RU2695881C1 - Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения - Google Patents

Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения Download PDF

Info

Publication number
RU2695881C1
RU2695881C1 RU2018141560A RU2018141560A RU2695881C1 RU 2695881 C1 RU2695881 C1 RU 2695881C1 RU 2018141560 A RU2018141560 A RU 2018141560A RU 2018141560 A RU2018141560 A RU 2018141560A RU 2695881 C1 RU2695881 C1 RU 2695881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
soil
bak
nitrogen
soils
Prior art date
Application number
RU2018141560A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктория Владимировна Хадеева
Марина Ивановна Янкевич
Original Assignee
Виктория Владимировна Хадеева
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 Виктория Владимировна Хадеева filed Critical Виктория Владимировна Хадеева
Priority to RU2018141560A priority Critical patent/RU2695881C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2695881C1 publication Critical patent/RU2695881C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области биотехнологии и экологии. Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами включает органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты. В качестве донных отложений использованы отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в качестве нефтеокисляющих биопрепаратов - биопрепараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», а в качестве органоминеральных добавок - азотсодержащее минеральное удобрение. Соотношение биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» составляет 1:1, а их количество - до 5% от объема донных отложений, а количество минерального азотсодержащего удобрения составляет от 5 и до 10 масс. %. Способ получения рекультиванта включает смешивание донных отложений с азотсодержащим минеральным удобрением и последующее внесение нефтеокисляющих биопрепаратов в виде суспензии методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях. Способ рекультивации предусматривает, что перед внесением в загрязненные грунты и почвы рекультиванта проводят рыхление почвы, внесение азотсодержащего минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение почвы, причем нанесение рекультиванта проводят дважды с периодичностью 30-50 дней. Обеспечивается рециклинг отходов с одновременным получением экологичного и недорого рекультиванта с высокой эффективностью деструкции углеводородных загрязнений различного генезиса. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относится к биотехнологии и экологии. Оно может быть использовано для очистки и восстановления промышленных и природных объектов окружающей среды, загрязненных нефтяными углеводородами в условиях высокой засоленности.
В нефтедобывающих регионах страны, добыча, переработка и транспортировка сырой нефти, а также различных нефтепродуктов приводит к загрязнению значительных территорий нефтяными углеводородами, следствием этого является создание масштабных полигонов опасных отходов. Наличие нефтезагрязненных территорий и полигонов размещения таких отходов приводит к выводу из сельскохозяйственного и природного оборота огромного количества ценнейшего и не возобновляемого, так же как нефть и газ, отечественного ресурса - почвы и появлению существенных экологических угроз окружающей природе и населению.
Известно, что юго-западные регионы страны (волгоградская, саратовская, самарская, астраханская области) имеют сети и каналы искусственного орошения, которые поддерживаются в рабочем состоянии за счет постоянных мелиоративных работ, в результате которых образуется ежегодно тысячи тонн донных отложений, также являющихся отходами, которые подлежат рециклингу и вторичному использованию.
Эти донные отложения могут быть успешно использованы для получения нового экологичного и дешевого рекультиванта для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв, за счет введения в его состав эффективных нефтеокисляющих биопрепаратов широкого спектра действия.
Поиск технологических приемов, позволяющих эффективно осуществить биоремедиацию нефтезагрязненных почв и восстанавливать их качество, с применением местных материалов, является актуальным, в особенности, при проведении работ в районах распространения засоленных почв, таких как солончаки.
Проведены патентные исследования по классам МПК C12N, C02F, B01J с использованием патентной базы ФИПС, не обнаружено патентов, отвечающей решению задачи создания органо-минерального рекультиванта из донных осадков пресных водоемов для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв.
Изучение литературных источников по теме заявки, позволило выявить аналог, представляющий собой торфо-сапропелевый рекультивант в состав которого введен нефтеокисляющий биопрепарат "Дестройл" (www.beesona.ru//id282/blogs/1001/; www, agroyng.ru/price/file/5 87.pdf.)
Торфо-сапропелевый ремедиант представляет собой сыпучую или капсулированную смесь в разных пропорциях торфа и сапропеля содержащую биопрепарат "Дестройл". Этот ремедиант имеет следующие недостатки: он производится из ценного сырья по сложной технологической цепочке; температурный режим его действия ограничен интервалом 15-20°С. Биопрепарат "Дестройл" не эффективен при высоких значениях солевого фона и высоких уровнях нефтезагрязнения.
Технической проблемой, существующей в настоящее время, является отсутствие эффективного рекультиванта и способа очистки нефтезагрязненных почв и грунтов, с использованием крупномасштабного зонального отхода, в широком температурном диапазоне (+4-37°С), в условиях повышенной солености и высоком уровне углеводородного загрязнения. Предлагаемое изобретение направлено на решение данной технической проблемы.
Предлагаемый продукт позволяет решить две задачи: рециклинг отходов с получением нового продукта из них, и возвращение в природопользование территорий, почв, подверженных техногенному загрязнению.
Технический результат, который достигается при использовании предлагаемого изобретения, заключается в рециклинге отходов с одновременным получением экологичного и недорогого рекультиванта с высокой эффективностью деструкции углеводородных загрязнений различного генезиса.
Технический результат достигается за счет того, что в рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), включающем органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты, предлагается в качестве донных отложений использовать отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в качестве нефтеокисляющих биопрепаратов использовать биопрепараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», в качестве минеральных добавок азотсодержащее минеральное удобрение. Дополнительными отличиями являются:
- соотношение биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» применяют 1:1 в количестве до 5% от объема донных отложений;
- количество минеральных азотсодержащих добавок используют от 5% и до 10% (масс);
- используют донные отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах Ставропольского края (Отказненское водохранилище).
Также технический результат достигается за счет того, что в способе получения рекультиванта, включающем смешивание донных отложений с органоминеральным сырьем и последующее внесение нефтеокисляющих биопрепаратов, биопрепараты вносятся в виде суспензии методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях.
Технический результат достигается еще и за счет того, что в способе применения рекультиванта, включающем внесение рекультиванта в загрязненные грунты и почвы, перед внесением рекультиванта проводят рыхление почвы, внесение комплексного минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение почвы, причем нанесение рекультиванта проводят дважды с периодичностью 30-50 дней.
Таким образом, предлагается использовать крупномасштабные отходы - донные отложения (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в том числе пресноводных объектах Ставропольского края таких как Отказненское водохранилище. Агрохимические свойства донных осадков вполне благоприятны по содержанию органического вещества и основных элементов питания. Эффективным приемом оптимизации свойств донных осадков может быть их инфицирование полезной почвенной микрофлорой. Поскольку донные осадки сформированы в водоемах в анаэробных условиях, микробиота в них специфическая, целесообразна ее замена на микробиоту, характерную для почв региона.
Характеристика по санитарно-экологическим показателям донных отложений, используемых для получения нового рекультиванта, должны соответствовать следующим параметрам, приведенным в таблице 1:
Figure 00000001
Figure 00000002
Согласно результатам испытаний содержание тяжелых металлов и радионуклидов в донных осадках не превышает допустимых уровней для почв. Соответственно они являются чистыми и экологически безопасными. Это крайне важно для использования их в качестве основного компонента для приготовления нового рекультиванта.
Рекультивант производится на основе донных отложений (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлеченных при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в частности, Ставропольского края (Отказненское водохранилище),
Донные отложения подвергаются дополнительной обработке путем удаления грубых включений, смешивания с органоминеральными добавками для получения сбалансированного соотношения элементов питания.
Для получения конечного продукта микробные препараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» (в соотношении 1:1), в количестве 5% вносят в донные отложения методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях.
Суспензию препарата «БАК-Л» готовят согласно инструкции производителя (ООО «НПК «ИЛМА ЭКО», 190020, г. Санкт-Петербург, набережная Обводного канала, 150, корп. 1, лит. А).
Суспензию препарата «БАК-ПАУ» готовят согласно инструкции производителя (ООО «НПК «ИЛМА ЭКО», 190020, г. Санкт-Петербург, набережная Обводного канала, 150, корп. 1, лит. А).
Препараты БАК-Л и БАК-ПАУ широко используются для очистки почв, грунтов, а также поверхностных и сточных вод от нефтяных загрязнений.
Рекультивант, полученный на основе крупнотоннажного зонального отхода - донных осадков и биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», предлагается для очистки территорий, почвы от нефтяных углеводородов впервые, в связи с чем, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующими графическоми материалами.
Фиг. 1, на которой приведена хроматограмма по полному ионному току загрязненного грунта (Образец №1)
Фиг. 2, на которой приведена хроматограмма по полному ионному току загрязненного грунта после биоремедиации с применением нового рекультиванта (Образец №2).
Изобретение подтверждается следующими примерами.
Пример 1:
Исследования донных осадков Донные осадки (отложения) (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлечены при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах Ставропольского края (Отказненское водохранилище).
Все исследования проведены в аккредитованной испытательной лаборатории Филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ленинградской области (аттестат аккредитации № Росс RU ДС 1.6.1.047 от 13 мая 2015 г), АИЛЦ ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по г. Санкт-Петербург», Аттестат аккредитации № РОСС. RU.0001.510228. На основе результатов исследования дана оценка удобрительной агрохимической и агрофизической ценности донных осадков и санитарно-гигиенической безопасности, составлено также соответствующее заключение.
Все исследованные пробы донных осадков представляют собой землистую массу с разной степенью однородности по составу, цвету, содержанию органического вещества и сохранившихся растительных остатков водных растений.
Донные осадки, характеризуемые по значениям основных агрохимических показателей близки к зональным, окружающим водоем, почвам. По содержанию органического вещества, фосфора и калия они вполне пригодны для приготовления продуктов для рекультивационных целей. Физико-химические свойства донных осадков (слабая щелочность, высокая емкость катионного обмена и очень низкое содержание обменного натрия) не являются лимитирующим фактором в их использовании для приготовления продуктов для рекультивации территорий и почв подвергнутых техногенному загрязнению.
С точки зрения физико-структурного состояния донные осадки, вполне подходят для применения непосредственно в качестве основного компонента нового рекультиванта.
Пример 2
Получение иммобилизованной формы грунта-рекультиванта.
В качестве носителя для нового рекультиванта используют донные осадки (отложения (IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76), извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах Ставропольского края (Отказненское водохранилище).
Для получения готовой продукции - нового рекультиванта микробные препараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» в соотношении 1:1 (суспензию клеток, полученную, согласно инструкции по применению), наносят на донные отложения в соотношении 1:20. Получившийся новый продукт имеет стабильную устойчивую форму с высоким титром нефтеокисляющих микробных культур 104-106 КОЕ/г продукта. Срок хранения готовой продукции без потери активности - 1 год.
Преимущество такой формы рекультиванта заключается в том, что он поставляется в виде, готовом к внесению в нефтезагрязненную почву, без предварительной подготовки на месте использования.
Нанесенные (иммобилизованные) нефтеокисляющие бактерии предлагаемого нового рекультиванта устойчивы к неблагоприятному воздействию окружающей среды и эффективно окисляют углеводородные загрязнения при высоких концентрациях.
Пример 3
Нефть, мазут, дизельное топливо добавляли в питательную среду в количестве 1% от массы питательной среды в качестве единственного источника углерода. Опыт производился в трех повторностях. В колбы объемом 750 см3 вносили по 200 см3 минеральной среды с соленостью 5% и по 2000 мг нефти, мазута и дизельного топлива. В колбы вносили грунт-рекультивант в количестве 2 г. В качестве контроля использовали колбы с минеральной средой с нефтепродуктами. Колбы культивировали на качалке при 200 об./мин и 22°С в течение 14 суток. Измерение концентрации нефтепродуктов выполнено флуориметрическим методом по ПНД Ф 16.1.21-98. Полученные результаты показали, что в течение 14 суток при 22°С концентрация нефтяных углеводородов снизилась на 65,8; 51,2 и 78,8%, соответственно, по сравнению с контролем.
Пример 4
Количественное сравнение снижения содержания полициклических ароматических углеводородов (бенз(а)пирена) в техногенном грунте, обработанном рекультивантом и нативным микробным препаратом БАК-ПАУ.
Для сравнения эффективности грунта-рекультиванта и препарата БАК-ПАУ, использовали техногенный грунт со строительной площадки курортного района Ленинградской области и сравнивали снижение бенз(а)пирена в образцах. По методике выполнения измерений массовой доли бенз(а)пирена в пробах почвы, грунтов, донных отложений и твердых отходах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на Флюорате-02 в качестве флуоресцентного детектора (ПНДФ16.1:2:2:2:3.39-2003) определяли концентрацию бенз(а)пирена в опытных образцах - 1 мг/кг, что составляет 50 ПДК бензапирена (0,02 мг/кг).
Опыт ставили в 3-х повторностях, в опытные образцы вносили по 10% грунта-рекультиванта и препарата БАК-ПАУ, в качестве контроля использовался - необработанный техногенный грунт.
Все опытные кюветы с грунтами помещали в условиях естественной освещенности и при температуре 15-20°С, еженедельно увлажняли и рыхлили.
По истечении 3 месяцев эксперимента концентрация бенз[а]пирена снизилась на 55,4% в опытных образцах с препаратом БАК ПАУ и на 76,2% в опытных образцах с добавлением грунта-рекультиванта.
Все исследования проведены в испытательном лабораторном центре Федерального бюджетного учреждения здравоохранения (ФБУЗ) «Центр гигиены и эпидемиологии по г. Санкт-Петербург».
Пример 5
Биоремедиационное снижение содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в техногенном грунте
В качестве образца техногенного грунта была взята проба почвогрунта с участка вблизи железнодорожной станции Сортировочная (Санкт-Петербург), проведена оценка содержания индивидуальных ПАУ по методике КХА: М-МВИ-202-07 методом хромато-масс-спектрометрии (ХМС).
Для исследования биоремедиации техногенного почвогрунта рекультивантом три образца почвы поместили в полипропиленовые колонки диаметром 10 см. Высота слоя образца в каждой из них составляла 45 см. В две из них был внесен грунт-рекультивант.в количестве 10% от объема, в третью внесен инертный грунт.
Концентрации веществ в исходной пробе грунта представлены в таблице 2.
Figure 00000003
Как видно из результатов таблицы 2, в представленной пробе грунта доминируют такие представители ПАУ, как фенантрен, флуорантен, пирен. Их общая концентрация составляет 63% от суммарной концентрации ПАУ в изучаемом образце. Так же отмечается высокое содержание бенз[а]пирена - 80 мкг/кг, в то время как допустимое содержание этого вещества в почве не должно превышать по СанПиН 20 мкг/кг. Таким образом, наблюдается четырехкратное превышение допустимого уровня содержания данного токсиканта.
В ходе исследований в усредненной пробе опытных образцов по истечении 3 месяцев эксперимента концентрация ПАУ, имеющих в своей структуре три ароматических кольца, в пробе уменьшилась на 90% от исходного значения, с четырехъядерными ПАУ, наблюдалась деструкция изучаемых соединений на 60%. С увеличением количества ароматических колец наблюдается замедление процесса деструкции: суммарная концентрация пяти-ядерных ПАУ снизилась лишь на 36%. Точно так же ведет себя и бенз[а]пирен, чья концентрация снизилась на 52%. Суммарная концентрация спустя 3 месяца после начала проведения эксперимента снизилась на 20% от исходного значения.
Все исследования проведены Федеральным государственным бюджетным учреждением науки «Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук (НИЦЭБ РАН)».
Пример 6
Оценка количественного снижения нефтяных углеводородов в нефтезагрязненных грунтах.
В качестве образца взята проба грунта с территории ООО «РН-Ставропольнефтегаз». По результатам лабораторных исследований степень засоленности по хлорид и сульфид иону исследуемого образца составляет 0,21%, концентрация нефтепродуктов составила 26410 мг/кг.
В ходе исследований в опытные образцы вносили 5% образца нового рекультиванта. В качестве контроля использовали - исходный грунт без добавок. Опыт производился в трех повторностях. Исследования проводили в стационарных условиях в течение 28 дней при +6 С. Вес каждого образца составил 3 кг. Агротехнические мероприятия (полив, рыхление) проводились 1 раз в неделю. Измерение концентрации нефтепродуктов выполнено на 28 день, полученные результаты показали, что в течение 28 суток при +5°С в присутствии продукта «Новый рекультивант» снижается содержание нефтяных углеводородов на 28, 6%.
Пример 7
Оценка фитотоксичности.
Критерием качества ремедиационных работ является фитотоксичность, всхожесть растений, сохранность и развитие, урожайность растений являются надежным результатом восстановления и экологического состояния почвы.
Оценку фитотоксичности определяли согласно методическим рекомендациям MP 2.1.7.2297-07 «Обоснование класса опасности отходов производства и потребления по фитотоксичности».
Фитотест основан на способности семян адекватно реагировать на экзогенное химическое воздействие путем изменения интенсивности прорастания корней, что позволяет длину последних принять за показатель тест-функции. Критерием вредного действия считается ингибирование роста корней семян.
Для определения фитотоксичности использовали в качестве тест -растения семена Secale cereal (рожь посевная). Во время эксперимента проверяли прорастание семян в водной вытяжке исследуемых образцов. В качестве контроля использовали дистиллированную воду.
Экстракт проб получали: 10 г пробы (образца) помещали в мерную колбу объемом 100 мл и дистиллированной водой доводили до метки.
Время экстракции - 24 час при комнатной температуре. Далее проводили фильтрование экстракта через фильтр «синяя лента».
Опытные чашки с семенами (по 25 шт.) обрабатывали экстрактом (или его разведением). Все образцы помещали в термостат при температуре 20-23 С°.
По истечении срока экспозиции:
А) измеряли длину корней проростков в контрольной и опытных пробах;
Б) измеряли длину зеленого стебля проростков в контрольной и опытных пробах.
Рекогносцировочный опыт проводится с целью выяснения диапазона фитотоксического действия. В рекогносцировочном опыте испытываются нативный экстракт (R=1) и его разведения (R=2, 10).
Определение фитотоксического эффекта проводится путем сопоставления показателей тест-функции (Lcp) контрольных и опытных семян.
Водные вытяжки нефтезагрязненного грунта (исходного) оказывают вредное воздействие на рост корней и зеленый стебель растений. При обработке проб продуктом «Новый рекультивант» токсическое действие полностью снималось.
Пример 8
Биодеструкция нефтяных углеводородов засоленных нефтезагрязненных грунтов новым рекультивантом.
В качестве образца для исследований взят грунт, отобранный с площадок полей испарения ООО «Ставропольнефтегаз» Левокумского района Ставропольского края. По результатам исследований степень засоленности по хлорид и сульфид иону исследуемого грунта составляет - 0,25%. В ходе исследований в опытные образцы вносили 5% нового рекультиванта. В качестве контроля использовали исходный грунт.
Опыт производился в трех повторностях. Исследования проводили в стационарных условиях в течение 70 дней при 20°С. Вес каждого образца составил 5 кг. Агротехнические мероприятия (полив, рыхление) проводились 1 раз в неделю. Анализ экстрактов проводился при разрешающей способности 1000 на хроматомасс-спектрометре QP 2010 фирмы Shimadzu (Япония). Использовался режим SCAN - полное сканирование в диапазоне масс от 45 до 600. Температура ионного источника составляла 200°С, интерфейса - 300°С. При анализе использовалась капиллярная колонка корпорации "Thermo Electron Corporation" длиной 60 м и внутренним диаметром 0,25 мм. Толщина слоя фазы TR-5MS - 0,25 мкм. Газ-носитель - гелий. При вводе проб использовали шприц 2 мкл "Dynatech precision sampling" (USA). Условия хроматографирования следующие: режим с постоянной скоростью потока газа-носителя 1,0 мл/мин. Температура инжектора составляла 300°С. Нагрев термостата колонки осуществлялся по следующей программе: начальную температуру (60°С) выдерживали 2 мин, затем колонку нагревали со скоростью 10°/мин до 150°С, далее со скоростью 4°/мин до 290°С, затем со скоростью 10°/мин до 300°С. При этой температуре колонку выдерживали 10 мин. Общее время хроматографирования - 68 мин.
Идентификация компонентов осуществлялась по их масс-спектрам (с учетом относительных характеристик хроматографического удерживания) при помощи автоматической системы поиска из масс-спектральной библиотеки NIST. Количественное определение осуществлялось методом внутреннего стандарта.
Хроматограммы по полному ионному току приведены на фиг. 1. и фиг. 2. Образец №1 - загрязненный грунт. Образец №2 - загрязненный грунт после биоремедиации с применением нового рекультиванта.
Основными компонентами полулетучей органической фракции образца №1 являются линейные и разветвленные углеводороды - н-алканы и изоалканы в диапазоне от С13 (тридекан) до С30 (триаконтан). Плавное распределение «линейки» (фиг. 1) и чередование пиков алканов и изоалканов характерно для большинства нефтепродуктов.
Сравнение хроматограмм по полному ионному току полученных для пробы загрязненного грунта до (проба 1, фиг. 1) и после биоремедиации (проба 2, фиг. 2) показывает существенное изменение в качественном и количественном составе полулетучих органических веществ, состоящих из линейных (алканы) и разветвленных (изоалканы) нефтяных углеводородов (нугв).
Если до лабораторного почвенного эксперимента в пробе №1 идентифицировались алканы и изоалканы, представляющие собой плавное распределение «линейки» и чередование пиков алканов и изоалканов, что характерно для большинства нефтепродуктов близких к парафинам, то после биообработки произошли существенные изменения самой хроматограммы - нет характерного чередования пиков линейных и разветвленных нефтяных углеводородов и общий вид хроматограммы свидетельствует об изменении соотношения углеводородов в пробе 2.
Следует отметить, что органическая составляющая пробы 2 претерпела существенные качественные и количественные изменения в результате биообработки, что следует из сравнения этих двух спектров.
В пробе №2 идентифицированы и количественно определены новые соединения относящиеся к спиртам альдегидам, сложным эфирам, что указывает на активные окислительные превращения нефтеновых углеводородов, которые инициируются мощными ферментными системами интродуцированных и иммобилизованных в донные отложения бактериальных штаммов-нефтедеструкторов. Все процессы углеводородного биоразложения идут через окисление углеводородных цепочек окислительными ферментами бактерий.
Количественный анализ по внутренним углеводородным стандартам проведен для двух алканов (гептадекан С16Н34 и октадекан С18Н38) и изоалканов С18 (изооктадекан, две изомерные формы). Из полученных результатов видно, что концентрация этих соединений в пробе 2-1 снизилась для алканов в 15-69 раз, для изоалканов в 1,8-3 раза.
На основании этих данных можно с уверенностью сказать, что процесс биодеструкции нефтяных углеводородов в почвах успешно осуществляется.
Об этом же говорит и появление окисленных форм углеводородов - альдегидов (бензопропаналь) и спиртов (бензопропонол), (разрушение углеводородных цепей обязательно происходит через образование многоатомных спиртов, затем альдегидов, и далее).
Идентификация и количественное определение кислородосодержащих полулетучих соединений пробы 2: кислородсодержащих сложноэфирных соединений (фталаты) и кислородосодержащих соединений терпеновых-изопреновых - соединений (терпеноиды), образующиеся при окислении и превращениях тяжелых фракций нефтяных углеводородов также указывают на качественные изменения произошедшие в грунте после обработки бактериальным препаратом-нефтедеструктором.
Суммарное количество указанной фракции углеводородов составило 45,5 мкг/г в первом образце, проанализированном как загрязненный грунт. Новые кислородсодержащие соединения, обнаруженные в образце №2 грунта после ремедиации с применением нового рекультиванта. В Таблице 3 приведены сравнительные данные по качественному и количественному составу проб 1 и 2.
Figure 00000004
Figure 00000005
Все аналитические исследования проведены в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки «Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук (НИЦЭБ РАН.
Пример 9
Полевые испытания нового рекультиванта. Испытания нового продукта на нефтезагрязненных промышленных территориях.
Биоремедиацию (очистку) нефтезагрязненной почвы поводили в сочетании с агротехническими мероприятиями - рыхление почвы, внесение комплексного минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение.
1. Место проведения эксперимента: площадка АО «Первая Грузовая Компания» в Ленинградской области, Киришском районе, 2017 год. Загрязнитель: нефтешлам, время обезвреживания: 50 дней, количество обработок: 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 43,50 г/кг, степень очистки - 78,58%, снижение класса опасности с IV до V класса опасности.
2. Место проведения эксперимента: Краснодарский край, Крымский район, Колхоз имени «Советской армии» площадка обезвреживания ООО НПП «Экобио», 2017. Загрязнитель: нефтешлам (степень засоленности 0,12%), время обезвреживания - 30 дней, количество обработок - 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 187,35 г/кг, степень очистки - 61,42%, снижение класса опасности с III до IV класса опасности.
3. Место проведения эксперимента: промплощадка ООО РН-Ставропольнефтегаз, Ставропольский край, Нефтекумский район, 2017.
Загрязнитель: нефтешлам, время обезвреживания - 60 дней, количество обработок - 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 78,64 г/кг, степень очистки - 76,20%, снижение класса опасности с III до IV класса опасности.
4. Место проведения эксперимента: промышленная площадка ООО «Экопром-Холдинг», 2017 г по адресу: Ленинградская область, Выборгский р-н. Загрязнитель: нефтешлам, время обезвреживания - 30 дней, количество обработок - 2 биообработки. Исходная концентрация нефтепродуктов - 112,65 г/кг, степень очистки - 72,00%, снижение класса опасности с III до IV класса опасности.
Во всех вариантах после внесения продукта грунта-рекультиванта сразу наблюдался активный рост, как гетеротрофных микроорганизмов, так и бактерий-нефтедеструкторов. Иммобилизованные клетки препарата устойчивее к неблагоприятному воздействию окружающей среды и не требуют периода адаптации.

Claims (5)

1. Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, включающий органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты, характеризующийся тем, что в качестве донных отложений использованы отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводных объектах, в качестве нефтеокисляющих биопрепаратов - биопрепараты «БАК-Л» и «БАК-ПАУ», в качестве органоминеральных добавок - азотсодержащее минеральное удобрение, причем соотношение биопрепаратов «БАК-Л» и «БАК-ПАУ» составляет 1:1, а их количество - до 5% от объема донных отложений, а количество минерального азотсодержащего удобрения составляет от 5 и до 10 масс. %.
2. Рекультивант по п. 1, характеризующийся тем, что использованы донные отложения, извлеченные при проведении дноочистных работ на пресноводном объекте Ставропольского края - Отказненском водохранилище.
3. Способ получения рекультиванта по п. 1, включающий смешивание донных отложений с азотсодержащим минеральным удобрением и последующее внесение нефтеокисляющих биопрепаратов, характеризующийся тем, что биопрепараты вносят в виде суспензии методом дождевания с последующей сушкой в естественных условиях.
4. Способ рекультивации, характеризующийся тем, что перед внесением в загрязненные грунты и почвы рекультиванта по п. 1 проводят рыхление почвы, внесение азотсодержащего минерального удобрения «азофоска» из расчета 20-200 г/м2, периодическое увлажнение почвы, причем нанесение рекультиванта проводят дважды с периодичностью 30-50 дней.
5. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что рекультивант вносят из расчета 3-5 кг/м2.
RU2018141560A 2018-11-25 2018-11-25 Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения RU2695881C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141560A RU2695881C1 (ru) 2018-11-25 2018-11-25 Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141560A RU2695881C1 (ru) 2018-11-25 2018-11-25 Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2695881C1 true RU2695881C1 (ru) 2019-07-29

Family

ID=67586806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018141560A RU2695881C1 (ru) 2018-11-25 2018-11-25 Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2695881C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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"

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0436493A2 (en) * 1990-01-02 1991-07-10 Raselinove Zavody Method and composition for biological degradation of oil pollution
RU2175580C2 (ru) * 1999-12-27 2001-11-10 Чертес Константин Львович Состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений и способ очистки почвы от нефтяных загрязнений
RU2535978C1 (ru) * 2013-03-15 2014-12-20 Ирина Анатольевна Афти Биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от угеводородного загрязнения, способ его получения и применения
RU2646242C1 (ru) * 2017-06-14 2018-03-02 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Способ биологической рекультивации нефтезагрязнённых земель с помощью избыточного активного ила очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0436493A2 (en) * 1990-01-02 1991-07-10 Raselinove Zavody Method and composition for biological degradation of oil pollution
RU2175580C2 (ru) * 1999-12-27 2001-11-10 Чертес Константин Львович Состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений и способ очистки почвы от нефтяных загрязнений
RU2535978C1 (ru) * 2013-03-15 2014-12-20 Ирина Анатольевна Афти Биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от угеводородного загрязнения, способ его получения и применения
RU2646242C1 (ru) * 2017-06-14 2018-03-02 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Способ биологической рекультивации нефтезагрязнённых земель с помощью избыточного активного ила очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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"

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oleszczuk Persistence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sewage sludge-amended soil
Ukpaka et al. Crude oil degradation in loamy soil using Neem root extracts: An experimental study
Zeng et al. Ultrafiltration concentrated biogas slurry can reduce the organic pollution of groundwater in fertigation
Zhang et al. Removal of phenanthrene from coastal waters by green tide algae Ulva prolifera
Wu et al. Temporal and spatial variations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils from a typical organic sewage irrigation area
Laor et al. The effect of sorption on phenanthrene bioavailability
Salehi et al. The effect of different levels of leachate on phytoremediation of pyrene-contaminated soil and simultaneous extraction of lead and cadmium
Volpe et al. Fingerprinting hydrocarbons in a contaminated soil from an Italian natural reserve and assessment of the performance of a low-impact bioremediation approach
Lipińska et al. Urease activity in soil contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons.
Gospodarek et al. The effect of the bioremediation of soil contaminated with petroleum derivatives on the occurrence of epigeic and edaphic fauna
Sivkov et al. Study of oil-contaminated soils phytotoxicity during bioremediation activities
Ezeaku et al. Yield of maize (Manoma spp) affected by automobile oil waste and compost manure
Essien et al. The impact of cow dung augmentation for remediation of crude oil polluted soil by eleusine indica
RU2695881C1 (ru) Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами, способ его получения и применения
Alvarez et al. Soil inoculations with Anabaena cylindrica improve aggregate stability and nutrient dynamics in an arable soil and exhibit potential for erosion control
Włóka et al. A study of migration of polycyclic aromatic hydrocarbons in a sewage sludge-soil system
Sannikova et al. Use of probiotic preparations in waste waters cleaning of agricultural enterprises
US20130276370A1 (en) Phytoremediation test cell and method
Alba et al. Comparing the electroremediation of Gleysol soil contaminated with hydrocarbons with triton X-114 washing and bioremediation with solid cultures employing agroindustrial residues
Ansari et al. Phytoremediation of eutrophic waters
Greenberg et al. Sewage effluent reclamation for industrial and agricultural use
Litvinov et al. Analysis of the Composition of Municipal Wastewater Sludge from Small Settlements in East Kazakhstan
Smith et al. Bacteria survival experiment for assessment of wastewater reuse in agriculture
Minina The results of research of the biological product" remedoil" for the purification of oil-contaminated soils
Tleukeyeva et al. Study of the Properties of New Strains of Green Microalgae Cultivated on Residual Phosphorus-Containing Waters

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201126