Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Биологическая активность нефтезагрязненных почв и их рекультивация
1.1. Экологические особенности почв Крайнего Севера 9
1.2. Изменение свойств почв под влиянием нефти 14
1.3. Влияние нефти на микробиоту почв 16
1.4. Влияние нефти и нефтепродуктов на ферментативную активность почв
1.5., Современные методы восстановления нефтезагрязненных почв
Глава 2. Объекты и методы исследования 38
2.1 Природно-географическая характеристика района исследования
2.2. Характеристика почв Усинского района Республики Коми 40
2.3. Характеристика нефтей Усинского района Республики 43 Коми
2.4. Условия проведения опытов 43
2.5. Характеристика биопрепаратов нефтеокисляющего 48
действия, использованных в работе
2.6. Методы почвенно-биологических исследований 51
2.7. Методика проведения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв
2.8. Статистическая обработка результатов 53
Глава 3. Агрохимические, микробиологические и ферментативные параметры торфяно-глеевыхпочв
Глава 4. Биологическая активность загрязненных нефтью торфяно-глеевых почв
4.1. Микробиологическая активность фоновых и загрязненных нефтью торфяно-глеевых почв разного возраста загрязнения
4.2. Ферментативная активность фоновых и загрязненных нефтью торфяно-глеевых почв разного возраста загрязнения
Глава 5. Влияние различных приемов рекультивации на биологическую активность торфяно-глеевых почв
5.1. Оценка эффективности рекультивационных работ на Усинском месторождении со старым загрязнением
5.2. Оценка эффективности биоремедиационных работ при использовании различных биопрепаратов и агроприемов на Пермокарбонском месторождении биопрепаратов и агротехнических приемов
Заключение 97
Выводы 101
Список литературы
- Изменение свойств почв под влиянием нефти
- Характеристика почв Усинского района Республики Коми
- Ферментативная активность фоновых и загрязненных нефтью торфяно-глеевых почв разного возраста загрязнения
- Оценка эффективности биоремедиационных работ при использовании различных биопрепаратов и агроприемов на Пермокарбонском месторождении биопрепаратов и агротехнических приемов
Введение к работе
Актуальность темы. Экологические проблемы в регионах нефтедобычи и переработки связаны, в первую очередь, с загрязнением объектов окружающей среды нефтью. Благодаря высоким сорбционным свойствам почвы, нефтяные углеводороды способны аккумулироваться и сохраняться в ней длительное время, существенно преобразуя и значительно ухудшая свойства почвы и ее биологическую активность. В последние годы все большее значение приобретает борьба с загрязнением почв и поиск путей очистки природных объектов. Однако необходимо помнить, что, во-первых, нефть каждого региона имеет характерный состав и, во- вторых, в каждой климатической зоне она будет оказывать различные эффекты. Исходя из этого очевидно, что и для рекультивации нефтезагрязненных объектов в каждом конкретном случае должен применяться индивидуальный подход.
Торфяно-глеевые почвы Крайнего Севера (Республика Коми) характеризуются- незначительной биологической активностью, связанной с постоянным прессингом низких температур.
Точно предсказать эффекты от рекультивационных мероприятий и гарантировать успех восстановления почв в полной мере в настоящее время не представляется возможным, так как, процессы, определяющие, динамику токсичности нефтезагрязненных почв изучены недостаточно. И в то же время показатели биологической активности почвы - функциональной активности почвенной микробиоты и связанной с ней ферментативной активности позволяют объективно оценить влияние поллютантов на почвы.
Цель работы - оценка ферментативной и микробиологической активности, загрязненных нефтью торфяно-глеевых почв при их самовосстановлении и рекультивации разными методами.
Задачи:
1. Изучить агрохимические, микробиологические и ферментативные характеристики фоновых торфяно-глеевых почв зоны лесотундры Усинского
б района Республики Коми.
2. Исследовать влияние нефтяного загрязнения на активность почвенных
ферментов (каталазы, дегидрогеназы, уреазы, протеазы, фосфатазы, липазы)
на разных стадиях самовосстановления.
3. Исследовать динамику численности основных трофических групп
микроорганизмов загрязненных нефтью торфяно-глеевых почв на разных
этапах их восстановления.
4. Изучить активность ферментов и динамику численности
микроорганизмов при рекультивации.
5. Провести оценку эффективности способов рекультивации по
показателям микробиологической и ферментативной активности.
Научная новизна. Впервые проведено исследование
ферментативной активности фоновых и загрязненных нефтью торфяно-глеевых
почв Усинского района Республики Коми. ;
Выявлены закономерности изменения ферментативной активности в нефтезагрязненных почвах при концентрациях нефти в почве от 1 % до 50 % в процессе их восстановления и при различных способах рекультивации.
Установлено, что активность окислительно-восстановительных ферментов (каталазы, дегидрогеназы) и гидролитического фермента (уреазы) в исследованных почвах, загрязненных нефтью концентрацией до 10% повышается. Высокие концентрации нефтепродуктов (выше 10%) ингибирует ферментативную активность. Нефть в концентрации до 17% способствует повышению фосфатазной и липолитической активности. Высокие концентрации нефтепродуктов (выше 17%) ингибирует эти активности. Нефтяное загрязнение снижает протеазную.активность торфяно-глеевых почв.
На объектах с возрастом нефтяного загрязнения со сроком давности свыше 10 лет повышается активность каталазы,. усиливаются процессы анаэробного дегидрирования и гидролиза мочевины.
Впервые получены данные влияния биопрепаратов нефтеокисляющего действия на ферментативную активность торфяно-глеевых почв Усинского района Республики Коми.
Установлено, что более эффективны для очистки почв от нефтепродуктов
биопрепараты нефтеокисляющего действия, полученные на основе
углеводородокисляющей аборигенной микробиоты.
Практическая значимость. Разработаны критерии оценки состояния рекультивируемых почв по показателям ферментативной активности. Критерии могут быть использованы для разработки разделов ОВОС в проектной документации на этапе определения оптимальных видов природоохранных работ в нефтяной отрасли. Результаты исследований вошли в основу разработанных для условий Республики Коми «Требований к технологиям рекультивации нефтезагрязненных земель в условиях Севера» (ТТРЗ), ставших руководящим документом для производства работ в промышленных условиях (Справка о внедрении результатов исследований прилагается, Прил.).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Загрязнение торфяно-глеевых почв Крайнего Севера (на примере Усинского
района Республики Коми) нефтью приводит к существенному изменению
агрохимических, микробиологических и ферментативных свойств.
2. При внесении в загрязненную нефтью торфяно-глеевую почву биопрепаратов
нефтеокисляющего действия (МУС, Родер, Универсал, Деконтам, Петролан,
Омуг), особенно одновременно с минеральными удобрениями, повышается ее
биологическая активность.
3. Активность каталазы, дегидрогеназы,, уреазы, липазы, фосфатазы можно
использовать при комплексной оценке состояния нефтезагрязненных и
рекультивируемых почв.
Личное участие автора. Автором проведены аналитический обзор литературы, экспериментальные работы, выполнена математическая обработка
экспериментальных данных. Автор принимала активное участие в написании статей, тезисов и докладов.
Обоснование выводов и достоверность результатов работы
обеспечены большим объемом полевых и промышленных экспериментов с применением современных методов исследований. Полученные результаты обработаны с применением математических методов.
Апробация работы.. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены на Международных конференциях «Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв; переработки и утилизации: нефтешламов» (Москва, 2001), «Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации» (Ростов-на-Дону, 2006), «Environmental Challenges of Arctic Oil and Gas Development - Risk Management and Technological Solution» (Tromso, 2008), на Всероссийских конференциях «Теоретические;. w. практические вопросы мониторинга; предупреждения, ликвидации* последствий нефтяного загрязнения» (Ханты-Мансийск,, 2003), «Особь и популяция - стратегия жизни» (Уфа, 2006), «Проблемы ( экологии Южного Урала» (Оренбург, 2007), на Республиканских конференциях «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2004, 2005, 2006);
Публикации.. По теме работы опубликованы 11 печатных работ, в том числе две статьи в реферируемых журналах.
Структура' и объем, диссертации. Диссертация состоит из введения; 4 глав, выводов, списка литературы; включающего 285 источника, в том числе 63 на иностранных языках. Текст изложен на 139 страницах, иллюстрирован 6 рисунками и 28 таблицами.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность за неоценимую помощь и поддержку при выполнении работы; научному руководителю д.б.н. Киреевой Н.А., к.б.н. Маркаровой М;Ю., всем коллегам и соавторам научных публикаций.
Изменение свойств почв под влиянием нефти
Можно выделить два аспекта в загрязняющем действии нефти. В высоких концентрациях этот поллютант выступает как вещество с сильно токсичными свойствами по отношению ко всей почвенной биоте, однако период токсикоза является сравнительно непродолжительным. Токсичность нефти определяется, главным образом, наличием в ней летучих ароматических углеводородов, нафталинов. Эти соединения легко и быстро улетучиваются из почвы или разрушаются (Киреева, Тишкина, 1990). В дальнейшем острое токсическое действие нефти заметно падает, а длительное снижение биологической продуктивности нефтезагрязненньгх почв, по-видимому, связано с изменениями их свойств.
Изменение физико-химических свойств почвы под влиянием нефти характеризуется тем, что происходит агрегирование почвенных частиц, в связи с этим содержание глыбистых (более 10 мм) частиц увеличивается, а содержание агрономически ценных структурных единиц уменьшается (Пиковский,Солнцева, 1981). Это ведет к снижению пористости, увеличению плотности, нарушению водного, воздушного, теплового, окислительно-восстановительного, микробиологического и питательного режимов почв, к изменению биохимической активности и к ухудшению почвенного плодородия (Оборин и др., 1988).
Нефтяное загрязнение -ухудшает водные свойства и воздушный режим (Przedwojski et al., 1980; Демидиенко и др., 1983; Губайдуллина, 1983). В результате закупоривания почвенных пор и капилляров испарение с поверхности нефтезагрязненных почв в несколько раз ниже, чем на незагрязненной почве (Гилязов, 2002).
На участках, загрязненных сырой нефтью, уменьшается всасывание и движение по почвенным капиллярам. Гидрофобный почвенный слой из смеси сырой нефти и почвы понижает капиллярную влагоемкость, но увеличивает способность почвы к накоплению влаги в верхних слоях (Jong, 1983).
Основным элементом, входящим в состав нефти, является углерод, массовое содержание которого колеблется в пределах 63-87%. Содержание органического вещества в расчете на общий углерод и гумус в загрязненных почвах возрастает за счет углерода нефти (Гилязов, 1980, 1999; Солнцева, Пиковский, 1980; Хазиев, Фахтиев, 1981; Ахмедов и др., 1982; Яшвили и др., 1982; Цуцаева, 1984; Гайнутдинов и др., 1988; Демидиенко, Демурджан, 1988; Хазиев и др., 1995, 1997; Бочарникова, Амосова, 1997; Солнцева, 1998).
Поступление дополнительного количества углерода с нефтью в почву ведет к нарушению баланса в соотношении углерода и азота в сторону его увеличения (Parkinson, 1978; Гилязов, 1980, 1999; Przedwojski et al., 1980; Ахмедов и др., 1982; Ильин и др., 1982; Демидиенко и др., 1983; Трофимов, Розанова, 2002). Следовательно, ведет, и к снижению скорости минерализации органических соединений. В зависимости от количества привнесенного углерода и типа почвы соотношение C:N колеблется, что приводит к ухудшению азотного режима почвы и нарушению корневого питания растений (Udo, Fayemi, 1975; Гилязов, 1980; Хазиев, Фахтиев, 1981; Гайнутдинов и др., 1988).
Уменьшаются общий запас органического вещества в профиле почв и их кислотность, идет потеря таких питательных элементов, как калий и фосфор, возрастает подвижность углерода и железа в составе органоминеральных комплексов, уменьшается величина гидролитической кислотности почв и увеличивается степень насыщенности основаниями (Пономарева, Плотникова, 1980).
Изменение рН при нефтяном загрязнении зависит от типа почвы, от концентрации и состава загрязнителя. В слабо- и среднекислых почвах некоторое снижение гидролитической кислотности и увеличение рН наблюдаются только при сильном загрязнении почвы нефтью, что связано с нейтральной и слабощелочной реакцией (Гилязов, 1980; Хазиев, Фахтиев, 1981).
Влияние нефти на микробиоту почв Под действием углеводородов нефти и нефтепродуктов происходят изменения в микробиологической активности почв, в структуре комплекса почвенных микроорганизмов, сопровождающиеся- снижением общего разнообразия. Прежде всего, увеличивается численность и активность углеводородокисляющих микроорганизмов (Андрусенко и др., 1969; Закиров и др.,1982; Исмаилов, 1988; Гафарова, Зарипова, 2005; Евдокимова и др., 2007). По мнению ряда авторов (Калачникова и др., 1987, 1991; Иларионов, 1997), процесс естественной деградации нефти в почвы проходит три этапа. На первом этапе, происходит перестройка микробоценоза и активизация группы углеводородокисляющих микроорганизмов. Разложению на этом этапе подвергаются токсичные для основной массы почвенных микроорганизмов легкие углеводороды. Скорость процесса зависит от почвенно-климатических условий. Сразу после загрязнения почвы происходит снижение численности гетеротрофных бактерий, актиномицетов и мицелиальных грибов (Атемова, 2001). С уменьшением токсичности почв резко увеличивается численность бактерий, в основном парафиноокисляющих (Ильин и др. , 1982; Калачникова и др., 1987;Маркарова, 1999).
На втором этапе активных биохимических преобразований активизируются нерезистентные к загрязнению группы микроорганизмов, происходит деструкция основной массы углеводородов нефти и промежуточных соединений, образовавшихся в результате частичной деструкции сложных углеводородов, начинается разложение гетероциклических соединений (Пиковский, 1988).
На третьем этапе происходит постепенное и продолжительное возвращение микробного сообщества к исходному или близкому к нему состоянию, завершение очищения почвы от нефтяных соединений. В этих почвах высокая численность углеводородокисляющих микроорганизмов, то есть после процессов биодеградации остаточной нефти, в почве складывается свой биоценоз, отличающийся от контрольного (Калачникова и др., 1987; Киреева, Тишкина, 1990; Махула, 1990).
Характеристика почв Усинского района Республики Коми
Согласно почвенно-географическому районированию (Подзолистые почвы центральной и восточной частей..., 1981) основная часть территории Усинского района относится к Иечоро-Усинскому округу болотно-подзолистых, глееподзолистых, тундровотболотных и болотных, торфяных почв. Почвообразующиег породы представлены мореными суглинками; местами перекрытыми маломощным чехлом- флювиогляциальньш супесей ш песков; а также слоистыми песчаными и песчано-суглинистыми водно-ледниковыми, озерно-аллювиальными и аллювиальными морскими отложениями.
В почвенном- покрове Усинского района преобладают болотно-подзолистые и болотные почвы. Поверхностная заболоченность, территории составляет примерно 70%. Болота; большей частью безлесны или же иногда покрыты редким сильно-угнетенным елово-березовым лесом. На крупных массивах сфагновых болот встречаются озера. Мощность торфяной массы болотных почв более 30 см (Материалы по почвам..., 1962).
Исследованные почвы, по условиям залегания- и характера водного питания, относятся к торфяно-глеевым почвам верховых болот. Они имеют мощность торфа 30-50 см. Торф до 20 см слаборазложившийся, сырой, ниже — хорошо разложившийся. Подзолистый горизонт не выражен, под торфом идет сильно оглеенный суглинок. Торф кислый, малозольный, беден элементами1 питания растений и содержит много подвижного железа (Материалы по почвам..., 1962).
Характеристика торфяно-глеевых почв по разрезу 766-Б. А0 0-23 см. Сфагновый торф (очес) бледно-коричневого цвета, почти неразложившийся, сыройj много корней кустарничков. Ат, 23-38 см. Торф буро-коричневый, среднеразложившийся, преимущественно сфагновый, более плотный, сырой, переплетен корнями кустарничков. Ат, 38-50 см. Торф, темно-бурый, хорошо разложившийся, пронизан корнями, сочится вода. Переход резкий. Q 50 — 62 см. Опесчаненный моренный суглинок с линзами оглиненного плотного песка, встречаются редкие валуны, сизо-серый, слитный, с неясно, выраженной крупнокомковатой структурой, свежий. Переход ясный. Bg, .62-100 см. Моренный суглинок, тяжелый, с линзами песка, редко валуны, пятнистой ржаво-сизой окраски. Переход постепенный. Bcg, 100-125 см. Тот же суглинок с линзами песка, оглеение более выражено. Химические свойства торфяно-глеевых почв представлены в табл.1, 2, 3 (Беляев и др., 1965).
Нефти. Республики Коми характеризуются чрезвычайным разнообразием по своим качественным характеристикам. Значительную долю составляют высокосернистые (содержание серы свыше 2% масс.) - 9,7% из общего запаса нефтей, высокопарафинистые (содержание парафинов свыше 10%) - 10Д% от общего запаса, и высоковязкие - 28,1%. 17-20% запасов нефтей являются аномальными по содержанию серы, парафинов и вязкости. Нефть основных месторождений Усинского района тяжелая, с высоким содержанием парафинов и смолисто-асфальтовых веществ (Прил., табл: 1,2).
В качестве объектов исследования рассматривали различные участки, подвергавшиеся в. период с 1980 по; 2002 гг., аварийным разливам нефти, расположенные на территориях Усинского, Возейского, Пермокарбонского и Верхневозейского нефтяных месторождений.
На Усинском месторождении исследовали участок аварии 1994 года — Участок 4С секции 1, 2, 3 - рекультивированы разными способами, и нерекультивированный фрагмент.
На Пермокарбонском месторождении рассматривали два разных участка. Участок 20-й экспериментальный, возраст разлива 10 лет. На этом объекте в 2002 году был начат большой промышленный эксперимент по отработке приемов биорекультивации: в условиях Севера в рамках обоснования основных параметров требований к приемам биоремедиации почв с применением биосорбентов,, препаратов и агротехнических приемов приемлемых и эффективных дляусловий Республики Коми. Участок 32-й загрязненный 20 лет назад (рекультивированные и самовосстановленные через 20 лет территории)
На Возейском месторождении исследовали: участок 7 - разлив 2002 года — (рекультивированные и нерекультивированные фрагменты) и участок 37 — разлив 1996 года. На территории Верхневозейского месторождения исследовали район разлива нефти на Скв. 203 - это разлив 1985 года; где сотрудниками Института биологии были .. заложены опытные участки по отработке приемов рекультивации, опыты 1995-и 1997 гг. ;
Полевой опыт № 2? был заложен на участке 4С аварии 1994 года в Усинском районе республики Коми (Усинское нефтяное месторождение). Общая площадь участка около 6 гш В результате работ по предотвращению растекания нефти вглубь территории в 1995 году участок был локализован песчаной отсыпкой по периметру и внутри разделен насыпным грунтом на,3 секции. В течение 1995 - начала 1996 гг. секции 1 и 2 заполнились на 1-1,5 м водой (естественным путем в результате сезонных осадков и таяния снега): Содержание нефтепродуктов в почве под водой к моменту начала работ на секциях составляла от 45 до 55%. Глубина проникновения в торфяной слой колебалась на секциях от 20 до 50 см; В 1996 году на секции 1, в 1997 на секции 2 и в 2000т на секции 3 провелифекультивационные мероприятия;
Ферментативная активность фоновых и загрязненных нефтью торфяно-глеевых почв разного возраста загрязнения
Таким образом, свежее нефтяное загрязнение увеличивало численность аммонификаторов в торфяно-глеевой почве и способствовало ее доминированию над другими группами микроорганизмов.
Аналогичным образом увеличилась численность и олиготрофов. Численность олигонитрофилов сохранилась на прежнем уровне (табл. 9). Можно предположить, что преобладание этих двух групп микроорганизмов, и в первую очередь, аммонификаторов связано с благоприятным для их развития летним периодом на момент отбора проб, так и, в основном, с привнесением с нефтью источников питания и энергии. Наибольших значений численность микроорганизмов достигала при концентрации поллютанта 15% (табл.9).
Одним из показателей плодородия почв являются анаэробные целлюлозоразлагающие микроорганизмы, с деятельностью которых связан распад растительных остатков и, следовательно, один из главнейших этапов круговорота углерода в природе. При загрязнении торфяно-глеевой почвы происходило снижение их численности пропорционально концентрации поллютанта. Снижение численности аэробных целлюлозоразрушающих микроорганизмов коррелировало с увеличением- содержания нефти (г=0,94). Загрязнение почвы нефтью оказывало неблагоприятное воздействие на водно-воздушный режим, создавая анаэробные зоны, что приводило к снижению содержания растительных остатков (табл.10).
В таблице 11" приведены результаты анализов численности микроорганизмов почв на участках, срок загрязнения которых составлял 5 и более лет. Активные процессы разложения протекают в аэробных условиях, в пахотном слое почвы. Чем глубже проникает нефть, тем медленнее происходит процесс ее деградации.
Изучение динамики изменений численности микроорганизмов в торфяно-глеевой почве через 5 лет после загрязнения позволило выявить следующее. Численность аммонификаторов повышалась с увеличением глубины почвенного разреза и наибольших значений достигла на глубине 10-15 см. Вероятно, за прошедший с момента разлива промежуток времени на эту глубину вместе с талыми водами просочились какие-то продукты расщепления нефти, наиболее благоприятные для развития этой группы. В тоже время на поверхности образовались микролокусы, содержащие токсичные компоненты промежуточного распада поллютанта. Аналогичным образом, в этом слое почвы увеличивалась и численность олигонитрофилов. Таким образом, в почвенном слое 10 -15 см за счет деятельности этих групп микроорганизмов должны накапливаться формы азота, благоприятные для роста и развития, как других микроорганизмов, так и для растений.
Под воздействием нефти и нефтяных углеводородов изменялась интенсивность окислительно-восстановительных процессов в почве. Нами были1 исследованы два основных фермента этого класса, участвующих, по мнению ряда авторов (Хазиев, Фатхиев,1981; Margesin et al., 2000), в деградации нефти - каталаза и дегидрогеназа. Они широко распространены у почвенных микроорганизмов. Так, например, по данным ряда авторов каталазы являются деструкторами нефти и осуществляют распад различных перекисей, а также играют существенную роль в, кислородном балансе почвы (Хазиев, Фатхиев,1981; Киреева и др., 2001). На исследуемых почвах каталазная активность первоначально повышалась с увеличением содержания нефти до 11%, но при дальнейшем увеличении концентрации поллютанта происходило резкое снижение активности этого фермента в сравнении с показателями фоновой почвы (табл.12).
Оценка эффективности биоремедиационных работ при использовании различных биопрепаратов и агроприемов на Пермокарбонском месторождении биопрепаратов и агротехнических приемов
Особую трудность представляет собой рекультивация нефтезагрязненных земель в условиях Крайнего Севера, где пролитая на почву нефть может сохраняться десятки лет (Foght, Westlake,1992). Многие традиционные подходы, разработанные для зон Северной и Южной тайги, черноземной полосы и более южных районов, достаточно успешно применяются для борьбы с нефтезагрязнениями (Абдуев и др:, 1979; Самосова и др., 1979; Гусев, Коронелли,1981; Демидиенко и др., 1983; Губайдуллина и др., 1983; Оборин и др., 1988; Гайнутдинов и др., 1988; Панченко и др:,2003; Киреева и др., 2001; Фатеев, 2004; Панасенко, 2007). Однако в условиях болотистой тундры и лесотундры они практически не применимы. Такие приемы как вспашка, взрывы и т.п., могут привести к интенсификации развития эрозионных процессов в мерзлотных почвах, обусловленных слабомощным почвенным покровом, мерзлотой и условиями водного режима. На заболоченных почвах не всегда возможно проведение агротехнических работ из-за недоступности территории для техники. Применение химических реагентов (ПАВ) будет способствовать загрязнению водотоков из-за высокой степени заболоченности территории и развитой речной сети. Использование традиционных органических удобрений ограничено отсутствием развитых животноводческих комплексов в районах нефтедобычи, а разработка торфяников в районах Севера является экологически неблагоприятным воздействием - нарушением техногенного характера (Маркарова, 1999).
В настоящее время предложены различные способы рекультивации загрязненных нефтью земель Крайнего Севера. Характер восстановления почвенного покрова определяется технологическими приемами рекультивационных работ. Среди рассмотренных нами приемов рекультивации по агробиологическим, фитомелиоративным показателям и остаточному содержанию нефтепродуктов в почве менее эффективна рекультивации участка
с использованием только физических и агрохимических приемов. Для нормализации микробного пула, ферментативной активности и основных агрохимических показателей на данном участке требуются дополнительные рекультивационные мероприятия. В почве участка, где в качестве основных приемов рекультивации используется аэрация, совместное внесение минеральных удобрений и биопрепарата, представляющего из себя комплекс углеводородокисляющих микроорганизмов с ПАВом и минеральные удобрения, процессы биодеградации происходили быстрее.
В настоящее время спектр биологических препаратов отечественного и зарубежного производства, используемых для биоремедиации нефтезагрязненных почв, достаточно широк. Однако их применение в различных природных условиях требует предварительных мониторинговых исследований:
Учитывая актуальность проблемы, в данной работе было выполнено сравнение по оценке эффективности различных биопрепаратов, сорбентов ш агроприемов для» очищения почв от нефти в условиях Севера. Степень активизации процессов деградации нефти объективно различается в зависимости от использованных приемов биоремедиации.
В контрольном варианте никаких рекультивационных мероприятий кроме поверхностной уборки нефти и осушки, не производили. В целом показатели биологической,активности почвы этого варианта были низкими по сравнению с показателями остальных вариантов опыта.
Методы агрохимического стимулирования очищения почвы и восстановления- растительности эффективны для активизации- естественного микробоценоза, ш проявляется это только» на второй-третий- год после проведения мелиоративных работ.
В вариантах опытов с использованием микробных препаратов в качестве рекультивирующего фактора выявлено, что их применение для эффективного очищения почвы и снижения порога токсичности для. дальнейшего восстановления растительности целесообразно и оправдано. Все испытанные биопрепараты усиливают биологическую активность почвы, что выражается в существенном увеличении численности основных трофических групп почвенной микробиоты и возрастании ферментативной активности почв. В результате очистка почвы от нефти более эффективна. Наибольший- эффект разложения нефти и очищения почв наблюдается при двух - трехкратном применении биопрепаратов и одновременно с агротехническими приемами.
Независимо от способа стимулирования ускорения разложения нефти в почве на второй год после проведения рекультивационных работ необходима дополнительная обработка в виде подсева трав и подкормки минеральными удобрениями.
Среди испытанных препаратов наиболее эффективны препараты «Родер» (МГУ), «Петролан» (НТО «ПриборСервис»), «Универсал» (Институт биологии Коми НЦ УрО РАН), «Омут» (НТЦЧ НИКА ).
В ряду технологических приемов этап технической рекультивации играет первостепенную роль на первом этапе работ и способствует активизации естественного самоочищения субстратов.
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что все испытанные технологические приемы можно рекомендовать к практическому использованию для биоремедиации торфяно-глеевых почв с учетом, первоначального уровня загрязнения и содержания в них основных органогенных элементов.
