VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Актуальностью данной темыявляется неблагоприятная экологическая обстановка в условиях нефтезагрязнения окружающей среды. Одной из проблем защиты природной среды при нефтедобыче является ликвидация нефтяного загрязнения почвы. Нефть и нефтепродукты нарушают экологическое состояние почвенных покровов и в целом деформируют структуру биоценозов. Устранение разливов нефти позволяет значительно улучшить санитарное состояние не только на территориях, непосредственно прилегающих к технологическим объектам, но и окружающей среды - воздуха и воды[1, 2, 3].

Целью работы является исследование модельных смесей нефтезагрязненного грунта и изучение влияния нефтезагрязнения на ферментативную активность и биодеструкцию почвы.

Для опыта была взята проба нефти Казынского месторождения Томской области (легкая нефть) с вязкостью 1,6769 мПа*с, и плотностью 0.789 г/см3 при 20ºС. Ферментативная активность почвы определяется методами определения активности каталазы, дегидрогеназы, пероксидазы и полифенолоксидазы. Объекты исследования и их основные параметры представлены в таблице. В 2 емкости с плодородной почвой массой 0,465, 0,425 кг вносили пробы нефти в концентрации 35, 75 г/кг. В отдельной емкости с нефтезагрязненной почвой в концентрации 15% провели посев газонной травы, в концентрации 1,6 г/кг почвы. В течение 30 суток в емкостях с почвой поддерживалась постоянная влажность 30 % и систематически проверялась ферментативная активность аборигенной микрофлоры: каталазная, дегидрогеназная, полифенолоксидазная и пероксидазная активность ферментов [4, 5]. После загрязнения почвы нефтями наблюдается снижение численности всех исследованных групп микроорганизмов. То же самое происходит и с активностью почвенных ферментов. Уже после 20 суток деструкции идет рост ферментов, это объясняется тем, что начинается процесс интенсивного биоокисления групп УВ в нефтезагрязненной почве. Процент деструкции УВ загрязняющий нефти в почве, определялся методом экстракции на приборе Сокслета после 30 суток. Общая концентрация загрязнения почвы нефтью за 30 суток показана в табл. 1.

Таблица 1 – Общая концентрация загрязнения почвы нефтью за 30 суток

Исследуемые параметры

Исходное загрязнение

30 суток

Содержание нефти в почве г/кг (7%)

70

49 (-30%)

Содержание нефти в почве г/кг (15%)

150

111 (-26%)

Содержание нефти в почве г/кг (15%)

(Фиторемедиация)

150

73 (-48,7)

Оценка процессов биодеградации показала, что утилизация нефти Казынского месторождения Томской области за 30 суток (7% и 15% концентрации загрязнения) составила 49 г/кг (30%) и 111 г/кг (26%). После загрязнения почвы нефтью различных концентраций, наблюдается снижение численности всех исследованных групп микроорганизмов. Это связано с гибелью неустойчивых групп почвенной микрофлоры, что происходит в результате токсического действия нефти. То же самое происходит и с активностью почвенных ферментов. В первые 15–25 суток идет постепенное возрастание всех исследуемых ферментов, это объясняется тем, что происходит процесс адаптации микроорганизмов и вследствие почвенных ферментов. Активный рост исследуемых ферментов приходится с 20-х по 30-е сутки данного исследования. Именно в этот период времени и происходит активное окисление углеводородов нефти микроорганизмами. По данным ИК спектроскопии в конце опыта во всех исследованный пробах нефтезагрязнения увеличивается содержание альдегидов, кетонов, спиртов, сложных эфиров, кислот, которые являются промежуточными продуктами метаболизма при биохимическом окислении нефти. Полностью элиминировали парафины с длиной цепи С₉–С₁₄, на 75-90 % уменьшилось содержание углеводородов с длиной цепи С₁₅–С₃₄, как в нефтезагрязненной почве в концентрации 7%, так и в 15% концентрации нефтезагрязнения. В процессе фиторемедиации процент биоокисления за 30 суток (15% концентрация загрязнения) составил 73 г/кг (48,7%). Максимальное снижение на 48,7% от общей концентрации нефтезагрязнений получено в процессе фиторемедиации. В процессе комплексной рекультивации общая концентрация загрязняющей нефти за 30 суток понизилась от 15 до 7,3 %, по сравнению с контрольной концентрацией нефтезагрязнения 15%. Полученные результаты позволяют заключить, что активизация местной микрофлоры с помощью растений может быть достаточно эффективным и экономичным способом биоочистки нефтезагрязненных территорий.

Список литературы

1. Тимергазина И.Ф., Переходова Л.С. К проблеме биологического окисления нефти и нефтепродуктов углеводородокисляющими микроорганизмами // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2012. – Т.7. – №1. – http://www.ngtp.ru/rub/7/16_2012.pdf

2. Нечаева И.А. Биодеградация углеводородов нефти психротрофными микроорганизмами-деструкторами: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биол. наук: 03.00.16. – Пущино, 2009. – 175 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-3/424.

3. Ивасишин П.Л. Рекультивация нефтезагрязненных земель и водоемов при помощи биоразлагающих сорбентов // Бурение и нефть. – 2012. – № 6/7. – С. 94 – 97.

4.Лабораторное руководство по хроматографическим и смежным методам / Ред. О. Микеша. М. : Мир, 1982. Ч. II. 381 с.

5. Ф.Х. Хазиев Ферментативная активность почв. М.: Наука. 1967. 180 с.

Код для цитирования: Скопировать