Способ очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв

 

Изобретение относится к микробиологической очистке и рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Способ заключается в том, что почву обрабатывают препаратами, содержащими нефтеперерабатывающие бактерии, совместно с биодеструкторами следующего трофического уровня - дождевыми червями. За счет переноса червями по периметру и в глубину на своей поверхности и в кишечнике микробиологических препаратов ускоряется процесс перемещения и распространения бактерий, облегчается доступ кислорода в глубокие слои нефтезагрязненной почвы. Способ позволяет активизировать разрушение нефтяного загрязнения микрофлорой, а также способствует рекультивации почв за счет образования в процессе жизнедеятельности червей биогумуса, улучшающего структуру почв. 1 ил. , 2 табл.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам очистки почв от нефтяного загрязнения.

При аварийных разливах нефти в почве в значительной степени подавляется жизнедеятельность биоты (1,2). Исключительную актуальность приобретает проблема рекультивации нефтезагрязненных почв (3). Однако заметных успехов в практике рекультивации нефтезагрязненных почв, к сожалению, пока не зафиксировано (4). В настоящее время наиболее прогрессивной технологией очистки нефтезагрязненных почв считается использование интродуцированных в почву микроорганизмов (4). При этом микроорганизмы способны разрушать верхний слой нефтяного загрязнения (15-20 см). Благодаря совместному использованию нами биодеструкторов двух трофических уровней - бактериальных препаратов и дождевых червей разрушаются более низкие слои нефтяного загрязнения (до глубины 60-70 см), улучшилось качество и количество разрушения нефти с 30 до 50% за одинаковое время экспозиции, достигнуты заметные успехи в рекультивации.

Известны способы с применением штаммов грибов, актиномицетов, бактерий, которые способны разрушать нефть и нефтепродукты в почвах, однако применение этих штаммов с целью очистки не решает проблемы рекультивации и возможности трансформации также ограничены.

Известен штамм Pseudomonas aeruginosa PAO, содержащий плазмиды САМ, ОСТ, NAH, SAL, контролирующие утилизацию углеводородов, используемый для микробиологической деградации нефти и нефтепродуктов (5).

Известен штамм актиномицета Actinomyces flavus, обладающий способностью усваивать углеводороды нефти (6).

Известен штамм Pseudomonas putida 36, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов (7).

Недостатком известных штаммов и микробиологических препаратов является избирательное действие на определенные фракции нефтепродуктов, они осуществляют разрушение только верхних слоев нефтяного загрязнения и не способны осуществлять переработку более низких слоев, а также не способны рекультивировать почву.

Для устранения указанных недостатков предлагается обрабатывать почву препаратами, содержащими нефтеперерабатывающие бактерии совместно с биодеструкторами следующего трофического уровня - дождевыми червями. Это активизирует разрушение нефтяного загрязнения микрофлорой, а также способствует рекультивации почв в благоприятствует образованию в процессе жизнедеятельности червей биогумуса, который представляет собой высокоэффективное органо-минеральное удобрение и агент, улучшающий структурность (8). Использованием электронного спектрофотометра определяли содержание нефти до и после переработки.

На чертеже приведена диаграмма появления капролитов (биогумус) на поверхности, которые являются показателем качества почвы.

Пример. В садки размером 180 мм - 120 мм - 60мм помещают слой нефтезагрязненной почвы толщиной 50 мм. Содержание нефти предварительно измеряется. В одну серию садков помещали бактериальный препарат "Путидойл", в другую дождевых червей, а в третью серию садков помещали "Путидойл" совместно с дождевыми червями. В качестве контроля использовали нефтезагрязненную почву, не подвергшуюся переработке. Проверяем содержание нефти через 24 часа.

Как видно из таблицы 1, бактериальные препараты не позволяли снижать содержание нефти более чем на 33,9%, дождевые черви снизили содержание нефти на 14,3%, а совместное использование бактериальных препаратов и дождевых червей позволило снизить содержание нефти более чем на 51,8%.

Для подтверждения того, что бактериальные препараты и дождевые черви при совместном использовании способствуют снижению токсичности нефтяного загрязнения и рекультивации почв, было проведено биотестирование сред по проращиванию семян (9).

Исходя из данных таблицы 2 можно сказать, что обработка нефтезагрязненной почвы бактериальными препаратами и дождевыми червями совместно приводит к максимальному снижению ингибирующего воздействия загрязнителей на прорастание семян растений уже спустя 40 суток.

Для почвы, обработанной дождевыми червями, в 2 раза увеличилось количество проросших семян, средняя длина корней составила 11%. Для почвы, обработанной бактериальными препаратами, данный показатель остался на том же уровне и составил 17%, а средняя длина корней проросших семян - 49,5%. Максимальное количество (81,6%) проросших семян обнаружено в вытяжке из почвы, в которой было совместное использование биодеструкторов. Средняя длина корней проросших семян в этом случае составила 88%.

Источники информации 1. Гузев B.C., Левин С.В., Селецкий Г.И. н др. Роль почвенной мнкробиоты в рекультивации нефтезагрязненных почв.- М.: Микроорганизмы и охрана почв. Гл. 4.- Под ред. Д.Г. Звягинцева, 1989,- с.129-150.

2. Бузмаков С.А., Ладыгин И.В. К влиянию нефтепромыслов на растительный и животный мир Камского Предуралья.- Геоэкол. аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха. Тез. докл. намежгос. науч. конф. Пермь, май, 1993. Ч. 1. Пермь, с.201-205.

3. Chen С.Т. 1992. Understanding the fete of petroleum hydrocarbons in the subsurfase environment.- J.Chem. Educ. 69, 5, 357-361.

4. Халимов Э. М., Левин С.В., Гузев B.C. Экологические и микробиологические аспекты повреждающего действия нефти на свойства почвы- Вести. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1996. 2,- с.59-64.

5. Патент CШA 3813316, кл. 195-28, опублик. 1974.

6. Авторское свидетельство СССР 250849, кл. С 12 N 1/20, 1968.

7. А.с. 1076446 СССР. Штамм Pseudomonas Putida 36, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов /В.Н.Дьяченко, Л.Е.Толстокорова, Т.Н.Морозова //Изобретение.-1984.- 8, - с.4.

8. Игонин А. М. Как повысить плодородие почвы в десятки раз с помощью дождевых червей. - М: Информационно-внедренческий центр "Маркетинг", 1995,- с.22-25.

9. Сводный доклад стран членов СЭВ по теме 7.03.05. Будапешт, 1975, с. 2-4.

Формула изобретения

Способ очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв, отличающийся тем, что почву обрабатывают препаратами, содержащими нефтеперерабатывающие бактерии совместно с биодеструкторами следующего трофического уровня - дождевыми червями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3