МБОУ гимназия №19 им. Н.З. Поповичевой г. Липецка
Биоремедиация почвы, загрязненной продуктами нефти
Научный руководитель: ПДО Никифорова Наталья Владимировна
Содержание
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. Одним из наиболее экономически эффективных (высокая степень очистки) и экологически безопасных (деструкция нефти и нефтепродуктов до безвредных соединений) методов очистки почвенного слоя от нефтепродуктов является биоремедиация.Поэтому изучение выбранного метода является весьма перспективным. [2]
Нефть - тяжелая маслянистая жидкость темно- коричневого цвета. Основу состава нефти составляют углеводороды различного строения, за исключением алкенов.
Основными источниками нефтяных загрязнений являются:
1) утечка нефти при добыче;
2) разливы при транспортировке нефти;
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 [1].
Одним из наиболее перспективных направлений совершенствования процессов биоремедиации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, является использование потенциала не только микробных, но и других природных сообществ разных трофических уровней и, в первую очередь, травянистых растений, которые могли бы не только удалять загрязнители, но и способствовать восстановлению потенциального плодородия почв. [2]
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. [1]
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. Преимуществами фиторемедиации является: возможность осуществления процесса на большой территории и простота реализации.
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.