Демина Юлия Сергеевна
ГОАОУ «Центр поддержки одаренных детей «Стратегия» обособленное структурное подразделение
«Детский технопарк «Кванториум»
Биоремедиация почвы, загрязненной продуктами нефти
Липецкая область, г. Липецк
Содержание
1. Цели и задачи……………………………………………………………..........2
2. Введение…………………………………………………………………….….3
3. Фиторемедиация…………………………………………………………….....6
4. Эксперименты для определения эффективности растений фиторемедиантовдляочистке почв, загрязненных нефтепродуктами:
a. Эксперимент №1………………………………………………………..8
b. Эксперимент №2……………………………………………………....13
c. Эксперимент №3……………………………………………………....15
5. Источники…………………………………………………………………….17
Цель проекта - снижение негативного воздействия нефтяных загрязнений почв на основе разработки комплекса фиторемедиационных мероприятий.
Задачи:
1. Проанализировать литературу по теме проекта, рассмотреть существующие решения, перспективы использования результатов;
2. Описать методы, оборудование, используемые в проекте;
3. Провести эксперименты, чтобы рассмотреть процесс биоремедиации в домашних условиях;
4. Применить полученные результаты в промышленных масштабах.
Объект исследования – почва, загрязненная нефтепродуктами;
Гипотеза исследования – с помощью биоремедиации можно быстро очистить участок, загрязненный нефтепродуктами.
Введение
На сегодняшний день, наряду с добычей и транспортировкой нефти и газа отмечается тенденция к повышенному загрязнению окружающей среды отходами нефтедобывающей промышленности. Техногенные нарушения являются доминирующей формой антропогенной деградации почв, в результате которой почвенный покров уничтожается полностью или частично. По мнению многих экспертов, состояние экосистемы в таких областях характеризуется как предкризисное. В случае непринятия комплексных мер регионам грозит экологическая катастрофа.[1] В Липецке и Липецкой области эта проблема является актуальной – почвы близ дорог загрязнены фракциями нефти.
Нефть - тяжелая маслянистая жидкость темно- коричневого цвета. Основу состава нефти составляют углеводороды различного строения.
Основными источниками загрязнений нефтепродуктами являются:
1) утечка нефти при добыче;
2) разливы при транспортировке нефтина ж/д путях;
3) деятельность предприятий химической промышленности, использующих нефть в производстве (выбросы в атмосферу, сточные воды);
4) загрязнения в результате бытового применения нефтепродуктов (топливо для транспорта);
5) аварии на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, а так же утечки из трубопроводов.
Общая характеристика изменений, происходящих в почвах при попадании в них нефти и нефтепродуктов:
- Нарушение фотосинтезирующей деятельности растительного покрова, затрудняется поступления к растениям питательных веществ и влаги, в результате чего растения либо погибают, либо функционируют не в полной мере.
- Нарушение баланса почвенных микроорганизмов, т.е. микроорганизмы не устойчивые к нефтяному загрязнению, но которые могут быть полезны для растений и для внутренних почвенных процессов погибают, но при этом увеличивается доля микроорганизмов - деструкторов нефтяных загрязнений.
- Загрязнение других сфер окружающей среды, так как пористая структура почвы позволяет компонентами нефтезагрязнений улетучиваться в атмосферу, а грунтовые воды, позволяют растворимым загрязняющим веществам переноситься в водоемы.
- Увеличение содержания органического углерода в почве. [2]
Фиторемедиация - способ очистки почв от нефти и нефтепродуктов
Фиторемедиация – одно из новых направлений биологической очистки, основанное на применении растений их способности поглощать и накапливать загрязнения в своих частях, а также активизировать деятельность почвенных микроорганизмов в борьбе с загрязнениями, обеспечивая их необходимыми питательными элементами. [3] Преимуществами фиторемедиации является: возможность осуществления процесса на большой территории и простота реализации.Она становится экономически эффективной, общепринятой технологией для устранения различных видов загрязнения окружающей среды.После того, как растения поглотили загрязняющие химические соединения и накопили их из почвы, их собирают в виде биомассы и обычно сжигают.Пепел хранится в специальных местах или на свалках или используется для извлечения металлов. [4]
Схема процесса фиторемедиации:
Растение воздействует на окружающую среду разными способами. Основные из них:
· ризофильтрация — корни всасывают воду и химические элементы необходимые для жизнедеятельности растений
· фитоэкстракция — накопление в организме растения опасных загрязнений (например, тяжёлых металлов)
· фитоволатилизация — испарение воды и летучих химических элементов (As, Se) листьями растений
· фитотрансформация:
o фитостабилизация — перевод химических соединений в менее подвижную и активную форму (снижает риск распространения загрязнений)
o фитодеградация — деградация растениями и симбиотическими микроорганизмами органической части загрязнений
· фитостимуляция — стимуляция развития симбиотических микроорганизмов, принимающих участие в процессе очистки.[3]