В.А.Калюжин, С.В.Лушников, К.Н.Завгороднев

ООО НТО "Приборсервис"

Разложение нефти и нефтепродуктов в почве в естественных условиях — процесс биогеохимический, в котором решающее значение имеет функциональная активность почвенных микроорганизмов, обеспечивающих полную минерализацию нефти и нефтепродуктов до углекислого газа и воды. Так как углеводородокисляющие микроорганизмы являются постоянными компонентами почвенных биоценозов, появилось стремление использовать их катаболическую активность для восстановления загрязненных нефтью почв. Ускорить очистку почв от нефтяных загрязнений с помощью микроорганизмов возможно в основном двумя способами:
- активизируя метаболическую активность естественной микрофлоры почв путем изменения соответствующих физико-химических условий среды;
- внесением специально выделенных из естественной микрофлоры активных нефтеокисляющих микроорганизмов в загрязненную почву.

Фирма НИИ ББ г.Томск совместно с НТО "Приборсервис" создала "Технологию рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почвы и воды при помощи выделенных из аборигенной микрофлоры культуры микробов-деструкторов", прошедшей государственную экологическую экспертизу в Нижневартовском межрайонном комитете по охране окружающей среды и Государственном комитете по охране окружающей среды Томской области.

Выделенные группы нефтеусваивающих микроорганизмов прошли контроль на патогенность и разрешены для практического применения при ликвидации замазученности на предприятиях нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности центрами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора г.Нижневартовска и г.Томска, а также Томской областной станцией защиты растений.

Технология рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почвы и воды с помощью выделенных из аборигенной микрофлоры культуры микробов-деструкторов применяется при рекультивации замазученных территорий с 1993 г.

За весь период применения технологии (1993 — 1999 гг.) рекультивировано и сдано в природопользование соответствующим комитетам охраны природы около 800 га замазученных нефтью и нефтепродуктами почвы и водной поверхности.

С помощью агротехнических приемов можно ускорить процесс самоочищения загрязненных нефтью почв путем создания оптимальных условий для проявления потенциальной катоболитической активности углеводородокисляющих микроорганизмов, входящих в состав естественного микробиоценоза.

Одним из основных факторов, лимитирующих процесс разложения углеводородов, является газовоздушный режим загрязненной почвы. Для окисления углеводородов микроорганизмами необходимо наличие молекулярного кислорода, в анаэробных условиях процесс окисления крайне затруднен.

Рыхление загрязненных почв увеличивает диффузию кислорода, снижает концентрацию углеводородов в почве, обеспечивает разрыв поверхностных пор, насыщенных нефтью, но в то же время способствует равномерному распределению компонентов нефти и нефтепродуктов в почве и увеличению активной поверхности взаимодействия. При этом создается оптимальный водный, газовоздушный и тепловой режим растет численность микроорганизмов, их активность, усиливается активность почвенных ферментов, увеличивается энергия биохимических процессов. Оптимальная температура почвы 20 — 37 ⁰С.

Обеспеченность почв биогенными элементами (азотом, фосфором и калием) — важный фактор, определяющий интенсивность разложения нефти и нефтепродуктов. Недостаток биогенных элементов необходимо восполнять путем внесения в почву минеральных удобрений. Потребность в питательных элементах зависит от типа почв, однако практически во всех случаях внесение биогенных элементов в виде минеральных удобрений стимулирует разложение углеводородов. Биогенные элементы вносят в почву при фрезеровании (табл. 2).

При фрезеровании на меньшую глубину расход минеральных удобрений уменьшается. Понижающие коэффициенты следующие: при фрезеровании на 20см — 1,5; на 15см — 2,0; на 10см — 2,5; от 0 до 5 см — 3,0.

При внесении культуры микробов-деструкторов с минеральными удобрениями на участки, залитые водой, понижающий коэффициент равен 2,0 на 1000 м³ воды. Влажность почв оказывает положительное влияние на скорость разложения нефти и нефтепродуктов. После полива улучшаются агрохимические свойства почвы, в частности увеличивается подвижность питательных веществ, микробиологическая и ферментативная активность.

Кислотность почвы также играет важную роль. Значения рН, близкие к нейтральным, являются оптимальными для роста на углеводородах большинства микроорганизмов. Для раскисления почвы дополнительно можно вносить известь или доломитовую муку в количестве 2000 кг на 1 га. Известь снижает подвижность токсичных веществ, содержащихся в нефти. Для активного восстановления дерново-подзолистых почв, превратившихся в результате нефтяного загрязнения в техногенные солончаки и солонцовые почвы, рекомендуется химическая мелиорация, в частности гипсование. В этом случае при достаточном количестве влаги в присутствии гипса поглощенный натрий вытесняется кальцием, а образующийся сульфат натрия вымывается, техногенно-обусловленная щелочность почвы снижается.

Посев в загрязненную нефтью почву трав с разветвленной корневой системой способствует ускорению разложения углеводородов. Положительное воздействие сельскохозяйственных растений, в частности многолетних трав, объясняется тем, что их развитая корневая система способствует улучшению газовоздушного режима загрязненной почвы, обогащает почву азотом и биологически активными соединениями. Все это стимулирует рост микроорганизмов и ускоряет разложение нефти и нефтепродуктов. Также следует учитывать способность самих растений разлагать различные нефтяные углеводороды.

Для фиторекультивации загрязненных земель болотных и лесоболотных экосистем используют семена однолетних и многолетних трав, кг/га: рогоза широколистого 40, мятлика лугового 35, канареечника 20, лисохвоста 30, осоковых 35, костра 35, овса 200.