Реферат
Дипломная работа 47 страниц, 2 рисунка, 3 таблицы, 50 источников.
НЕФТЬ, НЕФТЕПРОДУКТЫ, ПОЧВА, НЕФТЯНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ,РЕКУЛЬТИВАЦИЯ, БИОРЕМЕДИАЦИЯ, МИКРООРГАНИЗМЫ, ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ
Дипломная работа посвящена рассмотрению способоврекультивации нефтезагрязненных почв и грунтов с упором на подходыбиоремедиации.
Цель работы — рассмотрение методов испособов обезвреживания нефтезагрязненных субстратов.
Первая глава работы посвящена проблеме нефтяного загрязнения,где особое внимание уделено почвам, загрязненным нефтью и нефтепродуктами. Вовторой главе рассмотрены методы оценки нефтяного загрязнения почв. Методывосстановления нефтезагрязненных почвенных экосистем рассмотрены в третьейглаве. В ней показаны основные методы рекультивации нефтезагрязненных почв,особое внимание уделяется биоремедиации и исследованию по трансформации нефти впочве микробиологическим препаратом и дождевыми червями.
Содержание
Введение
1. Влияниенефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду
1.1Компоненты нефти и их действие
1.2 Нефтяное загрязнение почв
1.2.1Механические нарушения почвенного покрова
1.2.2Химическое загрязнение почв
1.2.3Влияние нефтяного загрязнения на микробиологические процессы в почве
2. Методыоценки нефтяного загрязнения почв
2.1 Нормирование загрязнения почв нефтьюи нефтепродуктами
2.2 Методы контроля
2.3 Методыбиоиндикации и биотестирования почв
3. Методывосстановления нефтезагрязненных почвенных экосистем
3.1Классификация методов рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
3.2 Основныеподходы и роль биоремедиации в восстановлении нефтезагрязненных почв
3.3Микроорганизмы-деструкторы нефти и нефтепродуктов
3.4Трансформация нефти в почве микробиологическим препаратом и дождевыми червями
3.5 Методырекультивации основанные на интенсификации процессов самоочищения
Заключение
Списокиспользованных источников
Введение
Нефть является одним из основныхфакторов мирового экономического развития в 20 веке и остается важнейшимэнергоресурсом на обозримое будущее. Относительно невысокие цены на нефть инефтепродукты при больших объемах их потребления, отсутствие адекватнойсоздаваемой угрозе политики по охране окружающей среды приводили к весьмазначительным потерям, последствиями которых явились загрязнения почв и грунтов.
Нефтяное загрязнение – как по масштабам, так и по токсичностипредставляет собой общепланетарную опасность. Нефть и нефтепродукты вызываютотравление, гибель организмов и деградацию почв. Естественное самоочищениеприродных объектов от нефтяного загрязнения — длительный процесс, особенно вусловиях Сибири, где долгое время сохраняется пониженный температурный режим.Поэтому исключительную актуальность приобретает проблема рекультивациинефтезагрязненных почв.
В настоящее время одной из наиболее перспективной технологииочистки нефтезагрязненных почв считается интродуцирование в почву различныхкомплексов микроорганизмов, отличающихся повышенной способностью кбиодеструкции тех или иных углеводородных компонентов нефти и нефтепродуктов.
В природных условиях биотрансформация нефти и нефтепродуктовосуществляется под воздействием комплекса самых различных групп организмов. Особоевнимание уделяется исследованиям по совместному влиянию представителей двухсмежных трофических уровней: микроорганизмов и дождевых червей наэлиминирование нефти в почве.
Целью дипломной работы является рассмотрениеметодов и способов обезвреживания нефтезагрязненных субстратов.
1. Влияние нефти и нефтепродуктов на окружающую природнуюсреду
Нефть, продукты ее переработки и газоконденсаты оказываютотрицательное воздействие на воздух, воду и почву. Предприятиятопливно-энергетического комплекса России, в том числе – по добыче ипереработке нефти, не смотря на снижение объемов производства, остаютсякрупнейшим в промышленности источником загрязнителей окружающей среды. На их долюприходится около 48% выбросов вредных веществ в атмосферу, 27% сбросазагрязненных сточных вод, свыше 30% твердых отходов и до 70% общего объемапарниковых газов (Абросимов, 2002).
По величине прогнозных ресурсов нефти и газа Восточная Сибирьотносится к числу потенциально наиболее благоприятных геологических объектов вматериковой части России. Основные разведанные запасы нефти – 83% — сосредоточены в Верхнечонском, газа – 79% — в Ковыктинском месторождениях.Разведанные запасы углеводородов в Иркутской области, от их прогнозной оценки,составляют всего: по нефти – 10,7%, по газу – 18,6% (Государственный доклад…, 2004).В последние годы для обеспечения северных поселков нефтью в качестве котельноготоплива, проводится опытно-промышленная эксплуатация ряда этих месторождений:Атовского газоконденсатного, Марковского, Ярактинского, Даниловского,Дулисминского нефтегазоконденсатных месторождений. Таким образом, для Иркутскойобласти проблема нефтяного загрязнения окружающей среды является весьмаактуальной.
Одна из серьезных глобальных проблем – загрязнение почвенногопокрова нефтью и нефтепродуктами. Решение проблемы очистки почвенного покроваот загрязнений нефтью, разработка новых и совершенствование существующих технологийвосстановления нефтезагрязненных земель, относится к числу приоритетных. Этапроблема коснулась и Иркутской области. По состоянию на 01.01.2004 года в Иркутскойобласти насчитывалось 27883 га нарушенных земель. Наибольшая доля нарушенныхземель приходится на районы и города с интенсивной добычей полезных ископаемых.В 2003 году рекультивировано 1850 гектаров нарушенных земель, что почти в 3раза больше, чем в предыдущем (Государственный доклад…, 2004).
Экологические проблемы начинаются уже на стадии добычинефтяного сырья и его поставки на предприятия. Наиболее характернымизагрязнителями окружающей среды являются углеводороды (44,9% от суммарноговыброса), оксид углерода (47,4%) и различные твердые вещества (4,3%). Не менееострые проблемы возникают при транспортировке нефти на нефтеперерабатывающиепредприятия. Нефть транспортируется по трубопроводам, подверженным коррозии,отложениям смол и парафинов внутри труб. Ежегодно происходит более 60 крупныхаварий и около 20 тыс. случаев, сопровождающихся значительными разливами нефти,попаданием ее в водоемы, гибелью людей, большими материальными потерями (Абросимов,2002).
1.1 Компоненты нефти и их действие
Нефть (тур. neft,от перс. нефт), горючая маслянистая жидкость, распространенная в осадочнойоболочке Земли; важнейшее полезное ископаемое. Сложная смесь алканов, некоторыхциклоалканов и аренов, а также кислородных, сернистых и азотистых соединений(Советский …, 1981).
Химический состав нефти зависит от района добычи и в среднемопределяется следующими данными: углерод (83-87%), водород (12-14%), азот,сера, кислород (1-2%, реже 3-6% за счет серы). Десятые и сотые доли процентасоставляют многочисленные микроэлементы, набор которых в любой нефти примерноодинаков.
К нефтепродуктам обычно относят различные углеводородныефракции, получаемые из нефтей. Основные компоненты нефтепродуктов –углеводороды. Наряду с углеводородами в нефтепродуктах, как и в нефтях, такжесодержатся соединения серы, азота и кислорода.
При нефтяном загрязнении тесно взаимодействуют три группыэкологических факторов: 1) уникальная многокомпонентность состава нефти,находящегося в процессе постоянного изменения; 2) гетерогенность состава иструктуры любой экосистемы, находящейся в процессе постоянного развития; 3)многообразие и изменчивость внешних факторов, под воздействием которыхнаходится экосистема: температура, давление, влажность, состояние атмосферы,гидросферы и т. д. (Восстановление…, 1988).
Вполне очевидно, что оценивать последствия загрязненияэкосистемы нефтью и намечать пути ликвидации этих последствий необходимо сучетом конкретного сочетания этих трех групп факторов.
В качестве эколого-геохимических характеристик основногосостава нефти приняты содержание легкой фракции (начало кипения 200 °С),метановых углеводородов (включая твердые парафины), циклических углеводородов,смол и асфальтенов, сернистых соединений (Восстановление…, 1988).
Легкая фракция нефти, куда входят наиболее простые построению низкомолекулярные метановые (алканы), нафтеновые (циклопарафины) иароматические углеводороды – наиболее подвижная часть нефти.
Большую часть легкой фракции составляют метановыеуглеводороды с числом углеводородных атомов от 5 до 11 (пектан, гексан, гептан,октан, нонан, декан, ундекан). Нормальные (неразветвленные) алканы составляют вэтой фракции 50-70%.
Метановые углеводороды легкой фракции, находясь в почвах,оказывают наркотическое и токсическое действие на живые организмы. Особеннобыстро действуют нормальные алканы с короткой углеводородной цепью,содержащиеся в основном в легких фракциях нефти. Эти углеводороды лучшерастворимы в воде, легко проникают в клетки организмов через мембраны,дезорганизуют цитоплазменные мембраны организма. Нормальные алканы, содержащиев цепочке менее 9 атомов углерода, большинством микроорганизмов неассимилируются, хотя могут быть окислены. Их токсичность ослабляется вприсутствии нетоксичного углеводорода, который уменьшает общую растворимостьалканов (Гриценко и др., 1997).
Многие исследователи отмечают сильное токсическое действиелегкой фракции на микробные сообщества и почвенных животных. Легкая фракция,мигрируя по почвенному профилю и водоносным горизонтам, расширяет, иногдазначительно, ореол первоначального загрязнения. На поверхности эта фракция впервую очередь подвергается физико-химическим процессам разложения, входящие вее состав углеводороды наиболее быстро перерабатываются микроорганизмами(Восстановление…, 1988).
С содержанием легкой фракции коррелируют другиехарактеристики нефти: углеводородный состав, количество смол и асфальтенов. Суменьшением содержания легкой фракции ее токсичность снижается, но возрастаеттоксичность ароматических соединений, относительное содержание которых растет.
Значительная часть легкой фракции нефти разлагается иулетучивается еще на поверхности почвы или смывается водными потоками. Путемиспарения из почвы удаляется от 20 до 40% легкой фракции (Восстановление…,1988).
В нефтях, богатых легкой фракцией, существенную роль играютболее высокомолекулярные метановые углеводороды (С12 – С27), состоящие изнормальных алканов и изоалканов. Метановые углеводороды во фракции, кипящейвыше 200 ºС, практически нерастворимы в воде. Их токсичность выраженагораздо слабее, чем у более низкомолекулярных структур.
Содержание твердых метановых углеводородов (парафина) в нефти(от очень малых количеств до 15-20%) – важная характеристика при изучениинефтяных разливов на почвах. Твердый парафин не токсичен для живых организмов,но вследствие высоких температур застывания (+18 ºС и выше) ирастворимости нефти (+40 ºС) в условиях земной поверхности он переходит втвердое состояние, лишая нефть подвижности. Твердые парафины, выделенные изнефти и очищенные, с успехом применяются в медицине (Восстановление…, 1988).
Твердый парафин очень трудно разрушается, с трудом окисляетсяна воздухе. Он надолго может «запечатать» все поры почвенного покрова, лишивпочву свободного влагообмена и «дыхания». Это, в свою очередь, приводит кполной деградации биоценоза.
К циклическим углеводородам в составе нефти относятсянафтеновые (циклоалканы) и ароматические (арены).
Циклоалканы – это кольца из радикалов СН2, с насыщеннымисвязями. Часто в одном или нескольких радикалах вместо одного атома водородаприсоединена цепочка алкана разной длины. Общее содержание нафтеновыхуглеводородов в нефти изменяется от 35 до 60%, в некоторых случаях составляяменьше или больше приведенных крайних значений (Петров, 1984).
О токсичности нафтеновых углеводородов сведений почти неимеется. Циклические углеводороды с насыщенными связями окисляются очень трудно.Биодеградацию циклоалканов затрудняет их малая растворимость и отсутствиефункциональных групп (Восстановление…, 1988).
Ароматические углеводороды – наиболее токсичные компонентынефти. В концентрации всего 1% в воде они убивают все водные растения; нефть,содержащая 38% ароматических углеводородов, значительно угнетает рост высшихрастений. С увеличением ароматичности нефти увеличивается ее гербициднаяактивность. Содержание ароматических углеводородов в нефти изменяется от 5 до55%, чаще всего от 20 до 40%. Основную массу ароматических структур составляютмоноядерные углеводороды – гомологи бензола. Полициклические ароматическиеуглеводороды, т. е. углеводороды, состоящие из двух и более ароматическихколец, содержатся в нефти в количестве от 1 до 4% (Восстановление…, 1988).
Бензол и его гомологи оказывают более быстрое токсическоедействие на организм, чем полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).Последние действуют медленнее, но более длительное время, являясь хроническимитоксикантами. Ароматические углеводороды трудно поддаются разрушению. Обычно ониокисляются микроорганизмами (Шилина, 1985).
Смолы и асфальтены относятся к высокомолекулярнымнеуглеводородным компонентам нефти. В составе нефти они играют исключительноважную роль, определяя во многом ее физические свойства и химическуюактивность. Структурный каркас смол и асфальтенов составляютвысококонденсированные полициклические ароматические структуры, состоящие издесятков колец, соединенных между собой гетероатомными структурами, содержащимисеру, кислород, азот. Смолы – вязкие мазеподобные вещества, асфальтены –твердые вещества, нерастворимые в низкомолекулярных углеводородах.Относительная молекулярная масса смол – 500-1200, асфальтенов – 1200-3000 (Панови др., 1986).
По содержанию смол и асфальтенов нефти разделяются намалосмолистые (от 1-2 до 10% смол и асфальтенов), смолистые (10-20%),высокосмолистые (23-40%). Доля асфальтенов в смолисто-асфальтеновых веществахсоставляет: в малосмолис-той нефти -7-10, в смолистой – 15-26, высокосмолистой– 17-40% (Гриценко и др., 1997).
Смолы и асфальтены содержат основную часть микроэлементовнефти, в том числе почти все металлы. Общее содержание микроэлементов в нефти –сотые, десятые доли процента.
Смолистые вещества очень чувствительны к элементарномукислороду и активно присоединяют его. На воздухе смолистая нефть быстрогустеет, теряет подвижность. Если нефть просачивается сверху, еесмолисто-асфальтеновые компоненты сорбируются в основном в верхнем, гумусовомгоризонте, иногда прочно цементируя его. При этом уменьшается поровоепространство почвы. Смолисто-асфальтеновые компоненты гидрофобны. Обволакиваякорни растений, они резко ухудшают поступление к ним влаги, в результате чегорастения засыхают. Эти вещества малодоступны микроорганизмам, процесс ихметаболизма идет медленно, иногда десятки лет. Токсическое же влияние оказываютнекоторые тяжелые металлы в составе смол и асфальтенов. Последние малодоступнымикроорганизмам и обычно остаются в почвах в виде прочного органно-минеральногокомплекса (Восстановление…, 1988).
Из различных соединений серы в нефти наиболее частообнаруживаются сероводород, меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, свободная сера.Сернистые соединения оказывают вредное влияние на живые организмы. Особенносильным токсическим действием обладают сероводород и меркаптаны.
1.2 Нефтяное загрязнение почв
При освоении, обустройстве и эксплуатации месторождений нефтии газа в значительной мере изменяется природный ландшафт и идет интенсивноезагрязнение земель.
Почвенный покров – основной элемент ландшафта – первымпринимает на себя «экологический удар». В связи с механическим нарушением инередко химическим загрязнением происходит постепенная деградация почв, котораястала одной из основных экологических проблем нефтегазового комплекса.
Наибольший ущерб природе наносят аварии на магистральныхнефте- и газопроводах. Так, при одном порыве нефтепровода выбрасывается всреднем 2 т нефти, что выводит из строя 1000 м³ земли, а в результатеаварии на газоконденсатопроводе на землю в среднем попадает не менее 2 млн.т/год нефтепродуктов (Гриценко и др., 1997).
Нефть, попадая в почву, вызывает значительные, поройнеобратимые изменения ее свойств – образование битуминозных солончаков,гудронизацию, цементацию и т. д. Эти изменения влекут за собой ухудшениесостояния растительности и биопродуктивности земель. В результате нарушенияпочвенного покрова и растительности усиливаются нежелательные природныепроцессы – эрозия почв, деградация, криогенез.
Проблема деградации почв требует от компетентных отраслевыхслужб принятия незамедлительных мер, поскольку с почвами связана биологическаяпродуктивность всего ландшафта.
Деградация почв возникает в результате разных природных иантропогенных причин, принимая формы химического загрязнения, опустынивания,заболачивания и т.д. Антропогенная деградация является либо непосредственнымрезультатом залповой техногенной нагрузки (механическая, химическая), либосвязана с природными гипергенными или почвообразовательными процессами.
В результате формируются отдельные сочетания неблагоприятныхпочвенных свойств, и происходит снижение биологической продуктивностиландшафтов.
1.2.1 Механические нарушения почвенного покрова
Механическое нарушение почв наблюдается на всех объектахнефтяной и газовой отрасли и связано со строительными (возведение буровыхустановок, устьевого оборудования, прокладка трубопроводов, строительствопромышленных корпусов, жилых поселков и коммуникаций) и рекультивационными(снятие плодородного слоя, засыпка траншей, планировка амбаров и пр.) работами.Эта разновидность техногенного воздействия на почвы свойственна промышленномуосвоению природной среды вообще и не является специфической для нефтегазовогокомплекса. Масштабы нарушений почвенного покрова, вызванных механическимвоздействием, зависят, с одной стороны, от размера и назначения возводимыхсооружений, а с другой – от ранимости природной среды в разных биогеоценозах.
Снятие плодородных горизонтов почвы имеет два основныхследствия. Во-первых, кардинально изменяются почвенные свойства (физические,химические, биологическая активность). Во-вторых, развиваются несвойственныененарушенному почвенному покрову гипергенные процессы (водная и ветроваяэрозия, заболачивание, деградация болот и др.) либо интенсивность этихпроцессов возрастает (Трофимов и др., 1979).
При механическом разрушении почвенного профиля, как правило,происходит частичное или полное уничтожение гумусоаккумулятивных горизонтов,определяющих актуальное плодородие, перемешивание материала разных горизонтов,выполняющих в ненарушенном ландшафте самостоятельную экологическую функцию,внедрение подстилающих пород с неблагоприятными физическими свойствами и низкимпотенциальным плодородием.
Так, в результате исследований в районе подземного хранилищагаза установлено, что на его территории почвенный слой характеризуетсяпониженным содержанием гумуса, азота, низкой суммой обменных оснований посравнению с аналогичными показателями фоновых почв (Сидорова и др., 1994).
1.2.2 Химическоезагрязнение почв
Основные причины химического загрязнения почв на объектахнефтегазовой отрасли следующие (Панов и др., 1986):
— на нефтегазодобывающих предприятиях: возникновение газовыхи нефтяных фонтанов, самовозгорание газа, выбросы подземныхвысокоминерализированных вод, сброс загрязненных сточных вод на рельеф, разливбуровой жидкости, ликвидация амбаров, разлив метанола, поступающего отустановки регенерации, складирование шламообразных отходов, диффузная миграциягаза, излив пластовой смеси, выброс продуктов сгорания топлива и т. д;
— на нефте- и газотранспортных предприятиях: разливуглеводородного конденсата, ингибиторов коррозии, газопроводов, разливтурбинного топлива, метанола, органических кислот, поверхностно-активныхвеществ (ПАВ), смазочных компрессорных масел;
— на нефтегазоперерабатывающих предприятиях: разлив и утечкиконденсата и смазочных масел, а также химреагентов (метанола, диэтиленгликоля,диэтаноламина и др.).
Таким образом, основными загрязнителями почв в нефтяной игазовой отраслях являются: жидкости (нефтяные углеводороды, минерализованныепластовые воды, химреагенты, буровые растворы); газы (попутный и природный гази продукты его сгорания); твердые вещества (шламы, серная пыль в районахпредприятия переработки сернистого углеводородного сырья).
Химическое загрязнение почвы негативно влияет на еефизические, химические, ионообменные свойства и биологическую активность (Панови др., 1986).
Показатели изменения этих свойств почвы целесообразноиспользовать в качестве признаков ее деградации. Это особенно актуально дляобъектов нефтегазового комплекса, так как в данном случае задача определенияПДК усложняется многокомпонентностью большинства загрязнителей почвы (Панов идр., 1986).
1.3 Влияние нефтяного загрязнения на микробиологическиепроцессы в почве
Процесс естественногофракционирования и разложения нефти начинается с момента ее поступления наповерхность почвы. Выделяют три наиболее общих этапа трансформации нефти впочвах (Исмаилов и др., 1988):
1) физико-химическое и частично микробиологическоеразложение алифатических углеводородов;
2) микробиологическое разрушение главнымобразом низкомолекулярных структур разных классов, новообразование смолистыхвеществ;
3) трансформация высокомолекулярных соединений;смол, асфальтенов, полициклических углеводородов.
Длительность всего процессатрансформации нефти в разных почвенно-климатических зонах различна: отнескольких месяцев до нескольких десятков лет (Бочарникова, 1990).
Загрязнение нефтью оказываетотрицательное воздействие на химические, физические и биологические свойствапочв. Под влиянием нефти и ее компонентов изменяется численностьмикроорганизмов основных физиологических групп, ухудшаются агрофизические,агрохимические свойства почвы, снижаются активностьокислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, обеспеченностьпочвы подвижными формами азота и фосфора.
На разложение нефти в почве решающимобразом влияет функциональная активность комплекса почвенных микроорганизмов,обеспечивающих полную минерализацию нефти и нефтепродуктов до углекислого газаи воды. На первой стадии изменение почвенной биоты характеризуется массовойгибелью мезо- и микрофауны; на второй стадии – «бумом» микробиологическойактивности специализированных микроорганизмов и последующей постепеннойэволюцией биоценоза, коррелирующей с постоянно изменяющейся геохимическойситуацией в почве (Логинов и др., 2000).
В работе Н. А. Киреевой показанатоксичность ароматических углеводородов для микроорганизмов почвы и ихнегативное воздействие на ферментативную активность. Наиболее чувствительными кзагрязнению ароматическими углеводородами являются нитрифицирующие ицеллюлозоразрушающие микроорганизмы, которые могут служить индикаторамизагрязнения почв (Киреева, 1995).
Загрязнение нефтью существенноизменяет комплекс почвенных актиномицетов, снижая их численность и обедняявидовой состав. Кроме того, в загрязненной нефтью почве возрастает числофитопатогенных и фитотоксичных видов микроскопических грибов. Развитиефитотоксичных форм грибов может усилить отрицательное воздействие на почвунефтяного загрязнения (Киреева, 1996).
Показано, что загрязнение нефтью приводит к существенному (надва порядка) снижению численности гетеротрофной части микробного комплекса,отмеченного на начальных этапах воздействия нефти. Через три месяца происходитвосстановление численности гетеротрофов (Сидоров и др., 1997).
Первоначально, в интервале концентраций нефти соответствующихзоне гомеостаза (до 1 мл/кг), она не оказывает существенного влияния напочвенную микробиоту, выступает как биологический стимулятор. Более высокиедозы (зона стресса 1-30 мл/кг) приводят к необратимым измененияммикробиологических свойств почвы, а в дальнейшем, — к нарушению её водно-воздушного режима.Затем, в зоне резистентности, она становится основным трофическим субстратомдля углеводородокисляющих микроорганизмов, одновременно угнетая жизнедеятель-ность других гетеротрофныхмикроорганизмов, растений и животных. Наконец, при ещё больших дозах, в зонерепрессии, нефть выступает как ингибитор биологической активности почвы (Левин и др., 1995).
Изменения микробиологических параметров почвы первымирассматриваются как значимые экологические нарушения. Они зафиксированы приконцентрациях нефти более 1-5 мл/кг в зависимости от типа почвы.
2. Методы оценки нефтяного загрязнения почв
2.1 Нормирование загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами
Выработка методологии борьбы с загрязнением окружающей средынефтью и нефтепродуктами крайне сложное дело. Реакция почв на загрязнениенефтью, их чувствительность к этим загрязнителям отличаются в разных почвенныхзонах, также в пределах сопряженных ландшафтов.
Предельно допустимые концентрации нефтяных загрязнений впочвах зависят от вида нефтепродуктов (НП) и составляет для почвы 0,1 мг/кг. ОднакоПДК суммарного содержания нефтепродуктов в почве не стандартизовано;установлены ПДК для некоторых видов нефтепродуктов: бензол – 0,3 мг/кг, толуол –0,3 мг/кг, ксилол – 0,3 мг/кг (Саксонов и др., 2005).
Минимальный уровень содержания нефтепродуктов в почвах игрунтах, выше которого наступает ухудшение качества природной среды,рассматривается как верхний безопасный уровень концентрации (ВБУК) (Пиковский,1993). ВБУК нефтепродуктов в почвах зависит от сочетания многих факторов, такихкак тип, состав и свойства почв и грунтов, климатические условия, составнефтепродуктов, тип растительности, тип землепользования и др. Эти нормы должныразличаться в зависимости от климатических условий и типов почвообразования.
Верхний безопасный уровень концентрации НП в почвах можнопринять за ориентировочный уровень допустимой концентрации (ОДК) в почвах.Ориентировочным допустимым уровнем загрязнения почвы НП предлагается считатьнижний допустимый уровень загрязнения, при котором в данных природных условияхпочва в течение одного года восстановит свою продуктивность, а негативные последствиядля почвенного биоценоза могут быть самопроизвольно ликвидированы. Такая оценкаОДК как общесанитарного показателя может быть дана для верхнегогумусо-аккумулятивного горизонта почв (примерно до глубины 20-30 см) (Саксонови др., 2005).
Вполне очевидно, что ОДК нефти и НП в почве не может бытьединым для всех типов почв и природных зон. Он зависит от факторов,определяющих влияние вещества на свойства почв и растений, от потенциаласамоочищения почв, от данного вида загрязнения. Главные из таких факторов –химический состав загрязняющего вещества, свойства и состав почв,физико-географические (главным образом, климатические) условия даннойтерритории (Пиковский, 2003).
В обзоре МакДжила (McGill, 1977) приводятся данные исследователей из разных стран по установлениюбезопасных пределов содержания нефти и НП в почвах. Эти оценки существеннорасходятся по причине резко различных климатических и почвенных условий техрайонов, где проводились эксперименты.
На основе сообщения мирового опыта и данных экспериментовМакДжилом составлена таблица ориентировочных нормативов содержания НП в почвах,подлежащих рекультивации (таблица 2.1).
Таблица 2.1 — Относительная степень нарушенности почв,содержащих различные количества нефтиСтепень нарушенности
Содержание нефти в почве,
мг/кг сухой почвы От легкой до умеренной: в отсутствие каких-либо специальных мер отмечается некоторое временное ослабление роста растительности 5000-20000 От умеренной до высокой: нормально развиваться способны лишь некоторые виды растений; восстановление почв возможно в течение трех лет; без рекультивации восстановление потре-бует в 2-3 раза больше времени 20000-50000 От высокой до очень высокой: нефть фронтально пропитывает почву на глу-бину 10 см; лишь немногие растения выживают; при рациональной рекульти-вации восстановление почвы займет 20 и более лет Свыше 50000
2.2 Методы контроля
При количественныхоценках уровня нефтяных загрязнений наибольшее распространение получили методыинфракрасной спектрофотометрии, ультрафиолетовой люминесценции, газовой игазожидкостной хроматографии.
ИК-спектроскопия. Всеорганические вещества имеют в инфракрасном диапазоне свои индивидуальныеспектры поглощения. Положение полос поглощения в ИК-спектрах веществхарактеризуется длиной волны l, нм (мкм) (Митчелл и др., 1980). ДляИК-анализа углеводородов используют диапазон от 0,7 до 25 мкм, который обычноподразделяют на три области: ближнюю – 0,7-2,5 мкм, область основных частот –2,6-6 мкм, дальнюю – 6-25 мкм.
Ближняя ИК-область дляаналитических определений в технологических и экологических целях в нашейстране в отличие от многих развитых стран практически не осваивается.
Наиболее широкоиспользуется область основных частот. Нормативные документы по анализусуммарного загрязнения окружающей среды нефтепродуктами с ИК-спектроскопическимокончанием регламентируют проведение измерений в интервале длин волн 3,3-3,5мкм. Стандартная смесь, содержащая 37,5% изооктана, 37,5% цетана, 25% бензола,предназначена для калибровки приборов в этой области (Проскуряков, 1995).
Дальняя ИК-областьиспользуется в основном для идентификации источника загрязнения, а также дляопределения типов нефтей по показателю ароматизированности и дляструктурно-группового анализа (Проскуряков, 1995).
Пробоподготовка дляИК-детектирования не вызывает сложностей. Анализ требует малого количествавещества любой молекулярной массы в любом агрегатном состоянии. После анализавещество остается неизменным (Саксонов и др., 2005). Принципиально новым шагомявилось создание лабораторных Ик-спектрометров на основе Фурье-преобразования. Большинствоотечественных нефтепродуктов проводят измерение концентраций нефтяныхзагрязнений на одной длине волны. Следует выделить прибор ИКАН-1, в которомпредусмотрена возможность установки любой длины волны в диапазоне от 1,85 до3,5 мкм с индикацией ее значения на цифровом табло. Это дает принципиальноновую возможность проводить анализ многокомпонентных смесей на несколькихдлинах волн.
Существующиелюминесцентные методы оценки нефтяного загрязнения характеризуются высокойэкспрессностью и чувствительностью. Они позволяют определять микроэлементы, атакже суммарное содержание загрязняющих органических веществ и индивидуальныхорганических соединений.
Приборы длялюминесцентного анализа могут быть разделены на две группы: флуориметры испектрофлуориметры. В флуориметрах используют светофильтры, а вспетрофлуориметрах – дифракционные решётки.
В нашей страненаибольшее распространение получил люминесцентно-фотометрический анализатор «Флюорат-0,2».В этом приборе источником возбуждения люминесценции служит газоразрядная лампа(для измерения нефтепродуктов — ксеноновая). Несмотря на высокуючувствительность люминесцентного метода, при использовании приборов типа«Флюорат-0,2» для измерения суммарного содержания НП возникает проблемакалибровки прибора по стандартному раствору, что необходимо для получениядостоверных данных. Однако, до настоящего времени такой стандартный раствор длялюминесцентных методов отсутствует. Стандартный раствор изооктан – цетан — бензол, используемый для ИК-спектрометрии, изготавливается на четырёххлористомуглероде, который поглощает в рабочей области флуориметра, поэтому калибровкупроводят по какому-либо известному НП, например маслу Т-22 (Саксонов и др., 2005).В результате при измерениях «тяжёлых» НП (мазут и прочие) прибор может датьпогрешность до 40-50%, а при определении «лёгких» НП (бензин и прочее)результаты измерений концентрации могут быть занижены в несколько раз. Следуетотметить, что в европейских странах ультрафиолетовые методы анализа применяютсямало (Берне и др., 1997).
Наиболее перспективнымидля мониторинга нефтепродуктов с одновременной идентификацией и расшифровкойхимического состава являются методы газовой, газожидкостной или высокоэффективнойжидкостной хроматографии. Наиболее распространён газохроматографический метод,особенно в сочетании с ИК-спектрометрией, позволяющий определять индивидуальныекомпоненты в смеси нефтепродуктов, что делает этот метод анализа незаменимымпри установлении источника загрязнения почв, идентификации веществ нефтяногопроисхождения в процессе биодеградации, при исследовании процессов разрушениянефтепродуктов.
Однако при выполнениимассовых анализов его использование ограничено низкой производительностью ивысокой стоимостью аналитических работ.
В основе всехпредложенных методов лежит извлечение нефти и нефтепродуктов из проборганическими растворителями. Почва является очень трудным объектом анализа,поскольку её органическая часть довольно сложна и разнообразна по составу. В любойпочве содержится от 1% до 15% органических веществ в зависимости от типа почвы.Гумус составляет 85-90% от общего количества органического вещества почвы.Кроме этого, в почве содержатся и неспецифические вещества: жиры, углеводы(целлюлоза, пектины, пентозаны, маннаны и т.д.), протеины, белки, аминокислоты,амиды, лигнины, дубильные вещества, терпены, смолы и т.п. Таким образом, привыборе растворителя необходимо учитывать сложный химический состав, какопределяемого вещества – нефтепродукта, так и исследуемого объекта – почвы (Почвенно-экологический…,1994).
Многие авторы отдаютпредпочтение гексану. Химические свойства гексана благоприятны дляколичественного извлечения нефтепродуктов из почвы. Этот растворительиспользуют для разработки ускоренных вариантов метода оценки степенизагрязнения почв нефтью. Данная методика определения нефти и НП в почвеоснована на их экстракции из почвы при конденсации кипящего гексана в аппаратеСокстек.
Содержание нефтепродуктовв экстрактах определяют гравиметрическим методом после отгонки растворителя. Вмодельных опытах была изучена полнота экстракции нефти в зависимости от временивзаимодействия нефти и почвы. Установлено, что даже в первый день последобавления гексан извлекает всего 60-75% внесённого количества. Со временемстепень извлечения имеет тенденцию к снижению (Почвенно-экологический…, 1994).
По результатамхроматографического исследования анализа гексанового экстракта было показано,что гексан не извлекает гуминовые кислоты и другие неспецифические веществапочв. В тоже время гексан растворяет все группы углеводородов, за исключениемасфальтенов и высокомолекулярных смол, содержание которых в нефтепродуктахобычно не превышает 2% (Почвенно-экологический…, 1994).
К настоящему временисоздано множество методик и приборов для экологического мониторинга нефтей инефтепродуктов. Однако вопрос о разработке наиболее оптимальных методов их определенияи идентификации нельзя считать закрытым, поскольку у каждого метода есть своипреимущества и недостатки. К тому же, само понятие «нефтепродукт» весьмарасплывчато, особенно с учётом непостоянства и разнообразия состава нефтей инефтепродуктов. Необходим мониторинг нефтепродуктов с одновременнойидентификацией и расшифровкой его химического состава.
нефтяное загрязнениепочва биоремедиация
2.3 Методы биоиндикации и биотестирования почв
Биодиагностика антропогенных изменений относится кэкспрессным методам анализа и, кроме того, дает комплексную оценкуэкологического состояния почвы. Существует множество биологических показателей,с помощью которых оценивается состояние почв. Наиболее важными являютсяинтегральные показатели биологической активности: токсичность, «дыхание»,количество свободных аминокислот и белков. Интенсивность дыхания почвы являетсяисключительно вариабельной величиной и зависит от большого количества факторов(температурного режима, влажности, состояния фитоценоза и др.). Для оценкиэкологического влияния загрязнений необходимо проводить сравнение данных,полученных на разных участках в максимально близких условиях. Информативнымиявляются и другие показатели, например, ферментативная активность.
Попадание нефти и нефтепродуктов в почву приводит к изменениюактивности основных почвенных ферментов, что влияет на обмен азота, фосфора,углерода и серы (Киреева, Новоселова и др., 2001). Устойчивые изменения вактивности некоторых почвенных ферментов могут использоваться в качестведиагностических показателей загрязнения почв нефтью. Удобна для этой целигруппа ферментов, объединяемых под общим названием почвенные уреазы. Во-первых,они меньше подвержены воздействию других экологических факторов и, во-вторых,прослеживается четкая зависимость их активности от степени загрязнения почв(Киреева, Водопьянов и др., 2001).
Применение микроорганизмов для оценки интегральнойтоксичности почвы и создание на их основе комплексной системы чувствительных,достоверных и экономичных биотестов является перспективной областьюисследований. Многие физиологические группы почвенных микроорганизмов проявляютчувствительность по отношению к нефтяным углеводородам.
Общая численность микроорганизмов, как правило, достаточночетко отражает микробиологическую активность почвы, скорость разложенияорганических веществ и круговорота минеральных элементов. На основании данногопоказателя можно не только судить о степени загрязненности почвы нефтью, но и оее потенциальной способности к восстановлению, а также о процессах разложениянефти в естественных природных условиях и при рекультивации загрязненных почв (Киреева,1995).
Нефтяное загрязнение может также способствовать накоплению впочве микроскопических грибов, вызывающих заболевания растений и фитотоксины(Киреева, Кузяхметов и др., 2003). Последнее обстоятельство играет немаловажнуюроль при разработке мероприятий по фитомелиорации нефтезагрязненных земель.
Непосредственное воздействие нефти на растительный покров втом, что замедляется рост растений, нарушаются функции фотосинтеза и дыхания,отмечаются различные морфологические нарушения, сильно страдают корневаясистема, листья, стебли и репродуктивные органы. Оперативную информацию о фитотоксичностизагрязненной почвы можно получить, используя в качестве тест-объектов семена ипроростки растений. Для удобства постановки тестов на токсичность семенаподбирают по размерам и скорости их прорастания. Часто используют семенаредиса, кресс-салата, кукурузы, зерновых. В качестве тест-функции выступаютпоказатели всхожести семян, дружности и времени появления всходов, скоростиудлинения проростков, последний из которых считается наиболее чувствительным.
В природных экосистемах почвенные беспозвоночные широкоиспользуются для мониторинга на уровне комплекса видов (Трублаевич, Семенова,1997).
Набор тест-объектов из семян растений, микроорганизмов,почвенных беспозвоночных и ферментов можно использовать как в полном объеме,так и частично, в зависимости от целевого назначения исследований и степенинефтяного загрязнения почвы. Если пробы с почвенными ногохвостками и активностьферментов дают хорошую количественную характеристику токсичности почвы принизкой и средней степени ее загрязнения, то микробиологические тесты удобны дляописания состояния сильнозагрязненных высокотоксичных почв (Киреева, 1995).
3. Методы восстановления нефтезагрязненных почвенныхэкосистем
Нефтяное загрязнение отличается от многих другихантропогенных воздействий тем, что оно дает не постепенную, а, как правило,«залповую» нагрузку на среду, вызывая быструю ответную реакцию. При оценкепоследствий такого загрязнения не всегда можно сказать, вернется ли экосистемак устойчивому состоянию или будет необратимо деградировать. Во всехмероприятиях, связанных с ликвидацией последствий загрязнения, свосстановлением нарушенных земель, необходимо исходить из главного принципа: ненанести экосистеме больший вред, чем тот, который уже нанесен при загрязнении.Суть восстановления загрязненных экосистем – максимальная мобилизациявнутренних ресурсов экосистемы на восстановление своих первоначальных функций.Самовосстановление и рекультивация представляют собой неразрывныйбиогеохимический процесс.
Естественное самоочищение природных объектов от нефтяногозагрязнения — длительный процесс, особенно в условиях Сибири, где долгое время сохраняетсяпониженный температурный режим. В связи с этим, разработка способов очисткипочвы от загрязнения углеводородами нефти – одна из важнейших задач при решениипроблемы снижения антропогенного воздействия на окружающую среду.
3.1 Классификацияметодов рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
Рекультивация земель – это комплекс мероприятий, направленныхна восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных изагрязненных земель. Задача рекультивации – снизить содержание нефтепродуктов инаходящихся с ними других токсичных веществ до безопасного уровня, восстановитьпродуктивность земель, утерянную в результате загрязнения (Реймерс, 1990). Внастоящее время разработан ряд методов ликвидации нефтяных загрязнений почвы,включающие механические, физико-химические, биологические методы (таблица 3.1).
Таблица 3.1 — Методыликвидации нефтяных загрязнений почвы (Колесниченко, 2004).Методы Способы ликвидации Особенности применения Механи-ческие Обвалка загрязнения, откачка нефти в ёмкости Первичные мероприятия при крупных разливах при наличии соответствующей техники и резервуаров (проблема очистки почвы при просачивании нефти в грунт не решается) Замена почвы Вывоз почвы на свалку для естественного разложения Физико-химические Сжигание Экстренная мера при угрозе прорыва нефти в водные источники. В зависимости от типа нефти и нефтепродукта уничтожается от 50 до 70% разлива, остальная часть просачивается в почву. Из-за недостаточно высокой температуры в атмосферу попадают продукты возгонки и неполного окисления нефти; землю после сжигания необходимо вывозить на свалку Предотвращение возгорания При разливе легковоспламеняющихся продуктов в цехах, жилых кварталах, на автомагистралях, где возгорание опаснее загрязнения почвы; изолируют разлив сверху противопожарными пенами или засыпают сорбентами Промывка почвы Проводится в промывных барабанах с применением ПАВ, промывные воды отстаиваются в гидроизолированных прудах или ёмкостях, где впоследствии проводятся их разделение и очистка Дренирование почвы Разновидность промывки почвы на месте с помощью дренажных систем; может сочетаться с использованием нефтеразлагающих бактерий Экстракция растворителями Обычно проводится в промывных барабанах летучими растворителями с последующей отгонкой их остатков паром Сорбция Разливы на сравнительно твёрдой поверхности (асфальт, бетон, утрамбованный грунт) засыпают сорбентами для поглощения нефтепродукта и снижения пожароопасности при разливе легковоспламеняющихся продуктов Термическая десорбция Проводится редко при наличии соответствующего оборудования, позволяет получать полезные продукты вплоть до мазутных фракций Биологические Биоремедиация Применяют нефтеразрушающие микроорганизмы. Необходима запашка культуры в почву. Периодические подкормки растворами удобрений, ограничение по глубине обработки, температуре почвы (выше 15ºС), процесс занимает 2-3 сезона Фиторемедиация Устранение остатков нефти путём высева нефтестойких трав (клевер ползучий, щавель, осока и др.), активизирующих почвенную микрофлору, является окончательной стадией рекультивации загрязнённых почв
До недавнего времени наиболее распространенным и дешевымметодом ликвидации нефтяного загрязнения было простое сжигание. Этот способнеэффективен и вреден по двум причинам: 1) сжигание возможно, если нефть лежитна поверхности густым слоем или собрана в накопители, пропитанные ею почва илигрунт гореть не будут; 2) на месте сожженных нефтепродуктов продуктивностьпочв, как правило, не восстанавливается, а среди продуктов сгорания, остающихсяна месте или рассеянных в окружающей среде, появляется много токсичных, вчастности канцерогенных веществ (Гриценко, Акопова, 1997).
Очистка почв и грунтов в специальных установках путемпиролиза или экстракции паром дорогостояща и малоэффективна для больших объемовгрунта. Требуются большие земляные работы, в результате чего нарушаетсяестественный ландшафт, а после термической обработки в очищенной почве могутостаться новообразованные полициклические ароматические углеводороды – источникканцерогенной опасности (Пиковский, 1993).
Землевание замедляет процессы разложения нефтяныхуглеводородов, приводит к образованию внутрипочвенных потоков нефти, пластовойжидкости и загрязнению грунтовых вод. Складирование загрязненной почвы создаеточаги вторичного загрязнения.
Качественное удаление нефтяных загрязнителей при высокихуровнях загрязнения зачастую не обходится без применения различного родасорбентов. Среди возможного сырья для производства сорбентов наиболеепривлекательными являются естественное органическое сырье и отходы производстварастительного происхождения. К такому сырью относятся торф, сапропели, отходыпереработки сельскохозяйственных культур и др. На базе такого сырьяразработаны, например, такие сорбенты, как «Сорбест», «РС», «Лессорб» и др. (Колесниченко,2004).
Существует технология очистки почв и грунтовых вод путемпромывания их поверхностно-активными веществами. Этим способом можно удалить до86% нефти и нефтепродуктов. Применять его в широких масштабах вряд лицелесообразно, так как поверхностно-активные вещества сами загрязняют среду ипоявится проблема их сбора и утилизации (Пиковский, 1993).
3.2 Основные подходы и роль биоремедиации в восстановлениинефтезагрязненных почв
Существующие механические, термические и физико-химическиеметоды очистки почв от нефтяных загрязнений дорогостоящи и эффективны толькопри определенном уровне загрязнения (как правило, не менее 1% нефти в почве),часто связаны с дополнительным внесением загрязнения и не обеспечивают полнотыочистки. В настоящее время наиболее перспективным методом для очисткинефтезагрязненных почв, как в экономическом, так и в экологическом планеявляется биотехнологический подход, основанный на использовании различных группмикроорганизмов, отличающихся повышенной способностью к биодеградациикомпонентов нефтей и нефтепродуктов (Логинов и др., 2000). Способностьутилизировать трудноразлагаемые вещества антропогенного происхождения(ксенобиотики) обнаружена у многих организмов. Это свойство обеспечиваетсяналичием у микроорганизмов специфических ферментных систем, осуществляющихкатаболизм таких соединений. Поскольку микроорганизмы имеют сравнительновысокий потенциал разрушения ксенобиотиков, проявляют способность к быстройметаболической перестройке и обмену генетическим материалом, им придаетсябольшое значение при разработке путей биоремедиации загрязненных объектов.
Под термином «биоремедиация» принято понимать применениетехнологий и устройств, предназначенных для биологической очистке почв, т.е.для удаления из почвы уже находящихся в ней загрязнителей (Биология. Большойэнциклопедический…, 1999). Биоремедиация включает в себя два основных подхода:
1 биостимуляция – активизация деградирующей способностиаборигенной микрофлоры внесением биогенных элементов, кислорода, различных субстратов;
2 биодополнение – интродукция природных и генноинженерныхштаммов-деструкторов чужеродных соединений.
Биостимуляция in siti (биостимуляция в месте загрязнения).Этот подход основан на стимулировании роста природных микроорганизмов,обитающих в загрязненной почве и потенциально способных утилизировать загрязнитель,но не способных делать это эффективно из-за недостатка основных биогенныхэлементов (соединений азота, фосфора, калия и др.) или неблагоприятныхфизико-химических условий. В этом случае в ходе лабораторных испытаний сиспользованием образцов загрязненной почвы устанавливают, какие именнокомпоненты и в каких количествах следует внести в загрязненный объект, чтобыстимулировать рост микроорганизмов, способных утилизировать загрязнитель(Логинов и др., 2000).
Биостимуляция in vitro. Отличие этого подхода в том, чтобиостимуляция образцов естественной микрофлоры загрязненной почвы проводитсясначала в лабораторных или промышленных условиях (в биореакторах илиферментерах). При этом обеспечивается преимущественный и избирательный рост техмикроорганизмов, которые способны наиболее эффективно утилизировать данныйзагрязнитель. «Активизированную» микрофлору вносят в загрязненный объектодновременно с необходимыми добавками, повышающими эффективность утилизациизагрязнителя (Логинов и др., 2000).
Существующие два пути интенсификации биодеградацииксенобиотиков в окружающей среде – стимуляция естественной микрофлоры иинтродукция активных штаммов, не только не противоречат, но и дополняют друг –друга (Коронелли, 1996).
Биорекультивация нефтезагрязненных почв – это многостадийныйбиотехнологический процесс, включающий физико-химические методы детоксикациизагрязнителя, применение органических и минеральных добавок, использованиебиопрепаратов (Вельков,1995).
Основными факторами, влияющими на ход биоразрушенияорганических загрязнителей, являются их химическая природа (котораяобусловливает возможные пути биотрансформации), концентрация и взаимодействие сдругими загрязнителями (на уровне их непосредственного взаимодействия иливзаимного влияния на трансформацию).
К неблагоприятным физико-химическим условиям, лимитирующимдеградацию микроорганизмами ксенобиотиков в окружающей среде, можно отнестинизкую или чрезмерную влажность почвы, недостаточное содержание кислорода,неблагоприятную температуру и рH,низкую концентрацию или доступность ксенобиотиков, наличие альтернативных,более предпочтительных субстратов и т.д… Среди биологических факторов отмеченыпоедание интродуцируемых микроорганизмов простейшими, обмен генетическойинформацией в популяции, физиологическое состояние и плотность интродуцируемоймикробной популяции (Providenti, 1993). Некоторые из перечисленных проблем могут быть решены путемсоздания генетически сконструированных штаммов-деструкторов и их консорциумов,усовершенствования методов интродукции, оптимизации условий существованияприродных микробных популяций.
Таким образом, интродукция микроорганизмов приводит кположительным результатам только при создании соответствующих условий дляразвития внесенной популяции, для чего необходимо знать физиологическиеособенности интродуцента, а также учитывать складывающиеся микробныевзаимодействия.
3.3 Микроорганизмы-деструкторы нефти и нефтепродуктов
Способность усваивать углеводороды нефти присущамикроорганизмам, представленным различными систематическими группами. К нимотносятся различные виды микромицетов, дрожжей и бактерий. Наиболее активныедеструкторы нефти встречаются среди бактерий. Они характеризуются способностьюк усвоению широкого спектра углеводородов, включая и ароматические, обладаютвысокой скоростью роста и, следовательно, представляют большой практическийинтерес.
Углеводородокисляющая группа микроорганизмов природногопроисхождения таксономически очень разнообразна. Наиболее активныебактериальные штаммы относятся к родам: Pseudomonas, Arthrobacter, Rhodococcus, Acinetobacter, Flavobacterium, Corynebacterium, Xanthomonas, Alcaligenes, Nocardia, Brevibacterium, Mycobacterium, Beijerinkia, Bacillus, Enterobacteriaceae, Klebsiella, Micrococcus, Sphaerotilus. Среди актиномицетов вниманиепривлекает многочисленный род Streptomyces. Из дрожжей выделяют род Candidaи Torulopsis (Сидоров и др., 1997).
Постоянными и доминирующими компонентами естественныхбиоценозов нефтяных загрязнений являются родококки, их основная экологическаяфункция – аккумуляция газообразных н-алканов, жидких углеводородов нефти итрансформация их в биомассу. Бактерии этого рода отличаются высокойжизнестойкостью при действии неблагоприятных факторов – низкой температуры,солнечного ультрафиолета, длительного отсутствия питательных веществ.Естественная нефтеокисляющая микрофлора нефтезагрязненной тундровой почвыпредставлена главным образом бактериями R. Erythropolis. Всвязи с этим понятен интерес к родококкам – деструкторам нефти (Коронелли,1996).
Т. В. Коронелли с соавт. с целью выбора штамма, сохраняющегов наибольшей степени углеводородокисляющую активность при низких температурах,провели скрининг всей коллекции углеводородокисляющих бактерий (роды Pseudomonas, Arthrobacter, Rhodococcus) в агаризованной среде с парафиномпри температуре плюс 6°С. Отобранные таким образом 17 штаммов выращивали вжидкой среде с нефтью при плюс 8°С. Через 14 суток определяли концентрациюнефтяных углеводородов методом ИК-спектроскопии. Оказалось, что 12 штаммовиспользовали от 13 до 36% внесенной нефти, два штамма – 5-6%, а три былинеэффективными. Все 12 штаммов являлись представителями рода Rhodococcus: 11 принадлежали к виду R. Erythropolis; один – к виду R. Maris (Коронелли, 1996).
Немалый интерес представляют спорообразующие бактерии, таккак они наиболее устойчивы к различным неблагоприятным воздействиям окружающейсреды.
В настоящее время активно ведётся поиск микроорганизмов,разрушающих нефть, в особенности при низких температурах. Активные формымикроорганизмов выделяются из разнообразных водных и почвенных экосистем,особенно загрязнённых углеводородами или нефтью, а также из микрофлоры нефти ипластовых вод нефтяных месторождений.
Выбор активного микроорганизма-деструктора углеводородныхзагрязнений должен производиться с учетом ряда требований. При поискемикроорганизма-деструктора необходимо учитывать, что вносимая в почву микробнаябиомасса не должна быть чужеродной для почвенной микрофлоры. Еще одним важнымтребованием к вносимым в почву микроорганизмам является их непатогенность. Всвязи с тем, что технология микробиологической очистки загрязненных почвпредусматривает аэробные условия, необходимо вести выбормикроорганизма-деструктора среди аэробных и факультативно-анаэробныхмикроорганизмов. Микробные клетки могут подвергаться воздействиюнеблагоприятных факторов окружающей среды, следовательно,микроорганизм-деструктор должен обладать высокой жизнестойкостью.
В настоящее время предложено большое количество различныхкоммерческих микробиологических препаратов как отечественного, так и импортногопроизводства. Ряд из них нашел широкое применение на практике (Деворойл, Дестройл,Путидойл и т.п.)
Институтом Микробиологии АН России совместно с Научно – производственнымпредприятием «Биотехинвест» разработан микробиологический препарат «Деворойл». Препаратпредназначен для биодеградации нефти и нефтепродуктов при загрязнении почв,водоемов, поверхностей акваторий, а также внутренних поверхностей танковнефтеналивных судов и прочих резервуаров.
Микробиологический препарат «Деворойл» состоит из тщательноподобранного сообщества углеводородоокисляющих бактерий и дрожжей. В составассоциации входят вегетативные клетки непатогенных штаммов культур родовRhodococcus, Pseudomonas и Yarovvia. Бактерии способны окислять нефтяные n –алканы длиной цепи С9 – С30 и ароматические углеводороды. Удачно подобраннаяассоциация микроорганизмов дает препарату множество принципиальных преимуществ.
Также для ликвидации нефтяных загрязнений почвы используетсяпрепарат «Дестройл». Коммерческий препарат, выпускаемый Бердским заводомбиологических препаратов, полученный на основе выделенной из природы микробнойкультуры Acinetobacter sp. Обладаетвысоковыраженной активностью в отношении углеводородов нефти и нефтепродуктов,вызывая в них глубокие необратимые процессы деградации до остаточных продуктов,относящихся к экологически нейтральным соединениям.
3.4 Трансформация нефти в почве микробиологическимпрепаратом и дождевыми червями
Ученые Иркутского ГосударственногоУниверситета (Стом, Матвеева и др., 2006) проводили исследования. В лабораторных условиях изучаливлияние дождевых червей и нефтеразрушающего микробиологического препарата, атакже их бинарной смеси на образцы нефтезагрязненной почвы. Трансформациянефтяного загрязнения, снижение фитотоксичности исследуемых образцов ирекультивация почвы наиболее эффективно происходит под действием комплексабиодеструкторов.
Было предложено для элиминирования нефтегенного загрязнениясовместное применение нефтеразрушающих микробиологических препаратов и дождевыхчервей. При использованиитакого подхода предполагалось увеличение скорости и степени биотрансформациинефтепродуктов, восстановление структуры почвы, устранение необходимостидополнительной аэрации и повторного внесения препарата.
Источником микроорганизмов служил микробиологический препарат«Дестройл», рекомендованный для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов.В качестве дождевых червей использовали красный калифорнийский гибрид дождевогочервя Eisenia foetida.
Эксперименты проводили в садках размером 180 мм — 120 мм — 60мм, помещая туда образцы нефтезагрязненной почвы (толщина слоя 50 мм). В работеиспользовали дерново-подзолистую почву, в которую добавляли нефть Марковскогоместорождения Иркутской области (из расчета 25 г нефти на 1 кг почвы). В одиниз опытных садков вносили микробиологический препарат «Дестройл» (0,5г на 100 г нефтезагрязненной почвы), в другой — дождевых червей, а в третий — добавляли «Дестройл» совместно с дождевыми червями. Червей бралиодинакового возраста длиной 60-70 мм по пять особей. Контролем служиланефтезагрязненная почва, в которую не добавляли ни червей, ни «Дестройл».
Количественное содержание нефти, экстрагированной хлороформом(Агранович, 1979), в процессе опыта определяли на спектрофотометре СФ — 46, приl = 286 нм (Куркова, Бриль, 1990).
Определение скорости вермитрансформации почвы червями вели пооригинальной методике (Стом и др., патент №96114221). В основе этого методалежит регистрация толщины слоя копролитов накапливающихся на поверхностисубстрата. Оценку фитотоксичности водных вытяжек из почв осуществляли по пробена прорастание семян редиса (Stom,1982). Подсчитывали число проросших семян и измеряли длину проростков. Каждыйопыт проводили не менее чем с тремя параллелями и в 5 биологическихповторностях.
Как видно из рисунка 3.1 добавление в почву червей, а еще вбольшей степени микробиологического препарата существенно активизировало процессыэлиминирования нефти в исследуемых образцах. По мере увеличенияпродолжительности экспериментов наблюдали все более значительное снижениесодержания нефти при совместном действии красного калифорнийского гибрида ипрепарата «Дестройл» по сравнению с действием биодеструкторовпорознь. Особенно наглядно это проявлялось в сорокасуточных экспериментах,когда наблюдалось заметное снижение влияния отдельно внесенных дождевых червейи микробиологического препарата.
В вариантах с добавлением червей отмечалось повышение структурированностипочвы, ее скважности. Это, без сомнения, должно повышать аэрацию и улучшатьводный режим почвы (Орлов, 1978), тем самым, способствуя физико-химическим имикробиологическим процессам разрушения нефти.
Рисунок 3.1 – Влияние различных биодеструкторов на содержаниенефти в почве
/>
Улучшение процессов разрушения нефти, а также интенсификацияпереработки нефтезагрязненных почв при добавлении наряду с препаратом «Дестройл»дождевых червей, подтверждается и увеличением толщины слоя копролитов (рисунок3.2) — комочков земли пропущенных через кишечник червя. Через три недели,толщина слоя копролитов в опытах, где в почву добавляли нефть (25 г/кг)составила, в варианте с червями – 3 мм, а там, где кроме червей добавляли имикробиологический препарат – 9 мм.
Рисунок 3.2 – Толщина слоя копролитов на поверхностинефтезагрязненных субстратов
/>
О том, что при действии комплекса биодеструкторов происходилозначительно более интенсивное обезвреживание нефти, свидетельствовали и данные,полученные при тестировании на семенах редиса.
Из таблицы 3.2 можно увидеть, что при совместном влияниимикробиологического препарата и красного калифорнийского гибрида, происходилозначительно более эффективное снижение фитотоксичности водных вытяжек из почвы,в которую добавляли нефть, чем в тех случаях, когда компоненты действовалипорознь.
Таблица 3.2 – Влияние биодеструкторов на фитотоксичностьводных вытяжек из почвы, загрязненной нефтьюВремя экспозиции, сут Влияние биодеструкторов на фитотоксичность водной вытяжки нефтезагрязненной почвы Биодеструкторы Дождевые черви Микробиологический препарат Препарат и дождевые черви 10
кол-во проросших семян
средняя длина проростков 20 кол-во проросших семян средняя длина проростков
20,4
16,5 30
кол-во проросших семян
средняя длина проростков
3,5
11,0
17,0
33,0
68,0
60,5 40
кол-во проросших семян
средняя длина проростков
6,8
11,0
17,0
49,5
81,6
88,0
Примечание: Контроль: водная вытяжка почвы, в которую невносили нефть; кол-во проросших семян — 29; средняя длина проростков, мм — 57;исходная концентрация нефти в 1 кг почвы – 25 г.
Через 30 суток от начала эксперимента в вариантах с воднымивытяжками, из нефтезагрязненных почв, в которые запускали красныхкалифорнийских червей, прорастало всего 3,5 % семян, там где был добавлен«Дестройл» — 17%, а там где присутствовали и черви и микробиологическийпрепарат – 68 %. Длина проростков редиса через 30 суток составиласоответственно 11,0, 33,0 и 60,5 мм.
Таким образом, проведенные исследования показали, чтокомплекс биодеструкторов, состоящий из представителей двух трофических уровней- ассоциаций нефтеразрушающих микроорганизмов — «Дестройл» и дождевыхчервей, более эффективно элиминировал нефть из нефтезагрязненных почв, снижалфитотоксичность образцов, и вел к рекультивации почв, чем названныебиодеструкторы это делали по отдельности.
Эта работа продолжается и дальше, рассматривается химическаясторона.
3.5 Методы рекультивации, основанные на интенсификациипроцессов самоочищения
Самоочищение и самовосстановление почвенных экосистем,загрязненных нефтью и нефтепродуктами, — это стадийный биогеохимический процесстрансформации загрязняющих веществ, сопряженный со стадийным процессомвосстановления биоценоза. Для разных природных зон длительность отдельныхстадий этих процессов различна, что связано в основном с почвенно-климатическимиусловиями. Важную роль играют и состав нефти, наличие сопутствующих солей,начальная концентрация загрязняющих веществ (Исмаилов и др., 1998).
Механизм самовосстановления экосистемы после нефтяногозагрязнения достаточно сложен. С помощью агротехнических приемов можно ускоритьпроцесс самоочищения нефтезагрязненных почв путем создания оптимальных условийдля проявления потенциальной активности микроорганизмов, входящих в составестественного микробиоценоза.
Одним из основных факторов, лимитирующих процесс разложенияуглеводородов, является газовоздушный режим загрязненной почвы. Нефтяноезагрязнение ухудшает газовый обмен почвы, создает условия для усилениявосстановительных процессов. Для окисления углеводородов микроорганизмами необходимоналичие молекулярного кислорода, в анаэробных условиях процесс окисления крайнезатруднен.
Из свыше 100 видов бактерий, грибов, дрожжей, способныхутилизировать один или несколько нефтяных углеводородов в качестве источникауглерода и энергии, только один принадлежал к анаэробам (Колесниченко, 2004).Приемы обработки почв, способствующие улучшению аэрации, стимулируют активностьмикроорганизмов, усиливают окислительные процессы. Интенсификация разложениянефти и нефтепродуктов в почве возможна путем рыхления, частой вспашки,дискования.
Обработка является мощным регулирующим фактором,стимулирующим самоочистку нефтезагрязненных почв. Она положительно влияет намикробиологическую и ферментативную активность, так как способствует улучшениюусловий жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, которые количественно и поинтенсивности метаболизма доминируют в почвах и являются основнымидеструкторами углеводородов. Рыхление загрязненных почв увеличивает диффузиюкислорода в почвенные агрегаты, снижает концентрацию углеводородов в почве врезультате улетучивания легких фракций, обеспечивает разрыв поверхностных пор,насыщенных нефтью, но в то же время способствует равномерному распределениюкомпонентов нефти и нефтепродуктов в почве и увеличению активной поверхности.Обработка почвы создает мощный биологически активный слой с улучшеннымиагрофизическими свойствами. В почве при этом создается оптимальный водный,газовоздушный и тепловой режим, растет численность микроорганизмов и ихактивность, усиливается активность почвенных ферментов, увеличивается энергиябиохимических процессов (Колесниченко, 2004).
Обеспеченность почв биогенными элементами — азотом, фосфороми калием — важный фактор, определяющий интенсивность разложения нефти инефтепродуктов. Недостаток биогенных элементов необходимо восполнять путемвнесения в почву минеральных удобрений. Практически во всех случаях внесениебиогенных элементов в виде минеральных удобрений стимулирует разложениеуглеводородов в почве. Наиболее интенсивно разложение углеводородов протекаетпри ежегодном внесении комплекса N, P, K – содержащих удобрений в сочетании с навозом, а также привнесении в почву биогумуса (Андерсон и др., 1979).
Биогумус получают переработкой навоза (крупного рогатогоскота, свиного, конского), опилок, измельченной вермикультурой соломы. Биогумусподдерживает высокую численность бактерий, утилизирующих органические иминеральные формы азота, целлюлозоразрушающих микроорганизмов, нитрификатов.Способствует перестройке микробного ценоза нефтезагрязненной почвы, чтопроявляется в расширении видового разнообразия бактериальной флоры. Почвеннаямикрофлора использует компоненты биогумуса в качестве источника азота, фосфораи калия, обеспеченность которыми в нефтезагрязненной почве снижается. Многиеорганические вещества биогумуса служат энергетическим материалом для почвенноймикрофлоры, благодаря чему в почве повышается активность микробиологическихпроцессов, соответственно усиливается мобилизация питательных веществ (Логинов,2000).
Температура — важный фактор, при прочих равных условияхопределяющий интенсивность микробиологического разложения нефти инефтепродуктов. Оптимальной температурой для разложения нефти и нефтепродуктовв почве считается 20-37°С. В почвах, расположенных в аридных зонах с повышеннойсреднегодовой температурой, интенсивность самоочищения загрязненных почвзначительно выше, чем в почвах, расположенных в гумидных зонах с относительнонизкими среднегодовыми температурами.
В виду сильного влияния температуры на скорость биодеградациинефтепродуктов особое внимание исследователей в последнее время привлекаютприродные микроорганизмы, обладающие высокой устойчивостью к низкимтемпературам. В частности, из загрязненных нефтепродуктами почв Антарктики былвыделен штамм Pseudomonas sp. 30-3, способный переносить диапазон температур от 0 до 35°С (Panicker et al., 2002).
Поддержание почвы во влажном состоянии является одним изагротехнических приемов управления биологической активностью и оказываетэффективное воздействие на темпы разложения нефти и нефтепродуктов.Благоприятный водный режим почвы достигается путем полива. Улучшение водногорежима путем полива обусловливает улучшение агрохимических свойств почв, вчастности влияет на подвижность питательных веществ, микробиологическуюдеятельность и активность биологических процессов. Одновременно с этимусиливается действие на микробиологическую и ферментативную активностьагрохимических приемов, например внесения удобрений, рыхления.
Кислотность почвы играет важную роль в разложении нефти и нефтепродуктов.Значения рН, близкие к нейтральным, являются оптимальными для роста науглеводородах большинства бактериальных микроорганизмов. В подзолистых почвах скислой реакцией этот фактор имеет решающее значение при разложении нефти инефтепродуктов. Поэтому для создания рН, оптимального для их биоразложения,кислые почвы подвергают известкованию (Колесниченко, 2004).
Посев на нефтезагрязненную почвулюцерны и других бобовых культур, трав с разветвленной корневой системойспособствует ускорению разложения углеводородов (Алиев и др., 1977).Положительное воздействие посевов сельскохозяйственных растений, и в частностимноголетних трав, объясняется тем, что своей развитой корневой системой ониспособствуют улучшению газовоздушного режима загрязненной почвы, обогащаютпочву азотом и биологически активными соединениями, выделяемыми корневойсистемой в почву в процессе жизнедеятельности растений. Все это стимулируетрост микроорганизмов и соответственно интенсифицирует разложение нефти инефтепродуктов.
Заключение
Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами — одна из сложных имногоплановых проблем экологии и охраны окружающей среды. В настоящее времяуспешно развиваются технологии биоремедиации нефтезагрязненных территорий. Приэтом решение проблемы достигается за счет стимуляции микробных ценозов путемвнесения удобрений, микроорганизмов, которые способны наиболее эффективноутилизировать данный загрязнитель или путем внесения различных биопрепаратов.
Единственным реальным в настоящеевремя способом борьбы с последствиями разлива нефти и нефтепродуктов являетсякомплекс работ, включающий механическое или физико-химическое удаление разлитыхнефтепродуктов с последующей очисткой остающейся в почве нефти биологическимиметодами при помощи биодеструкции нефтеокисляющими микроорганизмами.
В то же время существующие внастоящее время в России препараты оказываются недостаточно эффективными вразличных экстремальных почвенно-климатических условиях различных регионовРоссии, в связи с чем для ликвидации масштабных последствий разливов нефти внастоящее время необходим активный поиск и выделение аборигенных штаммов иразработка новых препаратов.
Однако необходимо отметить, что природные аборигенныемикроорганизмы обладают ограниченной нефтеокисляющей активностью, несмотря наболее высокую устойчивость к воздействию факторов внешней среды. Поэтомувозможным перспективным решением является разработка новых, не существующих вприроде видов микроорганизмов. Эти новые виды, обладающие как минимум напорядок более высокой нефтеокисляющей активностью, должны создаватьсяобязательно с искусственным ограничением срока жизни с целью предотвращениябиогенной катастрофы.
Разработаны и активно внедряются большое количествокоммерческих микробиологических препаратов иностранного и отечественногопроизводства, таких как «Дестройл», «Путидойл», «Деворойл» и др. Однако вприродных условиях биодеградация протекает под воздействием всего комплексапочвенной биоты, неотъемлемой частью которой являются и дождевые черви. В связис этим можно было предположить, что вермикультура окажется перспективной и дляинтенсификации переработки нефтезагрязненных материалов.
Проведенные исследования показали, что комплексбиодеструкторов, состоящий из представителей двух трофических уровней — ассоциации нефтеразрушающих микроорганизмов — «Дестройл» и дождевыхчервей, более эффективно элиминировал нефть из нефтезагрязненных почв и снижалфитотоксичность исследуемых образцов, чем в случае их раздельного внесения.
Проблема нефтяного загрязнения почв в настоящее время в нашейстране практически не решается. Работы по очистке нефтяных загрязнений сиспользованием микроорганизмов не координируются, их научный и технологическийуровень невысокий. Таки образом, проблема загрязнения нефтью и нефтепродуктамипочв Российской Федерации стоит в настоящее время как никогда остро и дляпоиска путей разрешения всех ее аспектов необходима координируемая концентрацияусилий всех заинтересованных правительственных, научных и производственныхорганизаций.
Список используемых источников
1 Абросимов А.А.Экология переработки углеводородных систем / Под ред. М. Ю. Доломатова, Э. Г.Теляшева.-М.: Химия, 2002.-608 с.
2 Алиев С.А.Рекомендации по рекультивации нефтезагрязненных земель / Гвозденко Д.В., БабаевМ.П., Гаджиев Д.А.- Баку: Элм, 1981.-26 с.
3 Андресон Р.К.Изучение факторов, влияющих на биоразложение нефти в почве / Р.К. Андресон, Л.А.Пропадущая // Коррозия и защита в нефтегазодобывающей промышленности.- М.,1979.- №3.- С. 30-32.
4 Берне Ф.Ж.Водоочистка / Ф. Бернье, Ж. Кордонье. – М.: Химия, 1997. – 288 с.
5 Биология. Большойэнциклопедический словарь / Гл. ред. М.С. Гиляров. – 3-е изд. – М.: БольшаяРоссийская энциклопедия, 1999. – 864 с.
6 Бочарникова Е.Д. Влияниенефтяного загрязнения на свойства серо-бурых почв Апшерона и серых лесных почвБашкирии / Е.Д Бочарникова // Автореф. Дис. … канд. биол. наук.- М.: 1990.-16с.
7 Вельков В.В.Биоремедиация; принципы, проблемы, подходы / В.В. Вельков // Биотехнология.-1995.- № 3–4.- С. 20-27.
8 Восстановлениенефтезагрязнённых почвенных экосистем / Под ред. М.А. Глазковской.- М. Наука,1988.- 264 с.
9 Власов А.В.Борьба с потерями нефтепродуктов при транспортировании и хранении (анализ иоценка потерь) / А.В. Власов — М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1994.- 50 с.
10 Гольдберг В. М. Техногенноезагрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия / В.М.Гольдберг, В.П. Зверев, А.И. Арбузов, и др.– М.: Наука, 2001.-125с
11 Государственныйдоклад о состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2003 году.– Иркутск: Изд-во «Облмашинформ», 2004.-296 с.
12 Гриценко А.И.Экология. Нефть и газ / А.И. Гриценко, Г.С. Акопов, В.М. Максимов. — М.: Наука,1997.-598 с.
13 Давыдова С.Л.Нефть как топливный ресурс и загрязнитель окружающей среды / С.Л. Давыдова, В.И.Тагасов. – М.: Изд-во РУДН, 2004. – 131 с.
14 Динков В.А.Высоконадежный трубопроводный транспорт / В.А. Динков, О.М. Иванцов //Строительство трубопроводов.- М.: ТОТ, 1994.- С. 5-9.
15 Иерусалимский Н.Д.Исследование микрофлоры сточных вод нефтеперераба-тывающих предприятий / Н.Д.Иерусалимский, Е.А. Андреева, Е.Л. Гришанкова, Е.Л. Головлев, В.В. Дорохов,Л.Н. Жукова // Прикладная биохимия и микробиология. – 1965.- № 2.-С.163-166.
16 Исмайлов Н.И. Современноесостояние методов рекультивации нефтезагрязненных земель / Н.И. Исмайлов, Ю.И.Пиковский // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем.- М.: Наука,1988.-С. 222-236.
17 Киреева Н.А.Биологическая активность нефтезагрязненных почв / Н.А. Киреева, В.В.Водопьянов, А.М. Мифтахова. – Уфа Гилем, 2001.
18 Киреева Н.А. Диагностическиекритерии самоочищения почв от нефти / Н.А. Киреева, Е.И. Новоселова, Г.Ф.Ямалетдинова // Экология и промышленность России 2001 Декабрь.
19 Киреева Н.А.Фитотоксичность антропогенно-загрязненных почв / Н.А.Киреева, Г.Г. Кузяхметов,А.М.Мифтахова, В.В.Водопьянов.-Уфа Гилем, 2003.
20 Киреева Н.А.Микробиологическая оценка почвы, загрязненной нефтяными углеводородами / Н.А.Киреева // Баш. Хим. ж.-1995.-2, № 3-4.-С. 65-68.
21 Киреева Н.А. Влияниезагрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на численность и видовой составмикромицетов / Н.А. Киреева, Н.Ф Галимзянова // Почвоведение, 1995.- №2,-С.211-216.
22 Киреева Н.А.Состояние комплекса актиномицетов нефтезагрязненных почв / Н.А. Киреева //Вест. Баш. Ун-та.-1996.- № 1.-С. 42-45.
23 Колесниченко А.В.Процессы биодеградации в нефтезагрязненных почвах / А.В. Колесниченко, А.И.Марченко, Т.П. Побежимова, В.В. Зыкова.- Москва: «Промэкобезопасность», 2004. — 194 с.
24 Коронелли Т.В.Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов вокружающей среде (обзор) / Т.В. Коронелли // Прикладная биохимия имикробиология.-1996.- 32, № 6.- С.579-585.
25 Куркова З.В.Использование диэлькометрического метода для определения содержания идисперсности нефтепродуктов в сточной воде / З.В. Куркова, З.М. Бриль, Н.Н.Гулина // Химия и технология воды.- 1990.-т.12, № 11. – С.1036-1038.
26 Левин С.В.Эколого-микробиологическое нормирование содержания нефти в почве / С.В. Левин, Э.М.Халимов, В.С. Гузев // Токсикологический вестник.–1995.- №1.- С. 11-15.
27 Логинов О.Н.Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений /О.Н. Логинов, Н.Н, Силищев, Т.Ф. Бойко, Н.Ф. Галимзянова.–Уфа: Гос. изд.научно-тех. литературы «Реактив», 2000. – 100 с.
28 Методикаопределения нефтепродуктов в сточных водах производствлюминисцентно-хроматографическим методом. – В кн.: Справочник пофизико-химическим методам исследования объектов окружающей среды / Под ред. Г.И.Агранович – Л.: Судостроитель, 1979. – С.87.
29 Митчел Дж.Акваметрия / Дж. Митчелл, Д. Смит.- М.: Химия, 1980.-С.600.
30 Орлов Д. С.Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении / Д.С. Орлов, Л.К.Садовникова, И.Н. Лозановская. – М.: Высш. Шк, 2002. – 334 с.
31 Орлов Д.С. Химияпочв / Д.С. Орлов.– М.: Высшая школа, 1978.-С.342.
32 Панов Г. Е.Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности /Г.Е. Панов, Л.Ф. Петряшин, Г.Н. Лысяный. — М.: Недра, 1986.- 244 с.
33 Петров А. А.Углеводороды нефти / А.А. Петров.- М.: Наука, 1984.-263 с.
34 Пиковский Ю.И.Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде / Ю.И.Пиковский.– М.: Изд-во МГУ, 1993. – 208 с
35 Пиковский Ю.И.Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами /Ю.И. Пиковский, А.Н. Геннадиев, С.С. Чернянский, Г.Н. Сахаров //Почвоведение.-№ 9.-2003.-С.1132-1140.
36 Проскуряков В.А.Химия нефти игаза / В.А. Проскуряков.- СПб.: Химия, 1995. – С.448.
37 Реймерс Н.Ф.Природопользование / Н.Ф. Реймерс // Словарь-справочник. – М.: Мысль,1990.-637, С.
38 Рокитский П.Ф.Биологическая статистика / П.Ф. Рокитский.–Минск.: Высшая школа, 1973. – 318 с.
39 Ржавский Е.А. Путиуменьшения потерь нефтегрузов при железнодорожных перевозках / Е.А. Ржавский,И.О. Суходольский // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.- М.,1967. -Т.1.-С.29-30.
40 Саксонов М.А. Экологическиймониторинг нефтегазовой отрасли / М.А. Саксонов, А.Д. Абалаков, Л.В. Данько,О.А. Бархатова, А.Э. Балаян, Д.И. Стом // Физико-химические и биологическиеметоды. — Иркутск: Иркут. Ун-т, 2005.-114 с.
41 Сидорова Е.В.Охрана почв на объектах газовой промышленности / Е.В. Сидорова, Г.С. Акопова,Н.С. Немкова.- М.: ИРЦ Газпрома, 1994.- 50 с.
42 Сидоров Д.Г. Полевойэксперимент по очистке почв от нефтяного загрязнения с использованиемуглеводородокисляющих микроорганизмов / Д.Г. Сидоров, И.А. Борзенков, Р.Р.Ибатулин, Е.И. Милехина, И.Т. Храмов, С.С. Беляев, М.В. Иванов // Прикладнаябиохимия и микробиология.- 1997.- Т.33, №5.- С.497-502.
43 Стом Д.И. Трансформациянефти в простейшие трофические цепи / Д.И. Стом, Д.С. Потапов, А.Э. Балаян,О.Н. Матвеева, В.К. Баранская // Проблемы систематики, экологии и токсикологиибеспозвоночных. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 2000.-С. 90-95.
44 Стом Д.И. Экспрессныйметод оптимизации состава сред для вермикультивирования / Д.И. Стом, Д.С.Потапов, А.Э. Балаян. – Приоритетная справка на патент. – ВНИИГПЭ ОТД № 20.-№96114221.
45 Советскийэнциклопедический словарь / Под ред. А.М. Прохоров.-М.: «СоветскаяЭнциклопедия», 1981.-1600 с.
46 Трофимов С.С.Системный подход к изучению процесса почвообразования в техногенных ландшафтах/ С.С. Трофимов, А.А. Титлянова, И.Л. Клевенская // Почвообразование втехногенных ландшафтах.- Новосибирск: Наука, 1979.- С.3-18.
47 Трублаевич Ж.М.Оценка токсичности почв с помощью лабораторной культуры коллембол Polзогша сапсШа / Ж.М. Трублаевич, Е.Н.Семенова // Экология, 1997.-№5.
48 Химия океана. М.:Наука, 1979. Т.1. Химия вод океана. 518 с.
49 Шилина А.И.Моделирование физико-химического превращения бенз(а)перена в аэрозольной фазе /А.И. Шилина // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах.-Л.: Гидрометиздат, 1985.- С. 128-142.
50 McGill W.W. Soil restoration following oil spils – a review // J. Canad. Petrol. Technol, 1977.-V.16,№2. – Р.60-67.
51 Panicker G., Aislabie J., Saul D., Bej A.K.Cold tolerance of Pseudomonas sp. 30-3 isolated from oil-contaminated soil,Antarctica // Polar Biol, 2002, 25, P 5-11.
52 StomD.I. Effect of polyphenols on shootand root growth and on seed germination //Biologia Plantarum.- 1982. – Vol. 24, N. 1. – P. 1451-1457/