CC BY
53Решетнеескцие чтения. 2015
УДК 504.062.4
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОПРЕПАРАТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ РЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТАМИ
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
E-mail: chizhevskay_mv@list.ru
Приведены результаты сравнительной оценки биопрепаратов, использованных в качестве агентов биоре-медиации почв, загрязненных нефтепродуктами.
Ключевые слова: биоремедиация, нефтезагрязнение почв.
THE COMPARATIVE EFFICACY OF BIOLOGICS USED FOR REMEDIATION OF SOILS CONTAMINATED WITH PETROLEUM PRODUCTS
M. V. Chizhevskaya, V. A. Mironova
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: chizhevskay_mv@list.ru
The article includes the results of the comparative evaluation of bio substances used for bioremediation of soils contaminated with petroleum products.
Keywords: bioremediation, oil pollution of soils.
Одними из наиболее распространенных загрязнителей окружающей среды среди нефтепродуктов являются горюче-смазочные материалы (ГСМ), широко применяемые во всех видах хозяйственной деятельности человека. В результате постоянного использования регулярно возникает опасность неконтролируемых локальных загрязнений почвы топливом и маслами. В то же время очистка почв, загрязненных ГСМ, является дорогостоящим мероприятием, в связи с чем актуальность поиска более экономически выгодных методов не вызывает сомнений.
Одним из современных методов очистки почв от загрязнений горюче-смазочными материалами является биоремедиация - комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов - растений, грибов, насекомых, червей и других организмов. Биологическая очистка является оптимальным способом очистки и восстановления жизнеспособности почвы, так как сочетает в себе невысокую затратность при высокой эффективности очистки и полной экологической безопасности.
Целью нашего исследования стало определение ремедиационных свойств препаратов, содержащих культуры микроорганизмов - деструкторов органических веществ.
Объектом исследований стали следующие биопрепараты: «Байкал», «Тамир», «Компостин», «Удачный». Биопрепараты в своем составе содержат различные штаммы бактерий, известные в мире как ЕМ (Effective Microorganisms), с усиленной способностью
к переработке и ферментации органических отходов. Сфера применения препаратов серии ЕМ весьма широка: от возрождения плодородия почвы и утилизации органических отходов до снижения падежа молодняка на животноводческих фермах.
Однако в качестве агентов ремедиации для утилизации нефтезагрязнений в почве вышеперечисленные препараты применялись впервые.
В качестве загрязнителей нами были выбраны ГСМ, широко применяемые в авиации: авиационное масло гидравлическое АМГ-10 и авиационный керосин. АМГ-10 предназначено в качестве рабочей жидкости для гидравлических устройств (ГОСТ 6794-75) и представляет собой прозрачную однородную маслянистую горючую жидкость. Авиационный керосин -фракция нефти, используемая как топливо для авиационных реактивных двигателей.
Для определения концентрации нефтепродуктов (НП) в почвах использовался флуориметричес-кий метод измерения массовой доли нефтепродуктов в почве с помощью «Флюората-02м» [ПНД Ф 16.1:2.21-98].
Исследования проводили на изолированных почвенных субстратах. Предварительно была определена фоновая суммарная концентрация нефтепродуктов в исследуемой почве (0,00019 мг/г почвы). В почвенные образцы вносили нефтепродукты из расчета 20 мл на 250 г почвы, тщательно перемешивали, определяли начальную концентрацию нефтепродуктов в почве (9,5 мг/г). Почву, загрязненную керосином и АМГ, помещали в специальные емкости, затем обрабаты-
Техносферная безопасность
вали биопрепаратами в концентрации 10 мл/л - «Та-мир», «Байкал», «Компостин», и в разведении 10 г/л -препарат «Удачный».
Контроль суммарного содержания нефтепродуктов проводили через 5 и 10 дней после постановки эксперимента.
Исходная концентрация нефтепродуктов в почвах, загрязненных АМГ-10, составила 9,534 мг/г почвы. Через пять дней после добавления биопрепаратов в почвах зафиксировано снижение количества нефтепродуктов. Так, в почвенном субстрате, содержащем «Байкал», концентрация НП снизилась до 7,8 мг/г почвы, «Тамир» - до 4,5 мг/г, «Компостин» - до 6,4 мг/г, «Удачный» - до 9,1 мг/г почвы соответственно.
Следующие измерения были проведены еще через пять дней, они показали, что содержание нефтепродуктов стало еще ниже: в почве с биопрепаратом «Байкал» - 4,2 мг/г почвы, с «Тамиром» - 2,0 мг/г почвы, с «Компостином» - 2,6 мг/г почвы и с «Удачным» - 3,3 мг/г почвы.
Сравнение эффективности препаратов показало, что наиболее эффективным биопрепаратом по снижению суммарного содержания нефтепродуктов в почвенных субстратах является «Тамир», который снижает суммарное количество нефтепродуктов, содержащихся в почве, более чем на 79 %. Наименьшую эффективность показал «Байкал» - около 56 %.
В результате искусственного загрязнения почвенного субстрата авиационным керосином исходная суммарная концентрация НП составила около 14 мг/г почвы.
Через 5 дней после внесения в опытные образцы биопрепаратов была определена концентрация нефтепродуктов в опытных образцах: с биопрепаратом «Байкал» она составила 5 мг/г почвы, «Тамир» -10,9 мг/г, «Компостин» - 3,2 мг/г, «Удачный» -8,0 мг/г почвы.
Следующие измерения (еще через пять дней) также показали снижение концентрации керосина в почве: с «Байкалом» нефтепродуктов осталось 1,6 мг/г почвы, с «Тамиром» - 4,4 мг/г, с «Компостином» -1,6 мг/г, а с «Удачным» - 6,9 мг/г почвы.
Сравнение эффективности биопрепаратов при локальном загрязнении почвенных субстратов керосином выявило наиболее эффективный препарат -«Компостин», снизивший содержание НП на 88,5 %.
В ходе нашей работы были получены результаты, свидетельствующие о целесообразности применения исследуемых биопрепаратов в качестве агентов био-ремедиации почв, загрязненных горюче-смазочными материалами, а именно, моторным маслом АМГ-10 и авиационным керосином. При использовании биопрепаратов степень разрушения исследованных ГСМ в загрязненных почвах варьирует от 50,5 % до 88,5 %. Метод биоремедиации не загрязняет экосистему побочными продуктами, не нарушает экологическое равновесие. При относительно невысокой себестоимости использование исследуемых биопрепаратов является экономически целесообразным [1-7].
References
1. PND F 16.1:2.21-98. М., 2007.
2. Docenko К. А., Philipchuk О. D. Polytema-ticheskiy setevoi electronniy nauchnyi jurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2008. Vyp. 41. URL: http://cyberleninka.ru/article/n7izuchenie-vliyaniya-kseno-biotikov-na-pochvennuyu-algofloru.
3. Docenko К. А. Vliyanie system zaschity rasteniii agrotechnicheskih priemov na pochvennuiy algofloru v zernopropashnom sevooborote. Krasnodar, 2000. 152 р. URL: http://www.dissercat.com/content/vliyanie-sistem-zashc-hity-rastenii-i-agrotekhnicheskikh-priemov-na-pochven-nuyu-algofloru-v-z#ixzz3S28kzS5i.
4. Pesticidy. URL: http://www.pesticidy.ru/dictionary/ pesticide.
5. Spravochnik po vodoroslyam. URL: http://algal.ru/.
6. Phiziologicheskie proayvlenia deistviay auksinov. http://fizrast.ru/razvitie/rost/fitogormony/auksiny/deystvie .html.
7. Ikawa M., Borowski P. T., Chakravarti A. Choline and Inositol Distribution in Algae 8nd Fungi // Appl Microbiol. 1968. № 16(4), pp. 620-623.
© Чижевская М. В., Миронова В. А., 2015
