Проблемът с премахването на утаителните басейни на територията на станцията за измиване и изпаряване „Одеса Сортиране“ и възможните решения

Утаителните басейни и изпарителният басейн на станцията за измиване и парене на Одеса (OPPS) са най-големият локален източник на хронично нефтено замърсяване на въздушния басейн, прилежащите територии и водни площи, както и подпочвените води на Куялницката пересип с въглеводороди. Общата площ на водоемите е 4,50 ха. В момента те са натрупали около 30 000,00 m3 мазни дънни води, до 23 000,00 m3 нетърговски нефтопродукти под формата на нефтени утайки и замърсени с нефт дънни утайки с концентрация на нефтопродукти 900,00-980,00 mg/g. Всяка година от повърхността на езерата се изпаряват около 35,00 тона нефтопродукти.
Горните факти показват необходимостта от създаване на интегрирана технология за неутрализиране на нефтени дънни води и обезвреждане на замърсени с нефтени утайки дънни утайки.
При прилагането на технологични решения за премахване на утаителни басейни не трябва да се генерират вторични отпадъци, т.е. е необходимо да се гарантира екологичната безопасност на района, където се намира OPPS. В този аспект привличат внимание биотехнологиите, базирани на използването на бактерии-деструктори и биологични препарати.
Използването на микробиологични методи за елиминиране на замърсяването с нефт на почвата и водните повърхности често е практически единственият начин за възстановяване на естествените биоценози. Освен това микробиологичните методи са най-евтини в сравнение с други методи. Микробиологичното унищожаване на нефтените въглеводороди в почвата се осигурява главно по два начина: чрез стимулиране на развитието на естествената маслоокислителна микрофлора на почвените биоценози чрез въвеждане на допълнителни биогенни източници на хранене и чрез използване на биологични препарати, създадени на базата на избрани микроорганизми-деструктори. („Олеворин“, „Уни-рем“, „Валентис“, „Био-рем“, „Нафтокс“, „Микромицет“, „Путидоил“, „Десна“ и др.). Когато петролните продукти проникнат на голяма дълбочина, замърсената почва може да бъде отстранена и санирана в така наречените биоклетки и пилоти.
Намаляването на съдържанието на нефтопродукти в почвата може да се извърши и с помощта на олигохетни култури, които в хода на своята жизнена дейност подобряват нейната структура, повишават съдържанието на хумус и я обогатяват с микрофлора.
Всички горепосочени данни за използването на бактериални препарати и култури от олигохети се отнасят за замърсени почви с максимално съдържание на нефтопродукти 25,00-50,00 mg/g. Съдържанието на нефтопродукти в утайките от басейните на ОППС може да достигне 980,00 mg/g. Информация за използването на микробиологични методи за обезвреждане на такива нефтени утайки не е налична в литературата.
Целта на работата беше да се разработят биологични методи за обезвреждане на дънни седименти и нефтени утайки от утаителите на OPPS и тяхното тестване в естествени условия.
При извършване на изследвания са използвани микробиологични, химични, фитотоксикологични и други методи на изследване. За унищожаване на нефтопродукти в утайките и дънните седименти на водоеми са използвани бактериалният препарат „Еконадин“, течна култура от бактерии-деструктори на нефтопродукти и култури от олигохети – Eisenia fetida и Enchytraeus irregularis. Първият от тях – E. fetida (калифорнийски сорт), се използва широко във вермикултурата за получаване на вермикомпост.
Еконадин е сорбент и деструктор на нефтени въглеводороди, базиран на използването на непатогенни високоактивни бактерии деструктори от род Pseudomonas, имобилизирани по специална технология върху естествен органичен субстрат – торф. „Econadin“ съчетава положителните свойства на естествените синтетични сорбенти с бактериални препарати за биоразграждане на нефтени въглеводороди. Лекарството абсорбира широк спектър от масла и нефтопродукти с последващото им биоразграждане във вода, дънни утайки и почва. Еконадин е защитен с два патента /1, 2, 3, 4/.
За разработване на биотехнология за детоксикация и неутрализиране на нефтени утайки бяха проведени комплекс от лабораторни изследвания и полеви експерименти на експериментални площадки, разположени на територията на OPPS. На експерименталните площадки нефтените утайки бяха обработени с Еконадин в комбинация с естествени органични и минерални компоненти, като пясък, глина, растителни остатъци и дървени стърготини. Разработени са оптимални количествени съотношения на тези компоненти. В контролния участък не е прилаган препаратът „Еконадин“. Наблюденията се провеждат в динамика.
Разработени са оригинални биотехнологични методи. Оценката на ефективността на оползотворяване на дънни седименти и нефтени утайки е извършена с помощта на микробиологични, фитотоксикологични методи. Съдържанието на нефтени въглеводороди се анализира по IR метод.
В резултат на аналитичното проучване на територията, образувана след запълване на частта от изпарителния басейн с почва преди повече от 10 години, се установи, че вертикалният разрез на почвата е замърсен с нефтопродукти от всички хоризонти, в т.ч. повърхностната. Наблюдава се натрупване на нефтопродукти от тревисти растения. Съдържанието на нефтопродукти в растения от местни фитоценози е 1,80-2,00 mg/g сухо тегло. Приведените данни показват, че методът на засипване на водоема с пръст не осигурява екологична чистота. Химическите анализи показват, че съдържанието на нефтени въглеводороди в различни проби от нефтени утайки е 848,00-980,00 mg/g. В същото време, както в проби от дънни утайки от нефтени утайки, взети от утаителя, така и при вземане на проби от изпарителния басейн, се установява многокомпонентен състав на нефтени въглеводороди, което показва окислителни процеси. В същото време се наблюдават по-малко окислени форми в дънните седименти от утаителя, в сравнение с тези от изпарителния басейн.
Цялостното проучване на водоемите OPPS включва и химичен анализ на водата в тях. В резултат на изследването е установено, че съдържанието на нефтопродукти във водата на утаителите е 8,65-9,20 mg/l, в изпарителния басейн – 4,13 mg/l, в буферния басейн – 2,88 – 4,13 mg. /л.
Микробиологичните изследвания на нефтени утайки от езерата на OPPS разкриват наличието на хетеротрофна и нефтено-окисляваща микрофлора в тях. Установено е, че броят на нефтоокисляващите бактерии в дънните утайки на нефтените утайки на утаителите през лятото достига 3,8×106 клетки/g, а в изпарителния басейн – 5,0×105 клетки/g, което показва процеси на биоразграждане на нефтопродукти в екосистемата на водоемите.
Полевите наблюдения на полеви обекти показаха, че биологичният продукт „Econadin“ бързо локализира водно-нефтени емулсии на дънни утайки от нефтени утайки с последваща дълбока трансформация на нефтени въглеводороди. Проведените полеви експерименти свидетелстват за възможността за получаване на екологичен ефект в най-кратки срокове. Ефектът е регистриран чрез микробиологични и химични анализи, както и чрез биотестове с използване на висши растения като тестови обекти. Микробиологичните анализи показват повишаване на титъра на маслоокисляващите бактерии с увеличаване на времето на експозиция. Наблюдава се бързо намаляване на съдържанието на нефтопродукти през периода на наблюдение: от първоначалната концентрация 900,00-980,00 mg/g до 54,00 mg/g; 11,50 mg/g; 5,26 mg/g; 1,20 mg/g, съответно, след 0,5-1-2-2,5 месеца.
Визуалните наблюдения показват, че на мястото на опитното поле образуваният почвен субстрат е първо рохкав, след това структуриран, пропусклив, без мирис на нефтопродукти. Резултатите от биотестовете също свидетелстват за неговата биологична полезност: в експерименталния участък кълняемостта на растенията седмица след сеитбата е 85,0-100,0%. Биомасата на растенията на опитния участък надвишава тази на контролния участък повече от 3 пъти. Трябва също да се отбележи, че трансплантираните растения от естествената фитоценоза започват и активно вегетират в опитния участък. Всички видове трансплантирани растения са били във физиологично активно състояние, не са загубили тургор през първия и следващите периоди на наблюдение, отбелязано е интензивно развитие на кореновата система и зелената биомаса. В същото време зелените растения са не само индикатор за фитотоксичната активност на нефтените утайки, но и активен компонент на тяхното използване, тъй като те засилват процесите на биоразграждане на петролните замърсявания и също така допринасят за структурирането на получената почва. субстрат.
В същото време на мястото на контролното поле от цялото разнообразие от трансплантирани растения оцеляха само няколко екземпляра австрийски пелин (от 4 вида използвани растения). Растенията губят тургор и не се развиват по време на цялата експозиция. В контролата се регистрира лепкава, мазна, вискозна, водоустойчива маса.
Експерименти с култури, олигохети E. fetida E. irregularis свидетелстват за възможността за използването им в комбинация с микробиологични методи при елиминирането на OPPS езера. Проучванията обаче показват, че червеите трябва да бъдат въведени в рекултивирания слой на замърсената почва след намаляване на съдържанието на нефтопродукти в него до 25,00 mg/g за E. fetida и 45,00-50,00 mg/g за E. irregularis.
Представените данни свидетелстват за ефективността на разработената биотехнология за оползотворяване на нефтени утайки по микробиологичен метод с помощта на препарата Еконадин.