Детоксикация загрязненных нефтью земель с использованием препарата Биорек-РА

Разработанная в ООО «Уралэкоресурс» технология детоксикации нефтезагрязненных почв с использованием бактериального препарата Биорек-РА апробирована в промышленном масштабе с целью их озеленения нефтезагрязненных почв районированными злаково-бобовыми растениями. Препарат содержит активные штаммы микроорганизмов, выделенных из нефтезагрязненных почв, и задепонированных в международной коллекции ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петер-бург). Биопрепарат экологически безопасен и имеет разрешение к широкому применению (Разрешение ФБУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Пермском крае от 07.10.2011 г. и ТУ 9291-01100495633-00). Используемые микроорганизмы относятся к роду Pseudomonas, на эффективность которых для обезвреживания почвы от нефтесоединений указывается в имеющейся литературе [1], и роду Azotobacter, способных усваивать углеводороды нефти в качестве единственного источника углерода и энергии, а также способствующих ускорению процессов роста и развития растений [2].

Технология рекультивации нарушенных земель с использованием выше указанных микроорганизмов предназначена для ускоренного почвообразования на территориях, деградированных в результате деятельности предприятий нефтяной промышленности с целью их озеленения в санитарно-гигиеническом и сельскохозяйственном направлениях. Основное преимущество

технологии заключается в том, что она обеспечивает создание на поверхности загрязненных почв плодородного слоя с устойчивым травостоем с наименьшими затратами и в кратчайшие сроки и тем самым ликвидирует отрицательное влияние загрязненных почв на окружающую среду. Технология защищена патентами РФ.

Биопрепарат содержит активные штаммы микроорганизмов, участвующих в почвообразовании, микроэлементы, органические кислоты (гуминовые, карбоновые, аминокислоты) и витамины, необходимые растениям для ускорения их роста и развития, снижения их заболеваемости, повышения проективного покрытия выращиваемых растений. Они обеспечивают высокую жизнестойкость растений к недостатку воды, высоким и низким температурам, способствуют возрождению почвы без применения химических удобрений. Препарат Биорек-РА выпускается в сухом виде. В качестве носителя используются отходы бурого угля из Челябинского угольного бассейна, которые являются также хорошими структураторами. Норма использования препарата для очистки почвогрунтов от нефти составляет 50-100 кг на 1 га. Стоимость препарата составляет 1500-2000 рублей за 1 кг. Стоимость отечественных аналогов: Центрина, Дестройла, Олеворина составляет от 3000 до 12000 рублей за 1литр по данным ОАО «Уральская военно-экологическая компания», г. Екатеринбург, 2007 г. Указанные импортные препараты готовятся в жидком виде, поэтому их срок хранения составляет не более 1 месяца. Срок хранения препарата Биорек-РА – в течение 1 года.

Работы по биологической рекультивации нефтезагрязненных грунтов с использованием препарата Биорек-РА проводятся с мая по октябрь. До начала рекультивационных работ отбираются пробы грунтов для выполнения химических анализов на содержание нефтепродуктов. Пробы отбираются по правилу конверта в 5 точках в каждом расчетном квадрате с глубины 1520 см в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 в полиэтиленовые пакеты. Химические анализы почвогрунтов выполняются аккредитованной лабораторией. Параллельно выполняются микробиологические анализы на содержание сапрофитной микрофлоры - показателя плодородия почвы.

Виды и последовательность выполнения полевых работ:

• -    техническая подготовка подлежащего рекультивации участка, включающая уборку разливов нефти с помощью специальной техники и планировку поверхности;

• -    внесение минеральных удобрений, например, нитроаммофоску, содержащих азот, фосфор, калий, необходимых для развития микроорганизмов. Внесение минеральных удобрений производится 1 раз перед первым рыхлением на глубину 20 см. Рыхление необходимо для улучшения водно-физического режима и условий аэрации грунта;

• -    внесение бактериального препарата с последующим рыхлением на глубину 15-20 см производится 1-3 раза в сезон, в зависимости от остаточного содержания нефти в грунтах, с интервалом в 20 дней. Максимальная доза препарата при первой обработке составляет 100 кг на 1 га. При последующих обработках доза корректируется в зависимости от результатов химических и микробиологических анализов грунта;

• -    в процессе рекультивации отбор проб грунта на выполнение химических и микробиологических анализов производится каждый раз перед очередным рыхлением грунта.

Бактериальный препарат-биодеструктор нефти производится, хранится и перевозится в сухом виде в полиэтиленовых пакетах. Препарат вносится в грунт в виде суспензии. Для получения суспензии сухой препарат разводят в воде и выдерживают в течение 2 часов при периодическом перемешивании. На 1 кг препарата используется 100 литров воды. Обработка рекультивируемого участка препаратом производится с помощью поливочной машины. В качестве наполнителя использовались отходы бурого угля следующего гранулометрического состава: 2,5-3,0 -0,5%; 1,5-2,0 - 3,0%; 0,5-1,0 - 87,0%; 0,2-0,3 -9,5%. Отходы бурого угля данного состава при производстве препарата использовались без дробления, что значительно удешевляет технологию приготовления препарата.

Следует отметить, что выпускаемый ранее в ОАО «МНИИЭКО ТЭК» препарат Биор-АВ содержит в качестве наполнителя угольные отходы, приготовленные с помощью дробления крупной фракции следующего гранолометриче-ского состава: 4,5-5,5 - 70%; 3,0-3,5 - 20%; 2,02,5 - 7,0%; 1,0-1,5 - 3,0%. Данную угольную смесь необходимо было при приготовлении препарата дробить несколько раз до получения фракции 1,0-1,5 мм, что значительно удорожало процесс приготовления препарата. Кроме того, препарат Биорек-РА состоит из 2-х видов микроорганизмов и вносится в грунт 1-3 раза меньше по сравнению с препаратом Биор-АВ, состоящим из 3 видов микроорганизмов, почвогрунты обрабатываются им 3-5 раз чаще, кроме этого, производится дополнительная обработка препаратом и семян растений, поэтому препарат Био-рек-РА более эффективен. Активность препарата можно объяснить тем, что титр входящих в него микроорганизмов довольно высокий - 10-13 по сравнению с микроорганизмами препарата БиорАВ, титр которых составляет 10-9. На более высокую активность препарата Биорек-РА указывает также то, что он содержит повышенное количество биологически активных веществ, например, гуминовых кислот - 72,5% по сравнению с препаратом Биор-АВ, содержащего гуминовых кислот только 60%.

Почвогрунты, представленные типичными суглинками желтовато-бурого цвета с примесью галечника гравийного и песчаного материала примерно 10-12% от общей массы, загрязненными нефтепродуктами в количестве 13-15%, на спланированном участке нефтезагрязненных земель в Октябрьском районе Пермского края площадью 15 га, обрабатывали сухим препаратом Биорек-РА. Количество препарата по сухому весу составило 50 кг на 1 га. После внесения в почву сухого бактериального препарата проводилось рыхление на глубину корнеобитаемого слоя 15-20 см для улучшения физического режима влагоёмкости и улучшения аэрации. Обработанный участок засевали семенами ржи. Контрольный участок засевали также рожью, но без обработки препаратом. Опыт проводился в диапазоне температур от 17 до 25°С. Морфологические и биометрические исследования посевов проводились в процессе роста и развития растений при определении динамики содержания нефтепродуктов в почве и микробиологическом анализе в процессе разложения нефти. Результаты исследований представлены в табл. 1, где приведены результаты роста опытных растений с обработкой препаратом и без. В табл. 2 приведены результаты разложения нефтепродуктов биопрепаратом.

Таблица 1. Результаты исследований роста растений

Таблица 2. Результаты разложения нефтепродуктов биопрепаратом

Выводы: на основании проведенных исследований установлено, что применение препарата Биорек-РА, содержащего активные штаммы микроорганизмов, способствует разложению нефтепродуктов и оказывает положительное влияние на рост и развитие растений. Широкая промышленная апробация разработанной технологии весьма актуальна для решения проблемы рекультивации нефтезагрязненных земель Уральского региона. Эффективность разработанной технологии состоит также в том, что ее применение обеспечивает улучшение ландшафта, нарушенного нефтедобывающими и нефтеперерабатывающими предприятиями, восстановление плодородия нарушенных земель в течение 1-2 лет. С разработанной технологией можно успешно окультуривать малопродуктивные земли и восстанавливать деградированные почвы в различных отраслях промышленности практически на неограниченной базе.