Публикации автора

Нефтяное загрязнение почв является одной из наиболее серьёзных экологических проблем, требующих разработки эффективных и экономичных методов рекультивации. Биологические методы, в частности биоремедиация с использованием органических мелиорантов, представляют особый интерес, так как позволяют активировать аборигенную микробиоту и ускорить разложение поллютантов. Одним из перспективных материалов для биоремедиации нефтезагрязнённых почв может служить термически обработанный гранулированный осадок городских сточных вод (гранулят). Он содержит микроорганизмы, органические и биогенные вещества, что требует оценки его эффективности при рекультивации нефтезагрязнённых почв. Впервые в модельном эксперименте изучено влияние различных доз гранулированного осадка сточных вод на параметры процесса рекультивации нефтезагрязнённой серой лесной почвы: дыхательную активность, эколого-физиологическое состояние микробного пула и эффективность деструкции нефтепродуктов (НП). Исследование охватило три подхода: техническую, микробиологическую и фито-микробиологическую рекультивацию. По результатам исследования установлено, что внесение гранулята в дозах 2 и 4 % достоверно усиливает базальное и субстрат-индуцированное дыхание загрязнённой почвы, причём максимальная эмиссия CO2 наблюдалась в опытах по фито-микробиологической рекультивации с 4 % гранулята. Показано, что применение гранулята в образцах с низким содержанием НП (до 3,7 г/кг) не интенсифицировало их деструкцию. Наибольшая эффективность деструкции НП (снижение содержания на 69–79 % от исходного) была достигнута при концентрации загрязнителя 4,4–15,4 г/кг в опыте по микробиологической рекультивации с 2 % гранулята. Сделан ключевой вывод, что для почв с содержанием НП более 3,7 г/кг внесение 2 % гранулированного осадка обеспечивает оптимальное соотношение «эффективность деструкции / эмиссия CO2», приводя к максимальному разложению загрязнителя при минимальном росте выбросов углекислого газа. Выращивание высших растений не приводило к значимому дополнительному эффекту, что указывает на перспективность применения технологически более простого микробиологического подхода с использованием 2 % гранулята при рекультивации нефтезагрязнённых почв.

Исследовано влияние полученного при термомеханической обработке осадка сточных вод (ОСВ) гранулированного продукта на дыхательную активность и фитопродуктивность загрязненной нефтью серой лесной почвы. На биологических очистных сооружениях г. Казани ОСВ подвергаются термомеханической обработке, в результате которой образуются достаточно устойчивые к влаге и механическому воздействию гранулы размером 3-9 мм с влажностью 5-10 % (далее «гранулят»). Гранулят сертифицирован и фактически является комплексным, органоминеральным удобрением, с потенциальной возможностью стимуляции микробиологических процессов, интенсификации роста растений на деградированных и загрязненных почвах. Внесение гранулята (органическое вещество - 60,4 %, Nобщ. - 3,0 %, Робщ. - 1,5 %, класс опасности IV) стимулирует дыхательную активность, повышает эффективность деструкции нефтепродуктов, увеличивает фитопродуктивность растений, что указывает на возможность его применения при биологической рекультивации нефтезагрязненной почвы. Наблюдаемое снижение коэффициента микробного дыхания в присутствии гранулята отражает повышение устойчивости почвенных микроорганизмов к нефтяному загрязнению. Сравнение исследованных подходов продемонстрировало более высокую эффективность деструкции высоких концентраций нефтепродуктов в серой лесной почве при биологической рекультивации относительно технической. Предусматривающая увлажнение и перемешивание техническая рекультивация почвы в диапазоне содержания нефтепродуктов 2,7-19,7 г/кг мало влияла на дыхательную активность и продуктивность растений, при этом в варианте, содержавшем 2,7 г/кг, эффективность деструкции поллютанта была выше, чем в опытах с гранулятом. При проведении рекультивационных мероприятий на почвенных образцах с высоким содержанием нефтепродуктов внесение гранулята ОСВ из расчета 10 т/га повышает эффективность их деструкции.