RU2630246C1 - Способ очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами - Google Patents
Способ очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630246C1 RU2630246C1 RU2016152700A RU2016152700A RU2630246C1 RU 2630246 C1 RU2630246 C1 RU 2630246C1 RU 2016152700 A RU2016152700 A RU 2016152700A RU 2016152700 A RU2016152700 A RU 2016152700A RU 2630246 C1 RU2630246 C1 RU 2630246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- vkpm
- microorganisms
- biological product
- suspension
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии и может применяться для очистки загрязненных углеводородами и экотоксикантами земель с использованием биопрепарата. Техническим результатом является повышение эффективности очистки загрязненных углеводородами земель, а также расширение функциональных возможностей предлагаемого способа. В предлагаемом способе загрязненную почву обрабатывают суспензией биопрепарата на основе микроорганизмов, в котором в качестве микроорганизмов используют культуры Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998 и Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416, взятые в соотношении 1:1. В загрязненную почву вносят такое количество суспензии биопрепарата, в котором содержание культуры Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 по абсолютно сухому веществу составляет 0,2% - 0,5% от массы загрязнителя. 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к биотехнологии и может применяться для очистки загрязненных углеводородами и экотоксикантами земель с использованием биопрепарата.
Биологический метод очистки почв заключается в направленной активизации почвенной микрофлоры, внесении микробных препаратов, разлагающих нефть, а также фиторемедиации - снижении загрязнения почвы, основанного на стимуляции естественного почвенного сообщества нефтеокисляющих микроорганизмов в результате их тесного взаимодействия с толерантными к нефти растениями.
Биопрепараты стимулируют местный почвенный биоценоз и создают благоприятные условия для перехода нефтяных углеводородов в трудноокисляемое состояние. Образуются органические соединения гумусоподобного характера, положительно влияющие на почвенное плодородие. Разложение нефти в почве обусловлено не только непосредственным действием живых микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов, но и способностью последних влиять на аборигенное микробное сообщество почвы, повышая его способность утилизировать нефть.
Известен способ биологической ремедиации нефтезагрязненных почв (патент РФ №2290270, В09С 1/10, опубл. 27.12.2006), заключающийся в том, что почву обрабатывают сухим бакпрепаратом с наполнителем. В качестве микроорганизмов используют штамм Pseudomonas fluorescens КО (ВНИИСХМ Д-619) и штамм Pseudomonas aeruginosa КОА-3 (ВНИИСХМ Д-609), а в качестве наполнителя используют отходы бурого угля. После обработки почвы ее засевают семенами смеси бобовых и злаковых культур, предварительно обработанных сухим регулятором роста растений, в качестве которого берут бакпрепараты на основе Azotobacter chroococcum Mut-1 (ВНИИСХМ В-35 Д), Bacillus megaterium КС-1 (ВНИИСХМ В-135 Д). Применение изобретения позволяет достичь устойчивого травостоя на почве после разложения нефтепродуктов. Недостаток данного способа заключается в том, что биопрепарат и регулятор роста растений используют в сухом виде, а, как известно, все микроорганизмы проявляют свою активность только в воде, поэтому эффективность известного способа невысока.
Известен наиболее близкий к предлагаемому (прототип) способ биоремедиации нефтезагрязненных почвогрунтов (патент РФ №2499636, В09С 1/10, опубл. 27.11.2013), включающий обработку грунтов бакпрепаратом на основе наполнителя и микроорганизмов. При этом в качестве наполнителя используют шлам обогащения обогатительной фабрики, а в качестве микроорганизмов используют культуры Pseudomonas fluorescens ВКГ RCAM00538 и Azotobacter chroococcum АИН RCAM00539. Шлам обогащения обогатительной фабрики и культуры Pseudomonas fluorescens ВКГ RCAM00538 и Azotobacter chroococcum АИН RCAM00539 берут в соотношении 8:1,5: 0,5. Способ позволяет восстанавливать продуктивность деструктированных почв от нефти и нефтепродуктов с одновременной очисткой. Недостатком известного решения является использование в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов культуры Pseudomonas fluorescens, обладающей низкой скоростью окисления углеводородов, а также внесение биопрепарата в почву в виде сухого вещества. Кроме того, расчет количества биопрепарата в зависимости от площади, а не от массы загрязнения, не позволяет учитывать глубину загрязнения, которая может быть различной.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка способа с применением высокоэффективного биопрепарата для быстрой очистки загрязненных углеводородами земель, в т.ч. при низких положительных температурах.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности очистки загрязненных углеводородами земель, а также расширение функциональных возможностей предлагаемого способа, заключающееся в возможности реализации технологии очистки при низких температурах.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами, включающем обработку почвы биопрепаратом на основе микроорганизмов, загрязненную почву обрабатывают суспензией биопрепарата, в котором в качестве микроорганизмов используют культуры Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998 и Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416, взятые в соотношении 1:1. В загрязненную почву вносят такое количество суспензии биопрепарата, в котором содержание культуры Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 по абсолютно сухому веществу составляет 0,2% - 0,5% от массы загрязнителя.
Штаммы, используемые для получения биопрепарата в предлагаемом способе, получены селекционным путем из образцов проб грунта с Бованенковского НГКМ п/о Ямал.
Штамм бактерий Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416.
Способ размножения штамма - ферментация. Оптимальный состав минеральной среды для размножения штамма: K2HPO4 - 1,5 г/л, MgSO4 - 1,5 г/л, пептон - 20,0 г/л, глицерин - 8 мл/л, вода дистиллированная, рН - 7,0, температура 30°С. Культивирование штамма проводили в колбах на круговых качалках при скорости вращения 220 об/мин в течение 48 ч.
Морфологические особенности штамма оценивали с помощью фазово-контрастной микроскопии.
Клетки данного штамма представляют собой прямые подвижные палочки с закругленными концами, размером (0,4-0,5)×(1,7-2,5) мкм. Выделенный штамм образует колонии (на 5-ые сутки культивирования на L-агаре) круглые, шероховатые, матовые, с зубчатым краем, 3-5 мм, розового цвета, мягкие, хорошо суспендируемые в воде.
Штамм непатогенный и нетоксичный. Культура хранится в пробирках на скошенном L-агаре, пересев 2 раза в год, хранение при температуре 4°С.
Штамм бактерий Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998.
Способ размножения штамма - ферментация. Оптимальный состав минеральной среды для размножения штамма: K2HPO4 - 0,5 г/л, КН2РО4 - 0,5 г/л, (NH4)2SO4 - 0,5 г/л, MgSO4 - 0,2 г/л, ZnSO4 - 0,01 мг/л, СаСО3 - 2,5 г/л, NaCl - 0,2 г/л, MoO4 - 0,005 г/л, FeSO4 - 12,5 мг/л, дрожжевой экстракт 1,0 г/л, вода водопроводная, глюкоза - 10 г/л, рН - 7,0-7,2, температура 25-35°С. Культивирование штамма проводили в колбах на круговых качалках при скорости вращения 220 об/мин в течение 48-72 ч.
Морфологические особенности штамма оценивали с помощью фазово-контрастной микроскопии.
Клетки данного штамма на твердых питательных безазотистых средах образуют крупные беловатые слизистые колонии, которые с возрастом буреют. Клетки в молодых (односуточных) культурах в основном палочковидные, размером (1,5-2,0)×(3,0-7,0) мкм, подвижные, склонные к резко выраженному полиморфизму (от палочковидных до кокковидных).
Штамм непатогенный и нетоксичный. Культура хранится в пробирках на скошенном агаре (дрожжевой экстракт - 3%, агар-агар - 2%, вода водопроводная), пересев 2 раза в год, хранение при температуре 4°С.
Штаммы депонированы во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП ГосНИИгенетика.
Преимуществом предлагаемого способа является использование штаммов, адаптированных к холоду, обладающих достаточной активностью при низких температурах, что позволяет реализовать данный способ при низких положительных температурах, в т.ч. для очистки нефтезаргязненных территорий в районах Севера и Западной Сибири. Полученный в процессе селекции ризосферный штамм культуры Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 обладает удельной скоростью потребления углеводородов не менее 0,8 кг в сутки на 1 кг биомассы культуры (по сухому веществу) при пониженных температурах, что подтверждено лабораторными и полевыми испытаниями.
Способ осуществляют следующим образом.
Культуры штаммов Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998 и Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416, входящих в состав биопрепарата, выращивают раздельно на жидкой питательной среде. Затем приготавливают суспензию биопрепарата из биомассы выращенных культур, взятых в соотношении 1:1. Расчетным путем (с учетом площади и глубины загрязнения, плотности загрязненной почвы, а также концентрации загрязнителя) определяют массу загрязнителя в почве. Необходимое для внесения в загрязненную почву количество суспензии биопрепарата рассчитывают таким образом, чтобы содержание культуры Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 по абсолютно сухому веществу (АСВ) в суспензии составляло 0,2%-0,5% от массы загрязнителя. Содержание культуры Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 (сухого вещества) в суспензии определяют фотоколориметрическим методом или методом высушивания. Затем необходимое количество суспензии биопрепарата вносят в очищаемую почву.
Ниже приводятся примеры, подтверждающие высокую эффективность предлагаемого способа.
Пример 1
Для проведения эксперимента была выбрана загрязненная моторным топливом земля в Московской области без растительного покрова. Общая площадь загрязнения составила около 60 м,2 глубина загрязнения была одинакова на всей площади и составляла около 5 см. Был проведен анализ земли для определения плотности почвы и концентрации нефтепродуктов в почве на этом участке. При помощи весового метода определили, что плотность почвы составляет 1,6×103 кг/м3. Концентрацию нефтепродуктов определяли методом ИК-спектрометрии, который показал концентрацию нефтепродуктов в почве 3%. На выбранном участке выделили 9 ячеек размером 1 м×1 м: 8 - для обработки биопрепаратом и одна контрольная ячейка, которая биопрепаратом не обрабатывалась. Далее, на основании полученных данных, определили содержание нефтепродуктов (массу загрязнителя) в каждой ячейке, которое составило 2,4 кг. Предварительно культуры штаммов Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998 и Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416, входящие в состав биопрепарата, вырастили раздельно на жидкой питательной среде. Концентрация микроорганизмов по АСВ каждой из культур в культуральной жидкости составила 2% (20 г/л). Биопрепарат приготовили таким образом, чтобы культуры микроорганизмов Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998 и Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 входили в него в соотношении 1:1. Концентрация микроорганизмов (по АСВ) Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 в готовой для обработки почвы суспензии биопрепарата составила 1% или 10 г/л. В каждую из восьми загрязненных ячеек внесли суспензию биопрепарата в количестве, мл: 120, 240, 480, 720, 960, 1200, 1680 и 2400, что соответствовало количеству микроорганизмов Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 (по АСВ), %: 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,7 и 1,0 от массы загрязнителя. Проводили перемешивание на всю глубину загрязненной почвы. Полив производили по мере необходимости. Каждые 5 дней брали образцы почвы из каждой ячейки для определения концентрации углеводородов. Определение концентрации углеводородов в почве проводили методом ИК-спектрометрии.
По результатам эксперимента очевидно, что оптимальное количество суспензии биопрепарата для обработки загрязненной почвы составляет от 480 мл до 1200 мл (через 30 суток - степень очистки от 80% до 84%), что соответствует оптимальному количеству культуры Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 (по АСВ) в интервале от 0,2% до 0,5% от массы загрязнителя. Дальнейшее увеличение степени очистки приводит к неоправданно высокому расходу биопрепарата.
Результаты эксперимента представлены в таблице 1.
Пример 2
На территории бывшего автотранспортного предприятия Бованенковского НГКМ п/о Ямал был найден участок земли размером около 20 м2, загрязненный дизельным топливом. После оттаивания земли на глубину 10 см отобрали образцы грунта для определения содержания углеводородов по всей поверхности участка и на всю глубину оттаивания (были отобраны образцы в 9 точках на площади загрязнения и в каждой точке по четыре образца с разных глубин с интервалом 3 см). Результаты анализов показали, что средняя глубина загрязнения составляет 4,5 см, а средняя концентрация загрязнителя по всем точкам отбора - 2,3%. Определение концентрации углеводородов в почве проводили методом ИК-спектрометрии. Почва на участке суглинистая. Плотность почвы определяли весовым способом, результаты показали, что плотность в данном месте составляет около 1650 кг/м3. На выбранном участке были разбиты 6 ячеек размером 1 м × 1 м для обработки биопрепаратом и одна контрольная ячейка такого же размера, которая биопрепаратом не обрабатывалась. Общее содержание нефтепродуктов в каждой ячейке, определенное как в примере 1, составило 1,7 кг. Суспензию культур Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998 и Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 для обработки почвы готовили аналогично примеру 1. Обработку проводили после оттаивания почвы на глубину 50 см, при этом температура почвы на глубине 4 см составляла 6°С. В каждую из шести ячеек внесли суспензию биопрепарата в количестве, мл: 170, 340, 510, 680, 850 и 1020 мл, что соответствовало содержанию микроорганизмов Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 (по АСВ), %: 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 от массы загрязнителя. Проводили перемешивание на всю глубину загрязненного грунта. Полив производили по мере необходимости. Каждые 5 дней брали образцы почвы из каждой ячейки для определения концентрации углеводородов. В течение 30 дней температура почвы колебалась от 6°С до 11,5°С, средняя температура составила 8,1°С. Определение концентрации углеводородов в почве проводили методом ИК-спектрометрии.
Результаты эксперимента подтверждают достаточно высокую степень очистки (через 30 суток - от 55% до 65%) при реализации предлагаемого способа в условиях низких положительных температур.
Полученные данные представлены в таблице 2.
Таким образом, реализация предлагаемого способа обеспечивает повышение эффективности очистки нефтезагрязненной почвы за счет внесения биопрепарата в очищаемую почву в виде суспензии, в которой количество нефтеокисляющих микроорганизмов рассчитывают в зависимости от массы загрязнителя, что позволяет обеспечить предварительную активацию микроорганизмов, равномерное внесение микроорганизмов по всей площади загрязнения и проникновение микроорганизмов на всю глубину загрязнения. Кроме того, использование штаммов, обладающих достаточной активностью при низких положительных температурах, позволяет эффективно очищать загрязненные почвы в относительно короткие сроки, в широком диапазоне температур.
Claims (1)
- Способ очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами, включающий обработку почвы биопрепаратом на основе микроорганизмов, отличающийся тем, что загрязненную почву обрабатывают суспензией биопрепарата, в котором в качестве микроорганизмов используют культуры Microbacterium testaceum ВКПМ Ас-1998 и Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416, взятые в соотношении 1:1, при этом в загрязненную почву вносят такое количество суспензии биопрепарата, в котором содержание культуры Alcaligenes faecalis ВКПМ В-12416 по абсолютно сухому веществу составляет 0,2%-0,5% от массы загрязнителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152700A RU2630246C1 (ru) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Способ очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152700A RU2630246C1 (ru) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Способ очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2630246C1 true RU2630246C1 (ru) | 2017-09-06 |
Family
ID=59797966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016152700A RU2630246C1 (ru) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Способ очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2630246C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764305C1 (ru) * | 2021-01-22 | 2022-01-17 | ООО "ЭкоАльянс" | "Способ очистки почв от нефтяных загрязнений методом гидропосева биосмеси с применением микроводорослей Chlorella vulgaris globosa IPPAS C-2024" |
RU2776514C1 (ru) * | 2021-07-14 | 2022-07-21 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Способ ликвидации углеводородного загрязнения почвы (варианты) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2181933C2 (ru) * | 1999-04-27 | 2002-05-10 | Межотраслевой научно-исследовательский институт экологии топливно-энергетического комплекса | Способ рекультивации токсичных земель, нарушенных при добыче угля |
RU2242300C2 (ru) * | 2001-03-05 | 2004-12-20 | Закрытое акционерное общество Научно-производственной системы "Элита-комплекс" | Способ рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и грунтов |
EP2474608A1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-07-11 | Compañía General de Canteras, S. A. | Process for soil recuperation |
-
2016
- 2016-12-30 RU RU2016152700A patent/RU2630246C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2181933C2 (ru) * | 1999-04-27 | 2002-05-10 | Межотраслевой научно-исследовательский институт экологии топливно-энергетического комплекса | Способ рекультивации токсичных земель, нарушенных при добыче угля |
RU2242300C2 (ru) * | 2001-03-05 | 2004-12-20 | Закрытое акционерное общество Научно-производственной системы "Элита-комплекс" | Способ рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и грунтов |
EP2474608A1 (en) * | 2009-11-24 | 2012-07-11 | Compañía General de Canteras, S. A. | Process for soil recuperation |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764305C1 (ru) * | 2021-01-22 | 2022-01-17 | ООО "ЭкоАльянс" | "Способ очистки почв от нефтяных загрязнений методом гидропосева биосмеси с применением микроводорослей Chlorella vulgaris globosa IPPAS C-2024" |
RU2776514C1 (ru) * | 2021-07-14 | 2022-07-21 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Способ ликвидации углеводородного загрязнения почвы (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPWO2020009097A1 (ja) | 石油関連物質により汚染された環境の除染方法および使用する資材 | |
Dadrasnia et al. | Bio-enrichment of waste crude oil polluted soil: amended with Bacillus 139SI and organic waste | |
RU2403102C1 (ru) | Способ фиторемедиации грунта, загрязненного углеводородами (варианты) | |
RU2630246C1 (ru) | Способ очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами | |
CN115449489A (zh) | 降油菌及其复合菌剂和制备方法及应用 | |
RU2307869C2 (ru) | Способ биологической рекультивации нефтезагрязненной почвы | |
RU2735870C1 (ru) | Способ выделения микроорганизмов для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв и грунтов методом фитобиоремедиации | |
RU2421291C2 (ru) | Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
WO2020022933A1 (ru) | Способ ремедиации загрязненных земель | |
RU2502569C1 (ru) | Способ очистки почвы от углеводородных загрязнений | |
RU2630237C1 (ru) | Способ рекультивации нарушенных земель | |
Jabbar et al. | Bioremediation of soil contaminated with diesel using biopile system | |
RU2529735C1 (ru) | Способ получения биопрепарата для очистки и восстановления плодородия почвогрунтов, загрязненных нефтепродуктами | |
RU2564391C1 (ru) | Способ биопреобразования загрязненной почвы | |
RU2114174C1 (ru) | Консорциум дрожжей candida maltosa для биодеградации нефтезагрязнений | |
Saidu et al. | Isolation of photosynthetic bacteria from coal mining site having potential for nitrate removal | |
RU2176164C2 (ru) | Способ биологической ремедиации нефтезагрязненных почв | |
RU2312719C1 (ru) | Консорциум штаммов углеводородокисляющих бактерий pseudomonas aeruginosa нд к3-1 и pseudomonas fluorescens нд к3-2 в качестве деструктора нефтепродуктов и способ очистки нефтезагрязненных подземных вод | |
RU2624667C1 (ru) | Способ выделения штаммов микроорганизмов-деструкторов нефти | |
RU2815865C1 (ru) | Биоремедиационный способ очистки техноземов от тяжелых металлов с использованием микробно-растительной ассоциации | |
RU2808248C1 (ru) | Состав для биоремедиации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами | |
Binsadiq | Fungal biodegradation of diesel by Ulocladium atrum | |
RU2320429C1 (ru) | Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
RU2637132C1 (ru) | Биопрепарат для очистки грунта от загрязнений нефтью и нефтепродуктами | |
RU2600868C2 (ru) | Препарат для очистки почв от нефтезагрязнений |