CC BY
39УДК 665.6:504.4
Юнусова Д.М. студент 4 курса
Институт управления и безопасности предпринимательства
Елизарьева Е.Н., к.т.н.
доцент кафедра БЖДиООС ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет»
Россия, г. Уфа
ОЧИСТКА ПОЧВЫ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ
РАСТЕНИЙ
Аннотация: В статье рассматриваются механизмы фиторемедиации почвы, загрязненной нефтью. Охарактеризованы показатели, которые необходимо оценивать при выборе конкретного растения для фиторемедиации нефтезагрязненных почв. Приведен перечень растений, обладающих способностью к фиторемедиации углеводородных загрязнителей.
Ключевые слова: почва, фиторемедиация, углеводороды, нефть, растения, биомасса.
USING PLANTS TO CLEAN CONTAMINATED SOIL
Abstract: The mechanisms of phytoremediation of oil contaminated soils were considered. Indexes that must be evaluated to select the specific plant for the phytoremediation were characterized. The list of plants that have the ability to phytoremediation of hydrocarbon pollutants was shown.
Keywords: soil, phytoremediation, hydrocarbons, oil, plants, biomass.
Наиболее типичными антропогенными загрязнителями окружающей среды являются нефть и нефтепродукты. Нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, которые могут биоаккумулироваться (накапливаться в организме), обладают острой токсичностью, а некоторые, такие как бензол и бензо [а] пирен признаны мутагенами и канцерогенами [1].
Естественное самоочищение природных объектов от нефтяного загрязнения - длительный процесс. Поэтому все большую актуальность приобретает рекультивация нефтезагрязненных почв.
Эффективен биологический метод очистки почв, который заключается в направленной активизации почвенной микрофлоры, внесении микробных препаратов, разлагающих нефть, а также фиторемедиации — снижении загрязнения почвы, основанного на стимуляции естественного почвенного сообщества нефтеокисляющих микроорганизмов в результате их тесного взаимодействия с толерантными к нефти растениями.
В основе фиторемедиации лежат процессы жизнедеятельности растений, которые ведут к деградации загрязнителя, его удалению (через аккумуляцию или испарении) или иммобилизации (рисунок 1).
При отработке технологии фиторемедиации почв от нефтепродуктов основное внимание уделяется отбору растений, способных трансформировать совместно с симбиотическими микроорганизмами токсичную часть загрязнений, переводя их в менее подвижную и активную форму.
При выборе конкретного растения для фиторемедиации нефтезагрязненных почв проводится оценка влияния нефтяного загрязнения на рост и развитие растений, эколого-физиологическими показателями которого являются [2]:
1) толерантность к условиям предполагаемой среды произрастания (например, устойчивость к подтоплению, способность к произрастанию в антропогенно-загрязненных условиях городской среды и т.п.);
2) изменения в фотосинтетическом аппарате, в частности, содержание хлорофилла в листьях;
3) изменение активности окислительно-восстановительных ферментов в нефтезагрязненной почве;
4) численность углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) ризосферы растений;
5) содержание остаточных нефтепродуктов под посевами растений.
Корни растений абсорбируют на своей поверхности УВ нефти
Рисунок 1 - Основные механизмы фиторемедиации почвы, загрязненной
нефтью или нефтепродуктами Перечень растений, обладающих способностью к фиторемедиации углеводородных загрязнителей, приведен в таблице 1.
Летучие УВ нефти могут испаряться
с повермюстн листьед в атмосферу
УВ нефти могут накапливаться или дсгралиронать
Корневые выделения
стимулируют развитие
микроорганизмов* разрушающих нефть
Такие растения, как тополь дельтовидный (Populus deltoids Marsh) и ива (Salix sp.) обладают быстрым ростом, имеют более глубокое укоренение и высокую транспирацию.
Таблица 1 - Растения, обладающие способностью к фиторемедиации углеводородных загрязнителей_
Вид растения Углеводороды
Семейство мятликовые
Житняк Смита (Agropyron smithii Rydb) Хризен, бенз(а)пирен, бенз(а)антрацен, дибенз(а^)антрацен
Бородач Жерарда (Andropogon gerardi Vitman)
Колосняк канадский (Elymus canadiensis L.)
Соргаструм поникающий (Sorgastrum nutans (L.) Nash)
Овсяница красная (Festuca rubra L.) Сырая нефть, дизельное топливо
Просо прутьевидное (Panicum virgatum L.) Антрацен, пирен
Плевел многолетний (Lolium perenne L.) Смесь УВ: алканы, пристан, гексадекан, фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен
Плевел многоцветковый (Lolium multiflorum L.) Сырая нефть, дизельное топливо
Семейство бобовые
Люцерна посевная (Medicado sativa L.) Бензол, антрацен, пирен, нафталин
Соя (Glycine max L.) Антрацен
Семейство зонтичные
Морковь обыкновенная (Daucus carota L.) ПАУ
Семейство ивовые
Тополь дельтовидный (Populus deltoids Marsh) Бензол, толуол, о-ксилол
Ива (Salix sp.)
Злаки часто высаживают вместе с деревьями в качестве первичного метода восстановления. Они обеспечивают огромное количество мелких корней в поверхностном слое почвы, что является эффективным методом при связывании гидрофобных загрязняющих веществ, таких как полициклические ароматические углеводороды. Злаки часто высаживают между рядами деревьев, чтобы обеспечить достаточную стабилизацию грунта.
Бобовые растения, такие как люцерна (Medicago Sativa), клевер (Trifólium hybrídum), и горох могут быть использованы для восстановления азота на почвах. Вульпия мышехвостниковая (Vulpia myuros), рожь (Elymus
зр.), клевер (Trifolium зр.) также были успешно использованы в поглощении нефтехимических отходов. После уборки урожая травы могут быть утилизированы как компост или сожжены [3].
Основными побочными эффектами, как правило, являются снижение всхожести семян и их рост при высокой концентрации загрязняющих веществ. По сравнению с незагрязненной почвой, почва, содержащая 2% ТРН снижает урожайность люцерны на 32 % [4]. Производство биомассы райграса была сокращена на 46 % при концентрации в почве в 0,5 % (5000мг / кг) углеводородов [5].
Фиторемедиация позволяет активно рекультивировать большие территории с относительно низкой, по сравнению с другими технологиями, стоимостью работ при слабом негативном воздействии на окружающую среду. Время восстановления земель сокращается в 3-4 раза.
Использованные источники:
1. International Agency for Research on Cancer (IARC), Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Some Industrial Chemicals to Humans, Lyon, France, 2000.
2. Киреева Н.А., Григориади А.С., Водопьянов В.В., Амирова А.Р. Подбор растений для фиторемедиации почв, загрязненных нефтяными углеводородами // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. №5-2. С.184-187.
3. J. L. Schnoor, L. A. Licht, S. C. Mccutcheon, N. L. Wolfe, and L. H. Carriera. Phytoremediation of organic and nutrient contaminants // Environ. Sci. Technol., №29. 2005. Р. 318.
4. T. Gunther, U. Dornberger, and W. Fritsche. Effects of ryegrass on biodegradation of hydrocarbons in soil // Chemosphere, 1996. Р. 203-216.
5. Z. Qixing, C. Zhang, Z. Zhineng, L Weitao. Ecological Remediation of Hydrocarbon Contaminated Soils with Weed Plant // Journal of Resources and Ecology, 2011. Vol.2 No.2. Р. 97-105.
УДК: 338.32.053.4
Яковлев А.С. студент магистратуры институт экономики и менеджмента
Черникова О.П., к.э.н.
доцент
кафедра экономики, учета и финансовых рынков Сибирский государственный индустриальный университет
Россия, г. Новокузнецк ИННОВАЦИИ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОДСИСТЕМЕ
ПРЕДПРИЯТИЯ Расход электроэнергии далеко не всегда зависит от потребителя. Потери есть во всех элементах энергосистемы, и в конечном счете каждый потерянный киловатт-час кем-то оплачивается. В статье рассмотрен
