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