RU2320429C1 - Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами - Google Patents
Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320429C1 RU2320429C1 RU2006145927/13A RU2006145927A RU2320429C1 RU 2320429 C1 RU2320429 C1 RU 2320429C1 RU 2006145927/13 A RU2006145927/13 A RU 2006145927/13A RU 2006145927 A RU2006145927 A RU 2006145927A RU 2320429 C1 RU2320429 C1 RU 2320429C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- oil
- rate
- sapropel
- aqueous solution
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 241000187562 Rhodococcus sp. Species 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 17
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 16
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims description 13
- 238000009264 composting Methods 0.000 claims description 11
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 10
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 9
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 9
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 241000380130 Ehrharta erecta Species 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 208000032544 Cicatrix Diseases 0.000 claims description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 2
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 claims description 2
- 230000037387 scars Effects 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 abstract 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 32
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 7
- 241001070941 Castanea Species 0.000 description 6
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000186046 Actinomyces Species 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N Chlorophacinone Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607598 Vibrio Species 0.000 description 1
- 206010047400 Vibrio infections Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 239000003305 oil spill Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 231100000033 toxigenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001551 toxigenic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 241001446247 uncultured actinomycete Species 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии, касается охраны окружающей среды. Способ предусматривает двухкратное внесение удобрений на загрязненный нефтью и нефтепродуктами участок, рыхление почвы и внесение водного раствора нефтеразлагающих бактерий Rhodococcus sp.MFN и посев многолетних трав через 2-2,5 месяца. В качестве удобрений сначала используют бактериальное удобрение из расчета 4-4,5 т/га, затем - композицию, полученную компостированием сапропеля, навоза и незагрязненного грунта. После 2-2,5 месячного выдерживания проводят вспашку, боронование и посев семян многолетних трав. Изобретение позволяет осуществить эффективную рекультивацию почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. 3 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к биотехнологии, касается охраны окружающей среды и может быть использовано для устранения токсического действия углеводородов нефти и нефтепродуктов на почву.
В настоящее время в нашей стране остро стоит проблема защиты и рекультивации земель, подверженных разливам нефти. Нефтяные загрязнения относятся к антропогенным воздействиям катастрофического порядка.
Загрязнение сырой нефтью и нефтепродуктами представляет большую опасность для нормального функционирования почв. Оно проявляется в изменении их физико-химических свойств, в торможении интенсивности биологических процессов, снижении растворимости большинства микроэлементов, резком увеличении соотношения между углеродом и азотом. Нефтяное загрязнение препятствует нормальному тепло- и газообмену почв. При высоком загрязнении почвенная масса становится гидрофобной, механические элементы и структурные агрегаты покрываются нефтяной пленкой, которая изолирует питательные вещества от корневых систем растений. Почвенные частицы слипаются, а при старении и частичном окислении компонентов нефти последняя загустевает и почвенный слой превращается в асфальтоподобную массу, которая совершенно непригодна для произрастания естественной растительности или возделывания сельскохозяйственных культур.
Сырая нефть представляет собой сложную смесь алифатических (метановых), циклических насыщенных (нафтеновых), циклических ненасыщенных (ароматических) и смешанных углеводородов. В составе нефти обнаружены свыше 1000 органических веществ, содержащих 83-87% углерода, 12-14% водорода, 0,5-0,6% серы, 0,02-1,7% азота, 0,005-3,6% кислорода, а также минеральных соединений. В жидких углеводородах растворены смолисто-асфальтеновые высокомолекулярные соединения, содержащие до 88% углерода [1]. При поступлений на земную поверхность нефть оказывается в качественно новых условиях существования: из анаэробных условий с замедленными геохимическими процессами она попадает в хорошо аэрируемую среду.
Процесс естественного самоочищения почвы является достаточно длительным (10-25 лет) и зависит от физико-химических свойств почвы и нефти. Солнечная радиация может ускорить деструкцию компонентов нефти, однако с экологической точки зрения этот процесс опасен из-за образования высокотоксичных продуктов распада.
В настоящее время наиболее прогрессивной технологией очистки нефтезагрязненных почв считается использование интродуцированных в почву микроорганизмов.
Известен способ очистки нефтезагрязненных почв с использованием штамма Pseudomonas aeruginoza PAO, содержащего плазмиды САМ, ОСТ, NAH, SAI [2].
Известен способ очистки почв от нефтяных загрязнений с использованием штамма актиномицета Actinomyces flavus [3].
Известен способ очистки почв с помощью штамма Pseudomonas putida 36 [4].
Недостатком способов является неполное разложение нефти из-за избирательного действия упомянутых деструкторов на определенные фракции нефтепродуктов. При этом происходит разрушение только верхних слоев загрязнения. Способы не обеспечивают рекультивацию почвы.
Известен способ очистки почв от нефтепродуктов с помощью консорциума штаммов микроорганизмов-деструкторов, который вносят в почву после вспашки [5].
Однако способ эффективен при загрязнении почвы не более 20%.
Технический результат - разработка эффективного способа биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, в том числе с высокой степенью загрязнения, путем утилизации донных отложений пресных водоемов (сапропеля).
Технический результат достигается тем, что в способе, предусматривающем двухкратное внесение удобрений на загрязненный нефтью и нефтепродуктами участок, рыхление почвы и внесение водного раствора нефтеразлагающих бактерий, согласно изобретению в качестве удобрений используют бактериальное удобрение, полученное смешиванием отходов непродуктивной части растений, например соломы, с содержимым рубцов преджелудков жвачных животных (каныгой) в соотношении 3-4:1, увлажнением водой из расчета 8-9 т воды на 1 т смеси и выдерживанием в течение 4-5 дней при постоянной влажности смеси, бактериальное удобрение вносят из расчета 4-4,5 т/га одновременно с безотвальным рыхлением на глубину 25-30 см, повторное внесение удобрения проводят через 5-7 дней, а в качестве удобрения используют композицию, полученную путем компостирования сапропеля, навоза и незагрязненного грунта, в качестве нефтеразлагающих бактерий используют штамм бактерий Rhodococcus sp.MFN, выращенный (культивируемый) на питательной среде, в которой в качестве источника углерода используют углеводороды, идентифицированные на загрязненном участке, водный раствор бактерий вносят через 2-3 дня после внесения композиции.
После 2-2,5 месячного выдерживания композиции на загрязненном участке проводят вспашку с оборотом пласта на глубину 25-27 см, выравнивание поверхности тяжелыми боронами и посев семян многолетних трав, при этом водный раствор нефтеразлагающих бактерий Rhodococcus sp. MFN получают культивированием бактерий до концентрации суспензии 1·107 кл/мл, 5 мл суспензии разводят в 3 л воды и вносят из расчета 1 л водного раствора на 1 м2.
Почва загрязненного участка и незагрязненный грунт для компостирования относятся к одному типу почв.
Соотношение компонентов для компостирования: сапропель, навоз и незагрязненный грунт составляет 11-13:6-7:1-2 соответственно.
Композицию вносят из расчета 45-55 т/га.
Каждый миллиметр рубцового содержимого (каныги) содержит до 40 млрд. бактерий и простейших при доминировании родов Pseudomonas, бацилл Омелянского, целлюлозоразрушающих вибрионов, силикатных бактерий, азотобактера, картофельной, сенной, капустной и чудесной палочек, сарцин, лигнинразрушающих кокков, диплококков, дрожжей и др.
Солома, например, злаковых культур содержит 12-14% водорастворимых веществ, которые являются субстратом для развития естественной ассоциации микроорганизмов и простейших, находящихся в реактивном состоянии на сухой соломе. Уже в первые сутки все эти организмы активно развиваются, вызывая изменения эпифитной микрофлоры.
Сапропель - донные отложения пресноводных водоемов, образующиеся в результате биохимических, микробиологических и физико-механических процессов из остатков населяющих озеро животных и растительных организмов, а также приносимых в водоемы водой и ветром органических и минеральных примесей.
В настоящее время объем добычи сапропеля значительно меньше его ежегодного накопления. Вследствие этого в ряде регионов страны происходит быстрое сокращение площади водной поверхности, ухудшается качество вод открытых водоемов, затрудняются условия водоснабжения. Поэтому при выборе первоочередных объектов для добычи определяющим фактором является не сам сапропель, а необходимость очистки от него водоема.
В огромном разнообразии природных сапропелей можно выделить некоторые общие черты их состава. Это три основных составляющих: биологическая, органическая и минеральная компоненты, которые находятся в сложной взаимосвязи, образуя единую систему - сапропель. Организмы (биологическая компонента) образуют в процессе распада и гумификации органическую компоненту и некоторую часть минеральной. В свою очередь органическая и минеральная части являются пищей для живых организмов сапропеля - водорослей и бактерий.
Минеральная и органическая компоненты образуют органо-минеральный комплекс. Биологическая и органическая части отличаются уровнем организации материи (соответственно - организменный и молекулярный). То, что принято называть органическим веществом сапропеля, по сути своей является суммой биологической и органической компоненты [6].
Биологическая компонента состоит из представителей прокариот и эукариот. Прокариоты - это многочисленные бактерии (107-1010 на 1 г сырого сапропеля) и актиномицеты (105-106). Эукариоты представлены водными растениями, животными, грибами.
Органическая компонента подразделяется на группы:
- битумы или липиды;
- гуминовые вещества;
- легкогидролизуемые вещества;
- трудногидролизуемые вещества;
- негидролизуемый остаток.
Гуминовые вещества сапропеля - это органо-минеральные комплексы различной степени связанности с преобладанием негидролизуемого гумина и отсутствием подвижных фракций.
Гуминовые вещества сапропелей отличаются от гуминовых веществ почвы более высоким отношением Н/С, следовательно, это более восстановленные гуминовые вещества, обладающие большей активностью по сравнению с гуминовыми веществами почвы. При поступлении в почву более восстановленные и, следовательно, более энергетически ценные гуминовые вещества сапропеля начинают постепенно окисляться, высвобождая потенциальную энергию органического вещества сапропеля. Далее, согласно теории гумификации Д.С.Орлова органическое вещество сапропеля превращается (трансформируется) в гумус почвы [7, 8].
Активизация трансформации может быть достигнута либо снижением энергетического барьера процесса трансформации органического вещества сапропеля, для чего необходимо ослабить связи органо-минеральных комплексов гуминовых веществ, либо внесением дополнительной энергии, способствующей преодолению энергетического барьера.
В наших исследованиях были использованы оба направления. Сначала путем обработки сапропеля (промораживание) ослабляли связи органо-минерального комплексов гуминовых веществ, затем вносили дополнительную энергию (добавление навоза и незагрязненного грунта).
Предлагаемый штамм бактерий Rhodococcus sp.MFN выделен из нефти нефтепровода «Дружба», полученной на нефтеперерабатывающем комбинате г.Капотня Московской обл. Штамм депонирован Всероссийской коллекцией промышленных микроорганизмов, коллекционный номер ВКМП Ас-1558.
Культура растет на минеральной среде, используя в качестве источника углерода нефть, нефтепродукты и отдельные углеводороды нефти.
Факультативный аэроб растет в температурном диапазоне от 4°С до 40°С (оптимум 28°С). В дополнительных факторах роста не нуждается.
Штамм не вирулентный, не токсичный, не токсигенный (проверка проведена на белых мышах). Штамм устойчив к ионам тяжелых металлов.
Незагрязненный грунт представляет собой наиболее благоприятную естественную среду для нормального развития микроорганизмов. Наиболее густо заселен микробами верхний гумусовый горизонт: на 1 г почвы приходится до 10 млрд. бактерий.
Почва считается незагрязненной, если уровень углеводородов составляет ниже 500 мг/кг по стандарту AFNOR NFT 90114.
Согласно изобретению почва, загрязненная нефтью и нефтепродуктами, и незагрязненный грунт для компостирования относятся к одному типу почв. Это обусловлено следующим.
Интенсивность самоочищения различных типов почв различная, следовательно, различно и их отношение к негативному действию нефти и нефтепродуктов. Отсюда и различия в пороговых значениях, превышение которых ведет к серьезным изменениям физико-химических и микробиологических свойств.
Способ осуществляют следующим образом.
Солому злаковых смешивают с содержимым преджелудков жвачных животных (каныгой) в массовом соотношении 3-4:1. Каныга может быть внесена в солому в естественнее состоянии, а также в высушенном, т.е. в виде каныжной муки.
Полученную смесь увлажняют водой из расчета на 1 т смеси 8-9 т воды, поддерживают постоянную влажность в течение 4-5 дней. Полученное удобрение вносят на загрязненный нефтью и нефтепродуктами участок из расчета 4-4,5 т/га.
Этот агроприем активизирует сапрофитную микрофлору и аборигенные нефтеразлагающие бактерии.
Через 5-7 дней вносят композицию, полученную путем компостирования сапропеля, навоза и незагрязненного грунта из расчета 45-55 т/га.
Композицию готовят следующим образом.
Свежедобытый сапропель направляют в отстойники. После промораживания в зимний период и отведения вымороженной жидкости в сапропель вносят навоз и незагрязненный грунт. Массу компостируют при периодическом перемешивании в течение 1,5-2 месяцев. Соотношение компонентов 11-13:6-7:1-2 соответственно.
Водный раствор нефтеразлагающих бактерий готовят следующим образом.
Штамм Rhodococcus sp.MFN выращивают (культивируют) на минеральной среде 8Е следующего состава, г/л:
| (NH4)2HPO4 | 0,5 |
| KH2PO4 | 0,7 |
| NaCl | 0,5 |
| MgSO4×7H2O | 0,8 |
| дистиллированная вода | 1 л |
| рН | 7,2 |
В качестве источника углерода добавляют 1% (от объема среды) нефтеуглеводородов, идентифицированных на загрязненном участке.
Культивируют до концентрации суспензии 1·107 кл/мл. Для равномерного внесения суспензию Rhococcus sp.MFN разводят в воде из расчета 5 мл суспензии на 3 л воды.
Водный раствор бактерий вносят на загрязненный участок из расчета 1 л водного раствора бактерий на 1 м2 через 2-3 дня после внесения композиции.
После 2-2,5 месяцев выдерживания проводят вспашку с оборотом пласта на глубину 25-27 см, выравнивание поверхности тяжелыми боронами и посев семян многолетних трав. Семена перед посевом замачивают в вымороженной жидкости сапропеля в течение 10-12 часов.
Пример 1. Участок (Волгоградская обл.) загрязнен моторными смазками и сливаемыми маслами. Почва, на которой находится загрязненный участок, относится к типу темно-каштановой почвы. Исходное содержание нефтеуглеводородов составляет 7613 мг/100 г почвы. Тест на присутствие аэробных бактерий положителен (4·10 бактерий на 1 г почвы).
На загрязненный участок вносят удобрение, полученное смешиванием соломы с содержимым преджелудков жвачных животных (каныгой) в соотношении 3:1. Каныгу в солому вносят в естественном состоянии. Смесь увлажняют водой из расчета на 1 т смеси 8 т воды. Выдерживают в течение 4 дней. Удобрение вносят из расчета 4 т/га с одновременным безотвальным рыхлением на глубину 27-30 см. Через 5 дней на загрязненный участок вносят композицию, полученную путем компостирования сапропеля, навоза и незагрязненного грунта из расчета 45 т/га. Незагрязненный грунт относится к типу темно-каштановой почвы.
Через 2 дня после внесения композиции на загрязненный участок вносят водный раствор бактерий Rhodococcus sp.MFN из расчета 1 л/м2.
В результате проведенных исследований установлено, что:
- через 4 недели после внесения водного раствора бактерий содержание нефтеуглеводородов составило 3045 мг/100 г почвы;
- через 6 недель - 2283,9 мг/100 г почвы;
- через 8 недель - 837,43 мг/100 г почвы;
- через 9 недель - 532,91 мг/100 г почвы (7% от исходного содержания нефтеуглеводородов).
Затем на исследуемом участке проводят вспашку с оборотом пласта на глубину 25-27 см, выравнивание поверхности тяжелыми боронами и посев семян костреца безостого. Семена перед посевом замачивают в вымороженной жидкости сапропеля в течение 10 часов.
Всхожесть семян составила 78%. Остаточное количество углеводородов в почве через 5 месяцев после посева составило 482 мг/100 г почвы.
Пример 2. Участок (Волгоградская обл.) загрязнен моторными маслами и сырой нефтью в связи с аварийным разливом нефти. Почва, на которой находится загрязненный участок, относится к типу темно-каштановой почвы. Исходное содержание нефтеуглеводородов составляет 8340 мг/100 г почвы. Тест на присутствие аэробных бактерий отрицателен (стерильная почва).
Солому злаковых культур смешивают с содержанием преджелудков жвачных животных (каныгой) в соотношении 4:1. Каныгу в солому вносят в естественном виде. Смесь увлажняют водой из расчета 9 т воды на 1 тонну смеси. Выдерживают в течение 5 дней и вносят на загрязненный участок из расчета 4,5 т/га с одновременным безотвальным рыхлением на глубину 27-30 см. Через 7 дней на загрязненный участок вносят композицию, полученную путем компостирования сапропеля, навоза и незагрязненного грунта из расчета 55 т/га. Почва незагрязненного грунта относится к типу темно-каштановой почвы.
Через 3 дня после внесения композиции на загрязненный участок вносят водный раствор бактерий Rhodococcus sp.MFN из расчета 1 л/м2.
В результате проведенных исследований установлено, что:
- через 4 недели после внесения водного раствора бактерий содержание нефтеуглеводородов составило 5820 мг/100 г почвы;
- через 6 недель - 3336 мг/100 г почвы;
- через 8 недель - 1268 мг/100 г почвы;
- через 9 недель - 836 мг/100 г почвы (10% от исходного содержания нефтеуглеводородов);
- через 10 недель - 527 мг/100 г почвы (6% от исходного содержания нефтеуглеводородов).
Затем на исследуемом участке проводят вспашку с оборотом пласта на глубину 25-27 см, выравнивание поверхности тяжелыми боронами и посев семян костреца безостого. Семена перед посевом замачивают в вымороженной жидкости сапропеля в течение 12 часов.
Всхожесть семян составила 82%. Остаточное количество углеводородов в почве через 5 месяцев после посева составило 488 мг/100 г почвы.
Пример 3. Способ осуществляют аналогично примерам 1 и 2. Различия в типах почв. А именно, почва загрязненного участка относится к типу темно-каштановой почвы, а почва незагрязненного грунта для компостирования относится к типу светло-каштановой почвы. В результате исследований через 10 недель после внесения водного раствора нефтеразлагающих бактерий содержание нефтеуглеводородов составило 20% от их исходного содержания в начале опыта, а остаточное количество нефтеуглеводородов в почве через 5 месяцев после посева костреца безостого не позволило отнести почву в разряд незагрязненной, т.к. составляло 647 мг/100 г почвы.
В процессе промораживания сапропеля в зимний период в результате ослабления связей гуминовых веществ, имеющих низкую степень связанности, происходит частичная потеря гуминовых веществ с вымороженной жидкостью. В связи с этим целесообразно вымороженную жидкость собирать и использовать, например, для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. Сухой остаток вымороженной жидкости можно использовать, например, для внесения в почву в период посева семян. Это способствует повышению корневой массы растений и соответственно продуктивности.
Источники информации
1. Зволинский В.П., Черных Н.А. и др. Реабилитация загрязненного нефтью и нефтепродуктами почвенного покрова.
2. Патент США №3813316, кл. 195-28, 1974.
3. SU 250849, кл. С12N 1/20, 1968.
4. SU 1076446, кл. C12N 15/00, 1984.
5. RU 2127310, кл. C12N 1/20, 1999 - прототип.
6. Кирейчева Л.В., Хохлова О.Б. Сапропели: состав, свойства, применение. М., 1998, стр.7-31.
7. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв РФ. М.: Наука, 1996, стр.6-12.
8. Орлов Д.С., Рудакова И.П., Амосова Я.М. Изучение гуминовых кислот сапропеля на примере озера Глубокое // Геохимия, 1996, №2, стр.160-164.
Claims (4)
1. Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, предусматривающий двухкратное внесение удобрений на загрязненный участок, рыхление почвы и внесение водного раствора нефтеразлагающих бактерий, отличающийся тем, что в качестве удобрений используют бактериальное удобрение, полученное смешиванием отходов непродуктивной части растений, например соломы, с содержимым рубцов преджелудков жвачных животных (каныгой) в соотношении 3-4:1, увлажнением водой из расчета 8-9 т воды на 1 т смеси и выдерживанием в течение 4-5 дней при постоянной влажности смеси, бактериальное удобрение вносят из расчета 4-4,5 т/га одновременно с безотвальным рыхлением на глубину 25-30 см, повторное внесение удобрения проводят через 5-7 дней, а в качестве удобрения используют композицию, полученную путем компостирования сапропеля, навоза и незагрязненного грунта, в качестве нефтеразлагающих бактерий используют штамм бактерий Rhodococcus sp.MFN, выращенный (культивируемый) на питательной среде, в которой в качестве источника углерода используют углеводороды, идентифицированные на загрязненном участке, водный раствор нефтеразлагающих бактерий вносят через 2-3 дня после внесения композиции, после 2-2,5 месячного выдерживания проводят вспашку с оборотом пласта на глубину 25-27 см, выравнивание поверхности тяжелыми боронами и посев семян многолетних трав, причем водный раствор нефтеразлагающих бактерий Rhodococcus sp.MFN получают культивированием бактерий до концентрации суспензии 1-107 кл/мл, 5 мл суспензии разводят в 3 л воды и вносят из расчета 1 л водного раствора на 1 м2.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что почва загрязненного участка и незагрязненный грунт для компостирования относятся к одному типу почв.
3. Способ по п.1, отличающийся, тем, что соотношение компонентов для компостирования: сапропель, навоз и незагрязненный грунт составляет 11-13:6-7:1-2 соответственно.
4. Способ по пп.1 и 3 отличающийся тем, что композицию вносят из расчета 45-55 т/га.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006145927/13A RU2320429C1 (ru) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006145927/13A RU2320429C1 (ru) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2320429C1 true RU2320429C1 (ru) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006145927/13A RU2320429C1 (ru) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2320429C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557636C2 (ru) * | 2013-05-30 | 2015-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | Способ обезвреживания грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами и тяжелыми металлами и устройство для его осуществления |
-
2006
- 2006-12-22 RU RU2006145927/13A patent/RU2320429C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДЕМЬЯНЕНКО А.Ф. и др. Микробиологическая очистка грунтов от нефтепродуктов в закрытых реакторах изотермического типа. - Вестник ВНИИЖТ, 2005, №5. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557636C2 (ru) * | 2013-05-30 | 2015-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | Способ обезвреживания грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами и тяжелыми металлами и устройство для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109207413B (zh) | 一种高效石油降解复合菌剂及其制备方法与应用 | |
| EP2732026B1 (en) | Biological product for clearing of water, industrial wastewater and soil from chemicals, which are resistant to degradation and method for using the same | |
| CN104803721B (zh) | 一种油基钻井废弃物的生物堆肥处理方法 | |
| Sivkov et al. | Study of oil-contaminated soils phytotoxicity during bioremediation activities | |
| RU2403102C1 (ru) | Способ фиторемедиации грунта, загрязненного углеводородами (варианты) | |
| Stewart et al. | Potential contribution of native herbs and biological soil crusts to restoration of the biogeochemical nitrogen cycle in mining impacted sites in Northern Canada | |
| Strizhenok et al. | Assessment of the efficiency of using organic waste from the brewing industry for bioremediation of oil-contaminated soils | |
| CN105624076B (zh) | 耐酸反硝化的枯草芽孢杆菌及复合微生物菌剂和制备方法 | |
| Ruseva et al. | Assessment of the ecological state of haplic chernozem contaminated by oil, fuel oil and gasoline after remediation | |
| RU2421291C2 (ru) | Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
| Li et al. | Combination of artificial zeolite and microbial fertilizer to improve mining soils in an arid area of Inner Mongolia, China | |
| RU2320429C1 (ru) | Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
| RU2329633C1 (ru) | Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
| RU2499636C1 (ru) | Способ биоремедиации нефтезагрязненных почвогрунтов | |
| RU2616398C1 (ru) | Биоремедиант для проведения рекультивации загрязненных нефтью и/или нефтепродуктами почв | |
| CN108034625A (zh) | 一种含油污泥中石油烃类的降解菌株jn7及其应用 | |
| RU2564391C1 (ru) | Способ биопреобразования загрязненной почвы | |
| RU2176164C2 (ru) | Способ биологической ремедиации нефтезагрязненных почв | |
| RU2320430C1 (ru) | Способ биологической рекультивации переуплотненных почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
| Huntjens et al. | The degradation of oil in soil | |
| Jabbar et al. | Bioremediation of soil contaminated with diesel using biopile system | |
| Golani et al. | Bioremediation of Diesel Oil Contaminated Soil by a Novel Isolated Potential Oil Degrading Staphylococcus argenteus MG2 Bacteria Using Biostimulation Method | |
| RU2618699C1 (ru) | Способ биологической очистки почв, загрязненных нефтепродуктами | |
| Tleukeyeva et al. | Study of the properties of new strains of green microalgae cultivated on residual phosphorus-containing waters | |
| RU2637132C1 (ru) | Биопрепарат для очистки грунта от загрязнений нефтью и нефтепродуктами |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081223 |