RU2563660C1 - Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями - Google Patents

Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями Download PDF

Info

Publication number
RU2563660C1
RU2563660C1 RU2014107397/13A RU2014107397A RU2563660C1 RU 2563660 C1 RU2563660 C1 RU 2563660C1 RU 2014107397/13 A RU2014107397/13 A RU 2014107397/13A RU 2014107397 A RU2014107397 A RU 2014107397A RU 2563660 C1 RU2563660 C1 RU 2563660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
cleaning
concentration
bacteria
gumikom
Prior art date
Application number
RU2014107397/13A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Владимирович Назаров
Елена Генриховна Плотникова
Дарья Олеговна Егорова
Иван Петрович Токарев
Вячеслав Владимирович Куми
Александр Александрович Макаренко
Original Assignee
Вячеслав Владимирович Куми
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Владимирович Куми filed Critical Вячеслав Владимирович Куми
Priority to RU2014107397/13A priority Critical patent/RU2563660C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2563660C1 publication Critical patent/RU2563660C1/ru

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биотехнологии и экологии. Для очистки почв, загрязненных хлорароматическими токсикантами, вводят в почву гуматы и бактерии штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в дозах 106-107 кл/г почвы. В качестве гуматов используют препарат «Гумиком» в концентрации 0,01-1,0% в расчете на массу почвы. Изобретение обеспечивает повышение степени очистки почв. 3 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к биотехнологии и касается очистки почвы от загрязнения хлорароматическими токсикантами.
Известны хлорароматические токсиканты, например, такие как полихлорированные бифенилы (далее ПХБ), гексахлорбензол, гексахлорциклогексан (линдан), дихлордифенилтрихлорэтан (далее ДДТ), дихлордифенилдихлорэтан (далее ДДД), S-(2,3,3-трихлораллил)-N,N-диизопропилтиокарбамат (гербицид триаллат), фталаты.
ПХБ являются одними из токсичных и стойких химических соединений. При этом на территориях производств данных веществ были загрязнены почвы, которые наряду с ПХБ содержат и другие высокотоксичные соединения, производившиеся ранее или являющиеся побочным продуктом химического производства.
Известны способы очистки сред от ПХБ, основанные на сжигании, термической десорбции, обработки химическими реагентами (см., например, описания изобретений к патентам RU 2079052, МПК 6 F23G 7/00, дата публикации 10.05.1997; 2151435, МПК 7 G21F 9/00, G21F 9/28, В09С 1/00, дата публикации 20.06.2000; 2250123, МПК 7 A62D 3/00, В09В 3/00, F23G 5/20, В09С 1/06, В09С 1/08, Е01Н 12/00, дата публикации 20.04.2005).
Их недостатками являются трудоемкость, необходимость больших экономических затрат, сильное негативное воздействие на почву, в ряде вариантов ее полное уничтожение.
Известны штаммы микроорганизмов, способные к деградации ПХБ и предлагаемые для очистки почвы от данных соединений (см., например, описания изобретений к патентам RU 2155803, МПК 7 C12N 1/16, В04С 1/10, C02F 3/34, C12N 1/20, C12R 1:05, дата публикации 10.09.2000; 2155804, МПК 7 C12N 1/20, В09С 1/10, C02F 3/34, C12N 1/20, C12R 1:05, дата публикации 10.09.2000; 2262531, МПК 7 C12N 1/20, C02F 3/34, В09С 1/10 (C12N 1/20, C12R 1:01).
Недостатком указанных изобретений является то, что бактерии неспособны к деградации других токсичных соединений.
Наиболее близким к предлагаемому средству очистки почвы является способ деструкции хлорорганических пестицидов (фюзилад-форте, зенкор, чистолан, 2М-4Х, пума-супер) с помощью почвенной ассоциации микроорганизмов в условиях аэрации при внесении в загрязненный объект гумат калия в количестве 300 г/кг (см., например, описание изобретения к патенту RU 2448786, МПК В09С 1/10, дата публикации 27.04.2012), а также способ детоксикации почв, загрязненных ПХБ, путем внесения высоких доз гуматов, согласно которому внесение 4% гуматов в почву, изначально содержавшую 10 мг/кг ПХБ, уменьшало их токсическое действие на растения на 80%, при внесении 8% гуматов - нейтрализовывало полностью (см. Егорова Д.О., Корсакова Е.С., Демаков В.А., Плотникова Е.Г. Деструкция ароматических углеводородов штаммом Rhodococcus wratislaviensis КТ1127, выделенным из отходов соледобывающего предприятия // Прикладная биохимия и микробиология. 2013. Т. 49. №3. С. 267-278).
Заявленный способ отличается от первого способа спектром загрязнителей, от которых очищается почва. От второго способа отличается также большим разнообразием разрушаемых соединений загрязнителей почвы, наличием фосфатов в препарате «Гумиком» и меньшей концентрацией вносимых гуматов (максимальная предлагаемая концентрация 1%). Так как при внесении 4 и 8% гуматов в почву по известному способу (см. Егорова Д.О., Корсакова Е.С., Демаков В.А., Плотникова Е.Г. Деструкция ароматических углеводородов штаммом Rhodococcus wratislaviensis КТ1127, выделенным из отходов соледобывающего предприятия // Прикладная биохимия и микробиология. 2013. Т. 49. №3. С. 267-278) наблюдалось связывание ПХБ с гуматами в комплекс, при этом дальнейшее поведение связанных гуматами ПХБ является неисследованным.
В предлагаемом способе происходит ускорение деструкции хлорароматических токсикантов под влиянием бактерий штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 и препарата «Гумиком».
Техническим результатом является повышение степени очистки почв.
Способ заключается в том, что вводят в почву гуматы, и отличается от ближайшего аналога тем, что вводят в почву бактерии штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в дозах 106-107 кл/г почвы и препарат «Гумиком» в концентрации 0,01-1,0% в расчете на массу почвы.
Препарат «Гумиком» представляет собой гумино-минеральный комплекс, полученный на основе гуминовых веществ. Выпускается согласно ТУ 2186-002-13787869-2009 и техническому регламенту TP 013-13787869-2009. Препарат «Гумиком» является продуктом однократной экстракции бурого угля гидроксидом калия с последующим осаждением их фосфорной кислотой. Применяется для повышения содержания гумуса, предпосевной обработки семян, корневой и внекорневой обработки, как самостоятельное удобрение, так и в смеси с любыми протравителями, гербицидами, средствами защиты растений и минеральными удобрениями. Также применяется для опрыскивания почвы перед вспашкой (культивацией). Содержит большое количество питательных элементов и способствует их лучшему усвоению корневой системой растения. Поддерживает высокую реактивность почвы, улучшает растворимость минералов посредством стимуляции корневой системы и точки роста корня. Повышает проницаемость клеточных стенок корня. Активизирует почвенную микрофлору. Выпускается в трех препаративных формах, различающихся влажностью и, соответственно, содержанием сухого продукта - марки А, Б, В (см. табл. 1).
Введение бактерий штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в дозах 106-107 кл/г почвы и препарата «Гумиком» в концентрации 0,01-1,0% в расчете на массу почвы для очистки почв, загрязненных хлорароматическими токсикантами (в частности, ПХБ, гексахлорбензолом, линданом, ДДТ, ДДД и триаллатом), предложено впервые, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».
Пример 1
Для оценки влияния препарата «Гумиком» на деструкцию загрязнителей аборигенными микроорганизмами в почву, содержащую ПХБ, гексахлорбензол, линдан, ДДТ, ДДД, триаллат и фталаты, отобранную с промышленной площадки (г. Чапаевск Самарской области), вносили данный препарат в дозах от 0,0001 до 1% от массы почвы в расчете на концентрацию в препарате гумата. Через 3 месяца оценивали содержание загрязнителей в почве и с использованием хромато-масс-спектрометра Agilent 6890N (Agilent Technology, США).
Через 3 месяца отмечено снижение концентрации загрязнителей в почве, обработанной препаратом «Гумиком» в концентрациях от 0,01% до 1% массы почвы относительно необработанной почвы. В целом отмечается увеличение деструкции загрязнителей с повышением дозировки добавления препарата «Гумиком» (табл. 2).
Внесение в почву препарата в концентрациях 0,0001 и 0,001% массы почвы не оказало положительного воздействия на убыль большей части загрязнителей. Снижение концентрации загрязнителей в варианте опыта с добавлением в почву препарата в дозе 1% массы почвы составило для гексахлорбензола в 1,8, линдана - в 2,3, ПХБ - 1,4, ДДТ и ДДД - в 1,1, триаллата - в 1,5 раза, фталатов - в 2,6 раза. В варианте с концентрацией препарата в почве 0,1% массы почвы данное уменьшение содержания загрязнителей составило для гексахлорбензола в 1,3, линдана - в 1,3, ПХБ - 1,4, ДДТ и ДДД - в 1,3, триаллата - в 1,5, фталатов - в 4,5 раза. В варианте с добавлением препарата в почву в дозе 0,01% массы почвы произошло снижение загрязнителей (гексахлорбензола, линдана, ПХБ, ДДТ и ДДД, фталатов) в 1,5, 1,9, 1,2, 1,1, 3,6 раза соответственно. Концентрация триаллата в данном варианте относительно варианта с почвой без обработки не уменьшилась (см. табл. 2).
Пример 2
Для определения воздействия препарата «Гумиком» на деструктивную активность интродуцированных микроорганизмов в почву, отобранную с промышленной площадки г. Чапаевск Самарской области, вносили бактерии из расчета 106 и 107 кл/г почвы в сочетании с ее обработкой данным препаратом в дозах 0,01-1% массы почвы. В качестве примера бактерии-деструктора использован штамм Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7, обладающий способностью к разрушению широкого спектра соединений: нафталин, бифенил, бензол, толуол, фенол, орто-фталиевая кислота, бензойная кислота.
Через 14 дней оценивали содержание загрязнителей в почве и с использованием хромато-масс-спектрометра Agilent 6890N (Agilent Technology, США).
Через 14 дней добавление препарата «Гумиком» не оказало положительного эффекта на деструкцию загрязнителей в почве. Исключение составляет триаллат, увеличение убыли которого относительно почвы без обработки при добавлении препарата в дозах 0,1 и 1% массы почвы составило 1,6 и 1,4 раза соответственно (см. табл. 3).
Добавление бактерий штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 оказало через 14 дней большее воздействие на снижение концентрации загрязнителей, чем внесение препарата «Гумиком», за исключением гексахлорбензола, концентрация которого также не уменьшилась. При инокуляции бактерий в дозах 106 и 107 кл/г почвы уменьшение содержания загрязнителей составило для линдана в обоих вариантах в 1,2 раза, ПХБ - в 1,4 и 1,2, ДДТ и ДДД - в 1,5 и 1,2 соответственно, триаллата в обоих случаях - в 1,4 раза.
Штамм Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 выделен из техногенно-минеральных образований производства калийно-магниевых солей ОАО «Уралкалий» (г. Березники, Пермский край) методом накопительного культивирования на среду Раймонда состава (г/л): NH4NO3 - 2.0, MgSO4×7H2O - 0.2, К2НРО4 - 2.0, Na2HPO4 - 3.0, CaCl2×6H2O - 0.01, Na2CO3 - 0.1, с добавлением орто-фталиевой кислоты - 1 г/л. Полученный штамм бактерий Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ) ИЭГМ им. Г.К. Скрябина РАН под номером ВКМ Ac-2623D.
Характеристика штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7
Аэроб. Хемоорганотроф. В состав клеточной стенки входят миколовые кислоты. Клетки граммоположительные, неподвижные, не образуют спор, каталазоположительные. При развитии бактериальная культура характеризуется жизненным циклом кокк-палочка-кокк. Штамм растет при температуре 10-45°С с оптимумом роста 28°С.
На богатой агаризованной среде Раймонда, содержащей (г/л): триптон - 5, дрожжевой экстракт - 2.5, NaCl - 10, агар - 1, образует непрозрачные округлые, матовые, светло-розовые колонии. Штамм способен к росту в диапазоне концентрации NaCl от 0 до 10%. При росте на минеральной среде Раймонда не нуждается в дополнительных факторах роста. Использует в качестве источника углерода нафталин, бифенил, бензол, толуол, фенол, орто-фталиевую кислоту, бензойную кислоту (см. Егорова Д.О., Корсакова Е.С., Демаков В.А., Плотникова Е.Г. Деструкция ароматических углеводородов штаммом Rhodococcus wratislaviensis КТ1127, выделенным из отходов соледобывающего предприятия // Прикладная биохимия и микробиология. 2013. Т. 49. №3. С. 267-278).
Совместное внесение бактерий штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 и препарата «Гумиком» оказало наибольший положительный эффект на очистку почвы от загрязнителей, в большинстве случаев содержание загрязнителей относительно почвы с инокуляцией бактерий без препарата уменьшилось. Исключение составляют варианты с инокуляцией бактерий в концентрации 106 кл/г, содержание триаллата, линдана и ПХБ не снизилось при внесении препарата «Гумиком» в концентрации 0,01%, ДДТ и ДДД при добавлении препарата в концентрации 0,1 и 1%, фталатов - при всех использованных концентрациях препарата
При добавлении бактерий штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в концентрации 106 кл/г почвы и препарата «Гумиком» в дозах 0,01, 0,1 и 1% содержание гексахлорбензола снизилось относительно почвы с обработкой одними бактериями в 1,2, 1,3 и 1,5 раза соответственно. Содержание линдана в почве снизилось при внесении препарата в концентрации 0,1 и 1% в 1,4 и 1,7 раза, ПХБ - в 1,4 и 1,6 раза соответственно, ДДТ и ДДД при добавлении препарата 0,01% - в 1,2 раза.
В вариантах с внесением бактерий штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в концентрации 10 кл/г массы почвы и препарата «Гумиком» в дозах 0,01, 0,1 и 1% массы почвы убыль гексахлорбензола составила относительно почвы, обработанной одними бактериями, в 1,3, 2,0 и 1,7 раза, линдана - в 1,2, 2,6 и 3,5 раза, ПХБ - в 1,3, 1,4 и 1,4 раза, ДДТ и ДДД - в 1,3, 1,1 и 1,2 раза, фталатов в 1,2, 1,6 и 1,7 раза соответственно (см. табл. 3).
Таким образом, установлено положительное воздействие внесения бактерий штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в концентрации 107 кл/г почвы и препарата «Гумиком» в дозах 0,01-1% массы почвы на очистку почвы, содержащей ПХБ, гексахлорбензол, линдан, ДДТ, ДДД, триаллат, фталаты.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (1)

  1. Способ очистки почв, загрязненных хлорароматическими токсикантами, включающий введение в почву гуматов, отличающийся тем, что вводят в почву бактерии штамма Rhodococcus wratislaviensis КТ112-7 в дозах 106-107 кл/г почвы и препарат «Гумиком» в концентрации 0,01-1,0% в расчете на массу почвы.
RU2014107397/13A 2014-02-26 2014-02-26 Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями RU2563660C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014107397/13A RU2563660C1 (ru) 2014-02-26 2014-02-26 Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014107397/13A RU2563660C1 (ru) 2014-02-26 2014-02-26 Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2563660C1 true RU2563660C1 (ru) 2015-09-20

Family

ID=54147898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014107397/13A RU2563660C1 (ru) 2014-02-26 2014-02-26 Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2563660C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774078C1 (ru) * 2021-10-25 2022-06-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") Способ фиторемедиации почв, загрязненных полихлорированными бифенилами

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002081593A1 (fr) * 2001-04-06 2002-10-17 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju Novayaekologia (Ooo Novek) Produit d'amendement mineral humique, procede de production de ce produit d'amendement et procede de remise en etat de terres et de sols endommages
RU2233293C1 (ru) * 2002-11-27 2004-07-27 Шульгин Александр Иванович Гумино-минеральный реагент и способ его получения, способ санации загрязненных почв, способ детоксикации отходов добычи и переработки полезных ископаемых и рекультивации отвалов горных пород и хвостхранилищ, способ очистки сточных вод и способ утилизации осадков
RU2471579C1 (ru) * 2011-07-07 2013-01-10 Государственное Научное Учреждение Сибирский Научно-Исследовательский Институт Сельского Хозяйства И Торфа Россельхозакадемии (Гну Сибниисхит Россельхозакадемии) Способ рекультивации нарушенных при добыче угля земель

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002081593A1 (fr) * 2001-04-06 2002-10-17 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju Novayaekologia (Ooo Novek) Produit d'amendement mineral humique, procede de production de ce produit d'amendement et procede de remise en etat de terres et de sols endommages
RU2233293C1 (ru) * 2002-11-27 2004-07-27 Шульгин Александр Иванович Гумино-минеральный реагент и способ его получения, способ санации загрязненных почв, способ детоксикации отходов добычи и переработки полезных ископаемых и рекультивации отвалов горных пород и хвостхранилищ, способ очистки сточных вод и способ утилизации осадков
RU2471579C1 (ru) * 2011-07-07 2013-01-10 Государственное Научное Учреждение Сибирский Научно-Исследовательский Институт Сельского Хозяйства И Торфа Россельхозакадемии (Гну Сибниисхит Россельхозакадемии) Способ рекультивации нарушенных при добыче угля земель

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774078C1 (ru) * 2021-10-25 2022-06-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") Способ фиторемедиации почв, загрязненных полихлорированными бифенилами

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chishti et al. Microbial degradation of chlorpyrifos in liquid media and soil
Jariyal et al. Bioremediation of organophosphorus pesticide phorate in soil by microbial consortia
Abraham et al. Biodegradation of chlorpyrifos and its hydrolysis product 3, 5, 6-trichloro-2-pyridinol using a novel bacterium Ochrobactrum sp. JAS2: a proposal of its metabolic pathway
CN103748214B (zh) 用于清除水、工业废水和土壤中耐降解化学品的生物制品及使用该制品的方法
Akbar et al. Soil bacteria showing a potential of chlorpyrifos degradation and plant growth enhancement
Yu et al. Characterization of a fungal strain capable of degrading chlorpyrifos and its use in detoxification of the insecticide on vegetables
Abraham et al. Biomineralization and formulation of endosulfan degrading bacterial and fungal consortiums
Sipahutar et al. Efficiency of the formulated plant-growth promoting Pseudomonas fluorescens MC46 inoculant on triclocarban treatment in soil and its effect on Vigna radiata growth and soil enzyme activities
Zeinat Kamal et al. Biodegradation and detoxification of malathion by of Bacillus thuringiensis MOS-5
Vlaiculescu et al. Sustainable and eco-friendly alternatives to reduce the use of pesticides
Eo et al. Effects of dazomet on soil organisms and recolonisation of fumigated soil
Omeiri et al. Bacillus spp. isolated from soil in Lebanon can simultaneously degrade methomyl in contaminated soils and enhance plant growth
Egorova et al. Bioremediation of soil contaminated by dichlorodiphenyltrichloroethane with the use of aerobic strain Rhodococcus wratislaviensis Ch628
Abraham et al. BIODEGRADATION OF CHLORPYRIFOS AND 3, 5, 6-TRICHLORO-2-PYRIDINOL BY FUNGAL CONSORTIUM ISOLATED FROM PADDY FIELD SOIL.
RU2448786C1 (ru) Способ микробиологической деструкции хлорорганических пестицидов
RU2563660C1 (ru) Способ очистки почв, загрязненных полихлорированными бифенилами и другими токсичными соединениями
Hultberg et al. Strategies for administration of biosurfactant-producing pseudomonads for biocontrol in closed hydroponic systems
RU2594879C1 (ru) Способ фитобиоремедиации почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза
RU2529735C1 (ru) Способ получения биопрепарата для очистки и восстановления плодородия почвогрунтов, загрязненных нефтепродуктами
RU2562156C1 (ru) Средство для очистки почв, загрязненных гексахлорбензолом, линданом, дихлордифенилтрихлорэтаном, дихлордифенилдихлорэтаном, триаллатом и эфирами фталиевой кислоты (дибутилфталатом, диоктилфталатом)
Bara et al. Review on bioremediation of methyl parathion contaminated agricultural soil by microorganisms
Sarapirom et al. The combination technique of bioaugmentation and phytoremediation on the degradation of paraquat in contaminated soil
Larekeng et al. Unraveling the potential of ACC Deaminase-producing microbes in various agricultural stresses: current status, limitations, and recommendations
Jain et al. Degradation of monocrotophos in sandy loam soil by Aspergillus sp
Salem et al. Biochemical characterisation and bioremediation study of dimethoate and chlorpyrifos tolerant bacterial strains isolated from an agricultural soil.