Диссертация (1172981), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Анализ стандарта позволил выделить технологические методы в рамкахпроведения работ технического этапа рекультивации, применение которых целесообразно вусловиях Арктики (рисунки 1.2 – 1.3)21Рисунок 1.2 – Мероприятия технического этапа рекультивации [35, 36, 37]22Рисунок 1.3 – Мероприятия биологического этапа рекультивациии ремедиации [35, 36, 38, 39, 40]В настоящее время нефтегазовые компании, осуществляющие свою деятельность вАЗРФ, ведут разработки биопрепаратов на основе аборигенных микроорганизмов, выделенныхиз арктических почв. Так, например, ПАО «НК «Роснефть» совместно с МГУ имениМ.В.
Ломоносова начали разработку технологии микробиологической деструкции НУВ вусловиях холодного климата в 2014 г. [41]. Подобные разработки ведутся ПАО «НК«ЛУКОЙЛ»: компания запатентовала и получила разрешение на внедрение технологииликвидации нефтяных загрязнений в условиях арктических широт с использованием штаммовмикроорганизмов, сохраняющих свою активность в условиях холодного климата Арктики.Данный биопрепарат предусматривает его использование для водных объектов, включаяпресные и морские [42].В состав мероприятий по ликвидации НВОС также должны входить работы по очисткеводных объектов, подвергшихся прямому или опосредованному негативному воздействиюисточников загрязнения. Ниже представлены возможные методы ремедиации поверхностных иподземных вод.231.
Локализация разлива и сбор нефти и нефтепродуктов с водной поверхности спомощью механических устройств, сорбентов с последующей утилизацией собранныхнефтепродуктов и отработанных сорбентов.2. Химико-физическая обработка грунтовых, поверхностных вод in situ:– воздушный барботаж;– биооткачка – создание отсасывающего колодца для удаления жидкой неводной фазы,что стимулирует аэробное разложение загрязнений в ненасыщенный зоне.3. Биологическая очистка грунтовых вод, поверхностных вод in situ:– биоремедиация, включая меры по обогащению кислородом барботированием или спомощью перекиси водорода, вводимой в грунтовые воды;– фиторемедиация: интенсивная ризофильтрация, фитодеградация и фитоволатилизация[43].Разработку комплекса мероприятий по очистке, рекультивации и ремедиации следуетпроизводить с учетом потенциального риска вторичного загрязнения, микробиологическогозаражения территорий, внедрения в экосистему инвазивных видов и др.
Так как исследуемыетерритории характеризуются низкой естественной устойчивостью экосистем к нефтяномузагрязнению, то представляется целесообразным проведение комплекса работ по созданиюискусственных биогеохимических барьеров, обеспечивающих локализацию очищаемогоучастка и минимизацию дальнейшего загрязнения прилегающих территорий.При этом эколого-экономическое обоснование и разработка план-графика работ поликвидации НВОС в настоящее время затруднены вследствие недостаточности российскогоопыта проведения подобных работ в условиях Арктики. Следует иметь представление обизменении экологического эффекта выбираемых технологий рекультивации и ремедиации исроках достижения поставленных целей, увеличивающихся в арктическом климате.
Такимобразом, представляется разумной предварительная реализация пилотных проектов поликвидации НВОС с целью отработки и проверки целесообразности и эффективностипредлагаемых мероприятий.241.2.3 Опыт реализации проектов ликвидации объектов накопленного вреда окружающейсреде в арктической зоне России и стран мираПо некоторым данным [44, 45], в Арктической зоне находится порядка 3000 объектовНВОС.
К странам, осуществляющим хозяйственную деятельность в Арктической зоне,относятся Канада, Дания, Гренландия, Финляндия, Исландия, Норвегия, Россия, Швеция, СШАи Фарерские о-ва, они же составляют Арктический совет и являются участниками Программыарктического мониторинга и оценки (AMAP). Таким образом, опыт других стран и результатыпроведения пилотных проектов в России (таблица 1.1) позволяют оценить эффективность ицелесообразность различных методов рекультивации нефтезагрязненных земель в рамкахликвидации НВОС в Арктике.25Таблица 1.1 – Примеры проектов ликвидации НВОС и рекультивации нефтезагрязненных арктических земель [46, 47, 48, 49]ХарактеристикаОбъект НВОСзагрязненияТехнологии ликвидации и рекультивации3РоссияРезультат12Земля Франца-Металлолом, нефтешламы,Иосифанефтезагрязненный грунт,работ, ликвидировано более 50 тыс.
тотходы. Площадь 222 га.отходов на площади более 2000 га2Техническая рекультивация 349 гаРучейНефтяное загрязнение в– Выемка донных отложения, грунта;Кузнецовводоохранной зоне ручья.– Термообработка;Площадь загрязнения 4000– Вывоз грунта на полигон ТКО;2м , порядка 15 тыс. т– Планировка территории и посев многолетнихотходов нефтепродуктов итрав4В результате проведенных в 2012 – 2017 гг.В процессе реализациигрунтаЗарубежный опытАрктическаяРазлив 37 тыс. л дизельного Биоштабелирование (Biopiles) in-situ:Снижение содержания НУВ в активномметеостанциятоплива, площадьдобавление минерального удобрения (N:P:K =слое за 7-летний период с 10г/кг до 1 г/кг,«Эврика»,загрязнения 3200 м215:3:2) и полив; затем верхние 40 см почвычто ниже норматива Канады – 2,5 г/кг.были перевалены.Установлен рост численности сообществКонтроль: химические, микробиологические,микроорганизмов-биодеструкторов,молекулярно-биологические анализы пробадаптированных к условиям АрктикиКанада2Оценка результатов геоэкологического обследования загрязненных участков островов архипелага ЗФИ в соответствии с планом выполнения работ и с учетомпроведенных работ в 2012 – 2017 годы: Отчет о НИР / ВАВТ Минэкономразвития России.
— М., 2017.26Продолжение таблицы 1.11СтанцияТерритории«Оповещение», Канада23Биоштабелирование (Biopiles) ex-situ:4Снижение содержания фракций C10…C16«исторического» 12-загрязненный грунт был извлечен и помещендля «исторически» и свеже загрязненныхлетнего нефтяногона площадку с обвалованием игрунтов произошло на один порядок дозагрязнения, свежиегидроизолированным дном, был внесены0,1…0,2 г/кг. Изотопный анализ выявилразливы дизельногоминеральные удобрения.увеличения соотношения 15N/14N, чтотопливаКонтроль: оценка микробиологическойуказывает на присутствие и активностьактивности и измерение стабильных изотоповбактерий-деструкторов15NСоздание биологического барьера –Конечные результаты еще не получены.минибиореактора, в котором биодеградируютУстановлены признаки биодеградациипоступающие НУВ.алканов и ароматических соединенийМониторинг в точках до и после биобарьерао.
Резольюшен, ЗагрязнениеЗапахивание с внесением минеральныхКанадаароматическими, включаяудобрений, воды и периодическими аэрацией и годаполиароматические, УВ,перекапыванием. Цель: стимуляцияНУВестественных процессов биодеградацииУткиаагвикЗагрязнение дизельным– Извлечение и ex-situ очистка сильноПолная деградация ПАУ и НУВ либо(Barrow),топливом в районах егозагрязненных почвогрунтов;снижение их содержания до допустимогоАляска, СШАхранения– Запахивание средне загрязненных почв суровняиспользованием чистой почвы, добавлениемминерального удобрения (P:N = 2:1) ипериодическим перекапываниемСнижение содержания НУВ на 80% через 427В качестве применимых технологий рекультивации земель в Арктике можно выделитьдва основных подхода: «оставить как есть» для слабо загрязненных и нарушенных территорийи очистка до приемлемых уровней нефтяного загрязнения.
В качестве примеров технологийочистки почв авторы [50] указывают экскавацию и термическую обработку, отмыв почв,пассивную биоремедиацию, запахивание, биоудаление и воздушный барботаж. AMAP в своемотчете [51] указывает на эффективность мер стимулирования процессов самоочищения,самозарастания толерантными растениями, внесением удобрений, аэрацией.Таким образом, представляется актуальным и перспективным для изучения снижениенефтяного загрязнения до уровней, необходимых для проведения фито- и биоремедиации вусловиях низких температур, а также стимулирование естественных процессов самоочищенияпочв. Так как такие методы, как экскавация, термическая обработка, запахивание и барботаж,являются технически довольно сложными для реализации в условиях отдаленности объектаНВОС, то, вероятно, необходима предварительная оценка обоснованности их применения,например, в случае угрозы здоровью местного населения или большого масштаба загрязнения.Эффективность таких природоподобных технологий, как фито- и биоремедиация,определяется такими факторами, как степень загрязнения почвы нефтепродуктами и тяжелымиметаллами, наличие биогенных элементов, кислорода, температура, величина pH и влажностьпочвы [52].
Для создания оптимальных условий для роста и развития микроорганизмов ирастений, с одной стороны, проводят предварительный технический этап рекультивации, а сдругой, используют меры стимулирования фито- и биоремедиации.Дополнительными методами повышения эффективности биоремедиации могут являтьсямеры ее стимуляции. К таким мерам следует относить повышение температуры, внесениеминеральных и органических добавок, сорбентов, аэрирование (рыхлением, нагнетаниемвоздуха, чистого кислорода, озона, H2O2) [53, 54, 55, 56, 57, 58], а также использование ПАВразличной природы с целью снижения содержания загрязняющих веществ и повышениябиодоступности органических веществ [59, 60, 61, 62, 63].Однако использование таких методов стимулирования, как, например, аэрированиенагнетанием чистого воздуха, кислорода, озона, H2O2 представляется трудно осуществимой иэкономически нецелесообразной в условиях Арктики.
В то же время, обработка загрязненныхпочв растворами ПАВ является методом и очистки, и стимулирования биоремедиации почв, нопри некорректном выборе ПАВ и био- или фиторемедиантов для конкретного типа загрязненияи почв может привести к снижению эффективности биоремедиации и вторичному загрязнениюпочвы ПАВ [59].281.2.4 Реагентный метод очистки нефтезагрязненных почвогрунтов в условиях АрктикиМетод реагентной обработки нефтезагрязненных грунтов их отмывом горячимиводными растворами ПАВ и их композиций получил широкое распространение в последниегоды и вошел в число наилучших доступных технологий очистки и рекультивациинефтезагрязненных земель, согласно ГОСТ Р 57447-2017 ИТС НДТ [35] и Industrial EmissionDirective 2010/75/EU [64].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
