождения плодородия почвы до утилизации органических отходов. Препарат «Тамнр» - это живое сообщество S6 полезных почвенных микректрглничмокг угилгннпй (1пхч|6н[м:гкм1 к пгрг-рибшкг и i]irj jMrt-пяции iijii яничш ник тхн^ж
Приг.к-нгниг ЭМ-иргп/флтн ночколяп pniiitih 11|ч>»>:if mkj .чафичнгних анружлкгц.г-й ¡"рглы H,i|j>ymx нп шскнмх ЖКЛГДПНИИ индус фИИ. IИ ЧИЦИИ МПГГГНГННЫМИ ИГГОДИМИ ЭМ-Н(1Г11ИТ]И1М ()llfn:i'№WH() yjlV4IIIHH)l HMÏ.Itîl ичмиог
состояние биосферы
3. Почвенный суъстрст
Тсст-субсгротом для трех экспериментов оылп черноземная почея 3АО :<СнЬШШСХоз». Почва была загрязнена в эксперименте hcóibic ^начальные кснпснтрацш1: 30 г/кг. конечные 150 г/кг).
Состав субстрата: содержание гумуса - 6,5%, аэст общий - 0,3%, фосфор валовый - 1980 мг.'кг. фосоор по данжпыи - 92 мг.'кг, калий обменный -120г/кг, рН —6,-15.
Всего было подготозлепо 3 серии образцов загрязненных полю.
В образцах серин 1 для получения образцов нефтезагрязненных почв в почву была добавлена нефть, полученная с предприятия ОАО <Газпромнефть-ОНПЗ» в количестве 50- 150 г'кг, червн Е fetida и микробиологический препарат «Байкал ЭМ-1».
R ойрачпах герин ~> для ттпгучения образцов нефтечагря^нечтплх почв в почву была добавлена нефть получениям с. ц:гд ириншх ОАО «Гичп}х)мкс*ф|к-ОНПЗ» h ксижчгп хг 50— 150 ¡■'ai чгрки F. frlicLi и v»iKjKKJnci.:miучр/кий il'1Г11Л])-11 :<Тя\1И]>>:
В о'Зразидх серии 3 для нии-учення обратив нефхсза! уясненных ночь в почву была добавлена нефхь. полученная с предприятия ОАО '<Газпромиефть-01ЩЗ> в количестве 50 - 150 г'кг. червк Е fetida и хшкробиологический ирепараг <Восток».
•4. Подготовка образцов почек.
В полипропиленовые емкости, объемом 2 лшра. но дно укладывали дренаж В качестве дренажа использовался ксромзн1 с дкгметром частиц 2 см. на дренаж насыпали слой почвы толщиной 15 см (1 кг). В каждую емкость вносили по 10 полоеозрелых червей. На протяжении всего эксперимеггга печву увлажняли одшг раз в педелю, добаэ ляя в каждою ех£кость по 100 мл дистндлнровгнной воды. Сосуда с почвой накрывглн хлопчатобумажной тканью. Червей подкармливали свежим тертым картофелем по 5 г 1 раз в неделю. Червей инкубировали при температуре 15°С в течение 5 месяцев. Инкубирование экспериментальных образцов загрязненных почв с введенными червями и дсбавленнем микробиологического препарата, а тгкже контрольных образцов почвы проводилось в течение 5 месяцев, с ноября 2014 г. по май 2015 г.
Всего было выполнено три серии экспериментов. В таблицах 1-3 приведены состав образцов почвы, используемых в настоящем исследовании. Для каждого образца, описанного в табл. L, выполнялсеь по три паргллельных
Ollhllrl
5. Огцмх)к,1ичик cudtqzucriHU* ныргги, Htn/imviijjtiАук/шт u (/fjy/Mtnarmjx ккир-гнчн к -еи-рхчнинных инллЬнринпнипи почвах.
Отбор проб из образцов почвы, загрязненных нефтью и нефтепродуктами для анализа содержания нефтепродуктов и оргокнчсских веществ в образцах проводили по ЮСТ I1 54039-2010 Качество почв. Экспрссс-мстод спектроскопии в ближней инфракрасной ооластн для определения содержания нефтепродуктов. Псчву размолы-
волк в ступхо. Из размолотой почвы отбирали пробу массой 3-5 г н дсполшггсльно измельчали до размера часгац менее 0.3 мм и просеивали через сото с размером ячеек 0,25 мм
Для определения содержания нефти или нефтепродуктов в почве была использована методика, предложенная институтом экспериментальной метрологии. Данная методика основана на определении количества углеводороде™ :»П]Б11И]К)№1ННЫХ ЧПЫ^ЛХЛИрНОЫМ уГЛГ]М)ДММ ИЧ Нп]пКШ]И(«ГН»«|Й ИОЧКМ ТТсШуЧГННК Й ЧПЮаГ чилинили к
MOBeiy ИК-сишуифигошрл ИКН-025 и инреиелалн количество неф le.ipojyMUB в зллте при длине водны 3.42 мкм.
Полученные результаты были обработаны с использованном рангового метода Фридмана с использованием лицензионной программы !<Ста1нстнка».
В табл. I приведен перечень образцов, загрязененных нефты-о. в количестве 50-150 г/кг. Образцы 1 и 2 в опи-
слннмх 4KCIirj!HMfl-riaX чкня.нигь КОНЦХиКНЫМИ и н- счу1п>*И.1и npi иничгских '.мл фШНГ НИИ Дня ОЧИСПИ 1К;чкч1 к
состав каждого образца оорашоЕ вводили по 10 червей L. fétida и биологический препарат <Байкал ЭМ-1». «Та-мир». <(Оосток> в количестве 1 мл/ег. Для получения образцов неф тезагрязненных почв в почву была добавлена нефть (Самотлор, Россия), полученная с предприятия ОАО ;<1 азпромнсогь-ОНПЗ» в количестве 50-150 г/кг.
Идентификация ишшвицуальпого состава кокяюпеитоЕ нефти осуществлялась методом ГХ/МС (рис. L). При установленном пороге интегрирования идентифицированы 55 индивидуальных компонентов.
ТАБЛИЦА 1
ПЕРЕЧЕНЬ ОБРАЗЦОВ ПОЧВЫ ДЛЯ ВЕРМИБИОРЕМЕДИАЦИИ
Вариант Концентрация нефти, г кг Количество червей Биопрепарат, мл
1 Контроль 10 -
2 Байкал 10 1
3 Тамнр 10 1
4 Восток 10 1
5 50 г/кг -t-Бапхал J0 1
6 lUOr/кг +Банкал 10 1
• i 125г/кг +Банкал 10 1
а 150 г'ia—Байкал 10 1
9 50 г/кг+Тамгр 10 1
10 100 г/кг+Тампр 10 1
И 12 125 г/кг+Тампр 150 г/кг-Тамнр 10 10 1 1
13 50 г/кг-Восток 10 1
14 L0C1 г'кг+Восток 10 1
15 125 г'кг+Восток 10 1
16 150 г'зсг+Восток 10 1
Aburdanc«
tic: гп113.с
Time—>
Рис. 1. Хроматограмма образца нефтепродукта Нефть Сеноманского месторождения. фракция 55 - 118°С
IV. ИЗУЖГАТЫ ОКСПЕРНМОГТОВ 1. Изменение количества \epseii при внесены различных концентраций нефти.
D габл. 2 показано изменение количества червей Е fétida в образцах почвы, загрязненной сырок нефтью в количестве 50-150 г'кг. при нккуенрованкп образцов печвы в течение 18 недель при температурах 15—17СС в присутствие микробиологических препаратоз «Байкал-Эм». «Тамир» и «Восток». При внесении концентраций нефти от 50 до 150 г/кг отмечалась 100% гибель Е. retida в течение 3-7 дней в результате химического ожога, но внесение микробиологического препарата при высоких концентрациях нефти более 5С г/хг повысило выживаемость до 20-30%. D контрольном варианте н при внесении микробиологического препарата выживаемость дождевых червей была 100%.
ТАБЛИЦА 2
ИЗМЕНЕНИЕ ОБЩЕЙ ЧИСЛЕННОСТИ Е. FETIDA 3 ПРОЦЕССЕ ИНКУБИРОВАНИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
ЧЕРЕЗ 1S НЕДЕЛЬ ИНКУБИРОВАНИЯ
Варианты экспери- Выживаемость червей, Обшяя численность. Критерий Фише-
мента % шт. ра
1 Контроль 100 20 0,61
2 Байкал 100 18 0,61
3 Тамар 100 36 0.7
4 Dociok 100 36 0.7
5 50 г/кг+БаЙкал 20 1 0.7
5 100 г/Кг-Банкал 10 1 0.7
7 125 г/кг—Байкал 10 0 0.7
150 г'Кт-Ьайкал 10 0 0.7
9 5С» г/кг 1 Тамир 25 2.5 0.75
10 100 г/кг+Тамир 10 0 0,75
11 125 г/кг+Тамнр 10 0 0,75
12 150 г/кг+Тамнр 10 0 0,75
13 50 г/кг+Вссток 10 0 0.74
14 100 г/кг Восток 10 0 0.74
15 125 г/кг—Восток 10 0 0,74
16 150 г/кг-Восток 10 0 0,74
2. Общая численности) Е./гЪс!а при внесении мпдюбиологического препарата «Байкал ОМ-]».
В контрольном вараавхе обшая численность Е. &Ц<1а увеличилась в 2 раза, а при внесении биопрепарата Байкал ЭМ-1» - в 5 раз. В варианте с концентрацией нефти 50 г^кт н биопрепаратом выживаемость червей была 20% и обитая численность составила 1 экз/сосуд. При внесении в почву 100 г/кг нефти и 125 г/кг нефти выживаемость червей на 8 неделе исследования состгвила составляла 30%. а при концентрации нефти 150 г/кг выживаемость на б неделе составила 10/а а через 7 недель все червк погибали.
50-4s-40-35-30-25-20-15-10 5 0-
—•— 50 г .кг
lUUr.W
А 126 г.'кг
—т- 150r.W
— Кон-роль
4 Сай<ал
Г
•ю 12 Неделя
1—i—■—i—1—i—■—i
14 1с 10 20
Оодая члЕгекностъ Е fstda
Рис. 2. Оопгая численность Е. fétida при внесении различных концентраций нефти и микробиологического препарата «Байкал ЭМ-1»
3. Общая численность Е. fetida при внесении микробиологического препарата аТамир
В контрольном варианте оОгцпя численность Е. tct:da увеличилась в 2 роза, а при внесении Ькопрсиарага «1а-мнр» d раза В варианте с концентрацией иефти 51) г1 кг и биопрепаратом выживаемость червей составила 20% на 20 педеле исследовашв: и обшая числешюеть составила 2,3 экз'сосуд. При внесении в почву 100 и J25 г/кг нефти и биопрепарата кТамир» выживаемость червей на S неделе исследования составила 20%, на 9 неделе все черЕН погибли В вариантах с внесением нефти 150 г/кг выживаемость на 3 неделе составила 6%, затем был отмечен 100% летальный исход.
3£ 3€ 34
Хе
зс &2€
ё 24
® 2С * *
а 14 S 15 Д 1С
€ 4
2
С А
■ £0 г/к-
—•— 100 глг
—Д.— 125 гЛг
150 iM>
— Контроль
4 Темир
Ь 10 12 H-yei у
14
•Ь 2 С
О&щэч численность Е. ¿etda
Рзк. 3. Общая числешюсп, г. £ей<1апри впесепнп различныхкопцеитрацпй нефти н микробиологического препарата «Тамнр»
4. Общая численность Е. ^слТ/л и лаодуобиологичоскиИ препарат «Восток».
В контрольном варианте общая численность Е £еиса увеличилась в 2 раза, а при внесении биопрепарата «Во-сиж» - в 3.5 раза В варианте с конистраиисй нефти 50г/кг. и биииреиарага «Виси»» выживаемость червей составляла 30% в течение 1Э недель дней, затем все черви погибали. В вариаше с концентрацией нефш 100 г/кг. 125 г/кг и 150 г/кг и биопрепарата «Восток» выживаемость черзей составляла 60% в течение 6 недель, затем все черзн погибали.
40-,
36
30
л
| 25
5 20 5
? 13
ir
<п
J 10
С)
3
-■— 50 г/кг '00 ою-'25 г>кг т— '50 г/кг -♦— Контроль / -4- Востоь /
Л-к
О 2 4 б 3 10 12 14 16 18 2С
* Обшея численность Е. fráida
Рис. 3. Обпгая численность Б. fétida нрк внесении различных концентраций нефти к микробиологического препарата <<Востою>
V. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Разложение углеводородов иефти.
На рис. '1. пр:тедепь: зависимости изменения количества нефти в загрязненных образцах почвы, содержащих червей Е. fétida и биопрепараты «Байкал ЭМ-1», «Тамнр». «Восток» от времени инкубирования сбразнов при температуре 15-17°С. Максимальнее время инкубирования для всех образцов составляло 1S недель. Содержание углеводородов в почве определяли колориметрическим методом ежемесячно Как вндне из рис 4, для нефте-а-
грязненных образцов с кокцектрацией нефти 50 г/кг. содержащих червей, бкоремедиация почвы протекает более интенсивно при внесении биопрепарата «Тамир». Концентрация нефтяных углеводородов в образцах почвы, содержащих червей Е. ietida, сшскалась па 77.7 % и составила . 1.3 г'кг. При внесении микробиологического прела рата .«Байкал ЭМ-1» концентрация снизилась до 13.9 г^кг (эффективность 72%) Внесение в состав образцов, содержащих 50 l/Kl НефлИ 3il'.*.pn.ap:1ia «Зосхих», цмияаю К ¿JCC НЦНН 60,9% ысгф 1 и. и конце.4 лрлция нефш снизилась до 19,6 г/кг. При увеличении концентрации нефти в почве до L00 г/кг бноремедиация почвы протекает интенсивно при внесении биопрепарата «Тамир». Концентрация нефтяных углеводородов в образцах почвы, содер жпшнх черзей и Ькопрсшрат («Тамир». снижалась на 76 % и составила 232/ г/кг. При внесении мнкрооиологнчс-
ГМИ11 11]>П ¿ГШЯ « ИКЯ.11 ЭМ-1 » КОНЦГНфИ IHM ГНИЧНЛНГК ,1К» 33,6 |/к1 (эффеЩИКЖКПЪ 66%) R I к"?рЯ <1 ¡Л X Г. КПН1ГН-
традней кефти 125 г;кг содержащих червей Е fetida. бноремедиация почвы протекает более интенсивно, при вне-сешш биопрепарата (Байкал ЭМ 1» Концентрация иефтяпых ^т.зеводоредов в образцах почвы, содержащих чер вей н биопрепарат «Байкал», снкжслась на /4.4% и составила 32.1 г/кг. Ирн внесении микробиологического препарата «Тамир>. конпентраиия снизилась до 41.5 г'кг (эффективность 67 %). Внесение в состав образцов, содержащих 125 г/кг нефти и биопрепарата <Вссток>. привело к деструкции 56,6 % нефга. и концентрация нефти снизилась до 54,2 г/кг. В образцах с концентрацией нефти 150 г/кг, содержащих червей Е. fetida. бноремедиация печ-еы протекает более интенсивно прн енсссннн биопрепаратов «Байкал ЭМ-1» и «Тамир». Концентрация нефтяных углеводородов в образцах печвы. содержащих червей и бкопрелараг «Байкал ЭМ-1». снижалась на 67.2% и соста-
НИЛЯ 47.6 г/м Я 11]1И КНГТГНИИ МИК]И|бг*|.1П1 ИЧП ШЧ Il]irii;ilb11 И «ТиММр» КОНЦГН1]М11.ИИ <XH«Uiai'h до 4ii,4 i/ki фектпвность 69 %). Знесение в состав образцов, содержащих 15Э г/кг нефти, биопрепарата «Восток» привело к деструкции У ,6 % нефти, и копцеггграцня пефти снизилась до 62,8 г/кг.
w.
50-
г
t-f- «0
ll
I Sb-
s
30-
ü 25-
2 20-
15-
1l>-
5-
C
1Г0-]
iso-
150-
'S lli).
bi 130-
120 -
и r 110-
* 130-
X 90-
T 30-
70-
X 50-
г
W-
iO
50-
0
■ бОгУю+Баикгл СЮг/ы+Таг/ир • 6Ш/«*ВЭСП:К
V
\
X
V
\
Хх
-м 140
1.W 120 - 110 * '00
т АО
j>
2. оо
i Ml
i 40
I 30 20 10 0
месяц
150 dkm Байкал iso nur*вое-ои 150 П№«-Там4=
^Vn
\
-ю -оо U90
Г
1м.
S.
%
I
зо 20 III
125 г,'|.г+£зй<зл
1?fl r'HrtfiorTOIC
1S6 гЛ'Г+-Тоиц?
---Г
3
меся и
100 г.'кг+Тзмир 100 г,'»:г+Бай<а-1
V4
N
X
мссаа
з
M5LHL
Рнс 4. Изменение шнцен.-рацин неф!и ь процессе кермихульднвнршздшм
Результаты биотестироеачия noseы ко еле ъермирекулътиеацгш
Для опенки эффективности рекультивации нефтезагрязкенных почв проведено биотестирс ванне почвы на содержание токсичных веществ. В качестве тест-обьекта использовали редис (Raphanus »anvus)
ТАБЛИЦА 3
СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ БИОТЕСТИРОВАНИЯ ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕФТИ 50-100 ГС<Г
Препарат Всхожесть средняя. % Длина ростка средняя, см Масса ростков, г Marra чррт>й, г
Байкал 66.70 12/8 0.42 U.52
Тамнр 86,67 из 0,43 0.40
Вссток 63.3 0.95 0.29
Согласно результатам бнотестирования. наиболее эффективным при концентрации нефти 50-103 т/кт можно считать микробиологический препарат <-Тамнр», тж. всхожесть семян составила 56,67 выживаемость червей -.3% к 18 педеле. Средняя длина стебля редиса пои внесении микробиологического препарата ( Байкал ЭМ 1>» со ставила 1.98 см. при внесении хппфосиологнчеекого препарата <Тамнр:> 1,53 см, а при виесешпх микробиологи ческого препарата <Востою> 0,95 см. Средняя биомасса растений э варианте при впесешп! микробиологического препарата «Байкал ЭМ-L» составила 0.42 г. при внесении микробиологического препарата «Тамнр* - 0.43 г. a при внсссннн микробиологического препарата хВостох» — 0.2У г. Средняя биомасса червей в варианте с внесенном микробиологического препарата «Байкал ЭМ-1» составила 0.52 г. при внесении микробиологического препарата «Тамнр» - 0.4 г. при внесении микробиологического препарата «Восток»; измерение массы не проволилось ввиду сиГгли чгригй шил г 4-й нгдгли
VL ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Eiscma fctida показела высокую устойчивость к згхрязнснию почвы нефтью е концентрациях 50-15 J г/кг. Положительное влияние на увеличение выживаемости червей в нефтезагрязиенном суЪстрагс и удаление углеводородов отмечено при внесении биопрепаратов («Байкал ЭМ-1» и «Тамир». Внесение данных биопрепаратов способ-
CTRfmanft дггтрутстхии Hflf ТТНЪТХ утлтгяодпрпдоп И уРГЛИЧНГО КЫЖТПИСМПГ.ТЬ ЧГрЯРЯ НЛ 10—40W СоВМПГТНСЖ использование вермикудьтуры шеозных червей Е. fétida с биопрепаратами «Байкал ЭМ-1» н «Тамнр» позволило снизить концгн1]№иин> нгфчиных угпгкидщюдан ил 66-77% Внмжник био rjinuip^iü «Вогни» ihhuC'OI.hi ни:чиуи1 -и]>фг<-1ИНН1К IK ]>ГНу.1К1ИЮ1ЦИН НГс[|1ГлИфИЧНГЧНЧ1Х 11(14К, КОН 1,ГН1]!ИЦИИ уГЛГКОДО£ЮДОН ГНИЖИЛ»['Ь ил ^(W)0*/4 И (ГГМГЧИ-
лась гибель всех червей на 6 неделе не следования. Согласно результатам бнотестирования. наиболее эффективным при концентрации нефти г:0-100 г/кг можно считать микробиологический препарат «Тамир», т.к. всхожесть семян составила 86,67 %, выживаемость червей - 13% к 1S неделе.
Дождевые червн Eisenia fe:ida имеют болыпой потенциал дтя удаления углеводоредов из почвы, даже при высоких коинентрациях до 150 г/кг. Введение мшеробнологпчеекого препарата повысило оыла1ваемость и penpoqvx тнвный потенциал червей в нефтезягрязенных почвах к способствовало значительному снижению конненграцкн углеводородов нефти в течете 18 педель в лабораторном эксперименте. Эти результаты позволяют предполо жить, что дождевые червн могут быть полезным методом в Ьпор'смсдкацнн доже очень загрызенных печз с концентрацией нефти до 150 г/кг при совместном использовании микробиологических препаратов «Байкал ЭМ-1» и «Тамнр*.
Список JTHTRPATVPbT
1. KvznenovЕ. A. [et al]. Applied ecobiotechnology: textbook; in 2 v. 2-ec. M. BINOM. 2012 629 s
2. Gau S.. Lau E. V.. Ng H. K. Rexuedialioii of soils couldumii-.led »ilL polycycKc KiuuialiL Lydiocailxais (PAHs) П Journal cf Hazardous Materials. 2009.172. P 532-549.
3. Silva A., Delerue-Matcs C.. Fiuza A.. Use of solvent extraction to remediate soils contaminated with hydrocarbons И J. Hazard. Mater. 2Э05. В 124. P. 22Ф-229.
A. Aloert T. Yeung, Ying Yin? Cru. A review on techniques to enhance electrochemical remediation of cor.taior.ated soils >' Journal of Hazardous Materials. 2011. 195. P 11-29.
5. Rodrigucz-Cnmposa J., Ucndoovcn L.. Alvarcz-Bcmelc D.. Contrcra3-.4amosd S. M latent id of cartlr.vomm to accelerate removal of organic contaminants troni sod: A review/' Applied Seil Ecology. 2U14. 79. P 10-25
6. Schaefer M.. Petersen $ 0.. Fiber Г. Effects of Lumbricusterrestris. Allolobophoraeldorotica and Eisenia fétida on microbial connnun.ty dynamics in oil-contaminated soil 4 boil Biol. Uiochem. 2005. 37. P. 2065-20/6.
7. Safavvat II. S. II. Weaver R. W. Enrthwcrms survival in oil contaminated soil .'/ Pk-iit Soil 20-Э2. 240. P. 127-132.
8 Will líirlíl Ashmil M, Slrplirnson G T., Su i ц:ч(г i A J, S'tiipsini \f J Сошрлпчлп of r-mlliuioiTii irsjKnisrs 1» prtmlrinn liyihomilxMi гхромлг m ajwl fit-Id umLimiiiuttecl soil using liHtLilimial rcxiüixicily пк^мшК and 1H N\fR-based metabolomics V Environmental Pollution. 2313 no 182. P. 263-268.
9. Eom E С, Rast C.. Veber A. M. Vasssur P. Ecotoxicity of a polycydic aromatic hydrocarbon (PAH) -e or.ta mira ted soil Ecotoxicology and Environmental Safety. 2007. 67 (2). F. 190-205.
10. В inet F.. Kerscnte A., Mvmier Lamy С , Le Bo.von R. С., Belsy M. J.. Shipita.o M. J. Luuibricidmacrofauna alter atrczine mineralization and sorption ir. a si.tlcc.rn soil /V Soil Biol. Biocbem 2C06. 38. P. 1255-1263.
11 Contreras-Ramos S. M., Alvarez-Bemal I) Deiidooven L. Removal of poly eye lie aromatic hydrocarbons from soil amended with biosolid or vernucompostm the presence of earth worms (Eisenia fetida) // Soil Biol. Biocliem. 2008. 40 P 1954-1959.
12. Schaefer M... Filier J. The influence of earthworms and organic additives on the biodégradation of oil contaminated soilII Appl. Soil Ecol. 2007. 36 P. 53—62.
13 Tejada M . Masciandaro G. Application of organic wastes on a beuzo(a)pyreiie polluted soil. Response of soil biochemical properties and role of Eisenia fetida // Ecotoxicologv and Environmental Safety. 2011. 74 (4). P. 66S—674.
14 Eijsackers H.. Vail Geste 1 C.. De Jonge S., Mmjs B., Shjkerman D. Polycyclicaromatic hydrocafbons-pollnted dredged peat sediments and earthworms: amutual interference // Ecotoxicologv. 2001. 10. P. 35—50.
15. Hickman Z. A.. Reid B. J Increased microbial catabolic activity7 in diesel contaminated soil following addition of earthworms (Dendrobaena veneta) and compost// Soil Biol. Biochem. 200S. 40 P. 2970—2976.
