Исследование эффекта самоочищения почв, загрязненных бензином Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Секция «Экологияпромышленности»

УДК 504.064.36

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА САМООЧИЩЕНИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ БЕНЗИНОМ

И. П. Солодилов, Е. Д. Зиборов Научные руководители - М. В. Чижевская, В. А. Миронова

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: ie.sibsau.@mail.ru

Приведены результаты экспериментальных исследований по изменению концентрации нефтепродуктов в почвенных субстратах, загрязненных.

Ключевые слова: самоочищение почв, загрязнение почв нефтью, бактерии-деструкторы.

DETERMINING OF SELF-CLEANING EFFECT OF SOIL CONTAMINATED

WITH GASOLINE

I. P. Solodilov, E. D. Ziborov Scientific Supervisor - M. V. Chizhevskaya, V. A. Mironova

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: ie.sibsau@mail.ru

The results of experimental studies on the change of oil concentration in gasoline contaminated soil.

Keywords: self-cleaning of soil, oil pollution of soils, bacteria-destructors.

В последние время все более актуальной становится проблема загрязнения почв нефтепродуктами. Бурное развитие ракетно-космической отрасли требует увеличения добычи нефти как источника энергии и сырья. Наиболее распространенными загрязнителями почв среди нефтепродуктов являются легкие фракции: керосин, бензины.

Почва подвергается интенсивному антропогенному влиянию и служит одним из опасных звеньев циркуляции промышленных и сельскохозяйственных токсических веществ. Ежегодно в почву попадает огромное количество нефтепродуктов. Одним из способов ликвидации последствий может служить самоочищение почв.

Эффект самоочищения почв основан на жизнедеятельности почвенных микроорганизмов-деструкторов, разрушающих вещества (в том числе и ксенобиотики), попавшие в почвенную среду.

Деструкторы - бактерии, потребляющие сахариды и соединения углерода. При этом деструкторы могут участвовать в разрушении нефти.

Бактерии-деструкторы, участвующие в деградации нефти, являются обычными представителями биоценозов водоемов и почв, принадлежащие в основном к родам - Micrococcus, Brevibacterium, Rhodococcus, Acinetobacter, Pseudomonas, Bacillus, Nocardia, Corynebacterium [3].

Различают два пути восстановления почвы, загрязненной нефтью: удаление загрязненного слоя почвы и восстановление в естественных условиях. Однако следует понимать, что естественный процесс восстановления протекает довольно длительное время. Это объясняется тем, что при загрязнении почв нефтью в них начинают преобладать анаэробные условия, а разложение составных компонентов нефти происходит путем окисления при обязательном участии молекулярного кислорода. Анаэробные микроорганизмы усваивают одну десятую того количества углеводородов нефти, которое способны утилизировать аэробные виды. В процессах естественного самоочищения почв большую роль играет состояние водного режима в момент загрязнения: во влажной почве нефть более устойчива к микробиологическому разложению [2].

В основе самоочищения почв лежит метаболический потенциал биологических объектов - растений, грибов, насекомых, червей и других организмов.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1

Перед нами была поставлена задача определить потенциал самоочищения почв, используемых для сельскохозяйственных нужд (агроценозов), испытывающих регулярное антропогенное загрязнение бензином.

В качестве объектов исследований были выбраны образцы почв с разных по составу агроценозов:

Образец № 1: Сухобузимский район, люцерна, зерно-бобовые.

Образец № 2: Сухобузимский район, пастбище, многотравье.

Образец № 3: Манский район, рожь-пшеница.

Образец № 4: Республика Тыва, с. Ильинка, овес, пшеница.

Образец № 5: Садовая почва.

В ходе исследование образцы были искусственно загрязнены бензином наиболее популярной марки АИ-92.

Образцы загрязненных почв выдерживались при умеренном увлажнении при естественном освещении в течение 4 месяцев. Дополнительных агентов в почву не вносилось.

Через 4 месяца был проведен анализ на остаточное содержание нефтепродуктов (НП).

Для определения концентрации нефтепродуктов в почвах используется флуориметрический метод измерения массовой доли нефтепродуктов в почве с помощью «Флюората-02м» [ПНД Ф 16.1:2.21-98].

Параллельно был проведен сравнительный анализ общей токсичности исследуемых почв с использованием общепринятого метода: по прорастанию семян кресс-салата.

Исходная концентрация нефтепродуктов в почвах, загрязненных бензином, составила 35 г/кг почвы в исследуемых образцах. Через 4 месяца в почвах зафиксировано снижение количества нефтепродуктов (см. таблицу).

Суммарная концентрация НП в образцах при загрязнении бензином АИ-92, г/кг почвы

Наименование субстрата № 1 № 2 № 3 № 4

Характеристика почв Серая лесная (бобовые) Серая лесная (многотравье) Серая лесная (злаки) Супесчаная (злаки)

Начальное содержание НП (бензин АИ-92), г/кг 35 35 35 35

Остаточное содержание НП (бензин АИ-92), г/кг 11,5 27,3 13,4 21,6

Результаты исследований свидетельствуют о снижение общей токсичности на 25 %.

Исследование показало, что при дальнейших опытах разумнее провести корреляцию между количеством загрязнителя и видовым составом почвенных сообществ (биоты).

В ходе нашей работы, были получены результаты, свидетельствующие о том, что при немасштабных загрязнениях почв легкими фракциями нефтепродуктов наблюдается эффект самоочищения почвенного покрова без вмешательства человека.

Библиографические ссылки

1. ПНД Ф 16.1:2.21-98: Методика выполнения измерения массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и грунтов флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат 02-3М» с диапазоном от 0,005 до 20,00 вкл. мг/г, М., 2007.

2. Булатов А. И., Макаренко П. П., Шеметов В. Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности. М. : Недра, 1997.

3. Ягафарова Г. Г. Экологическая биотехнология в нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности : учеб. пособие. Уфа : Изд-во УГНТУ, 2001. 214 с.

4. Вальков В. Ф., Казеев К. Ш., Колесников С. И. Экология почв : учеб. пособие. Ростов-н/Д, 2004. 54 с.

© Солодилов И. П., Зиборов Е. Д., 2016