Problema eliminării iazurilor de sedimentare de pe teritoriul stației de sortare din Odessa și posibilele modalități de rezolvare a acesteia

Iazurile de decantare și iazul de evaporare al stației de spălare-aburire Odesa (OPPS) sunt cea mai mare sursă locală de poluare cronică cu hidrocarburi a bazinului aerului, a teritoriilor adiacente și a zonelor de apă, precum și a apelor subterane ale Kuyalnitsa Peresypi. Suprafata totala a iazului este de 4,50 ha. În prezent, în ele s-au acumulat aproximativ 30.000,00 m3 de apă din tren care conține petrol, — până la 23.000,00 m3 de produse petroliere non-cargo sub formă de nămol de petrol și sedimente de fund contaminate cu produse petroliere cu o concentrație de produse petroliere de 900,00-980,00 mg/a. Aproximativ 35.000 de tone de produse petroliere se evaporă de pe suprafețele iazului în fiecare an.
Faptele de mai sus mărturisesc necesitatea creării unei tehnologii complexe pentru neutralizarea apelor de santină care conțin petrol și eliminarea sedimentelor de fund contaminate cu nămol de petrol.
În timpul implementării soluțiilor tehnologice de lichidare a iazurilor și canalelor, nu trebuie generate deșeuri secundare, adică este necesar să se asigure siguranța ecologică a zonei în care se află OPPS. Sub acest aspect atrag atenția biotehnologiile bazate pe utilizarea bacteriilor distructive și a biopreparatelor.
Utilizarea metodelor microbiologice în lichidarea poluării cu petrol a solului și a suprafețelor apei este adesea practic singura posibilitate de refacere a biocenozelor naturale. În plus, metodele microbiologice sunt cele mai ieftine în comparație cu alte metode. Distrugerea microbiologică a uleiului de hidrocarburi din sol este asigurată, în principal, în două moduri: stimularea dezvoltării microflorei indigene oxidante de ulei a biocenozelor solului prin introducerea de surse alimentare biogene suplimentare și utilizarea biopreparatelor create pe baza unor microorganisme-distrugători selectate ( «Olevorin», «Uni-rem», «Valentis, Bio-rem, Naftox, Micromycet, Putidoil, Desna etc.). Când produsele petroliere pătrund la o adâncime mai mare, solul contaminat poate fi îndepărtat și igienizat în așa-numitele biocelule și kagatas.
Reducerea conținutului de produse petroliere din sol poate fi realizată și cu ajutorul culturilor de oligochete, care în procesul activității lor vitale își îmbunătățesc structura, cresc conținutul de humus și îmbogățesc microflora.
Toate datele de mai sus privind utilizarea preparatelor bacteriene și a culturilor de oligochete se referă la soluri contaminate cu un conținut maxim de ulei de 25,00-50,00 mg/an. Conținutul de produse petroliere în nămolul din iazurile OPPS poate ajunge la 980,00 mg/an. Nu există în literatură informații despre utilizarea metodelor microbiologice pentru utilizarea unor astfel de nămoluri petroliere.
Scopul lucrării a fost elaborarea metodelor biologice de valorificare a zăcămintelor de fund de nămol petrolier iaz-decontare OPPS și aprobarea acestora în condiții naturale.
În cercetare au fost utilizate metode microbiologice, chimice, fitotoxicologice și alte metode de cercetare. Pentru distrugerea produselor petroliere din nămolul și depozitele de fund ale iazurilor, au folosit preparatul bacterian „Econadine”, o cultură lichidă de bacterii distrugătoare de ulei și culturi de oligochete – Eisenia fetida și Enchytraeus irregularis. Первый из них – E.fetida (soiul californian), utilizat pe scară largă în vermicultura pentru producerea de biohumus.
Preparatul „Econadine” este un sorbent și destructor al uleiului de hidrocarburi, bazat pe utilizarea bacteriilor-destructoare nepatogene foarte active din genul Pseudomonas, imobilizați printr-o tehnologie specială pe un substrat organic natural – turba. „Ekonadine” combină proprietățile pozitive ale sorbanților sintetici naturali cu preparate bacteriene pentru biodegradarea uleiurilor de hidrocarburi. Preparatul absoarbe o gamă largă de uleiuri și produse petroliere cu biodegradarea lor ulterioară în apă, sedimente de fund și sol. „Econadine”, protejat prin două brevete /1, 2, 3, 4/.
Pentru dezvoltarea biotehnologiilor, detoxifierea și neutralizarea nămolului petrolier, a fost efectuat un complex de studii și experimente de laborator în condiții naturale, pe locurile experimentale situate pe teritoriul OPPS. Pe locurile experimentale, nămolurile petroliere au fost tratate cu preparatul „Econadine” în combinație cu componente organice și minerale naturale, precum nisip, argilă, reziduuri vegetale, rumeguș de lemn. Au fost elaborate rapoarte cantitative optime ale componentelor specificate. La postul de control, preparatul „Ekonadine” nu a fost importat. Observațiile au fost efectuate în dinamică.
Au fost dezvoltate metode biotehnologice originale. Evaluarea eficienței de utilizare a depozitelor de fund de nămol petrolier a fost efectuată prin metode microbiologice și fitotoxicologice. Conținutul de ulei de hidrocarburi a fost analizat folosind metoda ICS.
În urma unui studiu analitic al teritoriului, care s-a format după umplerea cu sol a părților iazului-evaporator cu mai bine de 10 ani în urmă, s-a stabilit că secțiunea verticală a solului a fost contaminată cu produse petroliere de toate orizonturile, inclusiv suprafata. S-a observat acumularea de produse petroliere de către plante erbacee. Conținutul de produse petroliere din plantele reprezentative ale fitocenozelor locale a fost de 1,80-2,00 mg/g greutate uscată. Datele date mărturiseau că metoda de umplere a iazului-acumulator cu pământ nu a asigurat curățenia ecologică. Analizele chimice au arătat că conținutul de ulei de hidrocarburi din diferite probe de nămol petrolier a fost de 848,00-980,00 mg/an. Totodată, atât în probele de depozite de fund de nămol petrolier, prelevate din iazul de decantare, cât și la prelevarea probelor din iazul de evaporare, s-a stabilit o compoziție multicomponentă a uleiului de hidrocarburi, indicând procese de oxidare. În același timp, în sedimentele de fund din rezervorul de decantare s-au observat forme mai puțin oxidate, comparativ cu cele din iazul de evaporare.
O inspecție complexă a iazurilor OPPS a inclus și o analiză chimică a apei din acestea. În urma cercetărilor s-a stabilit că conținutul de produse petroliere în apa iazurilor de decantare a fost de 8,65-9,20 mg/l, în iazul evaporator – 4,13 mg/l, în iazul tampon – 2,88 – 4,13 mg /l .
Studiile microbiologice ale nămolului petrolier din iazurile OPPS au dezvăluit prezența microflorei heterotrofice și oxidante de ulei în el. S-a stabilit că numărul de bacterii oxidante de ulei din depozitele de fund ale nămolului petrolier din iazuri a atins în perioada de vară 3,8×106 celule/g, iar în iazul evaporator — 5,0×105 celule/g, ceea ce a indicat procese de biodegradare a produselor petroliere. în ecosistemele de iaz.
Observațiile naturale efectuate pe terenuri au arătat că bioprepararea „Econadine” a localizat rapid emulsiile apă-pacură ale depozitelor de fund ale nămolului petrolier, cu transformarea ulterioară în adâncime a uleiului de hidrocarburi. Experimentele efectuate în teren au demonstrat posibilitatea obținerii unui efect ecologic într-o perioadă foarte scurtă de timp. Un efect a fost înregistrat prin analize microbiologice și chimice, precum și prin biotestare folosind plante superioare ca obiecte de testare. Analizele microbiologice au arătat o creștere a titrului bacteriilor oxidante cu ulei cu o creștere a duratei de expunere. S-a observat dinamica rapidă a scăderii conținutului de produse petroliere în perioada de observație: cu concentrații inițiale de 900,00-980,00 mg/g până la 54,00 mg/g; 11,50 mg/an; 5,26 mg/an; 1,20 mg/g, respectiv, după 0,5-1-2-2,5 luni.
Observațiile vizuale au arătat că substratul de sol format la locul experimental a fost mai întâi afânat, apoi structurat, permeabil la apă, fără miros de produse petroliere. Valoarea sa biologică a fost evidențiată și de rezultatele biotestării: la locul experimental, germinarea plantelor la o săptămână după însămânțare a fost de 85,0-100,0%. Biomasa plantelor de pe locul experimental a depășit-o de peste 3 ori pe cea de pe parcela martor. De asemenea, trebuie menționat că plantele transplantate din fitocenoza naturală au preluat și au vegetat activ în parcela experimentală. Toate tipurile de plante transplantate au fost într-o stare fiziologic activă, nu și-au pierdut turgul în prima și următoarele perioade de observare, s-a remarcat dezvoltarea intensivă a sistemului radicular și a biomasei verzi. În același timp, plantele verzi nu au fost doar un indicator al activității fitotoxice a nămolului petrolier, ci și o componentă activă a utilizării acestuia, deoarece au intensificat procesele de biodegradare a poluării cu petrol și au contribuit, de asemenea, la structurarea solului format. substrat.
Totodată, la locul câmpului de control, din întreaga varietate de plante transplantate, au supraviețuit doar exemplare unice de pelin austriac (din 4 tipuri de plante utilizate). Plantele și-au pierdut turgul și nu s-au dezvoltat deloc în timpul expunerii. În control s-a înregistrat o masă lipicioasă, uleioasă, vâscoasă, impermeabilă.
Experimentele cu culturi, oligochete E.fetida E.irregularis au mărturisit posibilitatea utilizării lor într-un complex cu metode microbiologice în lichidarea OPPS de iaz. Cu toate acestea, după cum au arătat studiile, un vierme trebuie introdus în stratul cultivabil al solului contaminat după reducerea conținutului de produse petroliere din acesta la 25,00 mg/g – pentru E.fetida și 45,00-50,00 mg/g – pentru E. irregularis.
Datele date au dat dovadă de eficacitatea biotehnologiei dezvoltate de utilizare a nămolurilor petroliere prin metode microbiologice folosind preparatul „Econadine”.