Современный микробиологический метод рекультивации, основанный на применении высокоэффективных штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов, выделенных из загрязненных природных объектов, широко применяется в мировой практике рекультивационных мероприятий [I].
Важнейшим фактором, разносторонне влияющим на активность процесса разрушения углеводородов в почве нефтеокис-ляющими микроорганизмами, являются почвенно-климатические условия [2]. Эффективная деструкция различных углеводородов микроорганизмами, внесенными в почву с препаратом, возможна лишь в тех случаях, когда они найдут в почве (или других средах, куда будут помещены) благоприятные условия для жизнедеятельности и развития (источники питания, необходимый тепловой и водный режимы, и т.д.), т.е. микроорганизму (или группе микроорганизмов) необходимо создать благоприятную экологическую нишу, в которой он будет развиваться [3,4, 5].
Очень большое значение для жизнедеятельности нефтеокисляющих микроорганизмов имеет и качественный состав нефтяного сырья, попавшего в почву (или другую среду), и время, прошедшее с момента загрязнения. Различные фракции нефтепродуктов, их сочетания по-разному влияют на микроорганизмы, в том числе внесенные с биопрепаратами [1, б]. Это вызвано возможностью использования различных углеводородов как источника энергии у данных микроорганизмов и определяется их фи-зиолого-биохимическими особенностями, способностью разрушать тяжелые или легкие фракции углеводородного сырья [5, 7].
Отсюда следует, что применение каждого биопрепарата, имеющего в своем составе активные формы микроорганизмов, требует создания оригинальной технологии и строгого ее выполнения в процессе использования препарата. Для каждой почвен-но-климатической зоны технология должна корректироваться. Главными факторами, накладывающими особенности на технологию в условиях Среднего Приобья, являются короткий период активных температур и химической состав разлитой нефти [2]. При этом вполне возможно, что штаммы микроорганизмов, выделенные в зонах умеренного климата и активно разрушающие там углеводороды, в условиях Севера "работать" не будут в силу своих физиологических особенностей, адаптированных к более мягким климатическим условиям [8].
Цель проведенных исследований - оценка эффективности различных биопрепаратов при деструкции нефтяных углеводородов в образцах торфогрунта, выполненная в лабораторных условиях.
Методика проведения эксперимента
Возможно вы искали - Доклад: Структура популяции
В качестве объекта исследований был использован загрязненный нефтью торфогрунт, отобранный с места аварийного разлива нефти семилетней давности на Западно-Сургугском месторождении (куст 84). Образцы торфа обрабатывали следующими препаратами: деворойл 1 (порошок), деворойл 2 (порошок), деворойл (паста), инипол, фаерзайм, биоприн, деградойлас 81, деградойлас Nj9, ремедиаст, биопрепарат 999, биопрепарат 670, нафтокс (жидкий), нафтокс, псевдомин.
Опыт проводился на базе Инженерно-экономического внедренческого центра ОАО "Сургутнефтегаз" и был организован Отделом охраны природы и борьбы с коррозией.
Для испытания каждого из препаратов использовали 2 сосуда по 10 кг нефтезагрязненного торфогрунта в каждом, а также 2 сосуда с контрольными образцами. Опыт был поставлен на 2-х уровнях нефтяного загрязнения - среднем (170-250 г/кг) и очень высоком (300-600 г/кг). Обработка каждого образца нефтезагрязненного торфяника проводилась в соответствии с рекомендованной разработчиком технологией. Сосуды с образцами в течение опыта находились при температуре 18-20 °С.
По ходу эксперимента раз в неделю проводилось увлажнение путем дождевания и рыхления торфяника, а также внесение минеральных удобрений (для тех препаратов, где это предусмотрено технологией, предложенной разработчиком препарата).
Содержание нефтепродуктов в торфе определяли методом ИК-спектрометрии на приборе АН-1 (анализатор нефтепродуктов) в соответствии с РД 390147098-015-90 "Инструкции по контролю за состоянием почв на объектах предприятий Миннефтегазпро-ма"; использовали ГОСТ-Р, разработанный ВНИГРИ "Определение содержания нефтепродуктов в почвах и грунтах".
Похожий материал - Реферат: Среды жизни
Эффективность воздействия биопрепаратов рассчитывалась по отношению разрушенных (усвоенных) микроорганизмами нефте-углеводородов к исходному их содержанию в образцах за время t, выраженному в процентах:
Эфф=((С0 - Сt)/C0) x100,
где: Со - исходное содержание нефтепродуктов в торфогрунге;
С t - содержание нефтепродуктов в еженедельных отборах образцов торфогрунта
Для оценки влияния биопрепаратов на биологическую активность почвы на последнем этапе испытаний отбирались образцы торфа для микробиологических исследований.
Очень интересно - Реферат: Экологическое сознание жителей города Запорожья
Изучение общей биологической активности почв вели на твердой питательной среде МПА, а численность нефтеокисляющих микроорганизмов определяли на твердой среде Придхема - Готглиба [9], в которую добавлялась нефть как единственный источник энергии в количестве 1, 2, 3, 4, 5%. Подсчет микроорганизмов вели чашечным методом [10].
Результаты исследований и их обсуждение
Рассмотрение полученных экспериментальных данных проводилось по 2 критериям оценки способности биопрепаратов к деструкции углеводородов нефти:
критерий 1 - по времени, в течение которого достигается 50% эффективность, т.е. по скорости расщепления углеводородов нефти;
критерий 2 - по максимальному снижению содержания углеводородов нефти в образцах торфа за 11 недель.
В таблице 1 представлены результаты анализов остаточного содержания нефтепродуктов в образцах торфа, которые показывают, что через 2 недели при одностадийной обработке почвы в сосудах 50%-го уровня эффективности снижения нефтепродуктов в торфе достигли: деворойл - 61,49%, инипол - 58,94%, фер-займ - 58,32%, ремедиаст - 65,32%. № 999 - 67,37%, № 670 - 63,36.
Вам будет интересно - Реферат: Экологические факторы
Эффективность действия псевдомина и нафтокса для сосудов с "низким" уровнем загрязнения (порядка 200 г/кг) превысила 50% уровень после 5-ти недель с момента обработки (табл. 2). Следует особо подчеркнуть способность нафтокса к интенсивному разложению нефтепродуктов на "высоком" уровне загрязнения (584 г/кг). Пятидесятипроцентный барьер здесь был преодолен через 2 недели после обработки, значение эффективности составило 60,1%. Кроме того, произошло разрыхление обработанного торфа, он приобрел способность поглощать и удерживать воду. Остальные испытуемые препараты достигли 50% уровня эффективности по истечении 4-х недель с проведением дополнительной обработки.
Таблица 1
Содержание нефтеуглеродов в образцах торфа (г/кг) и эффективность их разрушения биопрепаратами
Препарат |
Исходное содержание | Через 2 недели | Через 7 недели | Через 11 недели | |||
Содержание | эфф., % | Содержание | эфф., % | Содержание | эфф., % | ||
Деворойл 1 | 264 | 138,9 | 36,5 | 99 | 56,7 | 76 | 64,9 |
290 | 215,5 | 141 | 120 | ||||
Деворойл 2 | 289 | 108,6 | 61,5 | 84.5 | 69.6 | 75,5 | 72,5 |
270 | 106,5 | 85.5 | 77.0 | ||||
Леворойл паста | 269 | 149,5 | 40,5 | 117,0 | 56 | 89 | 64,8 |
302 | 191,5 | 134,0 | 112,5 | ||||
Биоприн | 305 | 228,5 | 31,2 | 130 | 55,8 | 111,7 | 62,3 |
293 | 182,5 | 134,5 | 118,8 | ||||
Инипол | 371 | 175 | 58,9 | 128 | 69,8 | 97 | 78,5 |
363 | 126,9 | 94 | 61 | ||||
Фаерзайм | 285 | 129 | 58,3 | 94 | 68,6 | 760 | 74,7 |
273 | 103.8 | 81 | 650 | ||||
Деградойлас 81 | 254 | 167,7 | 39,9 | 115,5 | 57,3 | * | 57,3 |
365 | 197,1 | 149 | * | ||||
Деградойлас Nj9 | 304 | 199,5 | 29,7 | 93.5 | 66,6 | * | 66,6 |
258 | 193,5 | 94.0 | * | ||||
Ремедиаст | 278 | 96 | 65,3 | 70,5 | 74,5 | * | 74,5 |
288 | 100,5 | 74 | * | ||||
Препарат №670 | 319 | 137 | 63,3 | 88,5 | 76,1 | * | 76,1 |
468 | 142 | 99,5 | * | ||||
Препарат №999 | 340 | 126,9 | 67,4 | 89,5 | 75,6 | * | 75,6 |
330 | 92,4 | 74 | * | ||||
Контроль | 261 | 244,5 | 224,5 | ||||
264 | 205 | 188,5 | |||||
Примечание: * - испытание препаратов прекращено из-за полученной высокой эффективности |
Похожий материал - Реферат: Эколого-геохимические исследования Белоярского района Тюменской области
Таблица 2
Содержание нефтеуглеродов в образцах торфа (г/кг) и эффективность их разрушения биопрепаратами псевдомин, нафтокс, нафтокс жидкий
Препарат |
Исходное содержание | Через 1 недели | Через 2 недели | Через 3 недели | |||
Содержание | эфф., % | Содержание | эфф., % | Содержание | эфф., % | ||
Псевдоним | 197 | 175 | 11,2 | 144 | 27 | 115 | 41.6 |
552 | 459 | 16,8 | 412 | 25,4 | 398 | 37161 | |
Нафтокс | 203 | 138 | 32,2 | 119 | 41.4 | 114 | 44,1 |
584 | 511 | 12,5 | 233 | 60,1 | 227 | 61,1 | |
Нафтокс жидкий | 203 | неопр. | не опр. | 199 | 2.0 | 153 | 24,6 |
532 | 476 | 10,5 | 449 | 15,9 | 419 | 21,2 |
Препарат | Через 4 недели | Через 8 недели | Через 11 недели | |||
Содержание | эфф., % | Содержание | эфф., % | Содержание | эфф., % | |
Псевдомин | 114 | 42.4 | 58 | 70,8 | 48 | 75,6 |
381 | 31 | 332 | 40 | 314 | 43,1 | |
Нафтокс | 109 | 46.3 | 82 | 60 | 54 | 73,4 |
209 | 64,2 | 173 | 70,4 | 161 | 72,4 | |
Нафтокс жидкий | 118 | 41,8 | 83 | 59,4 | 59 | 70,9 |
380 | 28.4 | 329 | 38,2 | 294 | 44,7 | |
Примечание: Внесение минеральных удобрений, мела и оструктуривателя произведено через 7 недель от начала опыта |