Экономическая эффективность методов ликвидации нефтяных загрязнений почвы

Автор: Халилова Д.И., Елизарьева Е.Н.

Журнал: Форум молодых ученых @forum-nauka

Статья в выпуске: 4 (4), 2016 года.

Бесплатный доступ

В статье охарактеризовано влияние разливов нефти на свойства почвы. Дана краткая характеристика методов ликвидации нефтяных загрязнений почвы. Проведено сравнение их экономической эффективности.

Рекультивация, фиторемедиация, углеводороды, нефть

Короткий адрес: https://sciup.org/140276809

IDR: 140276809

Текст научной статьи Экономическая эффективность методов ликвидации нефтяных загрязнений почвы

Нефть и нефтепродукты относятся к наиболее распространенным загрязнителям природной среды, вызывая существенные изменения в химическом составе, свойствах и структуре почвы. При разливе нефти и нефтепродуктов на длительное время нарушается нормальное функционирование почвенной экосистемы, ухудшается почвенное плодородие и резко меняется интенсивность и направленность окислительновосстановительных процессов. Поступление нефти в почву неоднозначно влияет на активность ферментов, которая может, как усиливаться, так и ослабевать в зависимости от дозы и вида загрязнителя и типа почвы, подвергшейся загрязнению.

Рекультивация земель - это комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных и загрязненных земель. Задача рекультивации - снизить содержание нефтепродуктов и находящихся с ними других токсичных веществ до безопасного уровня, восстановить продуктивность земель, утерянную в результате загрязнения. В настоящее время разработан ряд методов ликвидации нефтяных загрязнений почвы (табл. 1.).

Одним из немаловажных критериев при сравнении и выборе того или иного метода рекультивации нефтезагрязненной почвы является

экономическая эффективность. Данные по стоимости методов, отнесенной к тонне обрабатываемой почвы, приведены на рисунке 1.

До недавнего времени наиболее распространенным методом ликвидации нефтяного загрязнения была инсинерация или простое сжигание. Однако, этот способ можно применять только если нефть лежит на поверхности густым слоем или собрана в накопители, пропитанные ею, так как почва или грунт гореть не будут. Кроме того, после сожжения нефтепродуктов продуктивность почв на данном участке не восстанавливается, а среди продуктов сгорания, остающихся на месте или рассеянных в окружающей среде, появляется много токсичных и канцерогенных веществ.

Таблица 1 - Методы ликвидации нефтяных загрязнений почвы

Метод	Краткая характеристика	Источник литературы
Естественная рекультивация	Опирается на естественные подземные процессы, включает в себя мониторинг участка почвы	[2]-[4]
Биовентинг	Кислород/воздух добавляется в паровой фазе почвы для стимуляции аэробного разложения	[5], [6]
Усовершенствованная биоремедиация	Источники углерода и/или питательных веществ и/или акцепторы электронов и / или грибы /бактерии (биоаугментация) добавляются через нагнетательные скважины или путем распыления, в зависимости от требуемой глубины почвы	[5]-[7]
Фиторемедиация	Растения используются в почве и отложениях для удаления, переноса, стабилизации и уничтожения загрязняющих веществ	[8], [9]
Биоремедиация	Использование микроорганизмов в качестве преобразователей вредных химических соединений в менее вредные	[9]
Промывка почвы	Проводится в промывных барабанах с применением ПАВ, промывные воды отстаиваются в гидроизолированных прудах или емкостях, где впоследствии производится их разделение и очистка
Аэрация почвы	Воздухообмен почвы с находящимся над ней слоем наружного воздуха
Стабилизация	Используется для организации и планирования участков, изменения структуры, кислотности
Экстракция	Способ извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя
Инсинерация	Процесс сжигания верхнего почвенного слоя

ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ №4(4) 2016

Агротехническая переработка земли

Полномасштабная биоремедиационная технология, в которой загрязненные почвы, отложения или шламы переворачивают (т.е. пропахивают) и они взаимодействуют с почвой и климатом. Отходы, почва, климат, микроорганизмы динамически взаимодействуют как составляющие системы для разложения, преобразования и иммобилизации отходов. Перепаханные отходы периодически проветривают.

[10]

Инсинерация

Экстракция

Стабилизация

Аэрация почвы

Промывка почвы

Биоремедиация

Фиторемедиация

Биовентинг

Рисунок 1 – Стоимость методов ликвидации нефтяных загрязнений почвы

Согласно данным рисунка 1, стоимость инсинерации изменяется в широких пределах (200-1300 $/т), оставаясь при этом достаточно высокой. Наиболее дешевым способом очистки почвы от нефтяных загрязнений является фиторемедиация (всего 10-35 $/т).

Список литературы Экономическая эффективность методов ликвидации нефтяных загрязнений почвы

Гриценко А. И., Акопова Г.С., Максимов В.М. Экология. Нефть и газ. - М.: Недра, 1997. - 589 с.
Salminen, J. M., Tuomi, P. M., Suortti, A.-M. and Jørgensen, K. S. Potential for aerobic and anaerobic biodegradation of hydrocarbons in boreal subsurface. Biodegradation, 2004.
Renner, R. Intrinsic remediation under the microscope. Environmental Science and Technology, 1998. Р. 180-182.
Mulligan, C.N and Yong, R.N. Natural attenuation of contaminated soils. Environment International, 2004. Р. 587-601.
FRTR. Federal remediation technologies roundtable remediation technologies screening matrix and reference guide, Version 4.0. Cited http://www.frtr.gov/matrix2/top_page.html September 7th 2005.
EPA REACH IT Database. Remediation and Characterization Innovative Technologies. Cited http://www.epareachit.org/ September 30th 2005.
Doelman, P. and Breedveld, G. In situ Versuson site practices. In Adriano, D.C, Bollag, J.-M., Frankenberger, W.T. Jr and Sims, R.C. (editors) Bioremediation of Contaminated Soils. Agronomy No. 37, American Society of Agronomy, Inc. Crop Science Society of America, Inc. Soil Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA,1999. Р. 539-558.
Rock, S.A., and Sayre, P.G., "Phytoremediation of hazardous wastes: Potential regulatory acceptability", Remediation. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1998.
ZHOU Qixing, CAI Zhang, ZHANG Zhineng and LIU Weitao. Ecological Remediation of Hydrocarbon Contaminated Soils with Weed Plant // Journal of Resources and Ecology, 2011, Р. 97-105.
Agunwamba JC and E. Mbogu. Cost comparison of different methods of bioremediation / INT J CURR SCI, 2013. P. 9-15.

Еще

Статья научная