Ускоренная технология очистки нефтезагрязненных почв

Актуальность. Теоретически обоснована уникальность практического применения ускоренной и экологически безопасной технологии рекультивации нефтезагрязненных земель, в которой использованы местное минеральное сырье, консорциум автохтонных углеводородокисляющих бактерий с полифункциональными положительными свойствами, эффективные растения — фитомелиоранты. Углеводородное загрязнение ликвидируется непосредственно на месте разлива, а скорость возврата нарушенных почв в сельскохозяйственный оборот в 3–4 раза быстрее традиционных приемов.

Методы. Объекты исследований: механоактивированный бентопорошок и нанобентонит, консорциум углеводородокисляющих бактерий, составленный из трех автохтонных штаммов. Почва — чернозем выщелоченный. Пшеница — яровая. Нефть — девонская. Концентрация загрязнения нефтью на участке составила 6,4%. Бентопорошок и нанобентонит вносили в дозах 6,0 т/га и 0,3 т/га соответственно. Отбор проб проводили пробоотборником на 0-е, 15-е, 30-е, 90-е сутки.

Результаты. Рекомендованы оптимальные дозы внесения бентопорошка и нанобентонита в нарушенную почву выше среднего уровня загрязнения (6,0 т/га и 0,3 т/га соответственно). Спустя 15 суток уровень загрязнения уменьшается вдвое (до 51,1 г/кг и 40,8 г/кг с бентопорошком и нанобентонитом соответственно). Удаления внесенного минерального сорбента не требуется, так как он в дальнейшем становится источником минерального питания для автохтонных микроорганизмов-деструкторов и почвоулучшителем. На втором инновационном этапе применяют консорциум, сформированный из эффективных штаммов и адаптированный к конкретным условиям. Штаммы консорциума встраиваются в экологическую нишу, адаптируются и начинают активно развиваться, утилизируя нефть и нефтепродукты. Спустя месяц уровень загрязнения снижается до 19,2 г/кг и 9,2 г/кг при внесении бентопорошка и нанобентонита соответственно.

1. Хазиев Ф.Х. Почва и экология. Вестник Академии наук Республики Башкортостан. 2017; 24(3): 29–37. https://www.elibrary.ru/znhunv

2. Hou D., Bolan N.S., Tsang D.C.W., Kirkham M.B., O’Connor D. Sustainable soil use and management: An interdisciplinary and systematic approach. Science of The Total Environment. 2020; 729: 138961. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138961

3. Абакарова А.Б. Актуальные проблемы правовой охраны почв. Молодой ученый. 2020; (3): 161–162. https://www.elibrary.ru/lbhymg

4. Байрамова А.Р. Влияние нефтяного загрязнения на плодородие почв. East European Scientific Journal. 2021; (10-2): 40–42 (на англ. яз.). https://www.elibrary.ru/iksxyb

5. Германова С.Е., Плющиков В.Г., Амброс Н.Б., Петухов Н.В., Рыжова Т.А. Проблема загрязнения сельскохозяйственных земель нефтепродуктами и ее моделирование. Международный сельскохозяйственный журнал. 2022; (1): 12–15. https://doi.org/10.55186/25876740_2022_65_1_12

6. Skrypnik L., Maslennikov P., Novikova A., Kozhikin M. Effect of Crude Oil on Growth, Oxidative Stress and Response of Antioxidative System of Two Rye (Secale cereale L.) Varieties. Plants. 2021; 10(1): 157. https://doi.org/10.3390/plants10010157

7. Гумерова К.И., Амосова А.А. Сорбенты для восстановления нефтезагрязненных почв. Студенческие научные исследования. Сборник статей VIII Международной научно-практической конференции. Пенза: Наука и просвещение. 2021; 9–11. https://www.elibrary.ru/qsabxm

8. Bandura L., Woszuk A., Kołodyńska D., Franus W. Application of Mineral Sorbents for Removal of Petroleum Substances: A Review. Minerals. 2017; 7(3): 37. https://doi.org/10.3390/min7030037

9. Vasilyeva G. et al. Use of natural sorbents for accelerated bioremediation of grey forest soil contaminated with crude oil. Science of The Total Environment. 2022; 850: 157952. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157952

10. Прищепенко Е.А., Дегтярева И.А., Рахманова Г.Ф., Ревенко В.В., Бабынин Э.В. Рекультивация нарушенных почв. Казань: Логос-Пресс. 2022; 252. ISBN 978-5-00205-026-0 https://www.elibrary.ru/ivhlkc

11. Дегтярева И.А., Бабынин Э.В., Мотина Т.Ю., Султанов М.И. Полногеномное секвенирование штамма Staphylococcus warneri, изолированного из загрязненной нефтью почвы. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020; 10(1): 48–55 (на англ. яз.). https://doi.org/10.21285/2227-2925-2020-10-1-48-55

12. Danish S. et al. Drought Stress Alleviation by ACC Deaminase Producing Achromobacter xylosoxidans and Enterobacter cloacae, with and without Timber Waste Biochar in Maize. Sustainability. 2020; 12(15): 6286. https://doi.org/10.3390/su12156286

13. Feng L., Jiang X., Huang Y., Wen D., Fu T., Fu R. Petroleum hydrocarbon-contaminated soil bioremediation assisted by isolated bacterial consortium and sophorolipid. Environmental Pollution. 2021; 273: 116476. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.116476

14. Truskewycz A. et al. Petroleum Hydrocarbon Contamination in Terrestrial Ecosystems — Fate and Microbial Responses. Molecules. 2019; 24(18): 3400. https://doi.org/10.3390/molecules24183400