CC BY
54БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕМЕДИАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ
ПОЧВО-ГРУНТОВ Абдуллин М.И.1, Гаймалова Р.Р.2
'Абдуллин Марат Ибрагимович — доктор химических наук, профессор; 2Гаймалова Резеда Раилевна — магистрант, направление: химия физика механика материалов, кафедра технической химии, Башкирский государственный университет, г. Уфа
Аннотация: в статье анализируется разработанный биологический метод очистки нефтезагрязненных природных объектов, адаптированный к климатическим условиям южного региона Республики Башкортостан.
Ключевые слова: восстановление природных объектов, деструктор углеводородов нефти, биоремедиация, консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов, непатогенные штаммы candida, эффективность биодеструктора.
Развитие нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности привело к существенному загрязнению окружающей среды нефтепродуктами. Для ликвидации нефтезагрязнений приоритетными являются биологические методы, которые подразумевают обработку нефтезагрязненных почв активными штаммами МО, вовлекающих в процессы метаболизма нефтепродукты [1].
В природе деструкция нефтезагрязнений вызвана воздействием консорциума микроорганизмов [2]. Однако создание универсального консорциума вряд ли возможно, т.к. нефть и нефтезагрязнения отличаются по химическому составу и свойствам, а районы использования нефтедеструкторов - по природно-климатическим и гидротермическим условиям. По этой причине импортные биопрепараты малоэффективны.
Указанное требует создания отечественного биодеструктора, учитыва-ющего специфику нефтезагрязнений и климатические особенности.
Разработка препарата потребовала проведения обширных и трудоемких лабораторных исследований. В результате было установлено, что:
• оптимальная температура роста: 25-300С;
• оптимальное значение рН: 3-6;
• препарат устойчив к контаминации с другими микроорганизмами в интервале температур 5-270С;
• культура обладает способностью к биодеградации растворов синтетических моющих средств (в концентрации до 10%), образуя жизнеспособные колонии;
• на модельных, а также на реальных грунтах из р-на г. Ишимбай и Салават, препарат эффективно обезвреживает загрязнения при суммарном содержании нефтепродуктов в почве и водных объектах до 10 %.
Для оценки эффективности препарата, было проведено биотестирование. В качестве гидробионта использовали артемию-салину.
Результаты тестирования представлены в таблице:
Таблица 1. Биотестирование водных вытяжек нефтезагрязненных грунтов, обработанных биодеструктором Ремедойл, по гибели ракообразных Artemia salina L.
Образцы нефтезагрязненных грунтов % выживших особей Artemia salina L. в водных вытяжках грунтов за 72 ч биотестирования
до обработки препаратом (контроль) после обработки препаратом в течение 2-х суток
1 0 80
2 10 80
3 0 80
4 0 80
5 0 80
Рис. 1. Динамика биотоксичности водной вытяжки нефтезагрязненных образцов почв
Как видно из диаграммы, наблюдается существенное увеличение выживаемости гидробионта во всех образцах водных вытяжек, загрязненных нефтепродуктами почво-грунтов, обработанных биодеструктором.
Таким образом, биологическое тестирование препарата на живых организмах, чувствительных к загрязнению нефтепродуктами, подтвердило:
1) возможность его использования в качестве биодеструктора углеводородов;
2) экологичность предлагаемого способа.
Эффективность биодеструкции нефтезагрязнений оценивали и путем химического анализа: сравнивали содержание нефтепродуктов в пробах почво-грунтов - до закладки образцов для испытаний, в ходе испытаний и по их окончании.
Таблица 2. Содержание нефтепродуктов в ходе полевых испытаний
Образец Точка отбора Содержание НП, г/кг Остаточное содержание НП, %
на начало испытаний через 3 месяца на конец испытаний
Образец 1 проба 1 126,9±31,7 126,8±31,7 68,9±17,2 54
Образец 2 проба 2 109,2±27,3 74,8±18,7 49,1±9,6 45
Образец 3 проба 3 83,5±20,9 82,3±20,6 46,0±11,5 55
Образец 4 проба 4 65,6±16,4 64,9±16,1 39,5±9,9 60
Образец 5 проба 5 187,5±46,9 127,6±31,9 108,2±27,0 58
Образец 6 проба 5 187,5±46,9 127,8±32,0 121,0±30,2 64
Образец 7 проба 1 128,3±31,7 125,4±32,0 86,5±21,6 68
Образец 8 проба 3 84,9±20,9 83,5±21,2 77,2±17,1 91
Рис. 2. Динамика содержания нефтепродуктов (г/кг) в полевых образцах
Из графика следует, что уже через месяц после начала испытаний в некоторых образцах содержание НП начинает уменьшаться. Это образцы 2, 5 (с аэрацией) и образец 6 (без аэрации).
К окончанию испытаний элиминация нефтепродуктов в пробах почво -грунтов составило от 31% до 65%!
В ходе испытаний также было установлено, что консорциум микроорганизмов препарата функционирует практически без потери жизнеспособности в течение длительного времени в широком диапазоне условий окружающей среды, переносит температуры от 4°С до 37°С, изменение рН в пределах 4-7.
Снижение токсичности почв наблюдалось для растений уже через ~1,5 месяца, а для гидробионтов - через 3 месяца.
Необходимо отметить, что способность воспроизводства клеток препарата сохраняется до следующего климатического сезона, что важно с экономической точки зрения.
Список литературы
1. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезагрязненных почв // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. Москва: Наука, 1988. С. 42-56.
2. Коршунова Т.Ю., Позолотина Н.В., Четвериков С.П., Логинов О.Н. Микроорганизмы, деградирующие углеводороды нефти при низких положительных температурах // Инновационные технологии в области химии и биотехнологии: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Уфа: УГНТУ, 2012. С. 70-71.
