V.I.Vaverio tarprajoninis gamtos apsaugos ir gamtos išteklių komitetas, Nižnevartovskas
Naftos išsiliejimo priežastys ir pasekmės
Per pastaruosius tris dešimtmečius Nižnevartovsko srityje buvo pagaminta 2,5 mlrd. tonų naftos.
Pagal šeštajame dešimtmetyje priimtą požiūrį į naftos telkinių Vakarų Sibire plėtrą, kuri prisiėmė jų plėtrą, daugiausia rotacijos principu ir intensyvia plėtra, naftos telkinių plėtra buvo vykdoma minimaliomis sąnaudomis, remiantis trumpa operacija. . Tuo pačiu metu niekas nesitikėjo statomų objektų aplinkosaugos saugumu, o projektuotojų ir naftos ir dujų gavybos padalinių vadovų bandymus didinti vamzdynų technologinį patikimumą branginant jų savikainą, nuslopino ministerijos ekspertizė. naftos pramonės.
Pirmieji naftotiekio vamzdynų trūkimai, lydimi didelių naftos kiekių išsiliejimo, laukė neilgai, o dėl paspartėjusio naftotiekio vandens pjovimo padidėjimo po 5-6 metų eksploatacijos prasidėjo didžiuliai naftos surinkimo tinklų vamzdžių plyšimai. .
Dalis prieinamose vietose išsiliejusios alyvos buvo išsiurbta, išsiliejusios naftos vietos, esančios šalia lauko įrenginių, buvo tiesiog užverstos smėliu. Dauguma išsiliejimų liko apleisti arba sudegė. Be to, kiekvieną išsiliejusios alyvos deginimo atvejį į atmosferą patekdavo didelis kiekis suodžių, turinčių kancerogenų, tokių kaip 2,4-benz(a)pirenas. Vasarą nuo išsiliejimų paviršiaus išgaruojančios lengvosios naftos frakcijos, įskaitant kancerogeninius aromatinius angliavandenilius, intensyviai teršia atmosferos orą. Deginant naftą išmetami suodžiai ir išsiliejimai išgaruojantys angliavandeniliai teršia orą ne tik naftos telkinių teritorijoje, bet ir labai prisideda prie oro taršos gyvenvietėse.
Naftos likučiai, likę išsiliejimo vietoje, nuolat prasiskverbia į dirvožemio vandenį ir kelia grėsmę požeminių vandeningųjų sluoksnių, kurie yra Nižnevartovsko srities gyvenviečių vandens tiekimo šaltinis, užteršimo nafta. Samotloro telkinio teritorijoje jau buvo pastebėti vandeningųjų sluoksnių užteršimo nafta požymiais. Pamažu migruojanti tarša nafta plinta teritorijose, kartais gerokai viršydama pirminės taršos plotą.
Nemaža dalis išsiliejusios naftos su potvynio ir audros vandenimis sukasi į vandens telkinius, užteršdama vandenį naftos produktais. Nižnevartovsko specialiosios valstybinės aplinkos kontrolės inspekcijos duomenimis, naftos produktų kiekis Ob ir Vacho upių vandenyse 1996 metais svyravo nuo 1,7 iki 2,3 MPC. Į vandens telkinius patekusi alyva, dėl oro sąlygų netekusi lengvųjų frakcijų, nukeliauja į dugną, kur deguonies trūkumo sąlygomis išlieka ilgą laiką, biologiškai skaidoma itin lėtai. Taigi, nuskandinta ir žemės pylimų palaidota nafta tampa nuolatiniu požeminio ir paviršinio vandens telkinių taršos šaltiniu.
Bendras aliejaus toksiškumas paprastai yra mažas. Tuo pačiu metu atskiri aliejaus ir jos biologinio skilimo produktų komponentai, daugiausia poliaromatiniai ir policikliniai junginiai, yra mutageniniai, kancerogeniški ir teratogeniški. O jų poveikio gyviems organizmams, įskaitant žmones, pasekmės gali pasireikšti per daugelį metų ir vėlesnėse kartose. Šio poveikio apraiškos yra labai įvairios ir gali būti išreikštos imuniteto sumažėjimu, alergijų ir vėžinių navikų atsiradimu, įgimtų apsigimimų dažnio padidėjimu ir kt. Didžiausias pavojus šiuo atveju – genetiniai sutrikimai.
Dirvožemyje ir rezervuarų dugno nuosėdose, kuriuose yra net naftos pėdsakų, besivystantys žalieji augalai, grybai ir mikroorganizmai, kaupia ir koncentruoja savo audiniuose sunkiuosius metalus, radionuklidus, kancerogenus ir genetinius nuodus ir perduoda juos per maisto grandinę aukštesniems organizmams su atitinkamomis pasekmėmis.
Taigi gamtinės aplinkos tarša nafta ilgą laiką kelia grėsmę regiono gyventojų sveikatai. Neatsitiktinai Nižnevartovsko gyventojai pagal valstybinę sistemą „Aplinka-Sveikata“ užfiksavo 2–3 kartus daugiau nei vidutinis Rusijos sergamumas piktybiniais navikais. Apskritai Nižnevartovsko gyventojų sveikatos būklė vertinama kaip kritinė.
Nelaimės mastas
Nuo devintojo dešimtmečio pradžios buvo pradėti didžiuliai žemės taršos naftos šalinimo darbai. Tačiau naftos užlietų žemių plotų padidėjimas dėl didėjančio vamzdynų avaringumo viršijo ir viršija bent iš dalies rekultivuotų žemių plotą. 1997 m. pradžioje sukauptas nafta užterštų žemių fondas, aiškiai neįvertintais naftos gavybos įmonių ataskaitų duomenimis, sudarė 2314 hektarų.
Šiandien naftos išsiliejimas naftos telkinių teritorijoje Vakarų Sibire įgavo nelaimės pobūdį. Iš 20,2 tūkst. km Nižnevartovsko srityje nutiestų lauko vamzdynų 3,4 tūkst. km (16,6 proc.) yra beveik visiškai susidėvėję ir juos reikia nedelsiant pakeisti. Dėl įmonių lėšų trūkumo vamzdynų rekonstrukcijai didėja susidėvėjusių vamzdžių atsargos, o tai neišvengiamai lemia laipsnišką avarijų skaičiaus didėjimą ir atitinkamai kasmet didėjantį užliejamos žemės plotą. su aliejumi.
Naftos gavybos įmonių pranešimais, vien 1996 metais Nižnevartovsko srities teritorijoje buvo užregistruotos 1543 avarijos prie įvadinių vamzdynų, dėl kurių išsiliejo 424,3 t naftos ir 607,0 t labai mineralizuotų formavimo vandenų. Tuo pačiu metu nafta buvo užteršta 42,43 ha žemės.
Minimaliais ekspertų vertinimais, tik 1996 metų avarijų metu regiono teritorijoje nafta užterštos žemės plotas turėtų būti ne mažesnis kaip 300 hektarų, o išsiliejusios naftos kiekis reljefoje - 30 tūkst. tonų, kurių ne daugiau kaip 18-25 tūkst.. Miškų ūkių duomenimis, tik dėl dviejų 1996 m. avarijų 6,2 ha miškų buvo užteršti nafta ir labai mineralizuotais darinių vandeniu.
Esant tokioms sąlygoms, itin svarbiu uždaviniu tampa daugybės avarijų padarinių likvidavimas, didžiulio sukaupto ir nuolat besiformuojančio nafta užterštų žemių fondo atkūrimas.
Tikslai ir realios melioracijos galimybės
Įprastoje praktikoje melioracija reiškia pirminio anksčiau pažeistų žemių derlingumo atkūrimą. Tai yra pagrindinis bet kokių melioracijos darbų tikslas.
Nafta ir sunkiaisiais naftos produktais užterštų žemių melioracija reiškia, kad jų kiekis dirvožemyje ir vandenyje sumažinamas iki biologiškai saugios koncentracijos. Tačiau šių koncentracijų vertė dar nenustatyta dėl sudėtingos ir kintančios naftos cheminės sudėties ir vargu ar bus vienareikšmiškai nustatyta. Aliejai iš skirtingų laukų ir net iš skirtingų to paties lauko sluoksnių labai skiriasi chemine sudėtimi. O kadangi pagrindinį pavojų kelia kancerogeninės ir mutageninės medžiagos, esančios aliejuje kintamomis ir labai mažomis koncentracijomis, kurios praktiškai neturi įtakos pirmųjų žaliųjų augalų kartų produktyvumui, pagal kuriuos paprastai vertinamas žemės derlingumas, užduotis yra nustatyti. biologiškai saugaus taršos nafta lygis yra itin sunkus.
Daugelio rūšių žaliųjų augalų augimas ir dauginimasis galimas, kai aliejaus kiekis dirvoje yra iki kelių procentų (priklausomai nuo dirvožemio tipo). O kai kuriems aliejui atspariems augalams, pavyzdžiui, plačialapėms katžolėms, aliejus yra augimo stimuliatorius, kaip matyti iš kai kurių senų išsiliejusių alyvų. Tačiau dėl mutagenų ir kancerogenų kaupimosi augaluose šie augalai tampa pavojingi aukštesnėms gyvybės formoms.
Todėl tampa akivaizdu, kad žaliųjų augalų augimas negali būti tikras naftos užterštų žemių atkūrimo kriterijus ir tik rodo aliejaus koncentracijos dirvožemyje sumažėjimą žemiau fitotoksiškumo ribos, kurios skirtingoms augalų rūšims yra skirtingos. ir dirvožemio tipai.
Kalbant apie žemių taršą nafta, turime aiškiai suprasti, kad greitai pasiekti tikrąjį melioracijos tikslą – užtikrinti užterštų žemių ir jose besivystančios biomasės biologinę saugą – per gamintojams priimtinus terminus įmanoma tik visiškai užteršto grunto pašalinimas iš išsiliejimo vietos ir jo pakeitimas švaria derlinga žeme.
Realiomis gamybos sąlygomis tikrasis melioracijos darbų tikslas yra tik sumažinti naftos ir naftos produktų kiekį dirvožemyje iki sąlyginės ribos, kuriai esant galimas žaliųjų augalų vystymasis, augimas ir dauginimasis, ir pasiekti bendra projekcinė „rekultivuotos“ žemės danga, artima pirminei (žr. lentelę ).
Šį tikslą pasiekti gana realu per 1-5 metus. Tiesą sakant, tai tik pradinis melioracijos etapas, kurio metu galimas tolesnis savaiminis dirvožemio apsivalymas iki biologiškai saugaus lygio, dalyvaujant žaliesiems augalams ir dirvožemio mikroflorai. Ir tai užtruks ne metus, o dešimtmečius.
Būtent todėl, net ir atkūrus rekultivuojamų žemių derlingumą, jos neturėtų būti naudojamos maistiniams ir pašariniams augalams auginti. Šiose žemėse draudžiama šienauti, ganyti gyvulius, negalima grybauti ir uogauti. Nežvejokite nafta užterštuose vandenyse. Vienintelis šių apribojimų panaikinimo kriterijus gali būti dirvožemio, jame augančių augalų ir rekultivuotų nafta užteršto vandens telkinių gyventojų specialiųjų fizikinių-cheminių ir toksikologinių tyrimų rezultatai.
Deja, beveik visuose dabartiniuose norminiuose dokumentuose, reglamentuojančiuose melioracijos darbus ir melioruotos žemės priėmimą, neatsižvelgiama į riziką, kad dirvožemyje ir jame besidauginančioje biomasėje gali susikaupti toksiški išsiliejusios naftos oksidacijos ir biologinio skaidymosi produktai. Remiantis šiuolaikine melioracijos darbų praktika, pakankamai saugiais laikomi gruntai ir gręžimo atliekos, kurių naftos produktų kiekis nurodytas lentelėje. Ir nors griežčiausių norminių dokumentų reikalavimai numato, kad po taršos nafta rekultivuotas žemes draudžiama naudoti uogų, grybų, šienavimo, maisto ir pašarų auginimui, kol pavojingų medžiagų koncentracija nukris žemiau MPK ribos. , praktiškai šios nuostatos niekas niekada neįgyvendina.
Kaip atkuriama nafta užteršta žemė
Parengiamieji darbai. Pirmaisiais naftos išsiliejimo likvidavimo etapais pagrindinė užduotis yra lokalizuoti užterštos vietos vietą, kad būtų išvengta naftos dėmės plitimo, ir surinkti maksimalų įmanomą išsiliejusios naftos kiekį. Šie darbai turi būti atliekami iškart po avarijos. Ir kuo kruopščiau jie atliekami, tuo palankesnė melioracijos rezultatų prognozė.
Kadangi didžiausias pasaulinėje praktikoje leidžiamų naftos ir naftos produktų išsiliejimų skaičius įvyko per naftos tanklaivių avarijas, labiausiai išplėtoti išsiliejusios naftos lokalizavimo ir surinkimo ant vandens paviršių metodai.
Alyvos dėmėms vandens paviršiuje lokalizuoti naudojamos įvairių tipų strėlės, kurias gamina daugybė užsienio kompanijų. Deja, Rusijoje gaminamų strėlių sąrašas apsiriboja greitai montuojamais guminiais audiniais „Už“ ir „Anaconda“ tipo užtvarais. Kai kurios mažos įmonės gamina paprasčiausias, bet patikimas BN serijos strėles ir kt. Montuojant strėles būtina nedelsiant organizuoti alyvos, kuri susikaupia prieš strėlę, siurbimą, neleidžiant susikaupti dideliam kiekiui.
Kadangi išsiliejusią naftą lengviausia išsiurbti nuo vandens paviršiaus, vietinėse žemės plotuose aukštumoje įrengiami drenažo (naftos surinkimo) grioviai, nukreipti į natūralias arba specialiai iškastas įdubas (gaudymo duobes), iš dalies užpildytas vandeniu. Šiose įdubose sumontuoti įrenginiai, skirti išpumpuoti jose susikaupusią alyvą.
Siekiant pagerinti žemės valymo užbaigtumą, išsiurbus pagrindinį išsiliejusios alyvos tūrį, patartina naudoti grunto plovimo nuo alyvos likučių vandens srove techniką, išsiliejusią alyvą varant į melioracijos griovį arba tiesiai į reljefo įdubas. Plovimo efektyvumas ženkliai padidėja, kai į vandenį pridedama 0,02-0,5 % koncentracijos dirvožemio mikrofloros suirusių paviršinio aktyvumo medžiagų (paviršinio aktyvumo medžiagų). Valant žolę ar krūmus nuo aliejaus ypač naudinga naudoti paviršinio aktyvumo medžiagų valymo techniką.
Aliejui nuo vandens paviršiaus surinkti rezervuaruose, reljefo įdubose, gaudymo duobėse naudojami plūduriuojantys alyvos įsiurbimo įtaisai - skimeriai, būgniniai ir diskiniai alyvos skimeriai, gaminami masiškai, daugiausia užsienio įmonių. Alyvai nuo vandens paviršiaus surinkti žadama naudoti ND serijos dinaminius alyvos skimerius-akumuliatorius, kurie veikia automatiniu režimu ir užtikrina, kad po strėlėmis neslys alyva. Šiuo metu šiuos alyvos skimerius atskirais egzemplioriais gamina TTTs Sibirneft LLP (Nižnevartovskas).
Nemažai šalies ir užsienio įmonių sukūrė ir siūlo vartotojams sugeriančius kilimėlius, skirtus alyvai surinkti nuo vandens ir dirvožemio paviršiaus. Geriausi tokių kilimėlių pavyzdžiai gali sugerti iki 40 kg aliejaus 1 m2 ir, išspaudus iš jų surinktą aliejų, pakartotinai panaudoti 12-15 kartų. Juos racionalu naudoti smulkioms išsiliejusios alyvos dėmėms surinkti ir alyvos „švariam valymui“ kitais būdais išsiurbus pagrindinį jos kiekį. Tuo pačiu metu pasiekiamas maksimalus alyvos surinkimo išsamumas. Rusijoje tokius kilimėlius, kurių sugeriamumas yra iki 15 kg aliejaus 1 kg kilimėlio (kurių tankis apie 1 kg/m2), siūlo „Ecoservice“ (Tomskas) ir „Echteh“ (Tomskas).
Kai kurios įmonės siūlo įvairių rūšių miltelius ir granuliuotus sorbentus išsiliejusiai alyvai sugerti. Tačiau mechaniniai aliejumi prisotintų sorbentų surinkimo ir utilizavimo įrenginiai dar nesukurti ir negaminami pramoniniu mastu, o masinis jų pritaikymas dideliems išsiliejimams, būdingiems Vakarų Sibiro laukams, yra neperspektyvus.
Melioracijos darbai. Surinkus išsiliejusį aliejų, dalis jo lieka sorbuota ant dirvos ir augalijos likučių. Jis yra iš dalies atšiaurus, o ilgesnį laiką - iš dalies arba visiškai bituminamas, padengdamas dirvą tankia pluta. Ant rezervuarų paviršiaus išsiliejusi nafta po metų atsiduria rezervuaro apačioje dėl sorbcijos ant kietųjų dalelių, taip pat ir dėl tankio padidėjimo.
Pirmas naftos užterštų žemių melioracijos žingsnis – gruntų ir gruntų valymas nuo naftos ir naftos produktų.
Gana išsamus rekomenduojamų riebių gruntų ir atliekų valymo ir šalinimo metodų ir technikų aprašymas pateiktas Tarptautinės naftos kompanijų ir naftos pramonės įmonių asociacijos „E&P Forum“ darbo grupės ataskaitoje. Norint pašalinti žemių taršą naftos produktais, rekomenduojama visiškai pašalinti užterštą dirvožemį, jį vėliau valant. Valymui rekomenduojama alyvą ekstrahuoti skystu CO 2 arba organiniais tirpikliais, o esant palankioms sąlygoms – biocheminį naftos angliavandenilių skaidymą dirvožemio mikroflora. Kaip biocheminiais metodais nuo išsiliejimų surinktam dirvožemiui valyti, siūloma laukus laistyti, kompostuoti arba tiesiog ant dirvos paskleisti naftos turinčias atliekas, o vėliau jas išsivalyti.
Paprasčiausias iš šių būdų – užterštas atliekas paskleisti ant dirvos plonu sluoksniu, po to periodiškai pakartotinai suarti maišymui ir aeracijai. Angliavandenilių skilimas vyksta veikiant natūraliai dirvožemio mikroflorai. Skilimui intensyvinti ir teršalų išplovimo bei migracijos prevencijai į dirvą, sumaišytą su atliekomis, galima įpilti vandens ir pagalbinių medžiagų – trąšų, sorbentų ir kt. Viename plote barstoma vieną kartą, kad dirvoje nesikauptų organinės medžiagos ir sunkieji metalai. Šis metodas rekomenduojamas pašalinant gręžimo skysčių atliekas, kuriose yra mažai angliavandenilių ir druskų.
Drėkinimo laukų išdėstymas nuo ankstesnio būdo skiriasi tik tuo, kad toje pačioje vietoje barstymas su vėlesniu arimu atliekamas pakartotinai. Sausu metu laistymas atliekamas.
Plitimo plotai ir drėkinimo laukų įrengimas parenkami taip, kad būtų išvengta galimybės, kad tarša išplis už šiam tikslui skirto ploto ribų.
Aliejingas atliekas kompostuoti galima esant santykinai didelėms angliavandenilių ir kitų biologiškai skaidžių medžiagų koncentracijoms. Akytumui padidinti naikinamos atliekos sumaišomos su užpildu – medžio drožlėmis, šiaudais ir kt., po to sumaišomos su mikroorganizmų turinčiu dirvožemiu. Į mišinį galima dėti žemės ūkio atliekų, kad padidėtų vandens sulaikymas, taip pat mineralinių trąšų ir mikroelementų. Mišinys dedamas ant padėklų arba padėklų tinkliniu dugnu arba į krūvas iki 1 m aukščio, periodiškai maišomas ir drėkinamas. Naudojant šį metodą, per 4-8 savaites angliavandenilių kiekį komposte galima sumažinti nuo 10% iki procento dalių.
Preliminariai dideliam surinkto dirvožemio ir naftos dumblo kiekiui iš naftos išvalyti plačiai naudojami įvairūs išcentriniai aparatai, leidžiantys atskirti komercinę alyvą nuo dirvožemio ir dumblo ir pasiekti, kad likutinis naftos kiekis dirvožemyje būtų ne didesnis kaip 8 %.
Deja, atsižvelgiant į Vakarų Sibire leidžiamų naftos išsiliejimo mastą, šie metodai daugeliu atvejų praktiškai nepritaikomi dėl didelių darbų sąnaudų arba taikomi labai ribotai. Tačiau tokie metodai gali būti naudingi valant nafta užterštos dumblo duobes ir nedidelius didelio užterštumo plotus.
Mikrobiologinis žemių valymas. Esant dideliems žemės ir vandens užterštumo plotams, priimtiniausias žemės ir vandens valymo būdas yra plačiai pasaulyje ir buitinėje praktikoje naudojamas metodas, kai išsiliejimo vietoje naudojamas mikrobiologinis naftos skaidymas, po kurio savaime apauga išvalyta žemė arba daugiamečių žolių sėjai.
Šis metodas yra gana paprastas įgyvendinti ir apima daugybę agrotechninių priemonių užterštoje žemėje, kuriomis siekiama suaktyvinti dirvožemio alyvą oksiduojančius mikroorganizmus, kurie gali naudoti naftos angliavandenilius kaip vienintelį mitybos šaltinį, galiausiai oksiduojant juos iki CO 2 ir vandens. Pirminį aliejaus oksidavimą į organines rūgštis, alkoholius, ketonus ir aldehidus užtikrina būtent angliavandenilius oksiduojantys mikroorganizmai, kurie gana išsamiai aprašyti apžvalgoje. Vėlesniuose pirminės naftos oksidacijos produktų naikinimo etapuose į procesą taip pat įtraukiamos kitos fiziologinės dirvožemio mikroorganizmų grupės, pirmuonys ir dumbliai, dažniausiai gyvenantys dirvožemyje ir vandens telkiniuose. Atsižvelgiant į sudėtingą aliejų sudėtį ir nevienodą skirtingų angliavandenilius oksiduojančių mikroorganizmų grupių gebėjimą pasisavinti įvairius aliejaus komponentus, būtina užtikrinti, kad aliejus būtų veikiamas sudėtingiausios mikroorganizmų bendruomenės.
Laimei, naftos telkinių teritorijose dirvožemiuose ir paviršiniuose vandenyse susiformavusių mikrobų bendrijų sudėtyje yra visi reikalingi mikroorganizmai. Šios bendrijos ypač aktyvios nuolat, bet negausiai naftos produktais užterštose vietovėse ir senuose, bet ne itin masiniuose naftos išsiliejimuose. Samotloro telkinyje ištyrėme daugiau nei 20 nafta užterštų vietų. Visose vietose aptiktos labai aktyvios daugiarūšės alyvą oksiduojančių mikroorganizmų bendrijos.
Išimtis gali būti tik tos vietos, kurios niekada nebuvo užterštos nafta ir naftos produktais. Tačiau net ir šiais atvejais dirvožemio ir vandens mėginiuose buvo rasta iki 103 ląstelių/g angliavandenilius oksiduojančių bakterijų. Tiesa, jų rūšinė sudėtis nesiskyrė įvairove ir buvo atstovaujama daugiausia Pseudomonas genties atstovų. Atitinkamai, jų aktyvumas buvo palyginti mažas. Tačiau net ir tokiu atveju, susidarius palankioms sąlygoms, laikui bėgant išsivysto labai aktyvios mikrobiocenozės. Taigi daugeliu atvejų, būdingų Vakarų Sibiro naftos telkiniams, mikroorganizmai, reikalingi greitam išsiliejusios naftos sunaikinimui, jau yra dirvožemyje ir vandens telkiniuose. Jų skaičius gali būti mažas, tačiau dėl vykdomų melioracijos priemonių – tręšimo ir kt. - per kelias dienas jis padidėja nuo pavienių ląstelių viename grame dirvožemio ar vandens iki 10 12–10 15 ląstelių / g. Ir tik kai kuriais atvejais, trumpos Sibiro vasaros sąlygomis, siekiant paspartinti dirvožemio valymo nuo naftos procesą, pateisinama įvesti bakterinius preparatus, pagrįstus labai aktyvių angliavandenilius oksiduojančių mikroorganizmų padermių, pagamintų įmonių skaičius į rekultivuotas teritorijas.
Iš buitinių preparatų išskiriami preparatai Putidoil Pseudomonas putida bakterijų pagrindu, išskirti iš Samotlor telkinio aliejumi užteršto dirvožemio, Devoroil Candida mielių pagrindu, Bioprin, taip pat Biodestructor grupės preparatai: Leader Rhodococcus sp. S-1213 ir "Valentis" Acinetobacter valentis pagrindu, rekomenduojamas valyti gruntą ir vandenį nuo naftos, C 8 -C 40 parafinų, dyzelinio kuro, rafinatų, alyvų, aromatinių angliavandenilių (fenolio, benzeno, tolueno), katilų kuro. Pastaraisiais metais gausėja Valstybinės sanitarinės ir epidemiologinės priežiūros tarnybos patvirtintų naudoti ir siūlomų parduoti mikrobiologinių preparatų asortimentas.
Labai perspektyvi kryptis yra angliavandenilius oksiduojančių mikroorganizmų, imobilizuotų ant kietų substratų, galinčių sugerti aliejų, mikrobinių preparatų kūrimas.
Esant būtinybei greitai likviduoti ribotų žemės plotų taršą nafta, patartina naudoti fermentinius preparatus, kuriuose nėra gyvų ląstelių, tačiau išsaugomi nepažeisti angliavandenilius oksiduojančių mikroorganizmų fermentinių sistemų fragmentai, kurie greitai sunaikina naftos angliavandenilius. Paprastai šiuose preparatuose yra daug priedų – vitaminų, mikroelementų ir kt., skatinančių pagreitintą dirvožemio mikrofloros vystymąsi, o tai sunaikina pirminės naftos produktų oksidacijos produktus fermentiniais priedais. Kaip tokių preparatų pavyzdžius galima paminėti SPF MITEK (Ufa) pasiūlytą naminį preparatą Belvitamil, kurio pagrindą sudaro biocheminės gamybos aktyvusis dumblas, turintis Candida mielių fermentų sistemų, vitaminų ir mikroelementų, reikalingų natūralios mikrofloros vystymuisi paspartinti. Buitiniai preparatai, kurių sudėtyje yra angliavandenilius oksiduojančių bakterijų fermentinių sistemų, imobilizuotų ant kieto sorbento paviršiaus, buvo sukurti, tačiau dar nebuvo plačiai pritaikyti. Deja, šie vaistai yra labai brangūs.
Bet kuriuo atveju, naudojant vietines mikrobų bendrijas ar įvedant mikrobų preparatus, valomoje aplinkoje būtina sudaryti optimalias sąlygas angliavandenilius oksiduojančios mikrofloros vystymuisi ir aktyviam gyvenimui:
- deguonies tiekimas į mikroorganizmų gyvybinės veiklos zoną;
- lengvai virškinamų vandenyje tirpių mineralinių medžiagų, visų pirma kalio, azoto ir fosforo, buvimas švarioje aplinkoje;
- palaikant valomos terpės rūgštingumą ir drėgmę tose ribose, kurios užtikrina gyvybinę mikroorganizmų veiklą ir pakankamą fermentų sistemų veiklą.
Būtent šioms sąlygoms užtikrinti ir didžiausios pastangos turėtų būti nukreiptos atliekant melioracijos darbus. Ir, kaip taisyklė, tam pakanka atlikti įprastą žemės ūkio praktiką, agrochemines ir agrotechnines priemones.
Renkantis specifines mineralinių azoto trąšų formas, reikia atsižvelgti į tai, kad Biodestructor serijos preparatuose esantys mikroorganizmai, įvedus nitratinį azotą, smarkiai sumažina angliavandenilių oksidacinį aktyvumą. Atsižvelgiant į tai, kad Acinetobacter ir Rhodococcus genčių mikroorganizmai yra plačiai paplitę natūraliose mikrobų bendrijose ir atlieka svarbų vaidmenį dirvožemio valymo nuo naftos produktų natūraliomis sąlygomis procesuose, nitratinių azoto trąšų naudojimo klausimą reikėtų spręsti atsargiai. Pirmenybė turėtų būti teikiama nenitratinėms mineralinių trąšų formoms.
Faktinės trąšų dozės (K, P ir N), kurias rekomenduojame tręšti rekultivuojamuose plotuose pirminio apdorojimo metu yra: azoto nuo 14 iki 35 kg/ha, kalio nuo 11 iki 27 kg/ha ir fosforo. nuo 5 iki 12 kg/ha kas 5 cm dirvos arimo gylio. Tręšiant vandens užpildytose įdubose, tvartuose ir nafta užterštose ežeruose, kiekvienam 1000 m 3 vandens patartina įberti ne mažiau kaip 28 kg azoto, 22 kg kalio ir 10 kg fosforo. Šios dozės užtikrina K, N ir P koncentraciją dirvožemio tirpale 5 kartus mažesnes nei naudojamos ruošiant mineralines maistines terpes angliavandenilius oksiduojančioms bakterijoms (HAB) išskirti ir kaupti. Tačiau, atsižvelgiant į tai, kad didelis DRR vystymosi lygis taip pat užtikrinamas dešimteriopai praskiedus maistinę terpę, tokių dozių naudojimas yra visiškai pagrįstas. Kaip rodo mūsų praktika, geriausi rezultatai pasiekiami, kai apskaičiuotas mineralinių trąšų kiekis tręšiamas dalimis, 2-3 dozėmis kas 3-7 dienas. Pirmą kartą tręšiant, trąšų dozė turi būti 10-20% apskaičiuoto kiekio. Taip pasiekiamas švelnus vietinės dirvožemio mikrofloros prisitaikymas prie virškinamų mineralų kiekio padidėjimo aplinkoje.
Dirvožemio ir vandens pH vertės, kurios yra optimalios angliavandenilius oksiduojančių mikroorganizmų vystymuisi, yra 6,5–7,5. Realiomis sąlygomis alyvą oksiduojantys mikroorganizmai gerai vystosi ir išlaiko pakankamą aktyvumą, kai terpės pH sumažėja iki 5,0. Kai kurios alyvą oksiduojančių mikroorganizmų rūšys (pavyzdžiui, mielės) yra atsparios pH sumažėjimui iki 3,5 ir žemiau. Tačiau mikrofloros naftos angliavandenilių naudojimo greitis ir išsamumas smarkiai sumažėja.
Mikrobiologinės alyvos oksidacijos metu deguonies trūkumo sąlygomis kaupiasi organinės rūgštys, kartu mažėja pH.
Kiekvienoje rekultivuojamoje vietoje būtina išankstinė dirvožemio ir vandens rūgštingumo kontrolė. Kai dirvožemio vandens ar dirvožemio pH yra mažesnis nei 5,0 - 5,5, rekomenduojama įpilti deoksidatorių - kalkakmenio ar dolomito miltų, arba kreidos. Deoksidatorių naudojimo normos parenkamos pagal bendrą žemės ūkio praktiką. Karbonatinių medžiagų perdozavimas nesukelia nepageidaujamų pasekmių. O perteklius panaudojimo metu sunaudojamas deoksidatorius, nes aliejus suyra ir susidaro karboksirūgštys, neleidžiančios vėlesniam dirvožemio rūgštėjimui. Susidariusias karboksirūgščių kalcio druskas dirvožemio mikroorganizmai pasisavina lengviau nei laisvąsias rūgštis. Taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad užmirkusių dirvožemių paviršių užteršus alyva, ceolito, dolomito ir kalkakmenio miltai gerai sorbuoja išsiliejusią naftą ir tuo pačiu atlieka surinkėjų vaidmenį, kurio paviršiuje intensyviau vystosi mikroorganizmai.
Būtina sąlyga norint užtikrinti dirvožemio ir vandens mikrobiologinį valymą iš naftos ir naftos produktų yra mikroorganizmų aktyvios veiklos zonų aeravimas bet kokiu turimu būdu.
Natūraliomis sąlygomis zoną, kurioje vyksta pagreitintos naftos biologinės skaidymosi procesai, riboja paviršinis dirvožemio sluoksnis, prieinamas deguonies ir aeruotų paviršinių vandenų įsiskverbimui. Ištisinių naftos sluoksnių buvimas ant dirvožemio ir vandens paviršiaus labai apriboja aeracijos zoną ir tuo didesnis sluoksnio storis, klampumas ir alyvos, išsiliejusios ant užterštos zonos paviršiaus, atmosferos poveikio laipsnis. Jei paviršiuje yra ištisinių sluoksnių arba aliejaus pluta, kurios storis didesnis nei 2-3 mm, ji daugiau ar mažiau pastebimu greičiu sunaikinama tik paviršiniame sluoksnyje ir tik periodiškai sudrėkinus atmosferos kritulių. Būtent todėl preliminarus alyvos surinkimas nuo išsiliejusio paviršiaus gali tapti lemiamu veiksniu, lemiančiu viso melioracijos darbų komplekso efektyvumą. O jei išsiliejusi alyva prasiskverbtų į dirvą, reikėtų imtis papildomų priemonių viso jo storio aeracijai užtikrinti.
Labiausiai paplitęs naftos užteršto dirvožemio aeravimo būdas yra jo purenimas frezuojant arba ariant iki pilno alyvos įsiskverbimo gylio. Tuo pačiu metu naftos koncentracijos dirvožemyje mažinimo efektas pasiekiamas maišant alyva užterštą dirvą su neužterštomis arba mažiau užterštomis iš apatinių sluoksnių.
Esant užmirkusių dirvožemių ar pelkių, daubų, nedidelių pelkių ežerėlių ir kt. vandens paviršiaus užterštumui alyva, naftos sunaikinimui paspartinti gali būti taikomas melioruoto ploto paviršiaus drėkinimo aeruotu vandeniu būdas. Tokiu atveju aikštelės periferijoje natūralaus tėkmės kryptimi parenkamas įdubimas žemėje arba ekskavatoriumi iškasamas nedidelis 1,5-2 m gylio įdubimas, užlietas gruntiniu vandeniu. Jei reikia, įrengiami negilūs kolektoriaus grioveliai (vagos), užtikrinantys vandens ir alyvos tekėjimą iš aikštelės paviršiaus į šią įdubą. Sklype sumontuoti purkštukai arba reaktyviniai sodo vandens purkštuvai, naudojami parkų vejoms laistyti. Purkštuvai išdėstyti taip, kad visa rekultivuojamo ploto teritorija būtų laistoma vandeniu, o lanksčių žarnų, pagamintų iš alyvai atsparios medžiagos, sistema sujungti su vandens siurbliu, kuris ima vandenį iš iškasos. Taip sutvarkyta sistema užtikrina nuolatinį arba periodinį viso aikštelės paviršiaus drėkinimą gazuotu vandeniu, o tai žymiai pagreitina mikrobiologinę naftos oksidaciją. Tokiu atveju mineralinės trąšos negali būti paskirstytos visoje aikštelėje, o įterpiamos į šią įdubą, o tai labai supaprastina darbą ir užtikrina vienodą trąšų paskirstymą.
Tankus atmosferos alyvos sluoksnis gali būti sunaikintas melioracijos darbų išvakarėse pelkių takeliais arba (užšalus dirvožemiui) sunkaus traktoriaus vikšrais. Nedideliuose plotuose alyvos pluteles galima naikinti rankiniu būdu, naudojant važiuojančius traktorius arba rankinius įrankius – grėblį, kaplį ir kt.
Nedideliuose uždaruose rezervuaruose, padengtuose alyvos sluoksniu, vandens aeraciją galima užtikrinti rezervuare įrengiant plūduriuojančius AP-24 tipo aeratorius, kuriuos gamina bendrovė „New Technologies“ (Nižnevartovskas), kurie yra nedidelio dydžio elektriniai turbininiai maišytuvai, montuojami ant plūduriuoja, užtikrina atmosferos oro gaudymą ir intensyvų jo sklaidą rezervuaro vandenyje.
Tais atvejais, kai dugno nuosėdose randama alyvos, be priverstinio vandens aeravimo, rekomenduojama periodiškai purenti dugno nuosėdas rezervuare, pakartotinai traukiant išilgai rezervuaro dugno naudojant įprastų dantytų akėčių lynus.
Fitorekultivacija. Sumažinus naftos produktų kiekį dirvožemyje rekultivuojamuose plotuose iki verčių, kurios suteikia galimybę augti ir daugintis alyvai atspariausiems žaliesiems augalams, pradedama užterštos žemės fitoremediacija.
Natūraliomis sąlygomis, preliminariai surinkus išsiliejusį aliejų esant žemam likutiniam dirvožemio užterštumo laipsniui, jau pirmųjų melioracijos metų pabaigoje prasideda savaiminė pionierių augalų rūšių, atspariausių naftos taršai, kolonizacija, net ir be išankstinio dirvožemio purenimo. . Esant vidutiniam užterštumo laipsniui, aikštelė užauga žolėmis paprastai per 3–7 metus. O visas dirvožemio savaiminio apsivalymo procesas su natūralių augalų bendrijų atsinaujinimu tęsiasi 80-100 metų.
Norėdami paspartinti žolių auginimo procesą ir atitinkamai atgaivintos aikštelės pristatymą klientui, jie imasi žolių sėjos. Labai užterštose vietovėse, kai iki melioracijos darbų pradžios augalija visiškai išnykusi, žolių sėjimas sutrumpina 3-5 metais želdynų apsodinimo laiką.
Žinoma, žolių mišinių rūšinė sudėtis labai skirsis nuo gretimų vietovių augalijos rūšinės sudėties. Tačiau ateityje, dirvožemiui savaime išsivalant, žolės mišinį pakeis šiam kraštovaizdžiui būdinga augalų bendrija. Tačiau šis procesas yra ilgas ir ne visada įmanomas, nes labai užterštos dirvos rekultivavimo metu vykstantys dirvožemio struktūros ir sudėties pokyčiai gali būti negrįžtami.
Aliejumi užterštų žemių fitoremediacijai naudojamos labiausiai prieinamos vienmečių ir daugiamečių žolių sėklos, geriausia javai su išvystyta šaknų sistema ir padidintu atsparumu dirvožemio taršai. Tuo pačiu metu pirmenybė turėtų būti teikiama vietinėms pelkių ir miško-pelkių ekosistemoms būdingoms žolių sėkloms, kurios yra gerai prisitaikiusios prie vietinių dirvožemio ir klimato sąlygų. Konkrečių augalų sėklų pasirinkimas priklauso nuo rekultivuojamų žemių kraštovaizdžio ypatybių. Dažniausiai naudojami sėklų mišiniai, kuriuose yra bent 3 rūšių žolelių. Aukštumų sklypuose į sėklų mišinio sudėtį būtinai įtraukiami šliaužiantys dobilai, o užtvindytose pelkėse – plačialapis kačiukas. Šių žolių (išskyrus katžolės ir Langsdorfo nendrių) sėklas gamina nemažai sėklininkystės ūkių. Kačių sėklų derliaus nuėmimas turės būti atliekamas savarankiškai. Tiesa, Vakarų Sibiro miškų-pelkių kompleksų sąlygomis tai nėra problema.
Pažymėtina, kad neretai net ir visiškai likvidavus naftos taršą, aikštelėje neįmanoma atkurti žolės dangos dėl žemių įdruskėjimo dėl susidariusio labai mineralizuoto vandens, išsiliejančio kartu su alyva ( paprastai chlorido-natrio tipo, kurio bendra mineralizacija yra 13–25 g/l). Kai chloridų kiekis dirvožemyje yra didesnis nei 0,2%, pastebimas ryškus daugumos žolių augimo slopinimas. Esant 0,3-0,35%, bendra projekcinė žolės danga sumažėja 1,5-2 kartus. Padidėjus chloridų kiekiui dirvožemio tirpale iki 1% ar daugiau, daugelio rūšių žolių vystymasis neįmanomas. Tokiais atvejais aikštelė turi būti rekultivuota ir pakartotinai plaunama tekančiu vandeniu, kol druskų koncentracija dirvoje sumažės. Pateiktas tokių žemių gėlinimo technologijos pavyzdys. Specialiųjų melioracijos ir gėlinimo priemonių įgyvendinimas turi būti vykdomas tik pašalinus aikštelės taršą nafta.
Po sėjos aikštelėje reikia atlikti ilgalaikius žolių augimo stebėjimus. Pasiekus stabilią (per metus) standartinę sklypo bendrojo projekto aprėptį, jos rekultivacija laikoma baigta ir sklypas gali būti pateiktas pristatymui. Tolesnis savaiminis dirvožemio apsivalymas aikštelėje įvyks savaime per daugelį metų. Kartu rekultivuojama teritorija turi būti pažymėta nuorodomis ir lentelėmis, draudžiančiomis rinkti uogas, grybus, šienauti, auginti maistą ir pašarus gyvuliams. Pašalinti šiuos apribojimus galima tik atlikus specialius tyrimus, patvirtinančius dirvožemio ir augmenijos ekologinį saugumą sklype, o tai yra galutinio tikslo – nafta užterštos žemės atkūrimo – pasiekimas.
Išvada
Pastaruoju metu naftos telkinių teritorijoje pradėti stambūs naftos išsiliejimo likvidavimo ir nafta užterštos žemės atkūrimo darbai. Tik Nižnevartovsko srityje 1995 metais buvo rekultivuota 251,2 hektaro, o 1996 metais - 366 hektarai užterštos žemės. Tačiau melioracijos tempai ir kokybė akivaizdžiai nepakankami.
Kaip parodė Tiumenės miškų eksperimentinės stoties specialistų Nižnevartovsko tarprajonių ir Hantimansijsko rajonų aplinkos apsaugos komitetų užsakymu atlikti Neftejugansko ir Nižnevartovsko regionų melioruotų žemių tyrimai, melioracijos kokybė yra nepatenkinama.
Pagrindinė susidariusios situacijos priežastis – žema technologinė drausmė ir daugybė klaidų, taip pat sąmoningi melioracijos darbų technologijos supaprastinimai.
Šiurkščiausia ir pavojingiausia melioracijos klaida – išsiliejusios naftos užpylimas atvežtiniu gruntu – smėliu ar durpėmis. Tuo pačiu metu išsiliejusi nafta pašalinama iš mikrobiologinės oksidacijos proceso, o taip „remelioruota“ teritorija ilgus dešimtmečius tampa nuolatinio gruntinio ir požeminio vandens taršos šaltiniu.
Antra pagal svarbą klaida – bakterinių preparatų naudojimas be agrotechninio žemės dirbimo. Užterštų plotų paviršiuje purškiami angliavandenilius oksiduojančių bakterijų preparatai su mineralinėmis trąšomis, esant santykinai silpnam paviršiaus užterštumui, tikrai nuvalo dirvos paviršių nuo alyvos ir skatina savaiminį apdorotų plotų apaugimą žolelėmis. Tačiau giliai į dirvą prasiskverbęs aliejus lieka nesuiręs. O turint aiškų kosmetinį poveikį pirmaisiais mėnesiais po „melioracijos“, po 1-2 metų dėl derlingo dirvožemio sluoksnio hidrofobizacijos į paviršių migruojant aliejumi, iš pradžių susiformavusi augmenija visiškai arba iš dalies žūva. Ir iš tikrųjų svetainė lieka neatgauta, nepaisant patirtų išlaidų. Tokius „melioracijos“ būdus draudžia Nižnevartovsko aplinkos apsaugos komitetas.
Labiausiai paplitęs klaidingas supratimas, atsispindintis nafta užterštų žemių melioracijos praktikoje, yra įsitikinimas, kad net ir didelės mineralinių trąšų dozės užtikrina didelį naftą oksiduojančios mikrofloros aktyvumą per visą melioracijos laikotarpį.
Didelė klaida yra ir melioracijos darbų efektyvumo vertinimas žolės augimo ant jų intensyvumui pirmaisiais metais, nes palikus didelius naftos kiekius 15-50 cm gylyje esančiuose požeminiuose dirvožemio sluoksniuose, neišvengiamai bus augmenijos žūtis (išskyrus kačiuką ir kai kurias kitas žoles) per 1-2 metus. Ir toliau tęsis dirvožemio ir požeminio vandens tarša naftos komponentais. Taigi nė vienas melioracijos darbų tikslas nebus pasiektas esant akivaizdžiai išorinei gerovei darbų atlikimo metu.
Apibendrinant, reikia pažymėti, kad Nižnevartovsko srities teritorijoje reikia sukurti eksperimentinę aikštelę, skirtą įgyvendinti siūlomos melioracijos įrangos ir technologijos aprobavimui. Didelės apimties melioracijos darbams naftos telkiniuose gali būti rekomenduojamos tik patikrintos technologijos.
Įgyvendinus šią idėją, Vakarų Sibiro naftos telkinių specifinėmis klimatinėmis, geografinėmis ir kraštovaizdžio sąlygomis bus žymiai pagerinta naftos užterštų žemių rekultivavimo padėtis.
Literatūra
- Nižnevartovsko srities aplinkos ir gamtos išteklių būklė // Metraštis 1996 / Red. V.I.Vavera. Nižnevartovskas, 1997. Numeris. vienas.
- Dabartinė teritorijos būklė Nizhnevartovskneftegaz gamybinės asociacijos veiklos zonoje: darbo ataskaita / L.V.Michailova ir kt., Tiumenė, 1993 m.
- V.I.Vaveris. Dėl žalos aplinkai įvertinimo įvykus avarijoms naftotiekių vamzdynuose problemų // Rajono susirinkimo medžiaga
Išradimas yra susijęs su nafta užterštos žemės atkūrimu. Nafta užterštų žemių melioracijos būdas yra toks, kad medžiaga dedama ant nafta užterštos žemės paviršiaus. Naudojama medžiaga yra panaudotas atramos rutuliukų pavidalu, kurių tankis didesnis nei 10 3 kg/m 3 , kurie stumiasi per alyva užterštą dirvą. Šio metodo įgyvendinimas leidžia padidinti nafta užterštų žemių melioracijos efektyvumą, taip pat šalinti naftos ir dujų pramonės atliekas.
Išradimas yra susijęs su ekologijos sritimi ir gali būti naudojamas atkuriant nafta užterštos žemes.
Žinomas pažeistų dirvožemių melioracijos metodas (RU 2044434 C1), kuris yra siūlomo metodo prototipas, įskaitant organinio substrato, gauto iš dehidratuoto dumblo ir žievės, klojimą ant regeneruoto dirvožemio paviršiaus. Po klojimo kompostas ant viršaus užpilamas smėlio arba žemės sluoksniu.
Šio metodo trūkumas yra poreikis naudoti smėlį arba dirvožemį, o tai padidina medžiagos sąnaudas naudojant technologiją.
Siūlomo metodo tikslas – padidinti nafta užterštų žemių rekultivavimo, taip pat naftos ir dujų pramonės atliekų šalinimo proceso efektyvumą.
Naftos ir dujų pramonės atliekos – tai medžiaga, naudojama hidrauliniam ardymui. Ši medžiaga yra apvalios formos rutuliukai, kurių tankis didesnis nei 10 3 kg/m 3 .
Labiausiai priimtina medžiaga yra panaudotas atraminis agentas, kuris gali būti tiek aliuminio silikato, tiek silikato medžiaga. Dalis atramos po hidraulinio ardymo išstumiama į paviršių ir susidaro atliekos, kurios kaupiamos šulinių trinkelių paviršiuje.
Siūlomas naftos produktais užterštos žemės melioracijos būdas – paimami rutuliai, kurių tankis didesnis nei 10 3 kg/m 3, naudojant žinomą įrangą, užterštos nafta užterštos žemės paviršių.
Kamuoliukai prasiskverbia pro alyvos plėvelę, suformuodami daug skylučių, kurios užtikrina oro ir drėgmės patekimą į dirvą, o tai pagreitina vietinių mikroorganizmų dauginimąsi. Dėl to degraduoja naftos tarša, atkuriamos suardytos žemės.
Nafta užterštos žemės melioracijos metodas, kurį sudaro tai, kad medžiaga tepama ant naftos užterštos žemės paviršiaus, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad naudojama rutuliukų forma, kurios tankis didesnis nei 10 3 kg/ m 3 naudojami kaip medžiaga, kuri prasiskverbia per alyva užterštą gruntą.
Panašūs patentai:
Išradimas yra susijęs su aplinkos apsaugos sritimi ir yra susijęs su sorbentais, naudojamais dirvožemio ir vandens telkinių valymui nuo įvairių cheminių teršalų, ypač naftos ir naftos produktų.
Išradimas yra susijęs su biotechnologijomis ir yra skirtas atlikti biologinio valymo priemones, skirtas pašalinti angliavandenilių pobūdžio teršalus, pirmiausia iš naftos, kuro ir tepalų.
Išradimas yra susijęs su žemės ūkiu ir ypač su cheminėmis gamybos atliekomis užterštos žemės biologiniu melioravimu. .
Išradimas yra susijęs su aplinkos apsaugos sritimi ir gali būti naudojamas ekstremaliose situacijose, susijusiose su raketų kuro išsiliejimu: asimetrinis dimetilhidrazinas (UDMH), taip pat valant gruntą ir gruntą tose vietose, kur nukrenta raketų atskyrimo pakopos.
Išradimas yra susijęs su naftos pramone ir ekologija ir gali būti naudojamas dirvožemio valymui ir rekultivavimui iš naftos ir naftos produktų žemės ūkio ir pramoninėse žemėse Tolimojoje Šiaurėje naudojant augalus.
Zubaidullin A.A.
Kaip žinoma, dauguma Nižnevartovsko srities naftos užterštos žemės yra sfagninės aukštapelkės su storu durpių nuosėdų sluoksniu. Ir būtent šiose žemėse tradicinių melioracijos technologijų ir įprastų techninių priemonių panaudojimas, kaip rodo šiuolaikinė praktika, ne tik neduoda teigiamų rezultatų, bet kai kuriais atvejais netgi padeda pristabdyti prasidėjusius natūralius savigydos procesus. .
Visų pirma, taip yra dėl šių biotopų natūralių savybių neįvertinimo: didelio vandens kiekio, silpnos paviršiaus laikomosios galios ir, svarbiausia, dirvožemio ir augalų komplekso ypatumo, kurie kartu sukuria didelių sunkumų. naftos užterštos žemės atkūrimo standartinių schemų taikymas.
Paaiškinkime, kad žodis „melioracija“ čia reiškia visą eilę darbų, atliekamų pažeistoje teritorijoje ir apima: naftos organinių medžiagų surinkimą ir neutralizavimą, dirvožemio derlingumo atkūrimą ir stabilios augalinės dangos sukūrimą. Kita dažniausia neigiamų rezultatų melioruojant visas be išimties nafta užterštas teritorijas, įskaitant ir esančias ant aukštapelkių, priežastis yra ignoravimas (dėl nežinojimo, dėl prekybinių ir kitų priežasčių) etapinio natūralių naftos skilimo mechanizmų veikimo. žemės paviršiaus. Mūsų regione yra trys pagrindiniai natūralaus naftos sunaikinimo žemės paviršiuje etapai (1 pav.):
I etapas – trunka vidutiniškai 1,5 metų. Čia vyrauja fizikiniai-cheminiai procesai, įskaitant naftos prasiskverbimą gilyn į dirvą, lengvųjų frakcijų išgaravimą, išplovimą, oksidaciją atmosferos deguonimi, fotocheminį naftos angliavandenilių skaidymą. Naftos koncentracija dirvožemyje per šį laikotarpį sumažėja 40-50%.
II stadija – trunka 3-4 metus po pirmosios pabaigos. Čia naftos skilimas vyksta veikiant dirvožemio angliavandenilius oksiduojantiems mikroorganizmams, kurių skaičius padidėja 25 kartus. Sunaikinamos metano-nafteninės frakcijos, kurios yra nuodingiausios augalams ir dirvožemio gyvūnams aliejaus sudedamosios dalys.
III etapas - prasideda 4,5-5 metus po naftos išsiliejimo ir tęsiasi iki visiško jo sunaikinimo. Etapai būdingas mikrobiologinis likusios mažiau toksiškos angliavandenilių dalies ir dervingų-asfalteno komponentų skaidymas, dėl kurių ant užteršto paviršiaus susidaro ištisinės kietos plutos – vadinamosios kirs. Tiesą sakant, jau pačioje stadijos pradžioje galima atnaujinti kai kurias augalų rūšis, atsparias padidėjusiam aliejaus kiekiui dirvoje. Tačiau jų atsiradimui neleidžia kirsai, kurie neleidžia orui prasiskverbti į durpių šaknų sluoksnį, todėl augalai ir dirvožemio gyvūnai uždusa. Cheminiu požiūriu natūralaus naftos naikinimo procesas visiškai baigiasi mažiausiai per 25 metus, tačiau po 10-12 metų naftos toksinės savybės išnyksta, jos skilimo produktai iš dalies patenka į dirvožemio humusą, iš dalies ištirpsta. ir pašalintas iš dirvožemio profilio.
Nuosavas tyrimas, atliktas 1996 metų vasaros sezonu. Vatinskoje naftos telkinio (UAB Slavneft-Megionneftegaz) teritorijoje patvirtino natūralaus naftos degradacijos etapų buvimą užterštose aukštapelkių vietose. Stebėjimai buvo atlikti trijose to paties tipo aikštelėse, vaizduojančiose kalvagūbrio aukštapelkės biocenozę, kurios skirtingu metu buvo užterštos nafta: palyginti neseniai išsiliejęs 1994 m., senas – 1989 m. ir senas – 1985 m. Avarijų laikas parinktas atsižvelgiant į jau nurodytus naftos angliavandenilių fizikinio-cheminio ir mikrobiologinio naikinimo etapus bei su tuo susijusius sutrikusių fitocenozių savaiminio atsistatymo etapus. Tačiau kiekvieno iš jų trukmė, kaip rodo lauko tyrimai, aukštapelkių sąlygomis 1,5–2 kartus viršija nurodytas (taikant nusausintus plotus), tai lemia durpynų dirvožemių specifika. (žema podirvio temperatūra, deguonies ir mineralų trūkumas).
Tik atsižvelgdami į visa tai, kas išdėstyta aukščiau, galime teisingai sukonstruoti melioracijos eigą, optimaliai suaktyvindami ir išnaudodami visus esamus natūralius savaiminio išsivalymo mechanizmus ir gauti reikšmingą aplinkosauginį ir ekonominį efektą, jei šis terminas šiuo atveju tinkamas. Šis poveikis pasiekiamas dviem rodikliais:
Žymiai sutrumpėja pažeistų zonų valymo ir atkūrimo į pradinę būseną laikotarpis;
Sumažinti bendras medžiagų išlaidas melioracijai.
Dabar tiesiai apie tipiškiausias klaidas, padarytas atliekant melioracijos darbus nafta užterštose pelkių vietose. Gana dažnai galite pamatyti, kaip pirmuosius dvejus šviežios naftos išsiliejimo valymo metus taikomos šios priemonės:
1) užterštos vietos užpildymas smėliu ir durpėmis,
2) žemės arimas ar purenimas žemės ūkio padargais (akėčiomis, plūgais ir kt.) ir visureigių vikšrais;
3) alyvą oksiduojančių mikroorganizmų įvedimas.
Deja, kiekviena iš šių veiklų iš tikrųjų yra pastangų ir pinigų švaistymas aplinkosaugos požiūriu. Be to, dažniausiai gamtai padaroma savotiška „meškos paslauga“, dėl kurios pelkių ekosistemoms padaroma kur kas daugiau žalos nei tiesiogiai dėl paties naftos išsiliejimo.
Taigi, įgyvendinus pirmąsias dvi priemones, tik laikinai pagražinamas negražus kraštovaizdis ir pasiekiamos priimtinos naftos koncentracijos „viršutiniame“ (importiniame arba apverstame apatiniame) dirvožemio sluoksnyje pagal aplinkosaugos inspekcijos reikalavimus. Tiesą sakant, aliejus yra užkasamas ir išsaugomas požeminiuose laistomų durpių sluoksniuose, kur stebima žema temperatūra ir laisvo deguonies trūkumas. Pavyzdžiui, judant nafta užterštu pelkės paviršiumi, sunkiomis GPL, Vityaz ir kt. tipo vikšrų pelkėmis, nafta išleidžiama pro durpių telkinį ir užkasama iki 50 cm gylyje. natūralus naftos pasiskirstymas paviršiuje, vidutiniškai 5-10 centimetrų durpių nuosėdų sluoksnis. Visa tai kelerius metus pašalina naftos likučius nuo natūralių fizikinių ir cheminių skilimo mechanizmų (atmosferos deguonies ir saulės spindulių), todėl bendras stabilios dirvožemio ir augalinės dangos atkūrimo procesas gerokai sulėtėja. Kartu taip pat visiškai sunaikinama (užpildoma arba nuplėšiama vikšrų) esama augalijos danga, kuri galėtų būti išsaugota atskirose aukštumose ir kauburiuose ir vėlesniais metais būtų augalijos nusėdimo užterštose žemėse šaltinis.
Šiame etape netikslinga naudoti alyvą oksiduojančius mikroorganizmus (bakterinius preparatus), nes dauguma jų miršta dėl ūmaus ką tik išsiliejusio aliejaus toksiškumo. Be to, lengvesnės aliejaus frakcijos (savotiškas „grietinėlė“) pirmiausia dalyvauja biologinio skilimo procesuose, kurios greitai subyrėtų veikiamos atmosferos deguonies ir saulės spindulių.
Taigi, paspartinti natūralius naftos likučių naikinimo procesus ir taip sutrumpinti laiką, reikalingą pirminei augalinei dangai atkurti, patartina tik praėjus pusantrų–dvejiems metams nuo avarijos (II ir III stadijose).
Tačiau tai nereiškia, kad negalima tvarkyti šviežių išsiliejusių medžiagų. Tiesiog čia visos pastangos turi būti nukreiptos į patikimą naftos išsiliejimo lokalizaciją minimalioje įmanomoje zonoje ir didžiausio galimo naftos kiekio surinkimą. Šiuolaikinės techninės priemonės leidžia surinkti iki 70%, o esant palankioms gamtinėms sąlygoms – iki 90% išsiliejusios alyvos.
Pelkėse išsiliejimo lokalizavimas dažniausiai atliekamas arba sukuriant galingą durpių pylimą palei išsiliejimo perimetrą (naudojamos KART tipo pelkės), arba nuplėšiant kreipiamąsias tranšėjas ir vagas į bendrą priėmimo duobę, arba įrengiant mobilias strėles ( pastarasis, deja, nepraktikuojamas). Alyva renkama naudojant įprastą siurbimo įrangą ir specializuotus alyvos skimerius. Veiksmingas pelkėse ir naudojant buitinius ir importuotus vakuuminius siurblius su kuprinėmis alyvai surinkti iš kamienų įdubų ir kitų sunkiai pasiekiamų vietų. Pagrindinė sąlyga turėtų būti minimalus įrangos ir žmonių judėjimas regeneruotame paviršiuje, ypač išsaugotose gyvosios augmenijos vietose.
Labiausiai priimtinas būdas kruopščiai surinkti likutinį aliejų, remiantis mūsų pačių tokio darbo patirtimi, yra priverstinis dirvožemio ir augalijos plovimas nuo aliejaus vandeniu. Tai pasiekiama arba visiškai trumpam užliejant užterštą plotą, arba periodiškai pabarstant laistymo sistemomis (motoriniais siurbliais, miško gaisrinėmis mašinomis). Alyvos valymo darbų efektyvumas žymiai padidina leistinų aktyviųjų paviršiaus medžiagų naudojimą.
Esant nedideliam išsiliejusio aliejaus kiekiui, efektyvi priemonė yra sorbentų, ypač durpių kilimėlių, naudojimas (1 m2 talpa, priklausomai nuo gamybos technologijos, yra nuo 10 iki 40 kg aliejaus naudojant 12-15 kartų). . Tokie kilimėliai yra patogūs greitai uždėti ant šviežių išsiliejusių medžiagų ir, svarbiausia, yra patogūs juos vėliau surinkti ir šalinti, skirtingai nei palaidi sorbentai. Beje, yra paprastų buitinių technologijų masinei tokių kilimėlių gamybai vietoje. Natūralus mineralas vermikulitas taip pat pasižymi unikaliomis sorbcijos savybėmis, kurių didelės atsargos yra mūsų kalnuotame Trans-Urale.
2.3 Dirvožemio bioindikacijos ir biotestavimo metodai
Antropogeninių pokyčių biodiagnostika reiškia aiškius analizės metodus ir, be to, pateikia išsamų dirvožemio ekologinės būklės įvertinimą. Yra daug biologinių rodiklių, pagal kuriuos vertinama dirvožemių būklė. Svarbiausi yra integraliniai biologinio aktyvumo rodikliai: toksiškumas, „kvėpavimas“, laisvųjų aminorūgščių ir baltymų kiekis. Dirvožemio kvėpavimo intensyvumas yra labai kintama reikšmė ir priklauso nuo daugybės veiksnių (temperatūros režimo, drėgmės, fitocenozės būklės ir kt.). Norint įvertinti taršos poveikį aplinkai, būtina palyginti skirtingose vietose gautus duomenis pačiomis panašiomis sąlygomis. Kiti rodikliai taip pat yra informatyvūs, pavyzdžiui, fermentinis aktyvumas.
Naftos ir naftos produktų patekimas į dirvožemį lemia pagrindinių dirvožemio fermentų aktyvumo pasikeitimą, kuris turi įtakos azoto, fosforo, anglies ir sieros mainams (Kireeva, Novoselova ir kt., 2001). Nuolatiniai kai kurių dirvožemio fermentų aktyvumo pokyčiai gali būti naudojami kaip diagnostiniai dirvožemio užterštumo nafta rodikliai. Patogi šiam tikslui skirta fermentų grupė yra sujungta į bendrą dirvožemio ureazių pavadinimą. Pirma, juos mažiau veikia kiti aplinkos veiksniai ir, antra, yra akivaizdi jų aktyvumo priklausomybė nuo dirvožemio užterštumo laipsnio (Kireeva, Vodopyanov ir kt., 2001).
Daug žadanti mokslinių tyrimų sritis yra mikroorganizmų naudojimas siekiant įvertinti vientisą dirvožemio toksiškumą ir sukurti sudėtingą jautrių, patikimų ir ekonomiškų biologinių tyrimų sistemą. Daug fiziologinių dirvožemio mikroorganizmų grupių yra jautrios naftos angliavandeniliams.
Bendras mikroorganizmų skaičius, kaip taisyklė, gana aiškiai atspindi dirvožemio mikrobiologinį aktyvumą, organinių medžiagų skilimo greitį ir mineralinių elementų ciklą. Remiantis šiuo rodikliu, galima spręsti ne tik apie dirvožemio užterštumo nafta laipsnį, bet ir apie jo atsigavimo galimybes, taip pat apie naftos skilimo procesus natūraliomis sąlygomis ir užterštų dirvožemių melioracijos metu (Kireeva, 1995).
Tarša nafta taip pat gali prisidėti prie mikroskopinių grybų, sukeliančių augalų ligas ir fitotoksinų, kaupimosi dirvožemyje (Kireeva, Kuzyakhmetov ir kt., 2003). Pastaroji aplinkybė vaidina svarbų vaidmenį kuriant naftos užterštų žemių fitomelioracijos priemones.
Tiesioginis aliejaus poveikis augalijos dangai – sulėtėja augalų augimas, sutrinka fotosintezės ir kvėpavimo funkcijos, pastebimi įvairūs morfologiniai sutrikimai, stipriai pažeidžiama šaknų sistema, lapai, stiebai, dauginimosi organai. Eksploatacinės informacijos apie užteršto dirvožemio fitotoksiškumą galima gauti naudojant augalų sėklas ir sodinukus kaip bandomuosius objektus. Kad būtų patogiau nustatyti toksiškumo testus, sėklos parenkamos pagal jų dydį ir dygimo greitį. Dažnai naudokite ridikėlių, rėžiukų, kukurūzų, javų sėklas. Kaip bandomoji funkcija veikia sėklų daigumo, daigų draugiškumo ir išdygimo laiko rodikliai, daigų pailgėjimo greitis, iš kurių pastarasis laikomas jautriausiu.
Natūraliose ekosistemose dirvožemio bestuburiai plačiai naudojami monitoringui rūšių komplekso lygmeniu (Trublaevich ir Semenova, 1997).
Tyrimo objektų rinkinys iš augalų sėklų, mikroorganizmų, dirvožemio bestuburių, fermentų gali būti naudojamas tiek visiškai, tiek iš dalies, priklausomai nuo tyrimo tikslo ir dirvožemio užterštumo aliejumi laipsnio. Jei mėginiai su dirvožemio spyruoklėmis ir fermentų aktyvumu duoda gerą kiekybinę dirvožemio toksiškumo charakteristiką esant žemam ir vidutiniam dirvožemio užterštumo laipsniui, tai mikrobiologiniai tyrimai yra patogūs labai užterštų labai toksiškų dirvožemių būklei apibūdinti (Kireeva, 1995).
3. Nafta užteršto dirvožemio ekosistemų atkūrimo metodai
Naftos tarša nuo daugelio kitų antropogeninių poveikių skiriasi tuo, kad duoda ne laipsnišką, o, kaip taisyklė, „salvė“ apkrovą aplinkai, sukeldama greitą reakciją. Vertinant tokios taršos pasekmes, ne visada galima pasakyti, ar ekosistema grįš į tvarią būseną, ar degraduos negrįžtamai. Visoje veikloje, susijusioje su taršos padarinių likvidavimu, atkuriant pažeistas žemes, būtina vadovautis pagrindiniu principu: nepadaryti ekosistemai daugiau žalos, nei jau padaryta taršos. Užterštų ekosistemų atkūrimo esmė – maksimalus vidinių ekosistemos resursų sutelkimas pirminėms jos funkcijoms atkurti. Savaiminis atsistatymas ir melioracija yra neatsiejamas biogeocheminis procesas.
Natūralus savaiminis gamtos objektų apsivalymas nuo taršos nafta – ilgas procesas, ypač Sibire kur ilgą laiką palaikoma žema temperatūra. Šiuo atžvilgiu dirvožemio valymo nuo naftos angliavandenilių taršos metodų kūrimas yra vienas iš svarbiausių uždavinių sprendžiant antropogeninio poveikio aplinkai mažinimo problemą.
Nafta ir naftos produktais užteršto dirvožemio rekultivavimo metodų klasifikacija
Melioracija – priemonių visuma, kuria siekiama atkurti pažeistų ir užterštos žemės našumą ir ekonominę vertę. Melioracijos uždavinys – iki saugaus lygio sumažinti naftos produktų ir kitų toksinių medžiagų su jais kiekį, atkurti dėl taršos prarastą žemės našumą (Reimers, 1990). Šiuo metu yra sukurta nemažai dirvožemio taršos nafta likvidavimo metodų, įskaitant mechaninius, fizikinius ir cheminius bei biologinius (3.1 lentelė).
3.1 lentelė – Dirvožemio taršos nafta likvidavimo metodai (Kolesnichenko, 2004).
|
Likvidavimo būdai |
Taikymo ypatybės |
|
|
Mechaninis |
Taršos nukenksminimas, naftos išsiurbimas rezervuaruose |
Pirminės priemonės esant dideliam išsiliejimui, kai yra tinkama įranga ir rezervuarai (neišspręsta dirvožemio valymo problema, kai aliejus prasiskverbia į žemę) |
|
Dirvožemio keitimas |
Dirvožemio išvežimas į sąvartyną natūraliam irimui |
|
|
Fizikinės ir cheminės |
Degimas |
Neatidėliotina priemonė, kilus naftos patekimo į vandens šaltinius grėsmei. Priklausomai nuo naftos ir naftos produktų rūšies, nuo 50 iki 70% išsiliejusio kiekio sunaikinama, likusi dalis prasiskverbia į dirvą. Dėl nepakankamai aukštos temperatūros į atmosferą patenka sublimacijos ir nepilnos naftos oksidacijos produktai; žemė po sudegimo turi būti išvežta į sąvartyną |
|
Priešgaisrinė |
Degiems produktams išsiliejus dirbtuvėse, gyvenamuosiuose rajonuose, greitkeliuose, kur užsidegimas pavojingesnis nei dirvožemio tarša; izoliuoti išsiliejusią medžiagą iš viršaus gesinimo putomis arba užmigti sorbentais |
|
|
Dirvožemio plovimas |
Jis atliekamas plovimo būgne naudojant aktyviąsias paviršiaus medžiagas, plovimo vanduo nusodinamas į hidroizoliuotus tvenkinius ar rezervuarus, kur jie vėliau atskiriami ir išvalomi. |
|
|
Dirvožemio drenažas |
In situ dirvožemio plovimas naudojant drenažo sistemas; gali būti derinamas su alyvą ardančių bakterijų naudojimu |
|
|
Ekstrahavimas tirpikliu |
Paprastai plaunama statinėse su lakiaisiais tirpikliais, po to jų likučiai pašalinami garais |
|
|
Išsilieję ant gana kieto paviršiaus (asfaltas, betonas, sutankintas gruntas) padengiami sorbentais, kad sugertų naftos produktą ir sumažintų gaisro pavojų išsiliejus degiems produktams. |
||
|
Terminė desorbcija |
Retai atliekamas naudojant atitinkamą įrangą, leidžia gauti naudingų produktų iki juodosios alyvos frakcijų |
|
|
Biologinis |
Bioremediacija |
Naudojami naftą naikinantys mikroorganizmai. Būtina pasėlius suarti į dirvą. Periodiškas tręšimas trąšų tirpalais, ribojant apdorojimo gylį, dirvožemio temperatūrą (virš 15ºС), procesas trunka 2-3 sezonus |
|
Fitoremediacija |
Alyvos likučių šalinimas sėjant alyvai atsparias žoles (šliaužiančius dobilus, rūgštynės, viksvas ir kt.), kurios aktyvina dirvožemio mikroflorą, yra paskutinis užteršto dirvožemio melioracijos etapas. |
Dar visai neseniai labiausiai paplitęs ir pigiausias naftos taršos šalinimo būdas buvo paprastas deginimas. Šis būdas yra neefektyvus ir žalingas dėl dviejų priežasčių: 1) deginti galima, jei ant paviršiaus storu sluoksniu guli alyva arba surenkama į akumuliacines talpyklas, gruntas ar ja impregnuotas gruntas nedegs; 2) vietoje sudegusių naftos produktų dirvožemio produktyvumas, kaip taisyklė, neatstatomas, o tarp degimo produktų, likusių vietoje ar pasklidusių aplinkoje, atsiranda daug toksiškų, ypač kancerogeninių medžiagų (Gritsenko, Akopova, 1997).
Dirvožemio ir grunto valymas specialiuose įrenginiuose pirolizės arba garų ekstrahavimo būdu yra brangus ir neefektyvus dideliems grunto kiekiams. Reikalingi dideli žemės darbai, dėl kurių suardomas natūralus kraštovaizdis, o po terminio apdorojimo išvalytame grunte gali likti naujai susidarę policikliniai aromatiniai angliavandeniliai, kancerogeninio pavojaus šaltinis (Pikovsky, 1993).
Įžeminimas lėtina naftos angliavandenilių skilimo procesus, veda prie vidinių naftos, rezervuaro skysčio srautų susidarymo ir gruntinio vandens taršos. Laikant užteršto grunto susidaro antrinės taršos židiniai.
Aukštos kokybės naftos teršalų pašalinimas esant dideliam užterštumo lygiui dažnai nėra baigtas be įvairių sorbentų naudojimo. Tarp galimų žaliavų sorbentams gaminti patraukliausios yra natūralios organinės žaliavos ir augalinės kilmės atliekos. Tokios žaliavos yra durpės, sapropelis, pasėlių perdirbimo atliekos ir kt. Tokių žaliavų pagrindu buvo sukurti sorbentai, pavyzdžiui, Sorbest, RS, Lessorb ir kt. (Kolesnichenko, 2004).
Yra technologija, kaip išvalyti gruntus ir gruntinius vandenis plaunant juos paviršinio aktyvumo medžiagomis. Šiuo metodu galima pašalinti iki 86% naftos ir naftos produktų. Vargu ar patartina jį naudoti dideliu mastu, nes pačios aktyviosios paviršiaus medžiagos teršia aplinką ir kils jų surinkimo ir šalinimo problema (Pikovsky, 1993).
Užsienio ir vidaus praktikoje taikomus melioracijos būdus galima suskirstyti į keturias grupes: fizikinius, fizikinius-cheminius, cheminius ir biologinius.
Fizikiniai metodai apima mechaninį alyva užteršto ir bituminio dirvožemio sluoksnių, kuriuose yra daugiau nei 5% naftos produktų anglies, pašalinimą (Yakubov, 1989), naftos produktų surinkimą nuo paviršiaus naudojant hidraulinį siurblį (Hinchel ir kt., 1988), užterštos medžiagos maišymą. dirvožemiai su švariu dirvožemiu, siekiant sumažinti naftos kiekį ir naftos produktus (Abduev ir Askerov, 1979; Akhmedov ir kt., 1988; Ismailov ir Pikovsky, 1988).
Nemažai autorių siūlo intensyviai aeruoti nafta užterštus dirvožemius, naudojant gilų arimą, purenimą, diskavimą ir akėjimą (Samosova ir kt., 1979; Anderson ir Propadushchaya, 1979; Askerov, 1982; Oborin ir kt., 1988).
Balch Thomas (1993) siūlo intensyviai rinkti užterštą gruntą dengtuose 4–5 m aukščio ir iki 40 m pločio poliuose, kurių pagrinde yra perforuotų vamzdžių tinklas karštam orui tiekti. Dėl difuzijos įkaitintas oras sulaiko angliavandenilius ir lakiuosius organinius junginius.
Hasleris Andersas (1989) svarsto apie valymo metodų naudojimą, kaitinant dirvą iki 700°C temperatūros arba naudojant aukšto slėgio vandens srovę. Heimhard Hans-lürgen (1987) siūlo naudoti aukšto slėgio vandens/oro srovę. Weston Roy F. (1998), Matig J., Trbenbach G. (1991), Joseph E. Musul (1993) naudoja dirvožemio šildymo technologiją, išgarinant drėgmę ir organines medžiagas. Jorgensonas Torre M., Krizan Larry W ir kt. al. (1991) sukūrė laipsnišką technologiją naftos užterštoms žemėms Aliaskoje išvalyti. Prieš užšaldant dirvą, aliejus buvo pašalintas mechaniškai ir plaunant, kitų metų vasarą dirva patręšta, aeruojama, sukurta tam tikra drėgmė, kuri prisidėjo prie palankių sąlygų aliejui irti. Dėl šių priemonių naftos angliavandenilių kiekis sumažėjo 94% nuo pradinio.
Taikant fizikinius ir cheminius metodus, naudojamos specialiai parinktos aktyviosios paviršiaus medžiagos (dispergentai, demulsikliai ir kt.) pagalbinės medžiagos, turinčios įtakos suspenduotų dalelių būsenos ir koloidinės-dispersinės struktūros pasikeitimui aliejaus ir vandens fazėse.
Dideliems kenksmingais technogeniniais junginiais užterštiems plotams valyti siūloma naudoti plačiai paplitusius natūralius organinės kilmės sorbentus (durpės, samanos, juodžemis, akmens anglis), molius ir molio medžiagas, turinčias didelę teršalų sugėrimo gebą.
Hasleris Andersas (1989) siūlo deginti užterštus gruntus, kartu į juos įpilant rišamųjų medžiagų, po terminio apdorojimo susidaręs konglomeratas naudojamas kaip statybinė medžiaga, o Rez D.H. (1993) skystiems ir kietiems angliavandeniliams neutralizuoti naudoja portlandcementį, o angliavandenilis izoliuojamas nuo sąlyčio su aplinka.
Punt ir kt. (1991) siūlo išgauti dirvožemį teršiančius naftos produktus distiliuota natūralaus kondensato ir heksano frakcija, o Bulman ir kt. (1993) ir Greiner D (1994) siūlo cheminį dirvožemio prisotinimą deguonimi, kad būtų atkurtas jo biologinis poveikis. veikla. Hinchel R.E., Downey D.C. ir kt. (1998) parodė galimybę naudoti vandens įpurškimą, praturtintą deguonimi arba turintį vandenilio peroksido.
Didelį vaidmenį pagreitinant naftos ir naftos produktų skaidymą dirvožemyje turi mineralinės ir organinės trąšos (Samosova ir kt., 1979; Demidenko ir kt., 1983; Abzalov ir kt., 1988; Gainutdinov ir kt., 1988); Tishkina, 1990).
Azoto trąšų naudojimas yra ypač svarbus, nes. į dirvožemį su užterštumu nafta, įvedamas didelis kiekis C, smarkiai pakeičiantis C:N santykį. Normaliam mikroorganizmų vystymuisi 1 daliai azoto reikia 10 dalių anglies, nešvariuose iki 400 - 420 (Odu, 1978).
Biologinis metodas – efektyviausias ir ekologiškiausias neužteršto dirvožemio rekultivavimo būdas. Tai apima biopreparatų ir biostimuliatorių naudojimą naftai ir naftos produktams skaidyti.
Naftai skaidant dirvožemyje pagrindinę ir lemiamą reikšmę turi funkcinė dirvožemio mikroorganizmų komplekso veikla, užtikrinanti visišką naftos ir naftos produktų mineralizaciją iki anglies dioksido ir vandens. Pagrindinį indėlį į šį procesą įneša mikroorganizmai, gebantys naudoti angliavandenilius kaip vienintelį organinių medžiagų ir energijos šaltinį. Dirvožemio tipas, mineralinė ir organinė sudėtis, drėgmė, aeracija, temperatūra taip pat turi įtakos naftos angliavandenilių skilimo greičiui. Remiantis mikroorganizmų gebėjimu panaudoti naftos angliavandenilius ir kitus ksenobiotikus, siūlomas taršos biologinės korekcijos metodas, apimantis šiuos metodus:
- 1) natūraliai užterštoje dirvoje esančios mikrofloros ardymo gebėjimo aktyvinimas, įvedant biogeninius elementus, kometabolizuojamus substratus, deguonį – biostimuliaciją;
- 2) specializuotų mikroorganizmų, anksčiau išskirtų iš įvairių užterštų šaltinių arba genetiškai modifikuotų, įvežimas į užterštą dirvą – biopapildymas.
Taikant biologinį metodą, pagrįstą natūralių mikroorganizmų padermių panaudojimu, per 3 metus nuo melioracijos galima visiškai atkurti naftos užterštų dirvožemių derlingumą, kai užterštumo lygis neviršija 10-15% žalios naftos. dirvožemio masė. Esant didesnei teršalų koncentracijai, bioremediaciją patartina derinti su fizikiniais ir fizikiniais-cheminiais apdorojimo metodais.
Naftą oksiduojančių bakterijų rūšių įvairovė yra didelė. Įvairių bakterijų padermių ir jų asociacijų pagrindu sukurti labai veiksmingi biologiniai preparatai - Rodotrin, Ecoil, Putidoil ir kt.
Toliau aptariami fizikiniai, cheminiai ir cheminiai metodai taip pat tam tikru mastu imituoja. Įvairūs maisto priedai ir aktyviosios paviršiaus medžiagos (paviršinio aktyvumo medžiagos), mielių gamybos atliekos, žuvų miltai, išrūgos, baltyminės ir vitamininės augalinės atliekos, aktyvusis dumblas, mineralinių trąšų azotas, fosforas ir kalis, tradicinis mėšlas ir netgi, kaip parodė tyrimai, taip pat kaip biostimuliatoriai. ANT. Kireeva, skystos nuotekos iš gyvulininkystės kompleksų ir kitos nuotekos, kurios šalinamos žemės ūkio drėkinimo laukuose.
Sliekų vaidmuo skaidant naftą yra žinomas. Kibardin ir kt. (1989) parodė, kad sliekai praryja dirvožemyje esantį aliejų ir daro jį prieinamą mikroorganizmams.
Sėjant liucerną ir kitus ankštinius augalus, žoles šakotą šaknų sistemą į aliejumi užterštą dirvą, pagreitėja angliavandenilių irimas (Aliev ir kt., 1977; Gudin ir Syratt, 1975; Lee Eusiand, 1993). Teigiamas žemės ūkio augalų, o ypač daugiamečių žolių, pasėlių poveikis paaiškinamas tuo, kad išvystyta šaknų sistema padeda pagerinti užteršto dirvožemio dujų-oro režimą, praturtina dirvą azotu ir išsiskiriančiais biologiškai aktyviais junginiais. šaknų sistema patenka į dirvą augalų gyvenimo metu. Visa tai skatina mikroorganizmų augimą ir atitinkamai pagreitina naftos ir naftos produktų skilimą. Šiuo atžvilgiu negalima ignoruoti galimybės, kad augalai patys skaido įvairių klasių naftos angliavandenilius (Ugrekhelidze, 1976) arba juos adsorbuoja (Cunningham Scott ir kt., 1995).
