IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В последнее десятилетие обострились вопросы, связанные с влиянием нефтяного производства на экологическую ситуацию в различных районах. Масштабы использования нефти очень велики. В мире ежегодно добывается свыше 2,5 млрд. т. сырой нефти; существующий спрос на нефть и нефтепродукты увеличивается в среднем на 8%, добыча - на 5%, причем при добыче, транспортировке, переработке и использовании нефти и нефтепродуктов теряется около 50 млн. тонн в год.

Основные причины разливов нефти и нефтепродуктов - это коррозия и механические повреждения трубопроводов, нарушение герметичности резервуаров и аварии на нефтепромыслах. Разрыв только одного трубопровода может вызвать загрязнение территории площадью до 0.11 га. При аварийных разливах нефть проникает в глубокие слои почвы, вплоть до грунтовых вод. Поступление в почву компонентов нефти вызывает изменение физических, химических, биологических свойств и характеристик. Все это неизбежно вызывает снижение и даже полную утрату почвенного плодородия. Кроме того, углеводороды нефти способны образовывать в процессе трансформации токсичные соединения, характеризующиеся стойкостью к микробиологическому расщеплению и способные переходить в растение, что значительно снижает качество возделываемых культур и создает определенную угрозу для здоровья человека и животных.

Загрязнение нефтью приводит к нарушению функционирования и изменению свойств биотических и абиотических компонентов почвенной экосистемы.

Наблюдения за видимым взаимодействием нефти и вступившими с ней в контакт живых организмов показывали, что нефть гибельна для всего живого. Лишь в начале 50-х годов двадцатого века из Германии распространилась научная сенсация: некоторые виды дрожжей в качестве источника энергии и строительного материала для новых клеток дрожжей (т.е. в качестве пищи) способны использовать парафины нефти. Но из многих сотен и даже тысяч химических соединений, построенных на основе углерода, водорода и нескольких дополнительных минеральных элементов, входящих в состав нефти, лишь несколько веществ несовместимые с жизнью, являются ядами. К счастью, все известные нефтяные яды являются низкомолекулярными соединениями, испаряющимися в течение технического этапа рекультивации.

Микроорганизмами насыщена вся биосфера. Их вылавливают на высоте десятков километров над Землей и находят в недрах пород, поднятых геологами из километровых глубин. Настоящим природным концентратом живых микроорганизмов является плодородная почва. В 1 г такой почвы может содержаться до нескольких миллиардов живых клеток микроорганизмов. Они расщепляют все органические останки животного и растительного происхождения. Им же принадлежит заслуга в элиминации нефтепродуктов. Удивительно, но факт, что и в почве, которая никогда не имела контакта с нефтью или нефтепродуктами, также обитают нефтеокисляющие микроорганизмы, хотя и в относительно малых количествах - несколько миллионов в 1 г богатой гумусом почвы.

В результате загрязнения почвы нефтью может погибнуть вся ее микрофлора, но уже на второй год после загрязнения нефтеокисляющие микроорганизмы бурно размножаются, достигая концентрации в несколько миллиардов клеток в грамме почвы.

Алгоритм разработки нефтеокисляющих биопрепаратов очень прост: микробиологи выделяют из загрязненной почвы чистые культуры нефтеокисляющих микроорганизмов (поскольку их очень много, то выбирают лучшие). В специальных аппаратах, называемых ферментерами, наращивают в необходимых количествах, вносят питающие и стабилизирующие добавки, обезвоживают по специальной технологии и биопрепарат готов. Описанная в нескольких словах технология разработки и производства биопрепаратов на самом деле сложна, длительный и дорогостоящий процесс.

Внести биопрепарат в почву несложно, особенно при наличии необходимых технических средств. Учитывая то, что каждый вид биопрепарата имеет свою технологию внесения, которую фирма-производитель прикладывает к каждой партии препарата, в этой короткой памятке целесообразней уделить внимание другим факторам, которые необходимо учитывать для достижения результата.

Надо помнить, что шансов получить эффект от применения биопрепарата тем больше, чем больше видов и штаммов микроорганизмов входит в его состав.

Лучше в состав биопрепарата вводить микроорганизмы, выделенные непосредственно из тех почв, которые предстоит очищать, т.е. производить биопрепараты под конкретную задачу.

При наличии значительных отклонений в кислотности и засоленности почвы, надо подбирать адаптированный к таким условиям препарат.

Знакомые с сельскохозяйственным производством люди знают, что внесение зерна в почву - это необходимое, но недостаточное условие для получения высокого урожая.

С нефтеокисляющими биопрепаратами дело обстоит еще сложнее, поскольку процесс его работы в почве невидим невооруженным глазом и вообще мало изучен.

Для эффективной работы биопрепарата надо:

1. Вносить их в почву после окончания технического этапа рекультивации, когда уже испарятся токсические компоненты нефти. Как правило, это делается на второй год после разлива нефти или нефтепродукта.

2. Биопрепараты вносятся в весенний или летний периоды, когда среднесуточная температура близка или выше +10°С и можно быть уверенным, что в ближайшие 1 - 2 месяца не будет резкого похолодания.

3. Биопрепарат будет работать очень плохо, если почва переувлажнена или наоборот, пересушена. Лучше идти на расходы, связанные с использованием биопрепаратов, когда есть возможность поддерживать в почве оптимальную влажность.

4. Аэрация почвы (рыхление) - обязательное условие и чем чаще, тем лучше, хоть каждую неделю.

5. Подкормки. Для этой цели сгодится все, от обычных органических и минеральных удобрений, до отходов мясомолочной промышленности, или хотя бы торф в смеси с минеральными удобрениями и микроэлементами.

Использование биопрепаратов требует агротехнических и агрохимических обработок почвы, поэтому во время выполнения работ необходимо выполнять типовые инструкции по безопасной эксплуатации применяемого оборудования, технических средств и материалов.

Работа с минеральными удобрениями и биопрепаратами должна проводится в спецодежде, респираторах и резиновых перчатках. Хотя в состав биопрепаратов входят микроорганизмы 4-го класса опасности (неопасные), их высокая концентрация при контакте со слизистыми и кожей может вызвать аллергическую реакцию.

В целом, влияние нефти на высшее растение многопланово: замедление роста, нарушение функции фотосинтеза и дыхания, изменение структуры хлоропластов; в значительной степени страдают корневая система, листья, стебли, репродуктивные органы. Но грамотное использование нефтеокисляющих биопрепаратов поможет сохранить окружающую природную среду.

Список литературы

1. Аммосова Я.М., Богарннкова Е.М. Методы контроля нефтезагрязненных почв//Физико-химические методы исследования почв. М. Изд-во МГУ, 1994, с. 69-86.

2. Богомолов А.И. Современные методы исследования нефти. Справочно-методическое пособие. Ленинград. "Недра", 1984.

3. Орлов Д.С., Аммосова Я.М. Методы контроля почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами//Почвенно-экологический мониторинг. М. Изд-во МГУ, 1994,c.69-86.

Код для цитирования: Скопировать