Нурмуханова А.И., магистр, Б.Г.Тыныбаев, д.м.н.

Атырауский государственный университет имени Х.Досмухамедова

Биологические методы восстановления нефтезагрязненных грунтов

Биологические методы обезвреживания основаны на способности различных штаммов микроорганизмов в процессе жизнедеятельности разлагать или усваивать в своей биомассе многие органические загрязнители. Биологическая очистка чаще всего используется для нейтрализации органических токсикантов и тяжелых металлов, а также азотных и фосфорных соединений в почвах и грунтах. Биологические методы можно условно подразделить на микробиодеградацию загрязнителей и биопоглощение.

Микробиодеградация - это деструкция органических веществ определенными культурами микрофлоры, внесенными в грунт. Процесс биоразложения протекает с заметной скоростью при оптимальной температуре и влажности. Микробиодеградация может быть использована во всех случаях, где естественный микробиоценоз сохранил жизнеспособность и видовое разнообразие. Хотя процесс идет крайне медленно, его эффективность высока.

Биопоглощение - это способность некоторых растений и простейших организмов ускорять биодеградацию органических веществ или аккумулировать загрязнения в клетках.

Практически все известные в настоящее время технологии биологической рекультивации нефтезагрязненных почв решают проблему очистки почвы либо внесением в нее биопрепаратов на основе штаммов активных углеводородокисляющих микроорганизмов, либо - посредством использования различных приемов, направленных на стимулирование активности собственной аборигенной нефтеусваивающей микрофлоры почвы.

В состав комплексных нефтеокисляющих препаратов входят микроорганизмы, используемые для очистки почв, почвогрунтов, вод и остаточной замазученности. Особенно велико воздействие на нефтяные углеводороды микроорганизмов, которые в силу своей полуфункциональности, ферментативной активности и высокой скорости размножения быстрее других организмов разлагают нефть и нефтепродукты. Именно поэтому обработка нефтезагрязненных почв активными штаммами нефтеокисляющих микроорганизмов предлагается в качестве наиболее перспективного метода борьбы с нефтяным загрязнением.

Современный микробиологический метод рекультивации, основанный на применении высокоэффективных штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов, выделенных из загрязненных природных объектов, широко применяется в мировой практике рекультивационных мероприятий. Биоремедиация обладает большими потенциальными возможностями для предотвращения загрязнения окружающей среды и для борьбы с уже имеющимся загрязнением. По сравнению с другими методами очистки окружающей среды от загрязнения, биоремедиация in situ гораздо дешевле. При рассеянном загрязнении, как в случае с пестицидами, применяемыми на огромных площадях в практике сельского хозяйства, загрязнениями нефтью и нефтепродуктами больших территорий Казахстана, тринитротолуолом, которым загрязнены полигоны и стрельбища, альтернативы биоремедиации просто не имеется.

Важнейшим фактором, разносторонне влияющим на активность процесса разрушения углеводородов в почве нефтеокисляющими микроорганизмами, являются почвенно-климатические условия. Если в почве или воде, загрязненной ксенобиотиками, отсутствуют микроорганизмы, способные к деградации данных соединений, целесообразна интродукция туда микроорганизмов-биодеструкторов.

Эффективная деструкция различных углеводородов микроорганизмами, внесенными в почву с препаратом, возможна лишь в тех случаях, когда они найдут в почве (или других средах, куда будут помещены) благоприятные условия для жизнедеятельности и развития (источники питания, необходимый тепловой и водный режимы). Микроорганизму (или группе микроорганизмов) необходимо создать благоприятную экологическую нишу, в которой он будет развиваться. Очень большое значение для жизнедеятельности нефтеокисляющих микроорганизмов имеет и качественный состав нефтяного сырья, попавшего в почву (или другую среду), и время, прошедшее с момента загрязнения. Различные фракции нефтепродуктов, их сочетания по-разному влияют на микроорганизмы. Это вызвано возможностью использования различных углеводородов как источника энергии у данных микроорганизмов и определяется их физиолого-биохимическими особенностями, способностью разрушать тяжелые или легкие фракции углеводородного сырья. Отсюда следует, что применение каждого биопрепарата, имеющего в своем составе активные формы микроорганизмов, требует создания оригинальной технологии и строгого ее выполнения в процессе использования препарата. Для каждой почвенно-климатической зоны должна быть разработана своя технология и свой состав микроорганизмов.