Диссертация (1172981), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Также исследователи отмечают, что каталазная активность почвснижается с увеличением содержания песчаной фракции в ряду глина – супесь, что129обусловлено снижением сорбционной способности почвы, обеспечивающей иммобилизациюферментов, тем самым препятствуя их денатурации [201].Повышение дегидрогеназной активности почв также является показателем наличиянефтяного загрязнения и косвенно может указывать на увеличение микробиологическойактивности, обусловленное процессами биодеградации органических загрязнителей [203, 204,205].Вместе с тем, использование ферментативной активности в качестве показателясамоочищающей способности почв в широкой практике представляется затруднительнымвследствиелабильностиданного показателя,на которыймогутоказыватьвлияниемногочисленные факторы.
Так, например, авторы [206] приводят сведения о том, что привысушивании почвы происходит изменение ее ферментативной активности, тем не менее,иммобилизированные ферменты способны сохранять свою активность на уровне, близком кпервоначальному. Поэтому важным является не абсолютное значение этих показателей, амониторинг их динамики.5.1.4 Характеристика отработанных растворов реагентов на основе поверхностноактивных веществУстановление экотоксикологическойопасностиобработанного растворамиПАВпочвогрунта необходимо для снижения риска вторичного загрязнения объектов окружающейсреды, но также важно предусмотреть целесообразные и эффективные методы утилизацииотработанных растворов реагентов.
Для решения данной задачи в первую очередь былопринято решение установить основные загрязняющие вещества, перешедшие в рабочий растворреагента.Так, очевидно, что в раствор переходят органические соединения природного иантропогенного происхождения, что было подтверждено экспериментальными данными. Всвязи с тем, что анализ химического состава почвогрунтов выявил присутствие металлов вколичествах превышающих ПДК, то следующим шагом стала оценка степени переходаметаллов, в том числе тяжелых, в отработанный раствор реагента (рисунок 5.4).130Рисунок 5.4 – Результаты определения снижения содержания металлов в исследуемых почвахпосле реагентной обработки почвогрунтовДиаграмма на рисунке 5.4 свидетельствует о том, что отработанные растворы реагентовбудут также характеризоваться значительными концентрациями тяжелых металлов взависимости от типа почв и степени ее полиметаллического загрязнения.
А следовательно,131отработанные растворы также будут представлять экологическую опасность, поэтомунеобходимо предусматривать их очистку.5.2 Изменение экотоксикологических характеристик нефтешламов в результатереагентной обработкиВ связи с тем, что проблема очистки и утилизации нефтешламов по-прежнему остаетсяактуальной ввиду их высокой степени токсичности [207, 208 и др.], после реагентной обработкинефтешламов нами была проведена оценка изменения их экотоксикологических характеристик.5.2.1 ФитотоксичностьОценены фитоэффекты образцов НШ на проростках двух видов высших растений(таблица 5.2).Таблица 5.2 – Фитоэффекты, наблюдаемые при элюатном и аппликатном способах обработкисемян высших растений [209]Аvena sativaОбразец НШросткиНеобработанныекорниRaphanus sativusросткикорниФитоэффект, %среднеест.откл.Полное ингибирование роста и развитиянефтешламыэлюатный-62,1-49,4-20,2-20,7-27,2026,51аппликатный-98,5-91,8-61,1-76,6-80,1315,72элюатный-43,0-29,412,45-10,45-21,9820,21аппликатный-96,5-86,9-33,4-51,2-65,4726,24Фитоэффект (среднее), %-75,03-64,38-25,56-39,74––Фитоэффект, ст.
откл.27,1130,0430,5430,06––НШ-1НШ-2132Отрицательные значения фитоэффектов как при аппликатном, так и при элюатномфитотестировании на двух видах растений свидетельствуют о токсичности отмытых НШ.Однако по сравнению с токсичностью исходных НШ, при действии которых практически ненаблюдали прорастание семян, заметен положительный эффект ПАВ. Наибольшее снижениеотрицательного фитоэффекта наблюдали при фитотестировании элюатов отмытых НШ напроростках редьки. В целом же, из приведённых данных видно, что аппликатный способоказывается почти в три раза чувствительнее, чем элюатный. Рост проростков семян овсазаметно больше угнетается нефтепродуктами, а такая тест-функция как длина корней удвудольных чувствительнее, чем длина ростков.5.2.2 БиотоксичностьДалее была предпринята попытка оценить эффективность снижения содержаниятоксичных компонентов нефтешламов, обработанных ПАВ марки БОК-6.
Исследованиетоксичности нефтешламов показало, что как до, так и после обработки раствором реагентаБОК-6 образцы нефтесодержащих отходов оставались токсичными по отношению ко всем тесткультурам, за исключением бактерий. Расчёты с помощью пробит-анализа показали, что послеобработки раствором ПАВ и отмывки части токсичных веществ в ряде случаев у водныхэкстрактов нефтешламов наблюдается некоторое уменьшение негативного воздействия наживые системы – чем выше значения EC50, тем менее токсичны пробы (таблица 5.3).Таблица 5.3 – Влияние обработки раствором ПАВ на изменение токсикометрическихпараметров водных экстрактов нефтешламов [209]Тест-организмыОбразец нефтешламаНШ-1НШ-2до ПАВParamecium caudatumEC50, %NOEC, %2,250,08Daphnia magnaEC50, %NOEC, %3,470,33после ПАВ3,310,113,670.39до ПАВ8,780,122,210,11после ПАВ51,290,8710,640,65133Заметны сдвиги в положительную сторону и при анализе значений максимальнонедействующих концентраций NOEC.
И для инфузорий, и для дафний после отмывкираствором ПАВ эти значения увеличились, что свидетельствует о снижении токсичностиводных экстрактов после обработки реагентом.Проведенные исследования показывают, что применение физико-химических методовочистки растворами поверхностно-активных веществ лишь в некоторой степени способствуетобезвреживанию нефтесодержащих отходов, снижая содержание нефтепродуктов. Однако какэкстракт, так и твёрдая фаза обработанных ПАВ нефтешламов превышают пороговый уровеньтоксичности.
Химические реагенты не являются универсальным решением при очистке всехвидов нефтесодержащих отходов, хотя и способствуют во многих случаях извлечениюдополнительного количества нефтепродуктов и превращению отходов в субстраты более илименее пригодные для их размещения в природной среде [210].Принципиально, технология применения ПАВ представляется приемлемой длядепонирования очищенных отходов в наземных ценозах для постепенной биодеградацииорганического компонента загрязнений. Однако для оценки ее экономической эффективности вкаждомконкретномслучаеидляопределенныхвидовотходов,загрязнённыхнефтепродуктами, необходимы дополнительные исследования.5.3 Результаты опытно-промышленных испытаний комбинированной технологиирекультивации арктических земель с использованием реагентов на основе поверхностноактивных веществ (на примере ТРРС «Кама»)5.3.1 Рекультивация нефтезагрязненных участковПорезультатамэкспедиционныхикамеральныхисследований,проведенныхв 2018 г.
на территории ТРРС «Кама», был разработан план мероприятий рекультивацииарктических земель с использованием реагентной обработки почвогрунтов в качестве метода ихфизико-химической очистки и подготовки к последующей фито- и (или) биоремедиации (всоответствии с планом проведения работ). Выбор in-situ технологии реагентной обработки былобусловлен небольшими площадями опытных площадок и значительной удаленностью места134проведения испытаний от крупных поселений, что сделало экономически нецелесообразнымтранспортировку технологического оборудования ex-situ обработки.Выбор участков проведения мероприятий по рекультивации in-situ методами реагентнойобработки нефтезагрязненного грунта и био- и фиторемедиации был обусловлен высокойстепенью загрязнения участков, сходностью физико-химических характеристик, а такженаличием обвалования участков и их ровной поверхностью (таблица 5.4).– Участок №1.
Точка периметра №15, точка отбора проб почвогрунтов №5.– Участок №2. Точка периметра №16, точка отбора проб почвогрунтов №1.Таблица 5.4 – Установленные характеристики почвогрунтовХарактеристика почвогрунтаУчасток №1Участок №2pH6,1…6,46,3Температура, ºС7,2…8,37,25…66107±2739,8±10,0до 30до 53Проницаемостьвысоко проницаемыепроницаемыеПористость, %513824592450Интегральный показательсодержания биогенныхэлементов (NPK)Содержание нефтепродуктов,г/кгСодержание глинистойфракции, %Плотность, кг/м3Так как участок №1 характеризовался более высокой степенью нефтяного загрязнения,на нем были заложены эксперименты по реагентной обработке почвогрунтов в комбинации сметодами биоремедиации. На участке №2 преимущественно проводились работы по био- ифиторемедиации.На рисунках 5.5 – 5.6 представлены фото выбранных участков.135Рисунок 5.5 – Фотографии участка №1Рисунок 5.6 – Фотографии участка №2Описание вариантов сравнительных испытаний, проведенных в июле 2019 г.,представлено в таблице 5.5.Таблица 5.5 – Описание вариантов испытания реагентного метода in-situ обработкинефтезагрязненных почвогрунтовВариантОписание12Участок №11Внесение торфяного сорбента, минерального удобрения, извести → аэрация2Реагентная обработка3Реагентная обработка → внесение торфяного сорбента4Внесение торфяного сорбента → внесение биопрепарата, минерального удобрения→ аэрация136Продолжение таблицы 5.512Реагентная обработка → внесение торфяного сорбента → внесение биопрепарата,5минеральных удобрений, извести → аэрация → посев травосмесиУчасток №26Внесение торфяного сорбента, минерального удобрения → аэрация7Реагентная обработкаВнесение торфяного сорбента → внесение биопрепарата → аэрация → посев8травосмеси9Внесение торфяного сорбента → внесение биопрепарата → аэрацияНа рисунке 5.7 показаны схемы проведения очистки нефтезагрязненных участковразличными методами и их комбинациями.Подготовка к проведению работ включала следующие этапы:1.Территории участков очищены от мусора, удалены источников «свежего»загрязнения;2.Прикопами определены глубины залегания грунтовых вод по контуру участков;3.Зафиксированы показатели pH, температуры почвогрунтов;4.Отобраны пробы исходных почвогрунтов методом конверта;5.Приготовлен 5% рабочий раствор реагента на основе ПАВ;6.Приготовлена и активирована суспензия биопрепарата «DOP-UNI» (ДНЗ),согласно инструкции по применению.Проведение работ:1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
