Изменение свойств почв под воздействием нефтезагрязнения и разработка системы мер по их реабилитации

• Автор: Салангинас, Людмила Алексеевна
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 486 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 .АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ

ЗЕМЕЛЬ

1.1 .Воздействие нефти на экосистему

1.2.Основные методы рекультивации нефтезагрязненных земель

1.3 .Механизм утилизации углеводородов нефтеокисляющими микроорганизмами

1.4.Способы активизации аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов

1.5.Фиторемедиация почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами

1.6. Детоксикация нефтезагрязненных земель гуминовыми веществами

1.7.Особенности рекультивации нефтезагрязненных земель в зимний период времени
2.МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ
2.1. Объекты исследований
2.1.1. Почвенно-климатические условия, характеристика транспортируемых
нефтей
2.2. Методы исследования
2.2.1. Микробиологические методы
2.2.2. Методы изучения ферментативной и биологической активности почвы
2.2.3. Агрофизические методы
2.2.4. Агрохимические методы
2.2.5. Методы определения количества и качества сорбентов
3. ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОД ВЛИЯНИЕМ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ
3.1. Изменение агрохимических показателей основных типов почв
3.2. Реакция микроорганизмов различных географических зон на углеводородное загрязнение
3.3. Изменение состава бактериальных ассоциаций в присутствии
углеводородов нефти
4.ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ АБОРИГЕННОЙ НЕФТЕОКИСЛЯЮЩЕЙ МИКРОФЛОРЫ И ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ ДЕСТРУКЦИИ
4.1. Деструктивная активность изолированных культур, выделенных из различных типов почв
4.2. Подбор оптимальных питательных сред для культивирования выделенных изолятов
4.3. Биотехнологический потенциал почвенных бактериальных ассоциаций
4.4. Производственные испытания биопрепаратов на основе высокоэффективных изолированных культур

5. ДЕТОКСИКАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
5.1. Деградация нефтепродуктов в почвенной системе под воздействием временного фактора и комплекса восстанавливающих мероприятий
5.2. Изменение агрохимических свойств нефтезагрязненной почвы под влиянием агротехнических и биологических способов восстановления
5.3. Изменение агрофизических характеристик нефтезагрязненной почвы под влиянием комплекса восстанавливающих мероприятий
5.4. Способы восстановления биологической и ферментативной активности нефтезагрязненной почвы
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР В БИОЛОГИЧЕСКОМ ЭТАПЕ РЕКУЛЬТИВАНИОННЫХ РАБОТ
6.1. Способы повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к нефтезагрязнению
6.2. Результаты производственных испытаний
7. СНИЖЕНИЕ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПОЛЛЮТАНТОВ НЕФТИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
7.1. Деструкция углеводородов нефти в присутствии гуминовьтх соединений
8. ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ РАБОТ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
8.1. Сравнительная оценка сорбентов
8.2. Технологическая схема грануляции торфа и композиционных материалов
8.3. Изменение агрохимических характеристик гранулированного
торфа
8.4. Нефтеемкость торфяных гранул
8.5. Лабораторные испытания биологического сорбента
8.6. Оценка эффективности биологического сорбента в производственных
условиях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
АКТЫ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы: защита природной среды от техногенного воздействия - важнейшая проблема современности. Хотя в последние десятилетия активно принимаются меры по охране и оздоровлению природы, тем не менее, общее состояние продолжает ухудшаться.
Перед нефтяной промышленностью вопросы снижения вредного воздействия отрасли на окружающую среду — проблема чрезвычайная, т.к. именно нефть и нефтепродукты стали одним из самых распространенных экотоксикантов.
Техногенное загрязнение сегодня проявляется на всех уровнях - от локального до глобального и представляет серьезную угрозу. Опасность нефтяного загрязнения состоит в нарушении динамического равновесия в сложившихся экосистемах из-за изменения структуры почвенного покрова, биогеохимических свойств функций почв и токсического действия на растения и почвенные микроорганизмы.
Непринятие срочных мер к восстановлению нефтезагрязненных территорий ведет к разрушению всех биологических компонентов ландшафта. Изменения в природной среде, вызванные повышенным содержанием углеводородов нефти, зачастую носят необратимый характер.
Предложенная система мер по реабилитации техногенно-загрязненных земель базируется на научно обоснованных и подтвержденных практикой принципах комплексного использования всех биоресурсов восстанавливаемого ценоза, что обеспечивает возможность возврата посттехногенных территорий в биогеофонд. Формирование новых, максимально соответствующих первоначальному строению экосистем, осуществляется с учетом их природного строения, специфики условий, характера воздействия, временного фактора.
Проведение механических обработок резко снижает концентрацию нефти в верхних слоях почвы путем разбавления более чистым грунтом из нижних горизонтов, увеличивают поверхность соприкосновения остаточных нефтепродуктов с биологически активной средой.
В 1997 году Севостьяновым В.В. запатентован «Способ биологической рекультивации плодородных земель, загрязненных нефтью» №2097401, опубликованный 1997.11.27 (С 09К17)00: А01В79 (02). При загрязнении земель нефтью в слабой степени 3 л/м2 проводится рыхление на глубину 25-27 см. Обработка земель на глубину менее 25 и более 27 см не обеспечивает оптимальный вынос легкорастворимых солей из корнеобитаемого слоя, улучшение воздушного режима, восстановления микробиологических сообществ и условий существования почвенных животных. После данной обработки автор рекомендует регулярно - раз в месяц, проводить щелевание на глубину 20-22 см. В октябре месяце предлагается глубокое рыхление на глубину 50-70 см, что способствует оптимальному формированию своеобразного экрана для обратного подъема воды, влаги и солей по почвенным капиллярам.
Использование перечисленных приемов восстановления
нефтезагрязненных земель Севостьянов В.В. обосновывает тем, что после первого года мероприятий происходит интенсификация процессов физикохимической деградации нефти в почве и удаление из неё наиболее низкомолекулярных составляющих легкоиспаряющихся и газообразных соединений. Остаточные нефтяные структуры подвергаются
биохимическому окислению. После второго года мероприятий происходит биохимическое превращение метанонафтеновых и ароматических углеводородов и накопление нафтеноароматических фракций в остаточной нефти, которая является источником питания для микроорганизмов (грибов, споровых и неспоровых бактерий). После третьего года мероприятий происходит разрушение стойких к микробиологическим процессам