НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ НАПРАВЛЕНИЕ
ООО "НПК "ИЛМА ЭКО"
тел./факс (812) 445 2820
E-Mail: [email protected]
Юридический/почтовый адрес:
190020, г. Санкт-Петербург,
наб. Обводного канала д.150 , корп. 335
М.И. Янкевич*, А.В. Анкудинова**, А.В. Гарабаджиу**.
ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ БИОРМЕДИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
* ООО "НПК "ИЛМА ЭКО"
** Санкт-Петербургский Государственный Технологический Институт (Технический Университет)
Методы биоремедиации в нашей стране успешно развиваются и применяются, особенно в последние годы - совершенствуются технологии, разрабатываются и применяются новейшие биопрепараты. Следует отметить, что большой объем работ по очистке и восстановлению загрязненных нефтью и нефтепродуктами территорий выполняются организациями, связанными с добычей, переработкой и транспорти-ровкой нефти и нефтепродуктов, хотя проблема рекультивации загрязненных тер-риторий давно вышла за пределы нефтедобычи и нефтепереработки.
В больших мегаполисах, испытывающих высокую техногенную нагрузку, с развитой сетью автодорог, кроме нефтепродуктов, основными загрязнителями почв являются полициклические ароматические соединения (ПАУ) и тяжелые металлы - свинец и цинк, как правило. Присутствие этих токсикантов в почве значительно ухудшает санитарно-эпидемиологическую ситуацию в городах и экологическую безопасность окружающей среды в целом.
В Санкт-Петербурге, концентрации вышеперечисленных загрязнителей в поч-вах рекреационных зон, на территориях дошкольных и школьных учреждений пре-восходят нормативные концентрации в десятки раз.
В настоящее время, актуальным является создание комплексной технологии, позволяющей решать проблему обезвреживания, удаления и органических и неор-ганических токсикантов.
Опыт I проводили с почвой загрязненной ПАУ:
Опыт:100 г почвы + 1г препарата ассоциации III иммобилизированной на торфе + 1г минеральных удобрений (соотношение доломитовой муки и кемиры 2:1)
Контроль: 100г почвы + 1г минеральных удобрений (соотношение доломитовой му-ки и кемиры 2:1)
В таблице 1 приведены результаты Опыта1, из полученных результатов видно, что ассоциация III эффективно деструктирует ПАУ.
Таблица1
Опыт II проводили с почвой загрязненной и нефтепродуктами и ПАУ.
Опыт 1. 100 г почвы + 1г биопрепарата БАК + 1г минеральных удобрений (соотно-шение доломитовой муки и кемиры 2:1)
Опыт 2. 100 г почвы + 0.5 г препарата ассоциации III иммобилизированной на торфе + 0.5г биопрепарата БАК + 1г минеральных удобрений (соотношение доломитовой муки и кемиры 2:1)
Контроль100г почвы + 1г минеральных удобрений (соотношение доломитовой муки и кемиры 2:1)
Результаты эксперимента приведены в Таблице 2.
Оказалось, что внесение биопрепарата БАК в почву привело к значительному снижению концентраций нефтепродуктов и ПАУ. Однако совместное внесение ас-социации III и БАК было более эффективно. Следует отметить, что внесении ПАУ- деструкторов в загрязненную почву позволило снизить концентрацию бензапирена до величины, превышающей ПДК бензапирена в почве в 2,5 раза.
Биоремедиация загрязненной почвы биопрепаратом БАК и ассоциацией III микроорга-низмов-деструкторов ПАУ
Таблица 2
|
Содержание УГВ
мкг/г
|
Контроль
|
Опыт
|
Деструкция, %
|
|
Суммарные УГВ
|
328,5
|
322,1
|
|
|
ПАУ
|
65,8
|
17,7
|
|
|
Бензапирен
|
1,6
|
0,2
|
|
Содержание углеводоро-дов, мкг/г
|
Контроль
|
Проба "БАК"
|
Проба "БАК + III"
|
Деструкция, %
|
|
|
БАК
|
БАК + III
|
||||
|
Суммарное содержание УГВ
|
4000
|
458
|
433.
|
88
|
90
|
|
Суммарное содержание ПАУ
|
83.40
|
4.73
|
1.35
|
94
|
98
|
|
Бенз[а]пирен
|
2.40
|
0.20
|
0.05
|
92
|
98
|
Таким образом, показана эффективность совместного применения биопрепара-та БАК и выделенных ассоциаций ПАУ-деструкторов при очистке почв загрязнен-ных нефтепродуктами и ПАУ.
Системы биологической ремедиации должны включать биологические спосо-бы как окисления и деструкции органических поллютантов в почве, так и стабили-зации или удаления тяжелых металлов.
Сейчас внедряются в практику защиты окружающей среды технологии очист-ки почв с применением нефтеокисляющих биопрепаратов, технологий фитореме-диации способных извлекать тяжелые металлы из почвы с помощью растений-гипераккумуляторов.
Полиароматические углеводороды плохо поддаются микробной деструкции и накапливаются в почве, адсорбируясь на почвенных частицах. Поэтому важным является поиск активных микробных деструкторов ПАУ, создание на их основе эффективных биопрепаратов, которые могут являться составной частью систем биологической ремедиации загрязненных почв.
Из почв и водоемов полигона токсичных отходов Санкт-Петербурга выделены 5 микробных ассоциаций активно окисляющих фенантрен. Проведена идентифика-ция входящих в ассоциации культур микроорганизмов и исследована их ПАУ-деструктивная активность в лабораторных почвенных экспериментах, выбраны наи-более активные ассоциации. Проведены исследования показывающие эффектив-ность использования биопрепаратов нефтедеструкторов и ПАУ-деструкторов для очистки почв городских территорий с высоким содержанием органического загряз-нения. В предварительных лабораторных исследованиях было установлено, что бак-терии, входящие в состав биопрепарата БАК не проявляют антагонистических свойств по отношению к микроорганизмам в составе ассоциации III.
В лабораторном опыте с почвой загрязненном ПАУ, использовали наиболее актив-ную ассоциацию микроорганизмов-деструкторов ПАУ III. Посевной материал перед ин-тродукцией в почву выращивали в жидкой среде Чапека с глюкозой (г/л: NaNO3 - 2.0; K2HPO4 . 3Н2О - 1.0; MgSO4 . 7 Н2О - 0.5; KCl - 0.5; FeSO4 . 7Н2О - 0.01, глюкоза - 20, во-да дистиллированная до 1 л, pH после стерилизации 6,5 -7) [Практикум по микробиоло-гии: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.И.Нетрусов, М.А.Егорова, Л.М. Захарчук и др.; Под ред. А.И.Нетрусова. - М.: Академия, 2005.-608 с.], в течение 4 суток при 250С на качалке.
В состав ассоциации предположительно входят микроорганизмы родов: Pseudomo-nas, Cellulomonas, Aeromonas, Alcaligenes. Идентификацию микроорганизмов проводили по физиолого-морфологическим и биохимическим признакам по определителю Берджи [Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. Т.1: Пер. с англ./Под ред. Дж.Хоулта, Н.Крига, П.Снита и др. - М.:Мир, 1997. - 432 с.].
Известно, что бактерии, иммобилизованные на носителе, более устойчивы к дейст-вию токсикантов, характеризуются повышенной метаболической активностью [Могиле-вич Н.Ф. // Микробиол. Журнал. - 1995. - Т. 57. - №5. - С. 90-105.]. Поэтому перед вне-сением в почву клетки ассоциации микроорганизмов закрепляли на носителе-торфе.
Воздушно сухую загрязненную почву просеивали через сито с диаметром от-верстий 3 мм, помещали в сосуды, увлажняли до 60 % от полной влагоемкости и вносили препарат, в соответствии с вариантами опыта.
Влажность почвы поддерживали на протяжении всего опыта на первоначаль-ном уровне и проводили систематическое рыхление для улучшения аэрации. Инку-бация продолжалась в течение 60 сут.
Определение нефтяных углеводородов, в том числе ПАУ, проводилось хрома-томасс-спектрометрическим методом. Для выделения органических веществ из проб почвы применяли троекратную экстракцию хлористым метиленом в ультразвуковой установке в соотношении 10 г сухой пробы: 75 мл растворителя. Хроматографиро-вание экстрактов производили на хроматомасс-спектрометре QP-2010 фирмы Shi-madzu.
Обращение с отходами производства и потребления, очистка сточных вод, очистка почв и грунтов загрязненных территорий, ликвидация разливов нефтепродуктов, разработка и согласование экологических проектов ПНООЛР, ПДВ, СЗЗ, НДС, ООС, паспорта отходов, экологический аудит.
Санкт-Петербург тел./факс (812) 445 2820 / E-Mail: [email protected] , [email protected]
ООО "Научно-производственная корпорация " ИЛМА ЭКО"
является одной из ведущих компаний на рынке
природоохранных услуг в Санкт-Петербурге