Ликвидация нефтяных разливов методом биоремедиации

Автор: А. Е. Калинович, микробиолог, канд. биол. наук.

Среди множества представленных на рынке технологий по ликвидации нефтяных разливов, одной из самых экологичных, эффективных и экономически целесообразных является технология биологической ремедиации. Точнее, это не технология, а пул технологий, объединенных одним ключевым фактором – использованием в том числе живых организмов для восстановления загрязненных и нарушенных территорий. К одной из таких технологий относится применение природных почвенных микроорганизмов (к слову, компания «Гидротехнологии Сибири» обладает богатейшим опытом утилизации загрязнений с их помощью). Эта технология называется микробиологической ремедиацией, ее использовали при очистке грунта, загрязненного в результате разлива дизельного топлива в Норильске в 2020 г. Она же используется для утилизации нефтешламов, образованных в процессе бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин на месторождениях таких компаний, как «Роснефть», «Газпромнефть», «Лукойл», ИНК и многих других. Предлагаем в данной статье коротко рассмотреть сущность данной технологии.

Микробиологическая ремедиация (МБР) – один из вариантов природоподобной очистки загрязненных экосистем. В основе метода лежит применение бактерий, способных использовать титульный загрязнитель в пищу.

Почему технология называется природоподобной? На самом деле человек не изобрел за свою историю ничего материального, чего бы не было в природе. Мы лишь подбираем комбинации природных элементов, выстраивая их в полезные для человека последовательности. А значит загрязнить экосистему чем-то настолько необычным, чтобы у природы не было возможности запустить это в круговорот веществ, у нас вряд ли получится. Но процесс этот весьма и весьма долог по меркам человека. Природа никуда не торопится.

На примере нефтяного загрязнения мы рассмотрим, как происходит процесс самоочистки природы, и покажем, в какой момент ей может помочь человек.

Предположим, произошел разлив нефти. Сама нефть сильного токсического действия на природные объекты обычно не оказывает. Но нефтяное пятно, разлившееся по земле, блокирует доступ воздуха в почву, и от гипоксии погибают все живые организмы, которым требуется кислород. Растения получают его из атмосферы, однако и им грозит опасность. Нефть и нефтепродукты гидрофобны, то есть имеют свойство отталкивать воду, не давая ей доступа к корням растений. Так, при сильном загрязнении может погибнуть до 90 % биосферы загрязненного объекта.

Следом активируются три параллельных процесса, ведущие к самоочищению территории. Летучие углеводороды нефти испаряются и уносятся в атмосферу. Это наиболее токсичные из фракций нефти, поэтому угнетающее токсическое действие ослабевает. Параллельно этому процессу почвенные микроорганизмы и грибы начинают приспосабливаться к новым условиям. Для этого они массово вымирают, и остаются только те, кто способен употреблять в пищу углеводороды нефти. Простор для них расчищен, они начинают плодиться, однако, как и всему остальному, им не хватает кислорода, поэтому процесс этот происходит от краев загрязнения вглубь или очагово распространяется от кочек и возвышенностей, не попавших под загрязнение. И длится долго. И, опять же, параллельно начинается процесс приспособления растительности к новым условиям. На местах, заселенных ранее одними видами растений, начинают расти другие, более приспособленные к условиям нефтяного загрязнения. Корни рыхлят землю и распространяют бактерии глубже в загрязнение, создают условия для аэрации грунта, а некоторые могут впитывать и испарять отдельные фракции нефти. Грибы и бактерии формируют с корнями растений устойчивые симбиотические связи – микоризу, это помогает и тем и другим пережить неблагоприятные условия, обмениваясь питательными веществами. Так шаг за шагом растительность восстанавливается на загрязненной территории, восстанавливая свое биоразнообразие. Но это очень долгий процесс, он может занять не один год и даже не одно десятилетие. За это время сменится несколько типов биоценоза на загрязненной территории и прогнозировать, что получится в результате, затруднительно.

Однако на любом этапе самоочистки грунта в этот процесс может вмешаться человек и простимулировать естественный ход природных процессов. Это называется природоподобными технологиями очистки. Каким образом это можно сделать? Как мы уже разобрали, основную нагрузку по очистке территорий несут углеводородокисляющие микроорганизмы. Для максимально быстрой и эффективной работы им не хватает:

• численности на старте;
• воздуха;
• питательных веществ для построения новых бактериальных клеток.

Влияя на эти факторы, человек может влиять и на скорость, и глубину процесса очистки. Производить такое влияние можно разными способами, однако их основная составляющая — триединый комплекс мер: увеличить количество микробных клеток (внести биопрепарат), обеспечить доступ кислорода (производить регулярную вспашку или биовентиляцию), внести азотно-фосфорно-калийный комплекс удобрений.

Технология микробиологической ремедиации аудитоустойчива — каждый участок работ контролируется и полностью соответствует законодательству. Экологична — способ ремедиации является одним из наилучших доступных технологий как естественный экологичный способ утилизации. Минимально воздействует на окружающую среду. Качественные характеристики полученного продукта утилизации со временем только улучшаются.
Мы предлагаем организацию площадки утилизации методом биоремедиации в непосредственной близости от мест накопления отходов. Поэтому стоимость утилизации на площадке конкурентна стоимости сжигания отходов.

Компания «Гидротехнологии Сибири» располагает специальным оборудованием, аккредитованной лабораторией для проведения анализов, специализированными площадками, необходимой спецтехникой и штатом квалифицированных специалистов для проведения данного вида работ.