|
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К КОНТРОЛЮ ЗА РЕКУЛЬТИВАЦИЕЙ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Охрана окружающей среды на объектах нефтегазового комплекса: Тез. докл. конф-ции, г. Альметьевск, 22-26.09. 08. – М.: НТО НГ им. акад. И.М.Губкина, 2008, с. 46-47
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К КОНТРОЛЮ ЗА РЕКУЛЬТИВАЦИЕЙ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Т.А.Одинцова, Б.А.Бачурин
Горный институт УрО РАН
Как показывают исследования аварийных разливов нефти и лабораторное моделирование поведения систем "нефть – почва – вода", одной из причин относительно низкой эффективности мероприятий по рекультивации нефтезагрязненных земель является игнорирование научно-обоснованной системы контроля процесса их восстановления, основанной на знании механизма и направленности биогеохимических процессов трансформации нефти в условиях гипергенеза. Технические решения, не учитывающие естественные биогеохимические процессы, протекающие в нефтезагрязненных геосистемах, не только не эффективны, но в ряде случаев даже приводят к замедлению процесса восстановления.
Так применение на этапе технической рекультивации "огневого пала", приводящее к снижению концентрация нефти в верхнем слое почв, как правило, сопровождается значительным увеличением ее содержания в подстилающем слое. На контрольной площадке с идентичным уровнем загрязнения содержание нефти в почвенном слое за счет естественных процессов биодеградации только за первый год наблюдений снизилось на 47%, а при проведении последующего землевания с перекопкой в течение трехлетнего срока – более чем на 90 %.
Неоднозначна эффективность и некоторых технологий, используемых на биологическом этапе рекультивации и направленных на создание оптимальных условий для разложения остаточной нефти – внесение химических мелиорантов, органических и минеральных удобрений, бактериальных препаратов и прочих реагентов, способствующих иммобилизации природных ресурсов биоценоза на самовосстановление загрязненной территории. Натурные эксперименты по оценке эффективности этих приемов показали, что внесение ряда органических и неорганических добавок неадекватно уровню снижения и степени преобразования нефтезагрязнений. Проведенные исследования показали, что при одинаковом уровне нефтезагрязнения почв и различных мелиоративных приемах ее обработки наибольший эффект очистки достигнут при использовании рыхления – в составе остаточной нефти фиксируется значительное снижение количества углеводородных соединений (МНФ и НАФ) с одновременным увеличением продуктов их деградации, концентрируемых в смолисто-асфальтеновой фракции (САФ) (табл.).
Далеко не всегда эффективны и мероприятия, направленные на активизацию жизнедеятельности аборигенной микрофлоры. Максимальная численность микроорганизмов, в том числе и углеводородокисляющих (УВОМ), определена в нефтезагрязненной почве, на которой было проведено известкование с внесением минеральных удобрений (NPK). Однако всплеск численности микрофлоры, классически рассматриваемой в качестве основного деструктивного фактора биодеградации нефти, не оказал заметного влияния на темпы снижения ее количества и степени преобразования. По данным экспериментальных исследований возрастание численности и активности микрофлоры даже в условиях обогащения этих почв биогенными элементами далеко не всегда приводит к увеличению степени разложения нефти (табл.)
Таблица
Влияние рекультивационных мероприятий на преобразование нефтезагрязненных почв
|
Вариант опыта
|
Содержание нефти, % на почву
|
Групповой состав нефти, %
|
Содержание микроорганизмов, тыс. в 1 г почвы
|
|
МНФ
|
НАФ
|
САФ
|
сумма
|
УВОМ
|
|
Контроль
|
2,80
|
77,21
|
8,08
|
14,71
|
81162
|
15255
|
|
NPK
|
1,80
|
78,47
|
9,25
|
12,28
|
138812
|
23587
|
|
Известь
|
1,70
|
68,27
|
10,70
|
21,03
|
328500
|
18390
|
|
NPK + известь
|
2,25
|
73,83
|
6,65
|
19,72
|
1719696
|
90240
|
|
NPK+ известь + навоз
|
2,35
|
72,20
|
14,25
|
13,55
|
409739
|
25875
|
|
NPK + гажа
|
2,15
|
75,96
|
10,56
|
12,85
|
464254
|
24434
|
|
Рыхление
|
1,25
|
69,88
|
9,71
|
21,41
|
59812
|
16243
|
Не ставя под сомнение ведущую роль микроорганизмов в разложении нефти, отметим лишь, что почвенный биоценоз, жестко нарушенный нефтяной органикой, довольно быстро адаптируется к изменившимся биохимическим, физико-химическим и термодинамическим условиям биотопа. Дополнительные изменения в виде вносимых биологически активных субстратов с целью иммобилизации ресурсов биоценоза часто усиливают нестабильность системы и приводят к "замораживанию" процессов биодеградации нефти в рекультивируемых почвах.
Приведенные данные свидетельствуют, что, несмотря на принимаемые мероприятия, во многих случаях интенсивность биодеградации нефтяных соединений почво-грунтов весьма незначительна, что обусловлено в основном игнорированием природных механизмов и направленности биогеохимических процессов трансформации нефти в поверхностных условиях. Это определяет необходимость более тесной увязки комплекса осуществляемых рекультивационных мероприятий с динамикой геохимической трансформации органического вещества, отражающей не только содержание углеводородных соединений ("нефтепродуктов"), но и продуктов их трансформации.
08.01.2011
|