Агрегатор новостей
современной Российской науки, анонсы мероприятий, события, мнения
При поддержке Российского фонда фундаментальных исследований

Найден эффективный способ очистки северных почв от нефтепродуктов

Ученые установили, что для очистки северных почв, загрязненных нефтепродуктами, наиболее эффективно использовать сорбционно-биологическую обработку. Для этого в почву вносят активированный уголь и торф, которые связывают токсичные углеводороды нефти и делают их доступными для разложения микроорганизмами. Предложенный метод биоремедиации поможет улучшить экологическое состояние почв в районах нефтедобычи и аварийных разливов. Результаты опубликованы в журнале Microorganisms.

Нефть и нефтепродукты попадают в почву и водоемы не только в местах их добычи и переработки, но и при хранении и транспортировке. Нефтебазы, крупные промышленные предприятия и даже АЗС становятся потенциальными источниками загрязнения. Почва, загрязненная нефтепродуктами, быстро деградирует: гибнут обитающие в ней микроорганизмы, ухудшаются ее физико-химические свойства, она теряет способность к самовосстановлению. Наиболее экологически чистым способом восстановления загрязненных почв считается биоремедиация, при которой нефтепродукты разлагаются микроорганизмами. Биологи из Российского университета дружбы народов совместно с коллегами из Кольского и Пущинского научных центров сравнили эффективность различных методов биоремедиации для очистки почв Мурманской области.

«Наиболее часто из методов биоремедиации используют биостимуляцию, которая основана на добавлении в почву питательных веществ, чтобы повысить собственную микробную активность. Также используют биоаугментацию — искусственное внесение культур нефтеокисляющих микроорганизмов. Но применение этих методов не всегда дает хорошие результаты, особенно в арктических и субарктических условиях. Это связано с низкой биологической активностью почв северных регионов и высокой уязвимостью природных экосистем. Решением проблемы может стать технология сорбционно-биологической очистки, когда в почву вносят сорбенты - например, активированный уголь или торф, которые повышают влагоемкость и аэрацию почв, служат источником азота и фосфора, а также привносят дополнительные микроорганизмы», — рассказала кандидат биологических наук Мария Корнейкова, заместитель директора по научной работе аграрно-технологического института РУДН, с.н.с. Центра Смарт технологии устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений АТИ РУДН.

Почвоведы выбрали три экспериментальные площадки на территории Мурманской области (Россия) в Печенгском районе, почвы которого были загрязнены нефтепродуктами. Для очистки каждой из них применяли разные методы — биостимуляцию, биоаугментацию и сорбционно-биологическую очистку. В первом случае в почву вносили минеральные удобрения, которые повышают активность микроорганизмов, уже обитающих в почве. Во втором —добавляли аборигенные штаммы почвенных грибов и бактерий, наиболее эффективно разлагающих нефть. В предыдущих исследованиях биологи РУДН совместно с коллегами из Кольского научного центра определили, что это пять штаммов грибов из рода Penicillium и четыре штамма бактерий из родов Microbacterium и Pseudomonas. На третьей экспериментальной площадке почву очищали с использованием сорбционно-биологического способа. Для этого в нее вносили органические (торф) и минеральные (гранулированнный активированный уголь) сорбенты.

Оказалось, что за 15 месяцев эксперимента биостимуляция снизила количество нефтепродуктов в почве на 47%, внесение нефтеразлагающих микроорганизмов — на 45%. Наиболее эффективной оказалась сорбционно-биологическая очистка с использованием торфа и активированного угля — она позволила снизить содержание нефтепродуктов в почве на 65%. Кроме того, внесение торфа увеличило численность и разнообразие почвенных микроорганизмов благодаря микробному пулу самого торфа. Этот метод оказался более эффективным, чем биоаугментация.

«Если рассчитать время полного разложения углеводородов в почве, очищаемой разными методами, окажется, что при биоремедиации этот процесс ускоряется в 1,7–2,9 раза. Для северных экосистем это существенно. Самая быстрая очистка произойдет при использовании торфа — за 5,4 года, тогда как без биоремедиации на это потребуется около 16 лет. Таким образом, сорбционно-биологическая очистка поможет восстановить почвы субарктической зоны несмотря на сложные климатические условия и высокую степень деградации почв», — прокомментировала Мария Корнейкова.