Эффективность очистки нефтезагрязненных почв с использованием микроорганизмов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 27 июля, печатный экземпляр отправим 31 июля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №18 (413) май 2022 г.

Дата публикации: 03.05.2022

Статья просмотрена: 449 раз

Библиографическое описание:

Тусупова, Ж. Б. Эффективность очистки нефтезагрязненных почв с использованием микроорганизмов / Ж. Б. Тусупова, Д. Е. Мелдекул. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 18 (413). — С. 522-524. — URL: https://moluch.ru/archive/413/91003/ (дата обращения: 14.07.2024).



В статье авторы представляют эффективность очистки почв, загрязненных нефтепродуктами, путем биоремедиации. Дана характеристика углеводородокисляющих штаммов, их морфологических, физико-биохимических свойств. Также приводится информация об исследовании с использованием штаммов при биоремедиации загрязненных нефтью почв.

Ключевые слова: нефть, почва, углеводородокисляющие бактерии, биоремедиация.

Сегодня одной из важнейших экологических проблем является загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Другими словами, из-за негативных условий на различных нефтедобывающих заводах-производствах нефтяные углеводороды попадают в почву, нарушая ее биологический баланс, почвенный микрорегион, а также ряд процессов в почвенном биоценозе, таких как нитрификация, нитрификация, дыхание.

В загрязненной нефтью почве относительный показатель между углеродом и азотом быстро увеличивается, что ухудшает азотный режим почвы и нарушает корневое питание растения, а также снижает водопоглощающие свойства частиц почвы. Кроме того, нефть вытесняет кислород, когда она выливается в землю и впитывается в почвенную кору, а кислород необходим для выживания растений и микроорганизмов.

Процессы естественного разложения загрязняющих веществ нефтью занимают довольно много времени, и даже процесс ускорения разложения нефти и нефтепродуктов механическими и физико-химическими методами, это не полностью уничтожает загрязняющие вещества в природной экосистеме.

Из многочисленных методов, снижающих концентрацию нефти в почвах, рассматриваются биологические методы, основанные на естественных процессах разложения нефти, в которых принимают участие микроорганизмы, окисляющие углерод, такие как бактерии, грибы и дрожжи.

Микроорганизмы, окисляющие углеводороды, широко распространены в природных экосистемах, и основным вкладом микробиологического разрушения является способность микроорганизмов использовать нефть и нефтепродукты в качестве источника энергии и углерода. Это позволяет снизить содержание масла при низких эксплуатационных затратах и простоте решения.

Таксономический состав водных углеводородокисляющих бактерий очень разнообразен, описано 28 родов бактерий и 14 родов грибов. В составе углеводородокисляющей микрофлоры чаще всего присутствуют: Rhodococcus, Nocardia, Corynebacterium, Frankia, Nocardiopsis, Brevibacterium, Actinomadura, Mycobacterium, Pseudonocardia, Pseudomonas, Acinetobacter, yeast genera Candida, Rhodotorula, Trichosporom, mycelial fungi genera Aspergillus, Penicillum, Gunninghamella, Cladosporum.

В почвах микроорганизмы в основном представлены бактериями и грибами. Описано 22 рода бактерий и 19 родов дрожжей. Роды Pseudomonas, Arthrobacter, Mycobacterium, Brevibacterium, Rhodococcus, Bacillus, Nocardia, Achromobacter, Micrococcus, Klebsiella, Enterobacteriaceae, Mycobacterium, Beierinckia, Alcaligenes, Corynebacterium, Xanthomonas и другие относятся к наиболее обитаемым видам в почвах.

Процесс биоремедиации можно рассматривать как способ, с помощью которого можно ускорить естественный процесс разложения нефти. Основными факторами, влияющими на применение этого метода, являются погодные условия, характеристики загрязняющего вещества, свойства почвы и условия эксплуатации. Также на эффективность биоремедиации влияет концентрация микроорганизмов, окисляющих углеводороды, наличие в почве таких питательных веществ, как растворенный кислород, азот и фосфор.

Согласно современным исследованиям, биоремедиация демонстрирует высокий потенциал для успешной рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами. В таблице 1 представлен обобщенный взгляд на исследования в области биоремедиации на сегодняшний день в области рекультивации загрязненных нефтью почв.

Таблица 1

Биоремедиация загрязненных нефтью почв (адаптировано из статьи Лима М. В. и др.)

Тип обработки

Обрабатывающие компоненты

Загрязнитель

Максимальная концентрация загрязняющего вещества

Продолжительность процесса восстановления

Максимальная эффективность удаления, %

Удобрение

Олеофильное удобрение

Нефть

2500 мг/кг

38 дней

80

Микроорганизмы и удобрения

Микробный консорциум (Nocardia nova и Rhodotorula glutinis var. dairenensis); инокулят, питательные вещества

Тяжелая нефть

5.4 %

41 дней

7,4

Биополимеры и удобрения

Хитозан и осмокот

Сырая нефть

3,5 % от веса

56 дней

99,7

Удобрения

Бактериальный консорциум, неорганические питательные вещества (нитрат аммония и дикалийфосфат водорода), компост и наполнитель (пшеничные отруби)

Осадок нефтеперерабатывающего завода

5 % от веса

90 дней

76

Микроорганизмы и удобрения

Pseudomonas aeruginosa AS03,

Pseudomonas aeruginosa N108,

Pseudomonas aeruginosa N002,

Achromobacter xylosoxidans N78

Сырая нефть

2 % от объема

24 недель

80

М. В. Ахмадиев провел работу по оценке эффективности применения биопрепарата на основе аборигенных штаммов микроорганизмов, окисляющих углеводороды, выделенных из загрязненной нефтью почвы, и установил, что при применении биопрепарата на основе аборигенных культур биодеструкция нефтяных углеводородов Бугурусланского месторождения микроорганизмами происходила сразу после внесение биопрепарата в загрязненную нефтью почву без затрат времени на адаптацию культур к фактическому фракционному составу нефтепродуктов. Также М. В. Ахмадиев провел микроскопию во время приготовления биопрепарата, которая показала, что постепенно происходит процесс разрушения масла и его усвоения микроорганизмами (Рисунок 1, б), в то время как в варианте эксперимента биодеградации масла без УФ не происходило (Рисунок 1, а).

Микроскопическая картина разрушения сырой нефти микроорганизмами (×800): а — контрольный вариант без микроорганизмов, окисляющих углеводороды; б — вариант с микроорганизмами, окисляющими углеводороды [2, с. 14]

Рис. 1. Микроскопическая картина разрушения сырой нефти микроорганизмами (×800): а — контрольный вариант без микроорганизмов, окисляющих углеводороды; б — вариант с микроорганизмами, окисляющими углеводороды [2, с. 14]

В лабораторном эксперименте М. Паква-Плоциничака, Г. Анна Плазаб и З. Пиотровска-Сегета обнаружила, что консорциум B. subtilis и Pseudomonas sp. обладали большим потенциалом для усиления биоремедиации загрязненных нефтью почв, чем только эти штаммы.

Из исследовательской работы можно выделить следующее: были затронуты проблемы и важность этой темы, описаны бактерии, окисляющие углеводороды, и выделены бактерии с наибольшим потенциалом биоремедиации, такие как B. subtilis и Pseudomonas sp.

Литература:

  1. Файзов К. Ш., Раимжанов М. М., Алимбеков Ж. С. Экология Мангышлак-Прикаспийского нефтегазового региона. Алматы. 2003.
  2. Оценка воздействия на окружающую среду биологического продукта, окисляющего нефть. ТОО «ЭКО-САФ», Атырау, 2018.
  3. О. А. Гоголева, Н. В. Немцева. Углеводородокисляющие микроорганизмы природных экосистем. Вестник Оренбургского научного центра Уральского отделения Российской академии наук (электронный журнал), 2012, № 2.
  4. Аббасян Ф. Изменения биоразнообразия в микробной популяции почв, загрязненных сырой нефтью / Ф. Аббасян, Р. Локингтон, М. Мегарадж, Р. Найду // Современная микробиология. — 2016. — Т. 72. — №. 6.
  5. Лим М. В. Комплексное руководство по технологиям восстановления загрязненных нефтью почв — текущие работы и будущие направления / М. В. Лим, Э. Фон Лау, П. Э. По // Бюллетень загрязнения моря. — 2016. — Т. 109.
  6. Ахмадиев М. В. Применение нативных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов в биоремедиации нефте-загрязненных почв и грунтов / М. В. Ахмадиев// Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. — 2014. — № 2(14).
Основные термины (генерируются автоматически): нефть почв, микроорганизм, почва, сырая нефть, углеводород, бактерия, день, естественный процесс разложения нефти, загрязняющее вещество, род бактерий.


Похожие статьи

Особенности воздействия углеводородов нефти на санитарное...

Почва — очень благоприятная среда для развития микроорганизмов.

Особенностью распространения бактерий в почве является их высокая локализация в ризосфере

Выбор микроорганизмов для характеристики санитарного состояния почв был сделан на основе...

Поиск и выделение активных штаммов деструкторов нефти...

Таблица 1. Численность микроорганизмов почв загрязненных нефтью инефтепродуктами

микроорганизмы-деструкторы нефтяных углеводородов. Нефть очень быстро покрывает

Оптимальной температурой разложения нефтепродуктов в почве является 20–40°С. Одним...

Способы очистки почв от загрязнения нефтью...

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в настоящее время является актуальной проблемой. Извлечение нефти из недр, очистка и транспортировка

Одну из важных сторон ремедиации (очистки) загрязненной почвы нефтью выполняют микроорганизмы (МО) почвы.

Микробные биотехнологии ремедиации (очистка) почв...

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в настоящее время является актуальной проблемой. Извлечение нефти из недр, очистка и транспортировка представляют собой не только технически сложные, но и опасные процессы, так как при разработке месторождений...

Биоэкологические особенности реабилитации почв...

Биоэкологические особенности реабилитации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в настоящее время является актуальной проблемой. Извлечение нефти из недр, очистка и транспортировка...

Факторы, влияющие на эффективность микробного консорциума...

В биоремедиации загрязненной нефтепродуктами почвы обычно взаимодействуют сообщества микроорганизмов, так как

Сульфатредукторы участвуют в разложении нефтепродуктов, используя продукты метаболизма нефтеокисляющих бактерий [12].

Комплексное воздействие растительности на улучшении почв...

Оптимальной температурой для разложения нефти и нефтепродуктов в почве является 20–37 °С. Для территории Чеченской Республики, где сосредоточены основные нефтяные месторождения, средние температуры поверхности оголенной почвы достигают значений...

Улучшение состояния загрязненных нефтепродуктами...

Ключевые слова: Балаханинская территория, нефтяное загрязнение почв, нефтяные углеводороды, хроматография. Среди загрязненных земель Апшеронского полуострова особое место занимают земли, загрязненные нефтью и нефтепродуктами.

К вопросу использования методов биоремедиации при...

Восстановление загрязненных нефтью земель — многоэтапный процесс, каждая стадия которого соответствует определенной последовательности естественной геохимической и биологической деструкции поступивших в почвы нефтяных углеводородов [3, 8].

Изучение нефтяных углеводородов в почвенном покрове...

Данная работа посвящена изучению распределения нефтяных углеводородов (НУВ), изопреноидных алканов (фитан, пристан) в образцах почв Балаханинской территории. Для количественного анализа использовался метод газовой хроматографии.

Похожие статьи

Особенности воздействия углеводородов нефти на санитарное...

Почва — очень благоприятная среда для развития микроорганизмов.

Особенностью распространения бактерий в почве является их высокая локализация в ризосфере

Выбор микроорганизмов для характеристики санитарного состояния почв был сделан на основе...

Поиск и выделение активных штаммов деструкторов нефти...

Таблица 1. Численность микроорганизмов почв загрязненных нефтью инефтепродуктами

микроорганизмы-деструкторы нефтяных углеводородов. Нефть очень быстро покрывает

Оптимальной температурой разложения нефтепродуктов в почве является 20–40°С. Одним...

Способы очистки почв от загрязнения нефтью...

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в настоящее время является актуальной проблемой. Извлечение нефти из недр, очистка и транспортировка

Одну из важных сторон ремедиации (очистки) загрязненной почвы нефтью выполняют микроорганизмы (МО) почвы.

Микробные биотехнологии ремедиации (очистка) почв...

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в настоящее время является актуальной проблемой. Извлечение нефти из недр, очистка и транспортировка представляют собой не только технически сложные, но и опасные процессы, так как при разработке месторождений...

Биоэкологические особенности реабилитации почв...

Биоэкологические особенности реабилитации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в настоящее время является актуальной проблемой. Извлечение нефти из недр, очистка и транспортировка...

Факторы, влияющие на эффективность микробного консорциума...

В биоремедиации загрязненной нефтепродуктами почвы обычно взаимодействуют сообщества микроорганизмов, так как

Сульфатредукторы участвуют в разложении нефтепродуктов, используя продукты метаболизма нефтеокисляющих бактерий [12].

Комплексное воздействие растительности на улучшении почв...

Оптимальной температурой для разложения нефти и нефтепродуктов в почве является 20–37 °С. Для территории Чеченской Республики, где сосредоточены основные нефтяные месторождения, средние температуры поверхности оголенной почвы достигают значений...

Улучшение состояния загрязненных нефтепродуктами...

Ключевые слова: Балаханинская территория, нефтяное загрязнение почв, нефтяные углеводороды, хроматография. Среди загрязненных земель Апшеронского полуострова особое место занимают земли, загрязненные нефтью и нефтепродуктами.

К вопросу использования методов биоремедиации при...

Восстановление загрязненных нефтью земель — многоэтапный процесс, каждая стадия которого соответствует определенной последовательности естественной геохимической и биологической деструкции поступивших в почвы нефтяных углеводородов [3, 8].

Изучение нефтяных углеводородов в почвенном покрове...

Данная работа посвящена изучению распределения нефтяных углеводородов (НУВ), изопреноидных алканов (фитан, пристан) в образцах почв Балаханинской территории. Для количественного анализа использовался метод газовой хроматографии.

Задать вопрос