Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТ ЗАСТАРЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОЧВОГРУНТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ'

ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТ ЗАСТАРЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОЧВОГРУНТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
118
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА / БИОПРЕПАРАТ / ГРУНТ / ПОЧВА / ЗАГРЯЗНЁННОСТЬ / НЕФТЕПРОДУКТЫ / НЕФТЕЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА / НЕФТЯНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ / ОХРАНА ПРИРОДЫ / РЕАБИЛИТАЦИЯ / УГЛЕВОДОРОДОКИСЛЯЮЩИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ / ЭКОЛОГИЯ / ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Ильинский Андрей Валерьевич, Виноградов Дмитрий Валериевич

Настоящая работа посвящена экспериментальному обоснованию биоремедиации почвогрунтов от застарелых нефтяных загрязнений. Цель исследований заключалась в изучении возможности биоремедиации почвогрунтов промышленного предприятия от застарелых нефтяных загрязнений штаммами аэробных углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) рода Pseudomonas применительно к условиям Рязанского региона. В модельном лабораторном опыте исследована возможность биологической очистки почвогрунтов от нефтепродуктов при помощи аэробных УОМ, дана оценка эффективности их применения, сформулированы исходные принципы к разработке комплексной технологии очистки загрязнённых почвогрунтов с учётом экологических требований. Проведенные исследования по биологической очистке загрязненных продуктами переработки нефти почвогрунтов с использованием биопрепарата НАФТОКС 12-Р позволили положительно оценить способность данного биопрепарата к очистке нефтяного загрязнения указанных выше образцов почвогрунтов и целесообразность его применения. Максимальная степень очистки по содержанию фракции «нефтепродуктов» составила свыше 80%, по содержанию хлороформного битумоида (ХБА) - свыше 53%. Практическая значимость работы заключается в возможности реабилитации и возврате в хозяйственный оборот загрязнённых нефтяными углеводородами почвогрунтов в условиях «ex situ» (процесс обезвреживания проводится вне места загрязнения) посредством комбинированного применения агротехнических мероприятий, мелиорантов и биопрепарата на основе штаммов аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов рода Pseudomonas.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Ильинский Андрей Валерьевич, Виноградов Дмитрий Валериевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FEATURES OF BIOLOGICAL CLEANING OF OLD OIL POLLUTION OF SOILS OF INDUSTRIAL ENTERPRISE

The present work is devoted to the experimental justification of bioremediation of soils from chronic oil pollution. The aim of research was to study the possibility of soil bioremediation of industrial enterprises from chronic oil pollution hydrocarbon oxidizing bacteria Pseudomonas genus in relation to the conditions of the Ryazan region. soil from oil with the help of bacteria, an assessment of their performance, formulate basic principles for a comprehensive treatment of contaminated soil technologies, taking into account environmental requirements. Studies on the biological treatment of contaminated soil products of oil refining with the use of a biological product Naftoks 12-P allow positively assess the ability of the biological product to clean up oil pollution of soil samples mentioned above, and the feasibility of its application. The maximum degree of purification content «oil» fraction is over 80%, the content of chloroform bitumoid content - more than 53%. The practical significance of the work lies in the possibility of rehabilitation and the return to economic circulation contaminated by petroleum hydrocarbons in soil conditions «ex situ» (neutralization process is carried out of contaminated sites) through the combined use of agro-technical measures, meliorantov and biological product based on strains of aerobic oxidizing microorganisms of the genus Pseudomonas.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТ ЗАСТАРЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОЧВОГРУНТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ»

СЕЛЬСКОХОЗЯЙШИВЕННЫЕ НАУ

КИ

УДК: 631.61:631.465:553.982

ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТ ЗАСТАРЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОЧВОГРУНТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

ИЛЬИНСКИЙ Андрей Валерьевич, канд. с.-х. наук, доцент, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова», ilinskiy-19@mail.ru ВИНОГРАДОВ Дмитрий Валериевич, д-р биол. наук, профессор, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, vdv-rz@rambler.ru

Настоящая работа посвящена экспериментальному обоснованию биоремедиации почвогрунтов от застарелых нефтяных загрязнений. Цель исследований заключалась в изучении возможности биоремедиации почвогрунтов промышленного предприятия от застарелых нефтяных загрязнений штаммами аэробных углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) рода Pseudomonas применительно к условиям Рязанского региона. В модельном лабораторном опыте исследована возможность биологической очистки почвогрунтов от нефтепродуктов при помощи аэробных УОМ, дана оценка эффективности их применения, сформулированы исходные принципы к разработке комплексной технологии очистки загрязнённых почвогрунтов с учётом экологических требований. Проведенные исследования по биологической очистке загрязненных продуктами переработки нефти почвогрунтов с использованием биопрепарата НАФТОКС 12-Р позволили положительно оценить способность данного биопрепарата к очистке нефтяного загрязнения указанных выше образцов почвогрунтов и целесообразность его применения. Максимальная степень очистки по содержанию фракции «(нефтепродуктов» составила свыше 80%, по содержанию хлороформного битумоида (ХБА) - свыше 53%. Практическая значимость работы заключается в возможности реабилитации и возврате в хозяйственный оборот загрязнённых нефтяными углеводородами почвогрунтов в условиях «<ex situ» (процесс обезвреживания проводится вне места загрязнения) посредством комбинированного применения агротехнических мероприятий, мелиорантов и биопрепарата на основе штаммов аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов рода Pseudomonas.

Ключевые слова: биологическая очистка, биопрепарат, грунт, загрязнённость, нефтепродукты, нефтеэкологическая оценка, нефтяные углеводороды, охрана природы, почва, реабилитация, углеводородокисляющие микроорганизмы, экология, эффективность.

Введение

До недавнего времени при производстве при-родовосстановительных работ промышленными предприятиями Рязанской области предпочтение отдавалось варианту утилизации, связанному с размещением нефтезагрязненного почвогрунта на санкционированном полигоне промышленных отходов, поскольку данный вариант является для нашего региона самым распространенным. Санкционированным полигоном, на котором размещается загрязненный продуктами переработки нефти грунт, образовывавшийся при реализации природовосстановительных проектов, служит полигон промышленных отходов МУП «Эколо-защита». Следует отметить, что данный полигон промышленных отходов является единственным подобным крупным объектом для приема и размещения промышленных отходов в регионе, деятельность которого строго регламентирована Правительством Рязанской области.

Однако существующие в настоящее время мощности полигона по размещению промышленных отходов не позволяют в значительной мере удовлетворить возросшие потребности промышленных предприятий региона в утилизации за-

грязненного грунта. Поэтому в настоящее время ведется активный поиск альтернативных способов и технологий утилизации или обезвреживания загрязненного нефтяными углеводородами почвогрунта [3, 6]. Актуальной проблемой практически для всех нефтегазодобывающих, нефтеперерабатывающих и транспортирующих нефть и нефтепродукты предприятий остается проблема защиты природных экосистем, включая почвы и почвогрунты, от нефтяного загрязнения [4, 5, 8]. Альтернативой широко применяемым в настоящее время технологиям очистки загрязненных нефтью и продуктами ее переработки почв и грунтов, в основе которых лежит термический метод утилизации или размещение загрязненного грунта на санкционированных полигонах промышленных отходов, является их биологическая очистка с помощью комплексного использования природных мелиорантов и биопрепаратов на основе углеводородокисляющих бактерий. При этом решение проблемы, как правило, достигается за счет стимуляции естественных микробных ценозов путем внесения органических и минеральных удобрений или за счет различных биопрепаратов, микроорганизмы которых способны наиболее эффективно

© Ильинский А. В., Виноградов Д. В., 2017г.

утилизировать данный загрязнитель, в том числе и в условиях радиоактивного загрязнения территорий [1-3, 11-15].

Биологический метод очистки является наиболее экологически чистым. Область его применения лимитируется следующими факторами: содержанием и химическим составом нефтепродуктов, глубиной их проникновения в почвогрунт, активностью углеводородокисляю-щих микроорганизмов, а также температурой, кислотностью, влажностью, обеспеченностью элементами минерального питания, физико-химическими свойствами очищаемого почвогрунта, включая степень аэрации [1,5,9,10]. Основными биодеструкторами нефтяных углеводородов являются аэробные хемогетеротрофные бактерии родов: Arthrobacter, Pseudomonas, Acinetobacter, Bacillus, Corynebacterium, Micrococcus, Nocardia и др., а также микроскопические грибы родов: Penicillium, Fusarium, Trichoderma, Cladosporium, Aureobasidium. В процессах деструкции нефти и нефтепродуктов особенно активны бактерии рода Pseudomonas, поскольку они одинаково легко окисляют моноциклические ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол), альдегиды (формальдегид, ацетальдегид), спирты (метанол, глицерин) и другие более сложные соединения. К настоящему времени разработано большое количество отечественных и зарубежных биопрепаратов на основе углеводородокисляющих микроорганизмов [7]. Большой популярностью пользуются микробные препараты, предлагаемые в широком ассортименте биотехнологическими компаниями Европы, США и Японии. Однако, как свидетельствует практика, применение заполнивших российский рынок зарубежных биопрепаратов, разработанных для районов, по климатическим и экологическим условиям резко отличающихся от регионов России, оказывается малоэффективным. Среди отечественных препаратов наибольшую известность получили «Деворойл», «Ле-нойл», «Путидойл», «Белвитамил», «Нафтокс», «Биоприн». Эти препараты разрешены к применению Государственным Комитетом санитарно-эпидемиологического надзора при Президенте РФ и экспертной комиссией главного управления государственной экологической экспертизы Минприроды России [1]. При благоприятных условиях окружающей среды и правильно подобранной микробной монокультуры или их ассоциации возможно за сравнительно короткое время утилизировать нефтяные углеводороды, трансформируя их в органическое вещество собственной биомассы, углекислый газ и безвредные для окружающей среды продукты.

Объекты и методы

Объектом исследований является приём биологической очистки почвогрунтов, загрязнённых нефтяными углеводородами, основанный на использовании биопрепарата серии «Нафтокс» на основе живых аэробных углеводородокисляющих бактерий рода Pseudomonas, позволяющий усилить деструкцию нефтепродуктов и нейтрализо-

вать их негативное воздействие на окружающую среду. Изучение биоремедиации загрязнённых нефтяными углеводородами почвогрунтов было проведено в модельном лабораторном эксперименте, при постановке которого были использованы образцы биопрепарата, произведённые на основе запатентованных Всероссийским нефтяным научно-исследовательским геологоразведочным институтом (ФГУП «ВНИГРИ») штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов под торговой маркой «НАФТОКС».

Экспериментальная часть

Цель исследований заключалась в изучении возможности биоремедиации почвогрунтов промышленного предприятия от застарелых нефтяных загрязнений штаммами аэробных углево-дородокисляющих микроорганизмов (УОМ) рода Pseudomonas применительно к условиям Рязанского региона. Разрабатываемый тип технологии биоремедиации «ex situ» - процесс обезвреживания проводится вне места загрязнения путём внедрения в загрязнённый субстрат аэробных углеводородокисляющих микроорганизмов (интродукция активных штаммов). На базе Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт» (ФГУП «ВНИГРИ», г. Санкт-Петербург), обладающего большим опытом проведения научно-практических работ в области нефтяной экологии и биоочистки нефте-загрязненных почв, были проведены детальные химико-битуминологические и микробиологические исследования отобранных образцов почво-грунта с территории одного из крупных промышленных предприятий Рязанского региона (методом конверта произвели отбор 4-х объединенных проб почвогрунта с глубины 20-40 см).

Химико-битуминологический анализ включал определение содержания нефтепродуктов (мг/кг), хлороформного экстракта (ХБА, масс.%), качественного состава ХБА отн.%. Микробиологические исследования включали определение присутствия углеводородокисляющих микроорганизмов-аборигенов и их титра (кл/г). Комплексные агрохимические исследования отобранных образцов почвогрунта и торфа были выполнены по стандартным методикам (табл. 1) в специализированной аккредитованной лаборатории ФГБУ «Станция «Рязанская» агрохимической службы». Кроме того, в специализированной аккредитованной лаборатории ФБУ «ЦЛАТИ ПО ЦФО» (Филиал ЦЛАТИ по Рязанской области) было выполнено биотестирование наиболее загрязненных нефтепродуктами образцов почвогрунта: № 1 и № 4 по Методике определения токсичности водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов, питьевой, сточной и природной воды по смертности тест-объекта Daphnia magna Straus (ФР 1.39.2007.03222) и по Методике определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению интенсивности бактериальной биолюминесценции Escherichia coli тест-системой «Эколюм» (ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.11-04, 16.1:2.3:3.8-04).

Таблица 1 - Перечень химических компонентов для определения в отобранных пробах почвогрунт

Определяемый компонент Ед. измерения Наименование НД на методы испытаний

рН ед.рН ГОСТ 26483-85

Подвижный фосфор мг/кг ГОСТ Р 54650-2011

Подвижный калий мг/кг ГОСТ Р 54650-2011

Сумма обменных оснований ммоль/100г ГОСТ 27821-88

Гидролитическая кислотность мг-экв/100г ГОСТ 26212-91

Массовая доля

- органического вещества % ГОСТ 26213-91

- общего азота % ГОСТ 26107-84

Тяжелые металлы, валовые формы

- Кадмий мг/кг МУ по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.1992

- Свинец мг/кг

- Медь мг/кг

- Цинк мг/кг

- Никель мг/кг

- Кобальт мг/кг

Мышьяк мг/кг МУ по определению мышьяка в почвах фотометрическим методом. МСХ. ЦИНАО. 1993

Удельная активность радионуклидов

- Калия-40 Бк/кг

- Тория-232 Бк/кг

- Радия-226 Бк/кг

- Цезия-137 Бк/кг

По результатам комплексных химико-аналитических и микробиологических исследований отобранных образцов почвогрунта для проведения лабораторного моделирования процессов биоочистки был выбран биопрепарат НАФТОКС 12-Р, основу которого составляют углеводородокисля-ющие микроорганизмы Pseudomonas aeruginosa. Экспериментальные исследования по изучению возможности использования биопрепарата серии НАФТОКС (разработчик препарата - ФГУП «ВНИ-ГРИ») для очистки нефтезагрязненного почвогрун-та были проведены на базе ФГУП «ВНИГРИ» совместно с Мещерским филиалом ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова.

Перед постановкой опытов были получены и рассчитаны следующие параметры: рН; влажность образцов, %; полная влагоемкость, %; определение титра (кл/г) УОМ в приготовленном биопрепарате НАФТОКС 12-Р; рабочий титр биопрепаратов (кл/г) для опытов; объем биопрепарата (мл) с рассчитанным рабочим титром; объем минеральной среды (мл), необходимый для увлажнения навески опытного образца почвогрунта и обеспечения жизнеспособности УОМ, внесенных в опыт в составе биопрепарата. Постановка опытов проведена согласно разработанной в ФГУП «ВНИГРИ» методике, приготовление биопрепаратов выполнялось по разработанной технологии. Доза внесения микробного препарата рассчитывалась на основании результатов ранее проведенных во ФГУП «ВНИГРИ»

лабораторных опытов (патент № 2429089) по моделированию процессов очистки биопрепаратами серии НАФТОКС нефтезагрязненных почв.

В эксперименте были созданы и поддерживались мезофильные условия, способствующие наилучшей работе аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов рода Pseudomonas. Диапазон температур эффективной работы биопрепаратов серии НАФТОКС, как и любых других биопрепаратов, лежит в интервале 15-300 С. В лабораторных опытах для ускорения процессов деградации УВ загрязнителя, задавалась наиболее благоприятная температура. В целом следует отметить, что температурный режим проведения очистных работ для климатических условий средней полосы России вполне благоприятен и многократно проверен на практике (патент № 2429089). Также в почве поддерживались: влажность 60% от ее полной вла-гоемкости, кислотность почвы близкая к нейтральной, периодическое ее рыхление. Мониторинг динамики процесса биологической очистки загрязненных почвогрунтов включает следующие показатели: титр УОМ (Кл/г); рН почвы; содержание нефтепродуктов (мг/кг) и хлороформного битумоида (мг/кг). Основные параметры экспериментальных опытов по моделированию процессов очистки биопрепаратом НАФТОКС 12-Р загрязненных продуктами переработки нефти почвогрунтов представлены в таблице 2, продолжительность лабораторных опытов 5 месяцев.

Таблица 2 - Параметры постановки в лабораторных опытах по биодеструкции нефтяного загрязнения почвогрунтов

№ обр ХБА, % Влага, % Полная вла-гоемкость, % УОМ-або-ригены, кл/мл Варианты опытов Вес образца, г Титр УОМ в рабочем растворе биопрепарата

1 0,83 20,4 42,36 104 контроль 500 -

НАФТОКС 12-Р 500 108

2 0,10 13,6 32,8 104 НАФТОКС 12-Р 500 108

3 0,026 10,2 34,88 104 НАФТОКС 12-Р 400 108

4 0,38 14,6 36,9 104 НАФТОКС 12-Р 500 108

Результаты и обсуждение

Результаты комплексных химико-битуминологических исследований отобранных образцов почво-грунта представлены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 - Химико-битуминологическая характеристика образцов почвогрунта

Номер пробы ХБА НП НП / ХБА, %

мг/кг % на почву мг/кг % на почву

1 8300 0,83 3909,0 0,390 47,0

2 1000 0,10 340,0 0,034 34,0

3 260 0,026 257,0 0,026 100,0

4 3800 0,38 1775,0 0,178 46,8

Примечание: ХБА - хлороформный битумоид; НП - фракция «нефтепродукты».

Выполненные химико-аналитические исследования (табл. 3) показали, что содержание нефтепродуктов в пробах грунта колеблется от 0,026 до 0,39%, содержание хлороформного экстракта (ХБА,%) -в пределах 0,026-0,83%. Максимальное содержание ХБА в пробе № 1 - 0,83% (8300 мг/кг), минимальное 0,026% (260 мг/кг) - в пробе № 3. Следует заметить, что фракция «нефтепродукты» в составе ХБА составляет от 34 до 100% отн. В трех пробах почвогрунта (№1, №2, № 4) фракция «нефтепродукты» составляет 34,0 - 47,0% от содержания ХБА. В пробе № 3 фракция «нефтепродукты» в составе ХБА составляет 100%.

Таблица 4 - Групповой и углеводородный состав хлороформного битумоида образцов

почвогрунта

Номер пробы а, % на почву Групповой состав ХБА, % отн. Углеводородный состав масел, % отн. нас.УВ / аром. УВ

масла см. бенз см. сп/бенз асфальтены Мета-нонаф. Моноаром. биаром Полиаром.

1 0,83 82,83 7,08 8,67 1,42 75,16 19,26 5,58 - 3,03

2 0,10 39,60 23,81 30,45 6,44 68,90 14,37 16,73 - 2,21

3 0,026 48,55 13,29 32,37 5,79 78,53 9,09 12,38 - 3,66

4 0,38 64,81 9,44 24,25 1,50 53,70 11,22 35,08 - 1,16

Примечание: а - выход битуминоида, % на почву; ХБА - хлороформный битумиоид; УВ - углеводороды; нас.УВ - насыщенные углеводороды; аром.УВ - ароматические углеводороды; см.бенз. - смолы бензольные; см. сп/бенз. - смолы спиртобензольные; метано-наф. - метано-нафтеновые углеводороды; моноаром. - моноароматические углеводороды; биаром. - биароматические углеводороды;

полиаром. - полиароматические углеводороды.

Детальный комплексный химический анализ ХБА (табл. 4) показал, что представленные образцы почвогрунта значительно различаются как по групповому, так и по углеводородному составу хлороформных экстрактов. Содержание масел в групповом составе ХБА почвогрунтов изменяется в пределах 39,60-82,83 отн.%, что обуславливает относительное различие в содержании кислых компонентов (смолы, асфальтены). Диапазон в изменении содержания этих составляющих соответствует 17,17-60,70 отн.%. В составе масел доля

метано-нафтеновых углеводородов составляет 53,70-78,53 отн.%, на долю моно- и биаромати-ческих углеводородов приходится соответственно 21,47-46,30 отн.%. Соотношение насыщенных углеводородов к ароматическим (нас.УВ/аром.УВ) колеблется в пределах 1,16-3,66. Образцы почво-грунта №1 и №4 характеризуются более высоким содержанием масел в составе ХБА и невысоким содержанием смол и асфальтенов, по сравнению с образцами №2 и №3. Микробиологическими исследованиями было установлено, что в отобран-

ных образцах почвогрунта присутствуют УОМ-або-ригены в количестве 104 кл/г.

Результаты комплексных агрохимических исследований показали, что образцы почвогрунта по кислотности близки к нейтральной и нейтральные (величина РНКС1 колеблется в интервале 5,7-6,9); содержание Р^ от 98-135 мг/кг (среднее и повышенное); К2О от 82-110 мг/кг (среднее); сумма обменных оснований от 11,4 до 20,7 ммоль/100г (среднее и повышенное); гидролитическая кислотность варьирует от 0,39 до 1,15 мг-экв/100 г; массовая доля органического вещества 1,0-1,6%; массовая доля общего азота от 0,048 до 0,134%. Содержание поллютантов в отобранных образцах почвогрунта распределено следующим образом: кадмий от 0,27 до 0,38 мг/кг (ОДК 2.0 мг/кг); свинец - от 11,0 до 13,2 мг/кг (ОДК 130 мг/кг); медь - от

13.7 до 16,4 мг/кг (ОДК 132 мг/кг); цинк - от 41,9 до

52.8 мг/кг (ОДК 220 мг/кг); никель - от 20,4 до 22,6 мг/кг (ОДК 80 мг/кг); кобальт - от 8,50 до 9,44 мг/кг (фоновое содержание 25 мг/кг, ориентировочное значение для средней полосы России согласно СП 11-102-97); мышьяк от 0,27 до 0,38 мг/кг (ОДК 10 мг/кг). Содержание в пробах почвогрунта естественных радионуклидов (радия-226, тория-232 и калия-40) - типичное для почв и грунтов, обнаруженные малые количества цезия-137 соответствуют глобальным выпадениям. По своему составу данные пробы ближе всего соответствуют глинистым почвогрунтам. Результаты исследования класса опасности методом биотестирования показали, что пробы почвогрунта относятся к четвертому классу опасности.

Таблица 5 - Эффективность очистки загрязненных нефтепродуктами почвогрунтов биопрепаратом НАФТОКС 12-Р по результатам лабораторных исследований

№ обр. Степень нефтяного загрязнения Эффективность очистки, отн. % от исх.

НП, мг/кг ХБА, % на почву по НП по ХБА

1 3910 0,83 5,1 27,7

2 340 0,10 45,8 20,0

3 260 0,026 80,8 53,8

4 1780 0,38 29,8 28,9

По результатам мониторинга процесса биодеструкции нефтепродуктов в почвогрунте с помощью биопрепарата НАФТОКС 12-Р (табл. 5) в лабораторных опытах было установлено, что максимальная деструкция нефтепродуктов зафиксирована в опытном образце № 3 и составила 80,8 %; снижение содержания ХБА в образце 3 при очистке биопрепаратом НАФТОКС 12-Р произошло на 53,8 %. Биологическая очистка остальных образцов почвогрунтов происходила медленнее из-за более высокой, по сравнению с образцом № 3, степени загрязнения продуктами переработки нефти.

Заключение

Анализ результатов детального химико-биту-минологического и микробиологического исследований образцов почвогрунта позволил заключить следующее: содержание нефтепродуктов в по-чвогрунтах на территории обследованных участков в слое 20-40 см варьирует в пределах 257,03909,0 мг/кг. С точки зрения нефтеэкологии (степень загрязнения продуктами переработки нефти), почвогрунт с территории рассмотренных участков подлежит очистке от загрязнения нефтепродуктами. Качественный состав ХБА, характеризующийся, в первую очередь, практическим отсутствием н-алканов с низким молекулярным весом и высоким содержанием смол, свидетельствует о прошедших процессах биоокисления первоначального нефтяного загрязнения углеводоро-докисляющими микроорганизмами-аборигенами, титр которых, согласно литературным данным, должен был быть не ниже п^106 кл/г; в исследованных образцах почвогрунта титр УОМ равен п^104 кл/г, практически, это фоновое значение содержания УОМ для данной ситуации, не обеспечивающее на сегодняшний день активное снижение оставшейся в почвогрунтах загрязненности про-

дуктами переработки нефти.

Результаты химико-аналитических исследований проб почвогрунта показали, что содержание остальных поллютантов не превышает санитарно-гигиенических нормативов. Исследованные образцы почвогрунта характеризуются оптимальной кислотностью и содержанием необходимых элементов минерального питания для жизнедеятельности микробного сообщества. Проведенные исследования процесса очистки загрязненных продуктами переработки нефти исследованных почвогрунтов с использованием биопрепарата НАФТОКС 12-Р позволили положительно оценить способность данного биопрепарата к очистке нефтяного загрязнения указанных выше образцов почвогрунтов и целесообразности его применения. Максимальная степень очистки по содержанию фракции «нефтепродуктов» составила свыше 80%, по содержанию ХБА - свыше 53%.

В дальнейшем необходима разработка технологии биологической очистки загрязненного продуктами переработки нефти почвогрунта на основе комплексного использования природных мелиорантов и биопрепарата серии НАФТОКС с соблюдением следующих условий: разработка проектных решений и их реализация должны осуществляться в соответствии с требованиями охраны окружающей среды; при организации и проведении мелиоративных работ особое внимание должно быть уделено реализации системы технологического контроля; обеспечение необходимых мероприятий для предотвращения облучения микробного биопрепарата солнечными лучами после его внесения в очищаемый почвогрунт; обеспечение своевременного и строгого контроля агрохимических, химико-битуминологических и микробиологических характеристик очищаемого почвогрунта и их последующих необходимых кор-

ректив; организация работы авторского надзора на всех этапах биоремедиации.

Список литературы

1. Водянова, М.А. Анализ существующих микробиологических препаратов, используемых для биодеградации нефти в почве [Текст] / М.А. Водянова, Е.И. Хабарова, Л.Г. Донерьян // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2010.

- № 7. - С. 253-258.

2. Ильинский А.В. Биоремедиация загрязнённых нефтепродуктами почв при помощи карбонатного сапропеля и биопрепарата «Нафтокс» / А.В. Ильинский, Л.В. Кирейчева, Д.В. Виноградов // Вестник Рязанского государственного агротех-нологического университета им. П.А. Костычева.

- 2016. - № 2 (30). - С. 28-35.

3. Ильинский, А.В. К вопросу использования природных мелиорантов в биологическом методе утилизации нефтешламов применительно к региональным условиям [Текст] / А.В. Ильинский, С.В. Перегудов, Г.В. Побединская // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства. Материалы IV международной научной экологической конференции 24-25 марта 2015 г. Ч. I. - Краснодар: Кубанский госагроуниверситет, 2015. - С. 524-528.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Ильинский А.В. К вопросу повышения эффективности проведения работ по реабилитации тех-ногенно загрязнённых земель с помощью внедрения современной системы комплексного контроля / А.В. Ильинский, Д.В. Виноградов, Г.Д. Гогмачад-зе // АгроЭкоИнфо. - 2016, №3. http://agroecoinfo. narod.ru/journal/STATYI/2016/3/st_320.doc.

5. Ильинский, А.В. Некоторые аспекты обоснования системы комплексного контроля при проведении мероприятий по реабилитации техногенно загрязнённых земель [Текст] / А.В. Ильинский, Д.В. Виноградов, П.Н. Балабко // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2015. - № 4 (28). - С. 10-15.

6. Ильинский, А.В. Обоснование биологической очистки земель, загрязнённых продуктами переработки нефти [Текст] / А.В. Ильинский, С.В. Перегудов // Комплексные мелиорации - средство повышения продуктивности сельскохозяйственных земель. Материалы юбилейной международной научной конференции. - М.: Изд. ВНИИА, 2014. -С. 69-74.

7. Ильинский, А.В. О возможности использования биологической очистки почвогрунта, загрязнённого нефтепродуктами, применительно к условиям природовосстановительных работ крупного нефтеперерабатывающего предприятия [Текст] / А.В. Ильинский, Л.В. Кирейчева, С.В. Перегудов

дов производства и потребления в агроэкосисте-мах: Матер. межд. Науч.-практ. Конф. / НГСХА. -Н.Новгород: НИУ РАНХиГС, 2014. - С. 160-164.

8. Кирейчева, Л.В. Обоснование использования удобрительно-мелиорирующей смеси на основе торфа и сапропеля для повышения плодородия деградированных почв [Текст] / Л.В. Кирейчева, А.В. Нефедов, К.Н. Евсенкин, А.В. Ильинский, Д.В. Виноградов, Н.А. Иванникова // Вестник РГАТУ, 2016. - №3. - С.12-18.

9. Курчевский, С.М., Виноградов Д.В. Роль агромелиоративных приемов в улучшении основных агрофизических свойств супесчаной дерново-подзолистой почвы [Текст] // Агропанорама. - Республика Беларусь, Минск. - 2013. - №6. - С. 10-12.

10. Курчевский, С.М., Виноградов Д.В. Изменение основных свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы под действием органо-минеральных удобрений и бактериального препарата «Байкал ЭМ-1» [Текст] // Вестник УО БГСХА. - 2013. - №4. - С. 113-117.

11. Щур, А.В.Некоторые направления фиторе-медиации техногенно поврежденных территорий в Республике Беларусь [Текст] / А.В. Щур, В.П. Валько, Д.В. Виноградов // Вестник Рязанского государственного агротехнологического ун-та им. П.А. Костычева. -2015, №2 (26). - С. 14-20.

12. Щур, А.В. Радиоэкологические риски и направления их снижения в агропромышленном комплексе Могилевской области Республики Беларусь [Текст] / А.В., Щур, Д.В. Виноградов, Т.Н. Агеева, Т.П. Шапшеева, Г.Н. Фадькин, Г.Д. Гогмачадзе // АгроЭкоИнфо. - 2015, №5. http://agroecoinfo.narod. ru/journal/STATYI/2015/5/st_19.doc.

13. Щур, А.В. Радиоэкологическая эффективность биологически активных препаратов в условиях Беларуси [Текст] / А.В. Щур, Д.В. Виноградов, В.П. Валько, О.В. Валько, Г.Н. Фадькин, Г.Д. Гогмачадзе // АгроЭкоИнфо. - 2015, №5. http:// agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2015/5/st_20. doc.

14. Щур, А.В. Радиоэкологические особенности миграции Cs-137 в растительность лесных экосистем Могилевской области Беларуси, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС [Текст] / А.В. Щур, Д.В. Виноградов, В.П. Валь-ко, Г.Н. Фадькин, Г.Д. Гогмачадзе // АгроЭкоИнфо. - 2015, №4. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/ STATYI/2015/4/st_17.doc.

15. Щур, А.В. Экологическая структура сообщества почвенных беспозвоночных животных леса в условиях радиоактивного загрязнения территорий Республики Беларусь [Текст] / А.В. Щур, В.П. Валько, Д.В. Виноградов // АгроЭкоИнфо. - 2016, №3..

// Перспективы и проблемы размещения отхо-

FEATURES OF BIOLOGICAL CLEANING OF OLD OIL POLLUTION OF SOILS

OF INDUSTRIAL ENTERPRISE

Ilinskiy Andrey V., candidate of agricultural sciences, associate professor, Federal State Scientific Institution «All-Russian research institute for hydraulic engineering and reclamation of A.N. Kostyakov»,

Vinogradov Dmitry V., doctor of agricultural sciences, professor, Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, vdv-rz@rambler.ru

The present work is devoted to the experimental justification of bioremediation of soils from chronic oil pollution. The aim of research was to study the possibility of soil bioremediation of industrial enterprises from chronic oil pollution hydrocarbon oxidizing bacteria Pseudomonas genus in relation to the conditions of the Ryazan region. In the model laboratory experiment investigated the possibility of biological purification of

soil from oil with the help of bacteria, an assessment of their performance, formulate basic principles for a comprehensive treatment of contaminated soil technologies, taking into account environmental requirements. Studies on the biological treatment of contaminated soil products of oil refining with the use of a biological product Naftoks 12-P allow positively assess the ability of the biological product to clean up oil pollution of soil samples mentioned above, and the feasibility of its application. The maximum degree of purification content «oil» fraction is over 80%, the content of chloroform bitumoid content - more than 53%. The practical significance of the work lies in the possibility of rehabilitation and the return to economic circulation contaminated by petroleum hydrocarbons in soil conditions «ex situ» (neutralization process is carried out of contaminated sites) through the combined use of agro-technical measures, meliorantov and biological product based on strains of aerobic oxidizing microorganisms of the genus Pseudomonas.

Key words: biological treatment, biological product, soil, dirty, oil, nefteekologicheskaya assessment, petroleum hydrocarbons, nature conservation, soil rehabilitation, hydrocarbon-oxidizing microorganisms, ecology, efficiency.

Literatura

1. Vodyanova, M.A. Analiz sushchestvuyuschikh preparatov, ispolzuemykh dlya biodegradatsii nefti v pochve [Tekst] /M.A. Vodyanova, E.I. Khabarova, L.G. Doneryan //Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten. - 2010. - № 7. - S. 253-258.

2. Ilinskiy, A.V. Bioremediatsiya zagryaznennykh nefteproduktami pochv pri pomoschi karbonatnogo sapropelya I biopreparata «Naftoksc» [Tekst] /A.V. Ilinskiy, L.V. Kireycheva, D.V. Vinogradov // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. - 2016. - № 2 (30) - S. 28-35.

3. Ilinskiy, A.V. K voprosu ispolzovaniya prirodnykh meliorantov v biologicheskom metode utilizatsii nefteshlamov primenitelno k regionalnym usloviyam [Tekst] /A.V. Ilinskiy, S.V. Peregudov, G.V. Pobedinskaya //Problemy rekultivatsii otkhodov byta, promyshlennogo I selskokhozyaystvennogo proizvodstva. Materialy IV nauchnoy mezhdunarodnoy ekologicheskoy konferentsii 24-25 marta 2015 g. CH.1. - Krasnodar: Kubanskiy gosagrouniversitet, 2015. - С. 524-528.

4. Ilinskiy, A.V. K voprosu povysheniya effektivnosti provedeniya rabot po reabilitatsii tekhnogenno zagryaznennykh zemelspomoschyu vnedreniya sovremennoy sistemykompleksnogo kontrolya[Tekst]/A.V. Ilinskiy, D.V. Vinogradov, G.D. Gogmachodze//AgroEcoInfo. - 2016, №3. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/ STATYI/2016/3/st_320.doc.

5. Ilinskiy, A.V. Nekotorye aspekty obosnovaniya sistemy kompleksnogo kontrolya pri provedenii meropriyatiy po reabilitatsii tekhnogenno zagryazneenykh zemel [Tekst] / A.V. Ilinskiy, D.V. Vinogradov, P.N. Balabko // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P.A. Kostycheva. - 2015. - № 4 (28) - S. 10-15.

6. Ilinskiy, A.V. Obosnovanie biologicheskoy ochistki zemel, zagryaznennykhproduktami pererabotki nefti [Tekst] / A.V. Ilinskiy, S.V. Peregudov // Kompleksnye melioratsii - sredstvo povysheniya produktivnosti selskokhozyaystvennykh zemel. Materialy yubileynoq mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. - М.: Izd. VNIIA, 2014. - S. 69-74.

7. Ilinskiy, A.V. O vozmozhnosti ispolzovaniya biologicheskoy ochistki pochvogrunta, zagryaznennogo nefteproduktami,primenitelno kusloviyam prirodovosstanovitelnykhrabot krupnogoneftepererabatyvayuschevo predpriyatiya [Tekst] / A.V. Ilinskiy, L.V. Kireycheva, S.V! Peregudov // Perspektivy I problemy razmescheniya otkhodov proizvodstva I potrebleniya v agroecosistemakh: Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii/NGSKHA. - N.Novgorod: NIYRANKHiGS, 2014. - S. 160-164.

8. Kirejcheva, L.V. Obosnovanie ispol'zovanija udobritel'no-meliorirujushhej smesi na osnove torfa i sapropelja dlja povyshenija plodorodija degradirovannyh pochv [Tekst] / L.V. Kirejcheva, A.V. Nefedov, K.N. Evsenkin, A.V. Il'inskij, D.V. Vinogradov, N.A. Ivannikova // Vestnik RGATU, 2016. - №3. - S.12-18.

9. Kurchevskij, S.M., Vinogradov D.V. Rol' agromeliorativnyh priemov v uluchshenii osnovnyh agrofizicheskih svojstv supeschanoj dernovo-podzolistoj pochvy [Tekst] // Agropanorama. - Respublika Belarus', Minsk. -2013. - №6. - S. 10-12.

10. Kurchevskij, S.M., Vinogradov D.V. Izmenenie osnovnyh svojstv dernovo-podzolistoj supeschanoj pochvy pod dejstviem organo-mineral'nyh udobrenij i bakterial'nogo preparata «Bajkal JEM-1» [Tekst] // Vestnik UO BGSHA. - 2013. - №4. - S. 113-117.

11. SHHur, A.V.Nekotorye napravlenija fitoremediacii tehnogenno povrezhdennyh territorij v Respublike Belarus' [Tekst] /A.V. SHHur, V.P. Val'ko, D.V. Vinogradov //Vestnik Rjazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo un-ta im. P.A. Kostycheva. -2015, №2 (26). - S. 14-20.

12. SHHur, A.V. Radiojekologicheskie riski i napravlenija ih snizhenija v agropromyshlennom komplekse Mogilevskoj oblasti Respubliki Belarus' [Tekst] / A.V., SHHur, D.V. Vinogradov, T.N. Ageeva, T.P. SHapsheeva, G.N. Fad'kin, G.D. Gogmachadze // AgroJEkoInfo. - 2015, №5. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/ STATYI/2015/5/st_19.doc.

13. SHHur, A.V. Radiojekologicheskaja jeffektivnost' biologicheski aktivnyh preparatov v uslovijah Belarusi [Tekst] / A.V. SHHur, D.V. Vinogradov, V.P. Val'ko, O.V. Val'ko, G.N. Fad'kin, G.D. Gogmachadze // AgroJEkoInfo. - 2015, №5. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2015/5/st_20.doc.

14. SHHur, A.V. Radiojekologicheskie osobennosti migracii Cs-137 v rastitel'nost' lesnyh jekosistem Mogilevskoj oblasti Belarusi, postradavshih ot katastrofy na CHernobyl'skoj AJES [Tekst] / A.V. SHHur, D.V. Vinogradov, V.P. Val'ko, G.N. Fad'kin, G.D. Gogmachadze // AgroJEkoInfo. - 2015, №4. http://agroecoinfo. narod.ru/journal/STATYI/2015/4/st_17.doc.

15. SHHur, A.V. JEkologicheskaja struktura soobshhestva pochvennyh bespozvonochnyh zhivotnyh lesa v uslovijah radioaktivnogo zagrjaznenija territorij Respubliki Belarus' [Tekst] / A.V. SHHur, V.P. Val'ko, D.V. Vinogradov //AgroJEkoInfo. - 2016, №3..

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.