RU2294804C2 - Method for clearing and recultivation of soil contaminated with petroleum and petroleum products - Google Patents
Method for clearing and recultivation of soil contaminated with petroleum and petroleum products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294804C2 RU2294804C2 RU2005112993/13A RU2005112993A RU2294804C2 RU 2294804 C2 RU2294804 C2 RU 2294804C2 RU 2005112993/13 A RU2005112993/13 A RU 2005112993/13A RU 2005112993 A RU2005112993 A RU 2005112993A RU 2294804 C2 RU2294804 C2 RU 2294804C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- petroleum
- seedlings
- microorganisms
- plants
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и экологии и может быть использовано для рекультивации (фиторемедитации) почв, подверженных загрязнению нефтью и нефтепродуктами.The invention relates to agriculture and ecology and can be used for reclamation (phytoremediation) of soils susceptible to contamination by oil and oil products.
В районах добычи, разлива, перекачки и переработки нефти периодически случаются нештатные ситуации, приводящие к загрязнению нефтью и нефтепродуктами почв и водоемов на прилегающих территориях, что наносит большой ущерб природе. Вследствие этого возникает необходимость ликвидации последствий вышеприведенных техногенных катастроф.In areas of oil production, spill, pumping and refining, emergency situations periodically occur, leading to oil and oil products contamination of soils and water bodies in adjacent territories, which causes great damage to nature. As a result, there is a need to eliminate the consequences of the above technological disasters.
Существует множество способов очистки почв, которые условно можно подразделить на следующие основные направления:There are many ways to clean the soil, which can conditionally be divided into the following main areas:
Первое направление - полное удаление загрязненного грунта за пределы участка с последующей его очисткой.The first direction is the complete removal of contaminated soil outside the site with its subsequent cleaning.
Удаление осуществляется различными способами, включающими, как правило, механический, для очистки удаленного грунта рекомендуется извлечение нефти органическими растворителями или биохимическое разложение углеводородов нефти почвенными микроорганизмами (см., например, патенты России №№2061144, 2142533, 2177843 и другие).Removal is carried out in various ways, including, as a rule, mechanical; for cleaning the removed soil, it is recommended to extract oil with organic solvents or the biochemical decomposition of oil hydrocarbons by soil microorganisms (see, for example, Russian patents Nos. 2061144, 2142533, 2177843 and others).
Второе направление - очистка на месте разлива.The second direction is cleaning at the spill site.
Оно основано на способности почвы к самоочищению за счет испарения летучей фракции загрязнений, вымывания, атмосферного окисления под действием солнечной радиации и биодеградации.It is based on the ability of the soil to self-clean due to the evaporation of the volatile fraction of contaminants, leaching, atmospheric oxidation under the influence of solar radiation and biodegradation.
При небольшом содержании в почве углеводородов нефти может быть применен самый простой способ - это периодическая ее перепашка для перемешивания и аэрации разбросанных загрязненных отходов по почве тонким слоем. При этом углеводороды разлагают почвенные микробы.With a small content of oil hydrocarbons in the soil, the simplest method can be applied - it is periodically plowed to mix and aerate the scattered contaminated waste material through the soil with a thin layer. At the same time, hydrocarbons decompose soil microbes.
Очистка на месте ускоряется за счет внесения в почву удобрений, питающих микроорганизмы, имеющиеся в почве, за счет дополнительного внесения различных штаммов микроорганизмов и бактерий, обладающих способностью биологической переработки и уничтожения нефти и нефтепродуктов, также внесения других органических абсорбентов (см., например, патенты России №№2198748, 2007372, 2104248, 2112610, 2137559 и другие).On-site cleaning is accelerated by the introduction of fertilizers into the soil that nourish the microorganisms present in the soil, by additionally introducing various strains of microorganisms and bacteria with the ability to biologically process and destroy oil and oil products, and also by applying other organic absorbents (see, for example, patents Russia No. 2198748, 2007372, 2104248, 2112610, 2137559 and others).
Все существующие способы предусматривают активное воздействие на загрязненную почву (механическое рыхление, фрезерование, промывку водой под давлением, срезку и удаление сильнозагрязненного слоя, внесение значительных доз минеральных удобрений и т.п.) без учета генезиса, состава и свойств конкретного типа почв.All existing methods provide for an active effect on contaminated soil (mechanical loosening, milling, washing with water under pressure, cutting and removing a heavily contaminated layer, applying significant doses of mineral fertilizers, etc.) without taking into account the genesis, composition, and properties of a particular type of soil.
Фактически происходит процесс элементарного разбавления нефти сконцентрированной в верхнем 5-10 см слое за счет низлежащих слоев. Это приводит, во-первых, к перемещению микроорганизмов, находящихся на поверхности, вглубь, во-вторых, значительная часть нефтяных комплексов постепенно мигрирует с водой вверх, увеличивая ее концентрацию в пострекультивационный период вплоть до уровня фитотоксичности.In fact, the process of elementary dilution of oil concentrated in the upper 5-10 cm layer occurs due to the underlying layers. This leads, firstly, to the movement of microorganisms located on the surface in depth, and secondly, a significant part of the oil complexes gradually migrate upward with water, increasing its concentration in the post-remediation period up to the level of phytotoxicity.
При внесении штаммов и микробиологических препаратов основным недостатком является их избирательное действие.When introducing strains and microbiological preparations, the main disadvantage is their selective effect.
Наиболее близким к заявляемому является способ очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв (см. патент №2217246, опубл. 20.01.2001), состоящий в том, что почву обрабатывают препаратами, содержащими нефтеперерабатывающие бактерии, совместно с биодеструкторами следующего трофического уровня - дождевыми червями. Это ускоряет процесс перемещения и распространения бактерий за счет переноса червями по периметру и в глубину на своей поверхности и в кишечнике микробиологических препаратов. Кроме того, облегчается доступ кислорода в глубокие слои нефтезагрязненной почвы.Closest to the claimed one is a method for cleaning and reclamation of soils contaminated with oil and oil products (see patent No. 2217246, publ. 01.20.2001), which consists in treating the soil with preparations containing oil refining bacteria, together with biodestructors of the next trophic level - earthworms . This speeds up the process of movement and spread of bacteria due to the transfer by worms along the perimeter and in depth on its surface and in the intestine of microbiological preparations. In addition, the access of oxygen to the deep layers of oil-contaminated soil is facilitated.
Хотя данный способ и позволяет активизировать разрушение нефтяного загрязнения микрофлорой, а также способствовать рекультивации почв за счет образования в процессе жизнедеятельности червей биогумуса, улучшающего структуру почв, но полная очистка таким способом (до допустимой концентрации) требует достаточно длительного времени (на нее могут уйти годы) и, кроме того, не решается задача восстановления характеристик почвы до уровня, обеспечивающего произрастание высших растений.Although this method makes it possible to activate the destruction of oil pollution by microflora, as well as to promote soil restoration due to the formation of biohumus worms during the life process, which improves the soil structure, complete cleaning in this way (to an acceptable concentration) requires a fairly long time (it may take years) and, in addition, the problem of restoring soil characteristics to a level that ensures the growth of higher plants is not being solved.
Технической задачей изобретения является унификация способа, т.е. возможность его эффективного использования в любых климатических зонах и на любых типах почв, при этом обеспечение и полной очистки до предельно допустимого уровня и сбалансирование природной среды, подвергшейся техногенному воздействию, а также восстановление природного ландшафта и улучшение экологической обстановки в регионе в целом.An object of the invention is the unification of the method, i.e. the possibility of its effective use in any climatic zones and on any type of soil, while ensuring complete purification to the maximum permissible level and balancing the natural environment subjected to anthropogenic impact, as well as restoring the natural landscape and improving the ecological situation in the region as a whole.
Указанная задача решается следующим образом.The specified problem is solved as follows.
Способ очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв путем внесения в почву микроорганизмов дополнительно включает весеннюю или осеннюю вспашку загрязненной почвы на глубину 35-50 см с внесением перед вспашкой перегноя и минеральных удобрений, бороздование на глубину 20-40 см с разворотом (отвалом) почвы наружу, высадку в дно борозды древесных и кустарниковых растений путем их порядного смешения (вперемежку). Для каждой местности выбирают аборигенные породы растений, причем перед посадкой растения обрабатывают лазером (лазерным лучом), а их корневую систему перед укладкой в борозду погружают в раствор, насыщенный микроорганизмами, взятыми из регионального банка микроорганизмов, создаваемого в каждом потенциально опасном с точки зрения нефтезагрязнений регионе путем выделения штаммов микроорганизмов из почв региона, ранее подвергавшихся нефтяному загрязнению.The method of cleaning and reclamation of soils contaminated with oil and oil products by applying microorganisms to the soil additionally includes spring or autumn plowing of contaminated soil to a depth of 35-50 cm with humus and mineral fertilizers applied before plowing, plowing to a depth of 20-40 cm with a spread (dump) of soil outward, planting into the bottom of the furrow of woody and shrubby plants by their orderly mixing (interspersed). For each locality, native breeds of plants are chosen, and before planting, the plants are treated with a laser (laser beam), and their root system is immersed in a solution saturated with microorganisms taken from a regional microorganism bank created in each region potentially dangerous from the point of view of oil pollution by isolating strains of microorganisms from the soils of the region previously exposed to oil pollution.
Техническим результатом изобретения является ускорение процесса рекультивации за счет древесно-кустарниковой растительности, взаимно поддерживающей и укрепляющей одна другую, корневая система которой способствует образованию ризосферной микрофлоры, которая обладает высоким потенциалом очистки почвы, восстановление характеристик почвы до уровня, обеспечивающего произрастание высших растений.The technical result of the invention is to accelerate the process of reclamation due to tree-shrubbery vegetation, mutually supporting and strengthening one another, the root system of which contributes to the formation of rhizospheric microflora, which has a high potential for soil purification, restoration of soil characteristics to a level that allows the growth of higher plants.
Примеры реализации способа.Examples of the method.
На участке 0,8 га в Кущевском районе Краснодарского края в результате повреждения трубопровода в конце весеннего периода произошло загрязнение нефтью, составившее в некоторых местах до 57 г нефтепродуктов на 1 кг почвы. Осенью этого же года на участке были проведены сельхозработы - вспашка почвы на глубину 40 см и последующее бороздование на глубину 30 см с разворотом (отвалом) почвы наружу. Для посадки были выбраны древесные саженцы (свыше 2-х лет) различных пород ив (козья, белая, вавилонская), тополя и осины, т.е. «пионерных пород» и сеянцы кустарников: маклюры, шиповника и бирючины.On a site of 0.8 hectares in the Kushchevsky district of the Krasnodar Territory as a result of damage to the pipeline at the end of the spring period, oil pollution occurred, which in some places amounted to 57 g of oil products per 1 kg of soil. In the autumn of the same year, agricultural work was carried out on the site - plowing the soil to a depth of 40 cm and subsequent furrowing to a depth of 30 cm with a turn (dump) of soil to the outside. For planting, tree seedlings (over 2 years) of various willow species (goat, white, Babylonian), poplar and aspen, i.e. "Pioneer breeds" and seedlings of shrubs: macular, rose hips and privet.
Перед выкопкой из почвы питомника, саженцы и сеянцы обрабатывались лазером. При этом был использован гелий-неоновый лазер с длиной волны 632,8 нм и мощностью 25 мВт. Обработка лазером производилась в течение 4-х дней после захода солнца, что, как известно из литературы, способствует стимуляции корневой системы и ускорению ее развития. Для всех видов саженцев и сеянцев в условиях густой посадки растений в питомнике использовались одни и те же параметры обработки лазером: время обработки 5-6 минут, частота импульсов 5 Гц.Before digging from the soil of the nursery, seedlings and seedlings were laser treated. A helium-neon laser with a wavelength of 632.8 nm and a power of 25 mW was used. Laser treatment was performed within 4 days after sunset, which, as is known from the literature, helps to stimulate the root system and accelerate its development. For all types of seedlings and seedlings under conditions of dense planting in the nursery, the same laser processing parameters were used: processing time 5-6 minutes, pulse frequency 5 Hz.
После выкопки корни замачивались в течение 30-40 минут в водном растворе, содержащем штаммы микроорганизмов, выделенных из аналогичных почв региона, на которых ранее был розлив нефти, для лучшей приживаемости.After digging, the roots were soaked for 30-40 minutes in an aqueous solution containing strains of microorganisms isolated from similar soils in the region, on which oil was previously bottled, for better survival.
Затем они были густо (учитывая сложные условия приживаемости) высажены в дно борозды попеременно дерево-кустарник и т.д., причем расположение их в соседних рядах преимущественно осуществлялось в шахматном порядке для обеспечения дальнейшего охвата корневой системой всей площади. Ряды преимущественно формировались следующим образом: ива-бирючина, тополь-маклюра, осина-шиповник. Густота посадки составляла в ряду 0,5 м, ширина межрядья - 1,5 м.Then they were densely (given the difficult survival conditions) planted alternately tree-shrubs, etc., into the bottom of the furrow, and their arrangement in adjacent rows was mainly carried out in a checkerboard pattern to ensure further coverage of the entire area with the root system. The rows were predominantly formed as follows: willow-privet, poplar-maclura, aspen-rosehip. The planting density was in the row 0.5 m, the row spacing was 1.5 m.
На этом же участке для контроля были высажены растения, не подвергавшиеся предварительной лазерной обработке.In the same area for control, plants were planted that were not subjected to preliminary laser treatment.
Данные приживаемости и изменения ростовых показателей через год для различных видов растений приведены в таблицах 1 и 2.Survival data and changes in growth indicators after a year for various plant species are given in tables 1 and 2.
Приживаемость растений к общему числу высаженных (в %).Table 1.
The survival rate of plants to the total number of planted (in%).
Увеличение ростовых параметров обработанных лазером растений за год в сопоставлении с необработанными (в %).Table 2.
The increase in growth parameters of laser-treated plants over the year in comparison with untreated (in%).
Таким образом, из таблицы 1 видно, что приживаемость всех растений, подвергавшихся обработке лазером, выше, чем у необработанных. А данные, приведенные в таблице 2, подтверждают эффективность лазерной обработки для увеличения как подземной, так и надземной массы растений.Thus, from table 1 it can be seen that the survival rate of all plants subjected to laser treatment is higher than that of untreated plants. And the data shown in table 2 confirm the effectiveness of laser processing to increase both the underground and above-ground mass of plants.
При этом через год содержание нефтепродуктов в почве снизилось до 20 г на 1 кг почвы, а через 2 года достигло 0,7 г на 1 кг, т.е. концентрация нефти стала ниже предельно допустимой, составляющей 1 г на 1 кг почвы. В дальнейшем на этом месте будет парковая зона.At the same time, after a year, the oil content in the soil decreased to 20 g per 1 kg of soil, and after 2 years it reached 0.7 g per 1 kg, i.e. the oil concentration became lower than the maximum allowable component of 1 g per 1 kg of soil. In the future, this place will be a park area.
Такой результат был достигнут вследствие того, что корневая система древесных и кустарниковых растений попадает в более чистые слои почвы, т.к. загрязненные в результате бороздования с разворотом пластов наружу оказываются на поверхности (в отвалах). Попеременная посадка в рядах деревьев и кустарников позволяет охватить разветвленной сетью корневой системы практически все пространство почвы.This result was achieved due to the fact that the root system of woody and shrubbery plants enters cleaner soil layers, because contaminated as a result of furrowing with a turn of the layers to the outside, they appear on the surface (in dumps). Alternating planting in rows of trees and shrubs allows you to cover almost the entire space of the soil with an extensive network of root systems.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005112993/13A RU2294804C2 (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Method for clearing and recultivation of soil contaminated with petroleum and petroleum products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005112993/13A RU2294804C2 (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Method for clearing and recultivation of soil contaminated with petroleum and petroleum products |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005112993A RU2005112993A (en) | 2006-11-10 |
RU2294804C2 true RU2294804C2 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37500481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005112993/13A RU2294804C2 (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Method for clearing and recultivation of soil contaminated with petroleum and petroleum products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294804C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594995C1 (en) * | 2015-08-13 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН) | Method for cleaning and reclamation of soil contaminated with oil and oil products |
RU2738895C1 (en) * | 2019-12-25 | 2020-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Reclamation method of disturbed lands |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ304004B6 (en) * | 2007-06-01 | 2013-08-14 | Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích, Zemedelská fakulta | Method of maintaining or increasing fertility of Less Favorable Areas (LFA) brought into rest and/or reclaimed refuse storage areas |
RU2568063C1 (en) * | 2014-11-25 | 2015-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" | Biological preparation for decontamination of soil and slimes from oil and oil products |
-
2005
- 2005-04-28 RU RU2005112993/13A patent/RU2294804C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
И.А. АРХИПЧЕНКО и др. Очистка нефтезагрязненных почв с помощью биопрепаратов на основе микробных удобрений. Экология и промышленность России. Спецвыпуск, 2004, с.16-18. Справочник технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Издательство РЭФИА и НИА. Природа. - М.: 2001, с.50, 95. Philip Morgan and Robert J. Watkinson. Microbiological methods for the cleanup of soil and ground water contaminated with halogenated organic compounds. FEMS Microbiology Reviews. 63, 1989, 277-300. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594995C1 (en) * | 2015-08-13 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН) | Method for cleaning and reclamation of soil contaminated with oil and oil products |
RU2738895C1 (en) * | 2019-12-25 | 2020-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Reclamation method of disturbed lands |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005112993A (en) | 2006-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9333382B2 (en) | Enhanced combination method for phytoremediation of petroleum contaminated soil by Impatiens balsamina L. associated with the indigenous microorganisms | |
Gatliff | Vegetative remediation process offers advantages over traditional pump‐and‐treat technologies | |
CN101433905B (en) | Method for repairing oil polluted soil using ornamental plant balsamine | |
CN105945047A (en) | Comprehensive remediation method for soil polluted by heavy metals and application of comprehensive remediation method | |
CN101049603B (en) | Method for restoring soil polluted by heavy metal by using flower plant of common fouroclock | |
CN102357519B (en) | Method of remedying petroleum hydrocarbon contaminated soil by using ornamental plant Portulaca Grandiflora L. | |
CN109092887A (en) | Mining area soil remediation method | |
Abioye et al. | Phytoremediation of soil contaminants by the biodiesel plant Jatropha curcas | |
CN101051042A (en) | Method for screening super accumulative plant in flower plant | |
Wani et al. | Salix: A viable option for phytoremediation | |
RU2294804C2 (en) | Method for clearing and recultivation of soil contaminated with petroleum and petroleum products | |
RU2316523C1 (en) | Method for preparing organo-mineral combined fertilizer | |
CN102941218A (en) | Oil-contaminated soil remediation method implemented by using halophyte suaeda salsa | |
RU2336684C2 (en) | Method revegetation of affected soils | |
Bilal et al. | Potential of Eucalyptus in the remediation of environmental problems: a review | |
RU2243638C2 (en) | Method for restoration of contaminated soil, ground and water | |
WO2023144190A1 (en) | A method of accelerated biodegradation of toxic, organic chemicals | |
Burke | Practical measures in arid land restoration after mining-a review for the southern Namib: research in action | |
RU2581671C2 (en) | Method of cleaning soil from oil and oil products | |
Agbor et al. | Potentials of cocoa pod husk and plantain peels in the degradation of total petroleum hydrocarbon content of crude oil polluted soil | |
CN113263048A (en) | Layered treatment method for heavy metal contaminated soil | |
RU2612214C1 (en) | Method of reclamation of domestic waste storage places | |
RU2535746C2 (en) | Method of recovery of oil-contaminated soils by applying of microbial-plant communities | |
RU2777055C1 (en) | Method for decontamination of soils, grounds, sludges polluted by non-natural causes | |
RU2618699C1 (en) | Method for biological cleaning of soils contaminated by oil products |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090429 |