Problem likwidacji stawów osadowych na terenie sortowni w Odessie i możliwe sposoby jego rozwiązania

Osadniki i staw parowy stacji myjąco-parowej Odessa (OPPS) są największym lokalnym źródłem chronicznego zanieczyszczenia węglowodorami basenu powietrznego, przyległych terenów i obszarów wodnych, a także wód podziemnych Kujalnickiej Peresypi. Łączna powierzchnia stawów wynosi 4,50 ha. Obecnie zgromadziło się w nich ok. 30 000,00 m3 wody podwoziowej zawierającej oleje, — do 23 000,00 m3 produktów ropopochodnych innych niż cargo w postaci mułów olejowych i osadów dennych zanieczyszczonych produktami ropopochodnymi o stężeniu produktów ropopochodnych 900,00-980,00 mg/r. Każdego roku z powierzchni stawów odparowuje około 35 000 ton produktów ropopochodnych.
Powyższe fakty świadczą o potrzebie stworzenia kompleksowej technologii unieszkodliwiania zaolejonych wód zęzowych i usuwania osadów dennych zanieczyszczonych osadami ropopochodnymi.
Przy wdrażaniu rozwiązań technologicznych likwidacji stawów i szamb nie należy wytwarzać odpadów wtórnych, czyli należy zapewnić bezpieczeństwo ekologiczne terenu, na którym zlokalizowany jest OPPS. W tym aspekcie uwagę zwracają biotechnologie oparte na wykorzystaniu niszczycielskich bakterii oraz biopreparaty.
Zastosowanie metod mikrobiologicznych w likwidacji zanieczyszczeń olejowych gleb i powierzchni wód jest często praktycznie jedyną możliwością odtworzenia naturalnych biocenoz. Ponadto metody mikrobiologiczne są najtańsze w porównaniu z innymi metodami. Mikrobiologiczna destrukcja oleju węglowodorowego w glebie jest zapewniona głównie na dwa sposoby: stymulowanie rozwoju rodzimej mikroflory oleooksydującej biocenoz glebowych poprzez wprowadzanie dodatkowych biogennych źródeł pokarmu oraz stosowanie biopreparatów stworzonych na bazie wybranych mikroorganizmów-niszczycieli ( «Olevorin», «Uni-rem», «Valentis, Bio-rem, Naftox, Micromycet, Putidoil, Desna itp.). Gdy produkty ropopochodne wnikną na większą głębokość, zanieczyszczoną glebę można usunąć i zdezynfekować w tzw. biokomórkach i kagatach.
Zmniejszenie zawartości produktów ropopochodnych w glebie można również przeprowadzić za pomocą kultur skąposzczetów, które w procesie swojego żywotnego działania poprawiają jej strukturę, zwiększają zawartość próchnicy i wzbogacają mikroflorę.
Wszystkie powyższe dane dotyczące stosowania preparatów bakteryjnych i hodowli skąposzczetów dotyczą gleb zanieczyszczonych o maksymalnej zawartości oleju 25,00-50,00 mg/rok. Zawartość produktów ropopochodnych w osadach ze stawów OPPS może sięgać 980,00 mg/rok. W literaturze brak jest informacji na temat zastosowania mikrobiologicznych metod utylizacji takich osadów olejowych.
Celem pracy było opracowanie biologicznych metod zagospodarowania osadów dennych mułu olejowego stawowo-osadowego OPPS i ich zatwierdzenie w warunkach naturalnych.
W badaniach wykorzystano mikrobiologiczne, chemiczne, fitotoksykologiczne i inne metody badawcze. Do niszczenia produktów ropopochodnych w osadach ściekowych i dennych stawów stosowano preparat bakteryjny „Econadine”, płynną hodowlę bakterii ropopochodnych oraz hodowle skąposzczetów – Eisenia fetida i Enchytraeus nieregularnych. Первый из них – E.fetida (odmiana kalifornijska), szeroko stosowana w wermikulturze do produkcji biohumusu.
Preparat „Econadine” jest sorbentem i destruktorem oleju węglowodorowego, opartym na wykorzystaniu niepatogennych wysoce aktywnych bakterii-niszczycieli z rodzaju Pseudomonas, unieruchomionych specjalną technologią na naturalnym podłożu organicznym – torfie. „Ekonadine” łączy pozytywne właściwości naturalnych sorbentów syntetycznych z bakteryjnymi preparatami do biodegradacji olejów węglowodorowych. Preparat absorbuje szeroką gamę olejów i produktów ropopochodnych wraz z ich następczą biodegradacją w wodzie, osadach dennych i glebie. „Econadine”, chroniony dwoma patentami /1, 2, 3, 4/.
W celu rozwoju biotechnologii, detoksykacji i neutralizacji osadów olejowych przeprowadzono kompleks badań laboratoryjnych i eksperymentów w warunkach naturalnych na poligonach doświadczalnych zlokalizowanych na terenie OPPS. Na stanowiskach doświadczalnych osady olejowe traktowano preparatem „Econadine” w połączeniu z naturalnymi składnikami organicznymi i mineralnymi, takimi jak piasek, glina, pozostałości roślinne, trociny drzewne. Opracowano optymalne proporcje ilościowe poszczególnych składników. Na stacji kontrolnej nie importowano preparatu „Ekonadine”. Obserwacje prowadzono w dynamice.
Opracowano oryginalne metody biotechnologiczne. Ocenę efektywności zagospodarowania osadów dennych osadów olejowych przeprowadzono metodami mikrobiologicznymi i fitotoksykologicznymi. Zawartość oleju węglowodorowego oznaczano metodą ICS.
W wyniku analitycznego badania terenu, który powstał po zasypaniu glebą części parownika stawu ponad 10 lat temu, ustalono, że pionowy odcinek gleby był zanieczyszczony produktami ropopochodnymi wszystkich poziomów, w tym powierzchnia. Zaobserwowano akumulację produktów oleistych przez rośliny zielne. Zawartość produktów ropopochodnych w reprezentatywnych roślinach lokalnych fitocenoz wynosiła 1,80-2,00 mg/g s.m. Podane dane świadczyły, że sposób zasypania stawu-akumulatora glebą nie zapewniał czystości ekologicznej. Analizy chemiczne wykazały, że zawartość oleju węglowodorowego w różnych próbkach osadów olejowych wynosiła 848,00-980,00 mg/rok. Jednocześnie zarówno w próbkach osadów dennych osadów ropopochodnych pobranych z osadnika, jak iw próbkach z osadnika wyparnego ustalił się wieloskładnikowy skład oleju węglowodorowego, wskazujący na procesy utleniania. Jednocześnie w osadach dennych z osadnika odnotowano formy mniej utlenione w porównaniu z osadami ze stawu parownika.
Kompleksowa kontrola stawów OPPS obejmowała również analizę chemiczną wody w nich płynącej. W wyniku przeprowadzonych badań ustalono, że zawartość produktów ropopochodnych w wodach osadników wynosiła 8,65-9,20 mg/l, w stawie wyparki 4,13 mg/l, w stawie buforowym 2,88-4,13 mg / l .
Badania mikrobiologiczne osadów olejowych ze stawów OPPS wykazały obecność w nich mikroflory heterotroficznej i utleniającej olej. Stwierdzono, że liczba bakterii utleniających olej w osadach dennych osadów olejowych w stawach w okresie letnim dochodziła do 3,8×106 komórek/g, a w stawie wyparki — 5,0×105 komórek/g, co świadczyło o procesach biodegradacji produktów naftowych w ekosystemach stawowych.
Obserwacje przyrodnicze na stanowiskach terenowych wykazały, że biopreparat „Econadine” szybko lokalizował wodno-olejowe emulsje osadów dennych osadów ropopochodnych z następczą głęboką przemianą oleju węglowodorowego. Przeprowadzone doświadczenia polowe wykazały możliwość uzyskania efektu ekologicznego w bardzo krótkim czasie. Efekt zarejestrowano za pomocą analiz mikrobiologicznych i chemicznych, a także za pomocą biotestów z wykorzystaniem roślin wyższych jako obiektów testowych. Analizy mikrobiologiczne wykazały wzrost miana bakterii utleniających olej wraz ze wzrostem czasu ekspozycji. Zaobserwowano szybką dynamikę spadku zawartości produktów naftowych w okresie obserwacji: przy początkowych stężeniach od 900,00-980,00 mg/g do 54,00 mg/g; 11,50 mg/rok; 5,26 mg/rok; odpowiednio 1,20 mg/g po 0,5-1-2-2,5 miesiąca.
Obserwacje wizualne wykazały, że podłoże glebowe powstałe na polu doświadczalnym było najpierw luźne, a następnie ustrukturyzowane, przepuszczalne dla wody, bez zapachu produktów ropopochodnych. Jego wartość biologiczną potwierdziły również wyniki biotestów: na polu doświadczalnym kiełkowanie roślin tydzień po siewie wyniosło 85,0-100,0%. Biomasa roślin na polu doświadczalnym przewyższała ponad 3-krotnie biomasę roślin na poletku kontrolnym. Należy również zauważyć, że przesadzone rośliny z naturalnej fitocenozy przejmowały i aktywnie wegetowały na poletku doświadczalnym. Wszystkie typy przesadzonych roślin były w stanie fizjologicznie aktywnym, nie traciły turgoru w pierwszym i kolejnych okresach obserwacji, notowano intensywny rozwój systemu korzeniowego i zieloną biomasę. Jednocześnie rośliny zielone były nie tylko wskaźnikiem fitotoksyczności osadów roponośnych, ale także aktywnym składnikiem ich utylizacji, gdyż intensyfikowały procesy biodegradacji zanieczyszczeń olejowych, a także przyczyniały się do strukturyzacji powstałej gleby. podłoże.
Jednocześnie na obiekcie kontrolnym z całej różnorodności przesadzonych roślin przetrwały tylko pojedyncze egzemplarze piołunu austriackiego (z 4 zastosowanych rodzajów roślin). Rośliny traciły turgor i nie rozwijały się w ogóle podczas ekspozycji. W kontroli zarejestrowano lepką, oleistą, lepką masę, wodoodporną.
Eksperymenty z kulturami skąposzczetów E.fetida E.irregularis wykazały możliwość ich zastosowania w kompleksie z metodami mikrobiologicznymi w likwidacji stawu OPPS. Jednak jak wykazały badania, robaka należy wprowadzić do rekultywowanej warstwy zanieczyszczonej gleby po obniżeniu w niej zawartości produktów ropopochodnych do 25,00 mg/g — dla E.fetida i 45,00-50,00 mg/g — dla E. nieregularne.
Podane dane świadczą o skuteczności opracowanej biotechnologii utylizacji osadów olejowych metodami mikrobiologicznymi z wykorzystaniem preparatu „Econadine”.