Het probleem van de liquidatie van de bezinkvijvers op het grondgebied van het was- en dampstation “Odesa-sorting” en mogelijke manieren om het op te lossen

De bezinkvijvers en het verdampingsbassin van de was- en stoomcentrale van Odessa (OPPS) zijn de grootste lokale bron van chronische koolwaterstofverontreiniging van het luchtbekken, de aangrenzende gebieden en watergebieden, evenals van de ondergrondse wateren van de Kuyalnitsa Peresypi. De totale oppervlakte van het bekken is 4,50 ha. Tot 23.000,00 m3 niet-cargo olieproducten in de vorm van olieslib en bodemsedimenten verontreinigd met olieproducten met een concentratie van olieproducten van 900,00-980,00 mg/j. Jaarlijks verdampt er ongeveer 35.000 ton olieproducten van het oppervlak van het bekken.
De bovenstaande feiten tonen aan dat er een complexe technologie moet worden ontwikkeld voor de neutralisatie van oliehoudend bilgewater en de verwijdering van met olieslib verontreinigde bodemsedimenten.
Tijdens de implementatie van technologische oplossingen voor de liquidatie van bekkens en beerputten mag er geen secundair afval ontstaan, dat wil zeggen dat de ecologische veiligheid van het gebied waar de OPPS zich bevindt, moet worden gewaarborgd. In dit opzicht trekken biotechnologieën gebaseerd op het gebruik van destructieve bacteriën en biopreparaten de aandacht.
Het gebruik van microbiologische methoden bij het opruimen van olieverontreiniging van bodem en wateroppervlakken is vaak praktisch de enige mogelijkheid om de natuurlijke biocenose te herstellen. Bovendien zijn microbiologische methoden het goedkoopst in vergelijking met andere methoden. Microbiologische vernietiging van koolwaterstofolie in de bodem wordt voornamelijk op twee manieren gegarandeerd: door de ontwikkeling van de inheemse olie-oxiderende microflora van bodembiocenoses te stimuleren door extra biogene voedselbronnen te introduceren en door biopreparaten te gebruiken die zijn gemaakt op basis van geselecteerde micro-organismen-vernietigers (“Olevorin”, “Uni-rem”, “Valentis, Bio-rem, Naftox, Micromycet, Putidoil, Desna, etc.). Als olieproducten dieper doordringen, kan de verontreinigde grond worden verwijderd en gesaneerd in zogenaamde biocellen en kagata’s.
Het gehalte aan olieproducten in de grond kan ook worden verminderd met behulp van oligochaete culturen, die tijdens hun vitale activiteit de structuur verbeteren, het humusgehalte verhogen en de grond verrijken met microflora.
Alle bovenstaande gegevens over het gebruik van bacteriële preparaten en oligochaete culturen hebben betrekking op verontreinigde bodems met een maximaal oliegehalte van 25,00-50,00 mg/jaar. Het gehalte aan olieproducten in slib uit OPPS-vijvers kan oplopen tot 980,00 mg/jaar. In de literatuur is geen informatie te vinden over het gebruik van microbiologische methoden voor het gebruik van dergelijk olieslib.
Het doel van het werk was de ontwikkeling van biologische methoden voor het gebruik van bodemafzettingen van OPPS-vijvers met olieslib en de goedkeuring ervan in natuurlijke omstandigheden.
Microbiologische, chemische, fytotoxicologische en andere onderzoeksmethoden werden gebruikt in het onderzoek. Voor de vernietiging van olieproducten in slib en bodemafzettingen van vijvers gebruikten ze het bacteriële preparaat “Econadine”, een vloeibare cultuur van olievernietigende bacteriën en culturen van oligochaeten – Eisenia fetida en Enchytraeus irregularis. Первый из них – E.fetida (Californische variëteit), veel gebruikt in de vermeerderingscultuur voor de productie van biohumus.
Het preparaat “Econadine” is een sorptiemiddel en vernietiger van koolwaterstofolie, gebaseerd op het gebruik van niet-pathogene, zeer actieve bacteriënvernietigers van het geslacht Pseudomonas, geïmmobiliseerd door een speciale technologie op een natuurlijk organisch substraat – turf. “Ekonadine” combineert de positieve eigenschappen van natuurlijke synthetische sorbentia met bacteriële preparaten voor de biologische afbraak van koolwaterstofoliën. Het preparaat absorbeert een breed scala aan oliën en olieproducten met hun daaropvolgende biologische afbraak in water, bodemsedimenten en bodem. “Econadine”, beschermd door twee patenten /1, 2, 3, 4/.
Voor de ontwikkeling van biotechnologieën, ontgifting en neutralisatie van olieslib, werd een complex van laboratoriumstudies en experimenten uitgevoerd in natuurlijke omstandigheden op experimentele locaties op het grondgebied van OPPS. Op experimentele locaties werd olieslib behandeld met het preparaat “Econadine” in combinatie met natuurlijke organische en minerale componenten, zoals zand, klei, plantenresten en houtzaagsel. Er werden optimale kwantitatieve verhoudingen van gespecificeerde componenten uitgewerkt. In het controlestation werd het preparaat “Ekonadine” niet geïmporteerd. Waarnemingen werden uitgevoerd in dynamiek.
Er werden originele biotechnologische methoden ontwikkeld. Evaluatie van de efficiëntie van het gebruik van bodemspecie werd uitgevoerd met microbiologische en fytotoxicologische methoden. Het gehalte aan koolwaterstofolie werd geanalyseerd met de ICS-methode.
Als resultaat van een analytisch onderzoek van het gebied, dat werd gevormd na het opvullen van delen van de vijververdamper met grond meer dan 10 jaar geleden, werd vastgesteld dat het verticale gedeelte van de grond verontreinigd was met olieproducten van alle horizonten, inclusief het oppervlak. Accumulatie van olieproducten door kruidachtige planten werd waargenomen. Het gehalte aan olieproducten in de representatieve planten van lokale fytocenosen was 1,80-2,00 mg/g drooggewicht. De gegeven gegevens toonden aan dat de methode van het opvullen van de vijver-accumulator met aarde niet voor ecologische zuiverheid zorgde. Chemische analyses toonden aan dat het gehalte aan koolwaterstofolie in verschillende monsters van olieslib 848,00-980,00 mg/jaar was. Tegelijkertijd werd zowel in monsters van bodemslib uit het bezinkbassin als bij het nemen van monsters uit het verdampingsbassin een multicomponent samenstelling van koolwaterstofolie vastgesteld, wat duidt op oxidatieprocessen. Tegelijkertijd werden minder geoxideerde vormen waargenomen in bodemsedimenten uit de bezinktank, vergeleken met die uit het verdampingsbekken.
Een complexe inspectie van vijvers OPPS omvatte ook een chemische analyse van het water erin. Als resultaat van het onderzoek werd vastgesteld dat het gehalte aan olieproducten in het water van de bezinkbassins 8,65-9,20 mg/l was, in het verdampingsbassin – 4,13 mg/l, in het buffervijver – 2,88 – 4,13 mg/l .
Microbiologisch onderzoek van olieslib uit OPPS-vijvers onthulde de aanwezigheid van heterotrofe en olie-oxiderende microflora. Er werd vastgesteld dat het aantal olie-oxiderende bacteriën in de bodemafzettingen van olieslib in vijvers in de zomerperiode 3,8×106 cellen/g bedroeg, en in het verdampingsbekken – 5,0×105 cellen/g, wat duidt op biologische afbraakprocessen van olieproducten in ecosystemen van vijvers.
Natuurlijke observaties op veldlocaties toonden aan dat biopreparatie “Econadine” snel water-brandstofolie-emulsies van bodemafzettingen van olieslib lokaliseerde met daaropvolgende diepe transformatie van koolwaterstofolie. Uitgevoerde veldexperimenten bewezen de mogelijkheid om in zeer korte tijd een ecologisch effect te verkrijgen. Er werd een effect geregistreerd door microbiologische en chemische analyses en door biotests met hogere planten als testobjecten. Microbiologische analyses toonden een toename in de titer van olie-oxiderende bacteriën met een toename in de blootstellingsduur. De snelle dynamiek van de afname van het gehalte aan aardolieproducten tijdens de observatieperiode werd waargenomen: met beginconcentraties van 900,00-980,00 mg/g tot 54,00 mg/g; 11,50 mg/jaar; 5,26 mg/jaar; 1,20 mg/g, respectievelijk na 0,5-1-2,5 maanden.
Visuele observaties toonden aan dat het bodemsubstraat dat werd gevormd op de proefveldlocatie eerst los was, daarna gestructureerd, waterdoorlatend, zonder de geur van aardolieproducten. De biologische waarde bleek ook uit de resultaten van biotesten: op de proeflocatie was de kieming van planten een week na het zaaien 85,0-100,0%. De biomassa van planten op de experimentele locatie overtrof die op het controleperceel met meer dan 3 keer. Er moet ook worden opgemerkt dat getransplanteerde planten van de natuurlijke fytocenose het experimentele perceel overnamen en actief vegeteerden. Alle soorten getransplanteerde planten verkeerden in een fysiologisch actieve toestand, verloren geen turgor in de eerste en daaropvolgende perioden van observatie, er werd een intensieve ontwikkeling van het wortelstelsel en groene biomassa waargenomen. Tegelijkertijd waren groene planten niet alleen een indicator van de fytotoxische activiteit van olieslib, maar ook een actieve component van het gebruik ervan, omdat ze de processen van biologische afbraak van olieverontreiniging intensiveerden en ook bijdroegen aan de structurering van het gevormde bodemsubstraat.
Tegelijkertijd overleefden op de controleveldlocatie van de hele variëteit aan getransplanteerde planten slechts enkele exemplaren van de Oostenrijkse alsem (van de 4 gebruikte plantensoorten). De planten verloren turgor en ontwikkelden zich helemaal niet tijdens de blootstelling. In de controle werd een kleverige, olieachtige, stroperige massa, watervast geregistreerd.
Experimenten met culturen, oligochaete E.fetida E.irregularis getuigden van de mogelijkheid van hun gebruik in een complex met microbiologische methoden in liquidatie van vijver OPPS. Zoals studies hebben aangetoond, moet een worm echter in de kweekbare laag van verontreinigde grond worden geïntroduceerd nadat het gehalte aan aardolieproducten erin is verlaagd tot 25,00 mg/g – voor E.fetida, en 45,00-50,00 mg/g – voor E.irregularis.
De gegeven gegevens getuigden van de effectiviteit van de ontwikkelde biotechnologie van het gebruik van olieslib door microbiologische methoden met behulp van het preparaat “Econadine”.