Имеются еще множество биопрепаратов, предназначенных для деградации нефти. Например, препарат «Альбит» вносят в почву совместно с высевом трав или после высева в концентрации 1,5-3,5л на гектар (рабочий раствор 100-300л/га). «Альбит» за один вегетационный сезон снижает загрязнение почвы до 10раз.
Нетоксичный биоагент «Файрзайм» включает в себя сброжженные ферменты и питательные вещества. Микроорганизмы быстро размножаются и разлагают (съедают) нефтяное пятно и другие загрязнители с образованием углекислого газа и воды. Обработка почв производится водным раствором методом дождевания (опрыскивания) поверхности грунта. Количество концентрата зависит от глубины пропитки нефтепродуктами почвы. Например, для уничтожения пропитки толщиной 5см требуется 50г на 1м2, 200см - 200г.
Для зачистки загрязненной площадки применяют биопрепарат «Микромицет» фирмы «Биолант». Уже через месяц после обработки препаратом отмечается спороношение грибов, т.е. происходит активная работа микроорганизмов. Достоинство метода - отсутствие побочных эффектов от воздействия на окружающую природную среду.
Препарат «Путидойл» состоит из нефтеокисляющих бактерий, минеральных солей, остатков питательной среды. Используется для рекультивации земель и очистки поверхности водоемов.
Биопрепараты серии «Биодеструктор», производимых в России, предназначены для ликвидации загрязнения нефтью и нефтепродуктами, конденсатом и другими органическими соединениями почвы (поверхностных и нижних слоев), извлеченных грунтов, грунтовых и сточных вод, а также технологических емкостей (поверхностей цистерн, резервуаров). Биопрепарат восстанавливает единый цикл обмена веществ путем внесения массированных количеств микроорганизмов, разлагающих токсиканты.
Применяются препараты «Торнадо», «Гера», «Валентис», «Лидер», «МАГ», разлагающие сырую нефть, бензин, масла, животные жиры, пестициды, диоксины.
Для ликвидации загрязнений нефтью почвогрунтов и поверхностных вод, включающих водотоки, применяются бактериальные препараты «Деворойл» (Институт микробиологии РАН, Россия), «Бациспецин» (фирма «Новодекс»), «Дестройл», «Мультис», «Пит Сорб» (Англия) и др.
Для очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами земель фирмой ЗАО «ПОЛИИНФОРМ» разработана и запатентована комплексная биотехнология «СОЙЛЕКС», включающая последовательное использование биопрепаратов разного целевого назначения. Технология включает механические, химические, сорбционные, микробиологические и другие методы удаления и деструкции нефтепродуктов [9, с. 260, 262].
За рубежом довольно широко для локальной очистки сильнозагрязненных почв и других материалов используется технология "биовосстановления", являющаяся весьма эффективной, но дорогостоящей. Суть этой технологии сводится к тому, что загрязненный материал загружается в биореактор, оборудованный паровой экстракцией, трубопроводами для подвода кислорода (или воздуха), питательных веществ и системами контроля рН и температуры. Биологическую очистку можно комбинировать с физическими методами, такими, как экстракция паром или адсорбция на угле для удаления летучих соединений, или с химическими методами для удаления токсичных компонентов или металлов.
В условиях города, когда многочисленны небольшие локальные разливы нефтепродуктов, непосредственное использование биопрепаратов на месте бывает нерационально. В этих случаях наиболее рационален сбор загрязненного грунта или породы путем срезки с последующей их биологической очисткой на специальных площадках [1].
К сожалению, в Казахстане до настоящего времени недостаточно внимания уделялось таким методам очистки. А те немногие зарубежные биопрепараты, которые используются, недостаточно эффективны, поскольку разработаны для районов, по климатическим и экологическим условиям резко отличающихся от нефтедобывающих регионов Казахстана.
«Институт микробиологии и вирусологии» задался целью создать отечественные технологии, которые были бы адаптированы именно к нашим условиям. Что не только закономерно, но более выгодно как в экономическом, так и экологическом плане. Поэтому в последние годы мы ведем научные исследования по созданию и применению таких биопрепаратов.
Научные сотрудники института уже выделили и изучили активные штаммы микроорганизмов, способные к эффективной утилизации нефти и нефтепродуктов. Создана уникальная коллекция штаммов таких микроорганизмов, адаптированных к почвенно-климатическим условиям нефтяных месторождений Казахстана. На основе этих исследований была разработана и внедрена в производство серия биопрепаратов «Бакойл-КZ». Разработана и технология их применения. Уже получены патенты РК на штаммы, на способы производства, на товарный знак. Выданы сертификаты о происхождении продукции и соответствия продукции. Эффективность этого отечественного биопрепарата доказана на различных месторождениях Мангистауской и Атырауской областей. В частности, подтверждено, что они способны в течение полутора-двух месяцев разрушать до 98% нефти, содержащейся в почве [11].
Авторами патента биопрепарата «Бакойл-КZ»: Ратникова Ирина Александровна, Айткельдиева Светлана Айткельдиновна, Саданов Аманкелди Курбанович, Гаврилова Нина Николаевна [2].
Институтом уже заключены договора на поставку биопрепарата с рядом компаний для очистки более 70 га нефтезагрязненного грунта в Западном Казахстане. Отечественные препараты, что доказано практикой, могут использоваться для доочистки почв в тех случаях, когда другие методы не справляются. Их применение соответствует всем известным мировым стандартам и способствует оздоровлению окружающей среды [11].
Имеются и другие биопрепараты, производимые в Казахстане. Одним из таких является «Нефтедеструктор-КазБио», производимый в нашей стране с 2011г. Это новый высокоэффективный биологический препарат на основе Rhodococcus erytropolis штамм КД, предназначен для очистки почв, земель, грунтов, шламов, водных поверхностей от нефтяных загрязнений. «Нефтедеструктор-КазБио» представляет собой концентрат живых бактерий, готовых к применению без предварительного оживления или активизации и обладает высокой активностью окисления углеводородов различных классов.
«Нефтедеструктор-КазБио» активно работает в диапазоне температур +5 - +400С. При отрицательных температурах микроорганизмы, входящие в состав препарата, не погибают, и восстанавливают свою активность при наступлении положительных температур. В случае обработки нефтезагрязненного участка биопрепаратом под зиму, рано весной после таяния снега сразу начинается деструкция углеводородов, что фиксируется визуально - поверхность обработанного участка становится коричневой, а поверхность участка, где препарат не применялся, остается черной.
Норма внесения препарата зависит от
первоначального уровня загрязнения, а также от условий вегетационного периода.
При температуре воздуха +20°С и увлажнении 60-70% ППВ разложение углеводородов
до СО2 и Н2О протекает значительно интенсивнее, при этом дозу препарата можно
снизить. При менее благоприятных условиях (колебания температур от +5 до +40°С,
нерегулярном увлажнении - засуха, дожди) рекомендуются следующие нормы,
указанные в таблице 3 [7].
Таблица 3 - Рекомендуемые дозы препарата «Нефтедеструктор-КазБио»
Таким образом, сравнив несколько методов рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, можно выделить ряд преимуществ биотехнологии перед остальными вариантами:
экологически чистая технология, так как используются естественные биологические процессы жизнедеятельности микроорганизмов ;
экономичнее использовать биопрепараты, так как их внесение в почву не требует большого количества, что снижает затраты на их покупку;
занимает относительно малое количество времени восстановления почвы;
Республика Казахстан, имея большие запасы нефти
и, соответственно, не меньше проблем от последствий нефтедобычи, разрабатывает
различные биопрепараты аборигенного состава микроорганизмов, тем самым экономя
на закупке зарубежных препаратов, так как себестоимость отечественных в 4-5 раз
меньше. Нашими учеными ведутся интенсивные научные исследования по поиску штаммов-нефтедеструкторов
и созданию биотехнологий, основанных на их способности использовать составные
части нефти в качестве источников питания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Интенсивное развитие промышленности влечет за собой отрицательное воздействие на все объекты окружающей среды, для устранения которого требуется ряд комплексных мероприятий, одним из которых является рекультивация земель.
Необходимость восстановления земель обуславливается следующими факторами:
вследствие отчуждения промышленностью сельскохозяйственных угодий увеличивается проблема нехватки продовольствия;
отходы производства и потребления, складируемые или захороненные, влекут негативное воздействие не только на почву, но и на воздушный и водный бассейны, растительный и животный мир;
нарушение баланса экосистем может привести к экологическим катастрофам.
Одной из отрицательно влияющих видов
промышленности на окружающую среду является нефтяная, а одним из наиболее
экологичных и эффективных методов устранения отходов этого сектора экономики
является биотехнология.
СПИСОК ИСПОЛЬЗЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. BioFile. Методы очистки нефтезагрязненных грунтов. URL: <http://biofile.ru/geo/24200.html> (Дата обращения: 04.10.2016);
. База патентов Казахстана. Препарат “бакойл-kz” для очистки почв от нефти и нефтепродуктов. URL: <http://kzpatents.com/6-24879-preparat-bakojjl-kz-dlya-ochistki-pochv-ot-nefti-i-nefteproduktov.html> (Дата обращения: 04.10.2016);
. Варламов А.А., Хабаров А.В. Экология землепользования и охрана природных ресурсов. - М.: Колос, 1999. - 159с.;
. Голованов А.И., Зимин Ф.М. Введение в природообустройство (учебное пособие для лицеев и профильных классов). 2-ое издание, переработанное и дополненное. - М.: Московский государственный университет природообустройства, 2003. - 63с.;
. Әділет. Об утверждении Инструкции о разработке проектов рекультивации нарушенных земель. URL: <http://adilet.zan.kz/rus/docs/V090005689_> (Дата обращения: 19.09.16);
. Ивлев А.М., Дербенцева А.М. Деградация почв и их рекультивация. Учеб. пособие. - Владивосток: Изд - во ДВГУ, 2002. - 78с.;
. Коваленко В.С., Штейнцайт Р.М., Голик Т.В. Рекультивация нарушенных земель на карьерах: Учебное пособие. В 2 ч. - М.: Издательство Московского государственного университета, 2008. - 65с.;
. Подавалов Ю.А. Экология нефтегазового производства. - М.: Инфра-Инженерия, 2010. - 416с.;
. Рекультивация земель: краткий курс лекций для студентов 4-х курсов направления подготовки 20.03.02 «Природообустройство и водопользование» / Сост.: Р.В. Прокопец // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2015. - 43с.;
. Саданов А. Научная база роста экономики. URL: <http://www.kazpravda.kz/articles/view/nauchnaya-baza-rosta-ekonomiki1/> (Дата обращения: 04.10.2016);
. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2000. - 232с.;
. Тармаев В. А. Мелиорация и охрана земель: учебно-методическое пособие для студентов агрономических специальностей. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА им. В. Р. Филиппова, 2009. - 201с.;
. Цыркин
Е.Б., Олегов С.Н. О нефти и газе без формул. - Л.: Химия, 1989. - 160с.