Nogulšņu dīķu likvidēšanas problēma Odesas šķirošanas stacijas teritorijā un tās risināšanas iespējas

Odesas mazgāšanas un tvaicēšanas stacijas (OPPS) nosēšanās dīķi un iztvaikošanas dīķis ir lielākais vietējais hroniskā naftas piesārņojuma avots gaisa baseinā, piegulošajās teritorijās un ūdens apgabalos, kā arī Kuyalnitskaya Peresyp gruntsūdeņos ar ogļūdeņražiem. Dīķu kopējā platība ir 4,50 ha. Šobrīd tajos ir uzkrājušies ap 30 000,00 m3 naftas gruntsūdeņu, līdz 23 000,00 m3 nekomerciālu naftas produktu naftas dūņu un ar naftu piesārņotu grunts nogulumu veidā ar naftas produktu koncentrāciju 900,00-980,00 mg/g. Katru gadu no dīķu virsmas iztvaiko aptuveni 35,00 tonnas naftas produktu.
Iepriekš minētie fakti norāda uz nepieciešamību izveidot integrētu tehnoloģiju eļļainā gruntsūdens neitralizēšanai un ar naftas dūņām piesārņotu grunts nogulumu likvidēšanai.
Īstenojot tehnoloģiskos risinājumus nostādināšanas dīķu likvidēšanai, nedrīkst rasties otrreizējie atkritumi, tas ir, ir jānodrošina vides drošība teritorijā, kurā atrodas OPPS. Šajā aspektā uzmanību piesaista biotehnoloģijas, kuru pamatā ir destruktorbaktēriju un bioloģisko preparātu izmantošana.
Mikrobioloģisko metožu izmantošana augsnes un ūdens virsmu naftas piesārņojuma likvidēšanā bieži vien ir praktiski vienīgais veids, kā atjaunot dabiskās biocenozes. Turklāt mikrobioloģiskās metodes ir lētākās salīdzinājumā ar citām metodēm. Naftas ogļūdeņražu mikrobioloģiskā iznīcināšana augsnē tiek nodrošināta galvenokārt divos veidos: stimulējot augsnes biocenožu dabiskās naftas oksidējošās mikrofloras attīstību, ieviešot papildu biogēnos uztura avotus un izmantojot bioloģiskos preparātus, kas radīti uz atlasītu destruktoru mikroorganismu bāzes. (“Olevorin”, “Uni-rem”, “Valentis”, “Bio-rem”, “Naftoks”, “Mikromycet”, “Putidoil”, “Desna” utt.). Ja naftas produkti iekļūst lielā dziļumā, piesārņoto augsni var noņemt un dezinficēt tā sauktajās biošūnās un kaudzēs.
Naftas produktu satura samazināšanu augsnē var veikt arī ar oligohetu kultūru palīdzību, kas savas dzīves aktivitātes gaitā uzlabo tās struktūru, palielina humusa saturu un bagātina to ar mikrofloru.
Visi iepriekš minētie dati par baktēriju preparātu un oligohetu kultūru izmantošanu attiecas uz piesārņotām augsnēm ar maksimālo naftas produktu saturu 25,00-50,00 mg/g. Naftas produktu saturs OPPS dīķu dūņās var sasniegt 980,00 mg/g. Informācija par mikrobioloģisko metožu izmantošanu šādu naftas dūņu likvidēšanai literatūrā nav pieejama.
Darba mērķis bija izstrādāt bioloģiskās metodes OPPS nostādināšanas dīķu grunts nogulumu un naftas dūņu apglabāšanai un to testēšanai dabiskos apstākļos.
Veicot pētījumus, tika izmantotas mikrobioloģiskās, ķīmiskās, fitotoksikoloģiskās un citas pētījumu metodes. Naftas produktu iznīcināšanai dīķu dūņās un grunts nogulumos tika izmantots baktēriju preparāts “Econadin”, naftas produktu iznīcinātāju baktēriju šķidrā kultūra un oligohetu – Eisenia fetida un Enchytraeus irregularis – kultūras. Pirmais no tiem – E. fetida (California šķirne), tiek plaši izmantots vermikultūrā, lai iegūtu vermikompostu.
Econadin ir naftas ogļūdeņražu sorbents un iznīcinātājs, kura pamatā ir Pseudomonas ģints nepatogēnas ļoti aktīvas iznīcināšanas baktērijas, kas imobilizētas ar īpašu tehnoloģiju uz dabīgā organiskā substrāta – kūdras. “Econadin” apvieno dabisko sintētisko sorbentu pozitīvās īpašības ar baktēriju preparātiem naftas ogļūdeņražu bioloģiskai noārdīšanai. Zāles absorbē plašu eļļu un naftas produktu klāstu ar sekojošu bioloģisko noārdīšanos ūdenī, grunts nogulumos un augsnē. Econadin ir aizsargāts ar diviem patentiem /1, 2, 3, 4/.
Lai attīstītu naftas dūņu detoksikācijas un neitralizācijas biotehnoloģiju, tika veikts laboratorisko pētījumu un lauka eksperimentu komplekss OPPS teritorijā esošajās izmēģinājumu vietās. Eksperimentālajās vietās naftas dūņas tika apstrādātas ar Econadin kombinācijā ar dabīgām organiskām un minerālvielām, piemēram, smiltīm, māliem, augu atliekām un zāģu skaidām. Tika izstrādātas šo komponentu optimālās kvantitatīvās attiecības. Zāles “Econadin” netika piemērotas kontroles parauglaukumam. Novērojumi tika veikti dinamikā.
Ir izstrādātas oriģinālās biotehnoloģiskās metodes. Grunts nogulumu un naftas dūņu izmantošanas efektivitātes novērtējums tika veikts, izmantojot mikrobioloģiskās, fitotoksikoloģiskās metodes. Eļļas ogļūdeņražu saturs tika analizēts ar IR metodi.
Teritorijas, kas izveidojās pēc iztvaikošanas dīķa daļas aizpildīšanas ar grunti pirms vairāk nekā 10 gadiem, analītiskās apsekošanas rezultātā tika konstatēts, ka grunts vertikālais posms ir piesārņots ar visa horizonta naftas produktiem, t.sk. virsmas viens. Tika novērota lakstaugu eļļas produktu uzkrāšanās. Naftas produktu saturs augos, kas pārstāv lokālās fitocenozes, bija 1,80-2,00 mg/g sausnas. Dotie dati liecināja, ka uzglabāšanas dīķa aizbēršanas metode ar augsni nenodrošināja vides tīrību. Ķīmiskās analīzes parādīja, ka naftas ogļūdeņražu saturs dažādos naftas dūņu paraugos bija 848,00-980,00 mg/g. Vienlaikus gan naftas dūņu grunts nogulumu paraugos, kas ņemti no nostādināšanas dīķa, gan, ņemot paraugus no iztvaikošanas dīķa, tika konstatēts daudzkomponentu naftas ogļūdeņražu sastāvs, kas liecina par oksidēšanās procesiem. Tajā pašā laikā nostādināšanas tvertnes grunts nogulumos tika konstatētas mazāk oksidētas formas, salīdzinot ar tām, kas iegūtas no iztvaikošanas dīķa.
Visaptverošs OPPS dīķu apsekojums ietvēra arī tajos esošā ūdens ķīmisko analīzi. Pētījuma rezultātā tika konstatēts, ka nostādināšanas dīķu ūdenī naftas produktu saturs bija 8,65-9,20 mg/l, iztvaikošanas dīķī – 4,13 mg/l, buferdīķī – 2,88 – 4,13 mg. /l .
Mikrobioloģiskie pētījumi naftas dūņām no OPPS dīķiem atklāja heterotrofas un naftas oksidējošas mikrofloras klātbūtni tajās. Konstatēts, ka nostādināšanas dīķu naftas dūņu grunts nogulumos naftu oksidējošo baktēriju skaits vasarā sasniedza 3,8×106 šūnas/g, bet iztvaikošanas dīķī – 5,0×105 šūnas/g, kas liecināja par to biodegradācijas procesiem. naftas produkti dīķu ekosistēmā.
Lauka novērojumi lauka vietās parādīja, ka bioloģiskais produkts “Econadin” ātri lokalizēja naftas dūņu grunts nogulumu ūdens-eļļas emulsijas ar sekojošu dziļu naftas ogļūdeņražu transformāciju. Veiktie lauka eksperimenti liecināja par iespēju iegūt ekoloģisku efektu pēc iespējas īsākā laikā. Ietekme tika reģistrēta ar mikrobioloģiskām un ķīmiskām analīzēm, kā arī ar biotestēšanu, izmantojot augstākus augus kā testa objektus. Mikrobioloģiskās analīzes parādīja eļļu oksidējošo baktēriju titra palielināšanos, palielinoties ekspozīcijas laikam. Novērošanas periodā bija vērojams straujš naftas produktu satura samazinājums: no sākotnējās koncentrācijas 900,00-980,00 mg/g līdz 54,00 mg/g; 11,50 mg/g; 5,26 mg/g; 1,20 mg/g attiecīgi pēc 0,5-1-2-2,5 mēnešiem.
Vizuālie novērojumi liecināja, ka eksperimentālā lauka vietā izveidojies augsnes substrāts vispirms ir irdens, pēc tam strukturēts, ūdeni caurlaidīgs un bez naftas produktu smaržas. Par tās bioloģisko lietderību liecināja arī biotestēšanas rezultāti: eksperimentālajā parauglaukumā augu dīgtspēja nedēļu pēc sēšanas bija 85,0-100,0%. Augu biomasa eksperimentālajā parauglaukumā pārsniedza kontrollaukumā esošo vairāk nekā 3 reizes. Jāpiebilst arī, ka pārstādītie augi no dabiskās fitocenozes sāka un aktīvi veģetēja eksperimentālajā parauglaukumā. Visu veidu pārstādītie augi bija fizioloģiski aktīvā stāvoklī, nezaudēja turgoru pirmajā un turpmākajos novērošanas periodos, tika novērota intensīva sakņu sistēmas un zaļās biomasas attīstība. Tajā pašā laikā zaļie augi bija ne tikai eļļas dūņu fitotoksiskās aktivitātes indikators, bet arī to izmantošanas aktīva sastāvdaļa, jo tie pastiprināja naftas piesārņojuma bioloģiskās noārdīšanās procesus, kā arī veicināja iegūtās augsnes strukturizāciju. substrāts.
Tajā pašā laikā kontrollauka vietā no visas pārstādīto augu šķirnes saglabājās tikai daži Austrijas vērmeles eksemplāri (no 4 izmantotajām augu sugām). Augi zaudēja turgoru un neattīstījās visā ekspozīcijas laikā. Kontrolē tika fiksēta lipīga, eļļaina, viskoza, ūdensizturīga masa.
Eksperimenti ar kultūrām, oligohetēm E. fetida E. irregularularis liecināja par to izmantošanas iespēju kombinācijā ar mikrobioloģiskām metodēm OPPS dīķu likvidēšanā. Taču pētījumi liecina, ka tārpi jāievada rekultivētajā piesārņotās augsnes slānī pēc naftas produktu satura samazināšanas tajā līdz 25,00 mg/g E. fetida un 45,00-50,00 mg/g E. irregularis.
Iesniegtie dati liecināja par izstrādātās biotehnoloģijas efektivitāti naftas dūņu utilizācijai ar mikrobioloģiskām metodēm, izmantojot Econadin preparātu.