A STUDY OF THE DYNAMICS OF OIL PRODUCT CONTENT DURING HIGH OIL CONTAMINATION OF DARK GREY FOREST SOILS USING THE SORBENT AND OIL DESTRUCTOR "DESTROIL"

Нефть является основным и главным загрязнителем почвы и водных объектов, что чаще всего является следствием нарушения технологических режимов производственного процесса или возникновения аварийных ситуаций. В нефтедобывающих регионах со значительными показателями добычи нефти фиксируется очень высокая антропогенная нагрузка на компоненты природной среды, что связано с разливами нефти на почвенные разности

В настоящее время для ликвидации нефтяных загрязнений широко применим механический сбор нефтеразливов и их переработка на разных установках. Однако большое количество загрязнений проникает в почву и наносит ущерб, поэтому возникает необходимость в создании эффективных и надежных способов ремедиации. В последнее время получил широкое развитие и востребован способ биоремедиации

Процесс биоремедиации связан с использованием возможности углеродокисляющих микроорганизмов в процессе своей жизнедеятельности окислять углеводороды нефти. Применяемые для этих целей биопрепараты, созданные на основе данных бактерий, могут иметь низкую эффективность для разных фракций нефти, температуры окружающей среды, концентрации солей в почве

В состав смесей для ремедиации почвы используют кроме биопрепаратов и природные сорбенты (бентониты)

Лабораторные исследования по динамике снижения нефтепродуктов в загрязненной нефтью темно-серой лесной почвы проводились в лаборатории кафедры «Техносферная безопасность» Тюменского индустриального университета.

При подборе вариантов исследований было учтено, что в процессе ремедиации загрязненных нефтью почв необходимо соблюдать оптимальные условия по температурному режиму, хорошей воздухообеспеченности, рН = 7,0 – 7,5 для более эффективной работы углеводородоразлагающих бактерий

Предлагается в качестве компонентов смеси для добавления в загрязненную нефтепродуктами почву с целью ремедиации использовать сорбент, азотно-фосфатные удобрения, известь и препарат, содержащий нефтеразлагающие бактерии. Препарат «Глаук-Ойл» обладает двойными свойствами является сорбентом для поглащения нефтепродуктов и биопрепаратом, содержащем штаммы бактерий, предназначенных для деструкции нефтесодержащих загрязнений. Бактерии биопрепарата устойчивы к изменению питательной среды и работают в широком температурном диапазоне от – 40˚С до + 50˚С, что важно для северных климатических районов. При снижении загрязнений в почве бактерии теряют свою активность и пополняют гумусовый слой. По данным производителя скорость разложения при соблюдении оптимальных условий составляет один месяц.

Действие препарата «Дестройл» основано на высокой окислительной активности микробной культуры в отношении углеводородов нефти и нефтепродуктов. Нефтеразлагающие бактерии, содержащиеся в препарате «Дестройл», разрушают углеводороды и переводят их в экологически нейтральные соединения.

В процессе лабораторных исследований было изучено 14 вариантов различных сочетаний сорбентов и углеводородоразлагающего препарата «Дестройл» при различном содержании нефти. В результате предварительных исследований для дальнейших испытаний был определен состав и продолжены дальнейшие опыты.

Исследования проводились для двух вариантов дозировок принятых компонентов:

1 вариант – 100 г почвы + 5 г нефти + 3% сорбента «Глаук-Ойл» от массы нефти + азотно-фосфатные удобрения + известь 10 г на 100 г почвы + 10 мл препарата «Дестройл»;

2 вариант – 100 г почвы + 10 г нефти + 5% сорбента «Глаук-Ойл» от массы нефти + азотно-фосфатные удобрения + известь 100 г на 100 г почвы + 10 мл препарата «Дестройл».

Для проведения исследований были поставлены следующие задачи:

1. Определить состав и оптимальные дозы изучаемых компонентов для ремедиации загрязненной почвы.

2. Исследовать динамику изменения содержания нефтепродуктов в нефтезагрязненной почве в динамике в течении 2-х месяцев.

Концентрация нефтепродуктов в почвенных образцах определялась по методике ПНД Ф 16.1:2.21–98 с применением анализатора жидкости «Флюорат–02», значение рН определялось по методике ПНД Ф 16.2.2:2.3:3.33–02. Каждые две недели проводился отбор проб образца загрязненной почвы для определения остаточной концентрации нефтепродуктов.

Исследования проводились на темно-серой лесной почве, для корректировки величины рН добавлялась известь. Первый вариант состава моделирует процесс состав почвы с 5%-ным загрязнением нефтепродуктами, а второй вариант – 10%-ным загрязнением.

Изменение содержания нефтепродуктов для состава первого варианта представлено на рис. 1. Первый столбец отражает исходную концентрацию нефтепродуктов, которая была равна 113056 мг/кг, далее представлены значения остаточного содержания нефтепродуктов в образце через 2, 4, 6, 8 и 10 недель.

Рисунок 1 - Динамика изменения содержания нефтепродуктов в почве при действии первого состава компонентов смеси

DOI:10.23670/IRJ.2023.134.84.1

Результаты лабораторных исследований указывают на то, что количество нефтепродуктов в загрязненной нефтью почве через 2,5 месяца снизилось с 113056 мг/кг до 24583 мг/кг, эффективность снижение первоначального содержания загрязнения составила 78,2%.

Аналогичные результаты по динамике снижения нефтепродуктов были получены и при повышенных концентрациях загрязненной в почве. Анализируя данные рис. 2 необходимо отметить следующее, что первоначальное содержание нефтепродуктов в почвенном образце составляло 281111 мг/кг и через 2,5 месяца с учетом применяемых компонентов составило 68611 мг/кг, т.е снижение составило 75,6 %.

Рисунок 2 - Динамика изменения содержания нефтепродуктов в почве при действии второго состава компонентов смеси

DOI:10.23670/IRJ.2023.134.84.2

Результаты анализа экспериментальных данных показали, что предложенный состав смеси для ремедиации почвы, загрязненной нефтепродуктами, оказался эффективным при 5% и 10%-ном количественном загрязнении. При повышении концентрации нефтепродуктов в почве рекомендуется проводить корректировку дозы сорбента «Глаук-Ойл» и извести для корректировки рН. В обоих вариантах эксперимента применяемые компоненты оказали положительное влияние на динамику снижения нефтепродуктов в изучаемых образцах почвы, эффективность по первому варианту – 78,2%, по второму варианту – 75,5%. Полученные результаты лабораторных исследований позволяют сделать вывод о том, что данный состав изучаемых препаратов рекомендуется к использованию для ремедиации почв, загрязненных нефтепродуктами.