Результаты исследований и их обсуждение

Рассмотрение полученных экспериментальных данных проводилось по 2 критериям оценки способности биопрепаратов к деструкции углеводородов нефти:

критерий 1 - по времени, в течение которого достигается 50% эффективность, т.е. по скорости расщепления углеводородов нефти;

критерий 2 - по максимальному снижению содержания углеводородов нефти в образцах торфа за 11 недель.

В таблице 1 представлены результаты анализов остаточного содержания нефтепродуктов в образцах торфа, которые показывают, что через 2 недели при одностадийной обработке почвы в сосудах 50%-го уровня эффективности снижения нефтепродуктов в торфе достигли: деворойл - 61,49%, инипол - 58,94%, фер-займ - 58,32%, ремедиаст - 65,32%. № 999 - 67,37%, № 670 - 63,36.

Эффективность действия псевдомина и нафтокса для сосудов с "низким" уровнем загрязнения (порядка 200 г/кг) превысила 50% уровень после 5-ти недель с момента обработки (табл. 2). Следует особо подчеркнуть способность нафтокса к интенсивному разложению нефтепродуктов на "высоком" уровне загрязнения (584 г/кг). Пятидесятипроцентный барьер здесь был преодолен через 2 недели после обработки, значение эффективности составило 60,1%. Кроме того, произошло разрыхление обработанного торфа, он приобрел способность поглощать и удерживать воду. Остальные испытуемые препараты достигли 50% уровня эффективности по истечении 4-х недель с проведением дополнительной обработки.

Таблица 1

Содержание нефтеуглеродов в образцах торфа (г/кг) и эффективность их разрушения биопрепаратами

Таблица 2

Содержание нефтеуглеродов в образцах торфа (г/кг) и эффективность их разрушения биопрепаратами псевдомин, нафтокс, нафтокс жидкий

Таблица 3

Ранжировка препаратов по скорости деструкции нефтеуглеводородов

В таблице 3 представлена ранжировка способности биопрепаратов к деструкции нефтяных загрязнений в соответствии с критерием 1.

Для достижения максимальной степени очистки были проведены две дополнительные обработки биопрепаратом нефтезаг-рязненного грунта. Первая была проведена через 3 недели после основной. По прошествии 4-х недель после первой дополнительной обработки эффективность воздействия биопрепаратов достигла 55-78% (табл. 1, 2). Максимальное повышение эффективности после обработки отмечается для деворойла 1 (порошок), биоприна, деградойласа Nj9, деворойла (паста).

Максимальная степеныдеструкции углеводородов нефти отмечается для сосудов с почвой, обработанных деворойлом 2, инипо-лом, фаерзаймом, деградойлосом Nj9, ремедиастом, № 670, № 999.

Через 7 недель после начала эксперимента проведена вторая дополнительная обработка торфа следующими препаратами: деворойлом 1 (порошок), деворойлом 2 (порошок), деворойлом (паста), иниполом, фаерзаймом, биоприном. В сосуды с почвой, обработанные псевдомином и нафтоксом, были внесены минеральные удобрения в дозе NeoPwKso, мел - до рН 6,8-7,2 и песок - 5% от массы торфа. Через 4 недели после второй обработки максимальную эффективность показали инипол, фаерзайм, деворойл (порошок). Псевдомин и нафтокс были эффективны как на низком уровне загрязнения, так и на высоком (табл. 2).

В соответствии с критерием 2 оценки работоспособности биопрепараты ранжировались в следующем порядке (табл. 4).

Таблица 4

Оценка эффективности биопрепаратов при достижении максимального снижения уровня загрязнения

Сравнительная оценка эффективности испытанных препаратов позволила выделить препараты, обладающие наибольшей способностью к окислению нефтепродуктов, по 2-м критериям (табл.5).

Таблица 5

Препараты, обладающие наибольшей активностью к деструкции нефтеуглеводородов

Внесение в почву различных биопрепаратов способствовало увеличению числа бактерий в испытуемых вариантах загрязнения торфа в среднем с 4,2 o 106 (деворойл 1 порошок) до 8,7 o 108 (нафтокс жидкий) по отношению к контрольным образцам. Контрольные образцы показали стабильное количество микроорганизмов, в среднем 3,0- 105. Наибольшее количество микроорганизмов обнаружено на вариантах с применением препаратов псевдомин, нафтокс и нафтокс жидкий (табл. 6).

Это, очевидно, связано с особенностями применяемой технологии, способствующей созданию наиболее благополучной экологической ниши для внесенных в почву микроорганизмов.

Таблица 6

Влияние различных биопрепаратов на общую биологическую активность почвы

Таблица 7

Количество микроорганизмов (кл/г) на среде Придхема-Готтлиба с разной концентрацией нефтеуглеводородов

Данные микробиологического анализа по определению активности жизнедеятельности нефтеокисляющих микроорганизмов подтверждают результаты, полученные в ходе химических анализов. Обращает на себя внимание тот факт, что наивысшая активность микроорганизмов всех испытанных препаратов была отмечена при низких концентрациях нефти в среде (1%). По мере увеличения концентрации нефти количество микроорганизмов в среде снижалось. Активно развивались на высоких концентрациях (до 5%) нефти в среде лишь микроорганизмы в сосудах, в которые вносились препараты инипол, псевдомин и нафтокс (табл. 7).

Таким образом, отмеченная выше способность нафтокса усваивать и быстро разрушать нефтепродукты в условиях предельно высоких концентраций связана с физиологическими и биохимическими особенностями микроорганизмов, составляющих основу этого препарата и разработанной технологии их применения.

Выводы

1. Испытанные биопрепараты для деструкции нефтеуглеводо-родов показали достаточно высокую эффективность в условиях лабораторного опыта. Наивысшей активностью разрушения нефти при уровне загрязнения торфа от 265 до 365 г/кг обладали препараты инипол, фаерзайм, деворойл 2 (порошок), псевдомин и нафтокс.

2. Показано, что наиболее полной деструкции нефтепродуктов можно добиться при повторной обработке загрязненной среды самим препаратом или внесением минеральных удобрений, рас-кислителя и оструктуривателя.

3. Наивысшей активностью деструкции нефти при высоком (до 584 г/кг) уровне загрязнения обладал препарат нафтокс, способность которого к интенсивному разрушению высоких концентраций нефти связана с физиологическими и биохимическими особенностями слагающих его микроорганизмов.

4. Для подтверждения полученных результатов необходимо провести исследования по изучению способности биопрепаратов к деструкции углеводородов нефти на различных нефтяных загрязнениях в реальных условиях короткого северного лета, с определением воздействия биопрепаратов на различные фракции нефти.

Список литературы

1. Международный региональный семинар "Охрана окружающей среды: Современные исследования по экологии и микробиологии" // Физиология и биохимия культурных растений. Ужгород, 1997. № 5.

2. Ермоленко З.М., Чугунов В.А., Герасименко В.Н. Влияние некоторых факторов окружающей среды на выживаемость внесенных бактерий, разрушающих нефтяные углеводороды // Биотехнология. 1997. № 5.

3. Ботоер М. Микробные сообщества в мерзлотных почвах Сибири // Вторая Междунар. конф. Сыктывкар, август, 1997: Тезисы. докл. Сыктывкар, 1997.

4. Stewart R.S. Distribution of multiple oil tolerant and oil degrading bacteria around a site ofnutural crude oil seepage // Тех. J.Sci. 1997. 49. №4.

5. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Ферменты азотного обмена в нефтезагрязненньгх почвах // Изв. РАН. Сер. биол. 1997. № 6.

6. Алехин В.Г., Емцев В.Т, Рогозина Е.А, Фахрутдинов А.И. Биологическая активность и микробиологическая рекультивация почв, загрязненных нефтепродуктами // Биологические ресурсы и природопользование. Нижневартовск, 1998. Вып. 2.