Технология рекультивации нефтезагрязнённых земель на основе аборигенных штаммов

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

2. Характеристика места и условий работы

3. Методика и технология восстановления нефтезагрязнённых земель

3.1 Материал и методика получения препарата Отбор проб, маркировка (ТО-2-1)

3.2 Выделение бактерий деструкторов из загрязнённых объектов методом накопительных культур (ТП-3) Постановка накопительных культ

ур (ТО-3-1)

3.3 Мелкосерийное производство препарата (ТП- 6). Получение маточной культуры (ТО-6-1)

3.4 Выращивание посевного материала в колбах

3.5 Процесс наработки биопрепарата на объектах

3.6 Способы и кратность обработок

3.7 Определение эффективности обработок раствором биологического препарата

3.8 Необходимость внесения различных элементов питания

3.9 Участие автора в рекультивационных работах

4. Экономическая оценка результатов

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Охрана труда

5.2 Производственная санитария и охрана труда при производстве биопрепарата

5.3 Общие требования безопасности при проведении механизированных работ

5.4 Охрана природы

5.5 Охрана природы при работе с удобрениями

6. Выводы и предложения

Список литературы

Введение

Новейшие технологии рекультивации загрязненных нефтью земель базируются на активизации микробиологических процессов в почве, особенно деятельности микрофлоры, способной утилизировать углеводороды нефти. Микроорганизмы, с такой способностью всегда присутствуют в составе микробных сообществ почвы. И, как правило, на загрязнённых нефтью участках, в течение относительно короткого времени, они начинают преобладать, используя нефть в качестве единственного источника углерода, необходимого для их нормальной жизнедеятельности. Однако из-за неблагоприятных почвенно-климатических условий процессы рекультивации тормозятся многими лимитирующими факторами, которые необходимо устранить или, хотя бы снизить их отрицательное воздействие.

Поэтому одним из самых экологичных и экономичных, достаточно оправданных и эффективных, позволяющих в относительно короткие сроки восстанавливать нарушенный загрязнением нефтью биоценоз, является использование накопительных культур аборигенных природных сообществ, которые спонтанно развиваются на нефтезагрязненных участках конкретного региона. Они максимально адаптированы к климатическим и почвенным условиям, к особенностям местных нефтей как питательных субстратов (Вавер В.И, 1997). Положительный результат достигается путём оптимизации соответствующих физико-химических условий среды, то есть факторов, усиливающих биодеградацию нефти и нефтепродуктов.

В случае, если естественная нефтеокисляющая микрофлора бедна по видовому составу и не может быть простимулирована агротехническими приемами, она вносится. Источником посевного материала служат разливы нефти на влажных почвах умеренного уровня загрязнения давностью более трех лет, на которых активизация развития нефтеокисляющей микрофлоры уже произошла.

Накопление культур микроорганизмов осуществляется на специальных предприятиях, оснащенных ферментерами.

1. Обзор литературы

Существует два основных подхода к биовосстановлению загрязненных нефтью почв - это активизация аборигенной микрофлоры и использование активных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов, а также их ассоциаций путем интродуции в загрязненные объекты (De-Cort, et al., 1996; Hart, 1996; Lepo, Zhang & Norton, 1996, Белонин и др., 1995; Белонин и др., 1996; Белонин и др., 1996; Борзенков и др., 1996; Бронников и др., 1996; Загидуллина и др., 1996; Калюжин, 1996; Коронелли, 1996 и др., 1997; Коронелли и др., 19976; Яненко и др., 1997; Braddock, et al., 1997; Duncan, et al., 1997; Galas, Kwapisz & Orynska, 1996; Nemec & Horakova, 1996; Patent, 1997 et al.).

Образование плотной битумной пленки на поверхности, заполнение нефтью порового пространства коренным образом меняет водно-воздушный режимы почвы, она становится гидрофобной, воздухо - и водонепроницаемой. Активность почвенной микрофлоры в этих условиях резко падает. Исследования процесса биоразложения нефти в загрязненных почвах показали, что максимальная скорость деструкции ее достигается только в случае хорошей аэрации.

Использование механических обработок в некоторой степени решает данную проблему. Вспашка, дискование, фрезерование, культивация, лущение загрязненных нефтью земель являются благоприятным фактором, стимулирующим процессы биодеградации нефти в почве (Оборин, 1988; Игнатенко и др., 1997; Исмаилов и др., 1984; Киреева и др., 1989). При этом активизация жизнедеятельности микрофлоры происходит как раз за счет улучшения водно-воздушных условий почвы и почвенной структуры (Квасников и др 1987; Калачникова и др., 1995). При рыхлении стимулируются процессы физической деструкции нефти - улетучиваются легкие фракции нефти, быстрее вымываются растворимые соединения в воде (Глазовская и др., 1995).

Кроме того, механические обработки резко снижают концентрацию нефти в верхних слоях почвы путем разбавления более чистым грунтом из нижних горизонтов, увеличивают поверхность соприкосновения остаточных нефтепродуктов с биологически активной средой.

Одним из основных способов активизации нефтеокисляющих аборигенных групп микроорганизмов является известкование почв. Максимальная метаболитическая активность большинства почвенных микроорганизмов проявляется при нейтральной реакции почвенной среды. Доказано (Солнцева и др., 1979, Киреева и др., 1989), что известь нейтрализует продукты разложения нефти и снижает подвижность токсичных веществ. При загрязнении почвы нефтью снижается количество поглощенного кальция и магния, отвечающих за образование почвенной структуры, которое компенсируется внесением известковых материалов. Известкование является непременным условием эффективного применения минеральных удобрений, так как большинство из них физиологически кислые, а дозы их внесения на нефтезагрязненную почву значительны.

Ускоренное размножение углеводородокисляющих микроорганизмов, развивающихся при загрязнении почв нефтью, достаточно быстро приводит к исчерпанию доступных для микрофлоры и жизненно необходимых им подвижных форм азота, фосфора и калия. Компенсация дефицита этих элементов посредством внесения минеральных удобрений значительно ускоряет развитие нефтеокисляющих организмов и процессы биоразложения нефти и нефтепродуктов в почве. Кроме того, внесение органических и минеральных удобрений, восстанавливает структурно-агрегатный состав нефтезагрязненной почвы (Шилова и др., 1983). Многие исследователи отмечают положительное действие на аборигенную микрофлору вермикулита (Калачникова и др., 1996), биогумуса (Иларионов, 1996), и сапропеля (Рыбин и др., 1996).

Известно также использование сточных вод животноводческих комплексов для ускорения биодеградации нефти в почве (Киреева и др.,1990), которые снижают токсическое воздействие на группу гетеротрофной микрофлоры, восстанавливают целлюлозолитическую, дегидрогеназную активность и оказывают стимулирующее действие на процессы анаэробного дегидрирования.

 Скачать реферат