Технология очистки нефтезагрязненных земель

Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами – одна из самых острых экологических проблем, поскольку создает серьезную угрозу здоровью человека и окружающей среде, ее биологическому разнообразию. В результате попадания нефти в почву происходит нарушение экологического баланса биоценоза, меняются химические и структурные показатели почвы, ухудшается ее естественная регенерация, аэрируемость, происходит деградация флоры и фауны и пр.

В связи с этим так же остро встает проблема восстановления окружающей среды после негативного воздействия нефтепродуктов.

Основные причины загрязнения земли нефтесодержащими продуктами

Загрязнение земель происходит при разработке месторождений, прокладке трубопроводов, проведении строительных, лесозаготовительных и иных работ, при использовании арендуемых земель и территорий сельскохозяйственного назначения, а также при ликвидации промышленных, военных, гражданских и иных объектов и сооружений, территорий размещения отходов производства и потребления.

Предприятия, на которых происходят разливы, обязаны провести ряд мероприятий по очистке почвы и восстановлению ее плодородия. Как правило, это означает проведение рекультивации.Рекультивация земель – мероприятия по предотвращению деградации земель и (или) восстановлению их плодородия посредством приведения земель в состояние, пригодное для их использования в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием, в том числе путем устранения последствий загрязнения почвы, восстановления плодородного слоя почвы и создания защитных лесных насаждений. 

Если рекультивация в настоящий момент по каким-то причинам невозможна, закон позволяет проводить долгосрочную консервацию земель – это мероприятия по уменьшению степени деградации земель, предотвращению их дальнейшей деградации и (или) негативного воздействия нарушенных земель на окружающую среду, осуществляемые при прекращении использования нарушенных земель.

Законодательство

Проведение работ по рекультивации нарушенных земель предусмотрено в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» и «Об отходах производства и потребления», Лесном и Земельном кодексах РФ.

В 2018 году был принят детализированный подзаконный акт – Постановление №800 «О проведении рекультивации и консервации земель» – который обязывает проводить мероприятия по рекультивации земель в обстоятельствах, при которых земли оказываются загрязненными химическими и веществами и когда содержание этих веществ превышает установленные нормативы.

Лесным кодексом определено, что загрязненные нефтью земли, на которых расположены леса, подлежат рекультивации.

Земельный кодекс указывает, что, когда процесс загрязнения химическими веществами привел к такому признаку деградации, как невозможность использовать почву по целевому назначению, должна проводиться рекультивация.

К сожалению, в настоящий момент нет единого нормативного акта, который бы определял ПДК нефтепродуктов в почве. Поэтому в зависимости от местных климатических особенностей для разных типов почв региональными властями разрабатываются так называемые «Допустимые остаточные содержания нефтепродуктов в почве», до значений которых осуществляется рекультивация.

Как осуществляется рекультивация земель

При реализации мероприятий по рекультивации виновник загрязнения ликвидирует источник экологического вреда, очищает земли, восстанавливает плодородие земель сельхозназначения для дальнейшего их использования. При этом восстанавливает их до того состояния, когда земли будут соответствовать нормативам качества земель, окружающей среды, требованиям, установленным санитарно-эпидемиологическим законодательством, и требованиям к плодородию земель с/х назначения.

Перечень мероприятий по рекультивации земель может различаться в зависимости от конкретного случая. В целом можно выделить два основных этапа рекультивации – технический и биологический.

Технический этап рекультивации

Технический этап рекультивации нефтезагрязненных земель, как правило, предусматривает ограничение распространения загрязнений за пределы очага разлива нефти с использованием нефтесборочных средств, машин и механизмов. Также может быть предусмотрено проведение планировки, формирование откосов, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений.

Ограничение распространения загрязнений подразумевает использование следующих технологических методов: 

МЕТОД 1

Локализация участка грунтовой обваловкой по периметру с использованием плотных грунтов (глинистых, суглинистых). Последующие работы по рекультивации проводятся внутри обвалованной территории. Применимо повсеместно.

МЕТОД 2

Использование систем сдерживания нефти (барьеров, дамб, гидрозатворов, ограждающих каналов, бонов). Применимо для заболоченных территорий, а также для земель с развитой сетью поверхностных водоемов и водотоков.

МЕТОД 3 

Сбор нефти с поверхности воды и почвы. Применимо повсеместно. При этом используются следующие подходы: заводнение с последующей десорбцией нефти и ее сбором, снятие загрязненного грунта, применение нефтесборщиков и сорбентов.

Биологический этап рекультивации

Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических, биотехнологических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на ускорение процессов биологической очистки почв от нефти, и создание условий для восстановления экологических функций почв и их биологической продуктивности.

ГОСТ 57447-2017. НДТ. «Рекультивация земель и земельных участков, загрязненных нефтепродуктами» выделяет три базовых уровня загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами: слабое, умеренное, сильное.

Слабозагрязненный участок можно оставить под самовосстановление, тогда как умеренно и сильно загрязненный участок требует проведения специальных агротехнических мероприятий, причем НДТ разграничивает агротехнические мероприятия при разной степени загрязнения.

Среднее загрязнение может быть устранено внесением удобрений и рыхлением участка.

Сильное загрязнение требует внесения, наряду с удобрениями, биопрепаратов и сорбентов.

Биотехнологические и агротехнические мероприятия биологического этапа рекультивации направлены на максимальную активизацию нефтеокисляющей микрофлоры:

Поддержание достаточного, но не избыточного, уровня увлажнения. Для обеспечения благоприятного водного режима загрязненной почвы применяют полив. Соблюдение условий увлажнения обеспечивает поступление питательных веществ в растворенном виде, что влияет на усиление деятельности нефтеокисляющих организмов.

Поддержание соотношения углерода, азота и фосфора. Средние значения C : N : P в составе тканей растений составляют 287 : 17 : 1, а в составе микробной биомассы среднее соотношение нутриентов 42 : 6 : 1. При разливе нефтепродуктов эта пропорция в почве увеличивается в сторону углерода. Это приводит к недостатку азота в микробной биомассе, что создает конкуренцию за этот ресурс между растениями и микроорганизмами. Для компенсации этого соотношения применяются комплексные удобрения, но подбирать их рекомендуется таким образом, чтобы они не оказывали на почвы закисляющего эффекта.

Реакция почвенной среды – третий критически важный фактор нормального функционирования нефтеокисляющих микроорганизмов и роста растений. В условиях кислых почв хуже усваивается азот, фосфор, калий, а некоторые неустойчивые виды бактерий могут угнетаться. Тем более, продуктом промежуточного распада нефти являются органические кислоты, что приводит к дополнительному закислению почв на определенном этапе биоразложения. Поэтому рекомендуется предусматривать отдельно раскисление почв в конце технического этапа рекультивации до начала биологического этапа.

Биохимическое окисление нефтепродуктов – процесс аэробный и идет существенно быстрее в условиях достаточной аэрации. Для ее обеспечения применяется вспашка, фрезерование, на переувлажненных почвах – формирование микрорельефа из гребней и борозд. Также может применяться добавление легких фракций, таких как торфяной сорбент.

Негативно влиять на динамику разложения нефти может также бедность аборигенного биоценоза.

Для снижения действия перечисленных лимитирующих факторов и ускоренного размножения нефтеокисляющей микрофлоры, особенно в условиях бедных северных почв и короткого лета, применяются биопрепараты нефтеокисляющего действия.

Внесение специализированных штаммов бактерий для ускоренного разложения загрязнений в почве называется биоагментацией.

Преимущества метода биоаугментации

– Экологически безопасен (для окружающей среды, природы и человека)
– Экономически выгоден (для решения проблемы требуется меньшее количество затрат)
– Решает проблему за счет устранения самого источника загрязнений, а не переносом загрязнения с места на место
– Обеспечивает продолжительный эффект от применения

Согласно стандарту ГОСТ 57447 НДТ «Рекультивация земель и земельных участков, загрязненных нефтепродуктами», применение биопрепаратов на биологическом этапе рекультивации рекомендовано для ликвидации сильных загрязнений.

Биопрепарат Аквавицин как эффективный способ очистки нефтезагрязненных земель

Компания ГК «Терра Экология» предлагает нефтедеструкторы в сухой и жидкой форме:

– Жидкая суспензия «Аквавицин-А» и «Аквавицин-С» (применяется в форме рабочего раствора)
– Сухие биопрепараты «ЭкоСейв» и «Бионэтик» (требуют предварительной активации)

В данном методе используются уникальные биопрепараты, содержащие сложное сообщество специально выделенных природных штаммов микроорганизмов-деструкторов, способных использовать различные загрязнения, включая углеводороды, в качестве источника пищи. Биопрепарат «Аквавицин-А» отличает высокая концентрация бактерий в живом вегетативном состоянии, что позволяет ему работать в широком спектре условий. Высокое видовое разнообразие бактерий в его составе позволяет применять его в условиях различных по химическому составу загрязнений.

Биопрепарат «Аквавицин-С» дополнительно содержит гуматы, которые снижают воздействие токсичных веществ, сопровождающих разливы нефтепродуктов (например, тяжелых металлов), повышают устойчивость растений, ускоряют восстановление структуры почвы и ее экологического баланса.

Для решения узкоспециализированных задач ликвидации застарелых разливов применяются сухие биопрепараты. Бактерии-нефтедеструкторы в споровой форме закреплены на минеральном носителе-глауконите, а концентрация спор достигает 5 млрд на грамм.

Для наибольшей эффективности рекомендуем сочетать методы биоаугментации с методами классической биостимуляции: вспашка, рыхление, подкормка, регуляция кислотности.

Читайте также:

Биопрепараты для очистки от нефтепродуктов
Сорбент нефтепродуктов с биоразложением
Наборы ЛАРН для нефтепродуктов
Мобильный склад для ЧС
Сорбирующие изделия и материалы