Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Использование биосорбента “С – верад” для биодеградации нефтезагрязнений при ремедиации нарушенных земель

Для первой фракции в первый период наблюдений (1-7суток) преобладающим является совместный процесс испарения и окисления. Фактически через две недели процесс деградации лёгкой фракции нефтезагрязнений на поверхности биосорбентов закончился. К концу эксперимента остаточное содержание нефтепродуктов на поверхности биосорбентов составляло около 20 % от начальной концентрации.

Процесс окисления высокосмолистой части нефтезагрязнений на поверхности биосорбента в первый период наблюдений проходит с меньшей скоростью, что связано с периодом адаптации среды к загрязнению и более трудно окисляемыми составляющими (около 25% от начального содержания). Наибольшей скорости окисление достигает через 2 недели после начала эксперимента, когда идут процессы размножения микрофлоры и последующее поглощение углеводородов путём пассивной диффузии. Затем этот процесс замедляется в результате образования тяжёлых смол и асфальтенов. Содержание высокосмолистой фракции к концу эксперимента составляло около 40 % от начального. Последующее окисление не представляет опасность для почвообразующих процессов при рекультивации нефтезагрязнённых почв.

Для разработки оптимальной технологии ремедиации нарушенных земель с применением вермикулитовых биосорбентов рассматривалось несколько вариантов композиций сорбента с почвенным субстратом с применением биологических и химических активаторов деструкции (пероксида кальция). Объёмное соотношение биосорбента и почвенного субстрата было рассчитано, исходя из их дисперсных и сорбционных характеристик и уровня загрязнений, и составляло 1:4. Адсорбционная поверхность биосорбента и почвенного субстрата были определены методом тепловой десорбции аргона на основе теории БЭТ и составили, соответственно, 9.6 м2/г и 0.667м2/г. Удерживающая способность биосорбента, определённая методом статического поглощения, составляет 3.8 г/г по дизельному топливу, и 5.9 г/г по мазуту. Содержание нефтепродуктов в почвах и дренажных водах определяли стандартным спектрофотометрическим методом на спектрофотометре Specord M40. Исходное загрязнение в почвенном субстрате составляло 8 г/кг почвы (смесь дизельного топлива с мазутом в соотношении 4:1). Исследования проводили в течение 2-х месяцев. Изменение концентраций и кинетика процессов рассматривались с учётом выпадения атмосферных осадков в период наблюдений. Установлено, что в отсутствии биоадсорбента отмечен заметный вынос нефтепродуктов со стоками на контрольном участке. В то же время, благодаря высокой удерживающей способности на границе раздела твёрдое - жидкость, в опытах с применением биосорбента предотвращается вымывание нефтепродуктов с поступающими стоками, а наличие микроорганизмов и воды на поверхности биосорбента активирует процессы деструкции нефтепродуктов (таблица). Что подтверждается результатами анализов по перераспределению полярных и неполярных составляющих нефтепродуктов в дренажных водах и почвенных субстратах.

Таблица

Различные варианты реализации биотехнологии

с применением биосорбента “С-верад

Варианты композиции

сорбента с почвенным субстратом

Количество нефтезагрязнений в дренажных водах

Эффективность деградации,

%

 

мг/л

% от исх

 

Почвенный субстрат

5.3

66

16.02

Почвенный субстрат + сорбент

2.2

27.5

64.8

Почвенный субстрат + биосорбент с иммобилизованным биоценозом активного ила

1.36

16.6

1 2 3