Методы и способы рекультивации загрязненных земель

Овес посевной – накапливает кадмий [2].Некоторые животные организмы, например, дождевые черви, способны аккумулировать тяжелые металлы. Механизм очистки почвы основан на трофической связи дождевых червей и почвенных микроорганизмов, которые переводят тяжелые металлы в ионную форму или сорбируют их на поверхности. Дождевые черви, пропуская через себя почвенный субстрат, накапливают в себе часть этих металлов, а выработанные ими гуминовые кислоты образуют труднорастворимые соединения. С помощью специальных приманок и создания очагов наиболее благоприятных условий дождевые черви изымаются из почвы.2.3 Рекультивация земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктамиПериод рекультивации загрязненных земель сложен и может продолжаться до 10 лет [1].При загрязнении почв нефтью и продуктами ее переработки используются физические, химические и биологические методы (таблица 2.1). Выбор метода зависит от степени загрязненности почв, сроков, соображений экологичности и экономичности [14]. Таблица 2.1 – Сравнительная характеристика технологий очистки и рекультивации загрязненных нефтью земель [12]ТехнологииХарактеристика технологииДостоинства технологииНедостатки применяемой технологииМеханическая очисткаСбор нефти и нефтепродуктов вручную или с помощью машин и механизмов, перемешивание загрязненного грунтаКороткий срок очистки, экологичность применяемой технологииСложность технологического процесса, не полная ликвидация загрязнения, высокие затраты на очисткуТермическое обезвреживаниеПламенное выжигание нефти из загрязненного грунта, термические воздействия на грунтОперативность и полная ликвидации нефтяного загрязненияВысокая стоимость очистки, может произойти загрязнение окружающей среды при выжигании почвы, требуется специальная техника, полигоныХимическая очисткаИспользование специальных реагентов, усиливающих окисление и распад загрязненийНе требуется специальная техника, достигается полная ликвидация нефтяного загрязненияОбразующиеся при использовании данной технологии продукты разложения могут представлять опасность для окружающей средыСорбционная очисткаИспользуются материалы с высокой поглощающей способностьюИспользование технологии не зависит от времени годаВысокая стоимость очистки, материалов и реагентов, необходимость последующего сбора и утилизации сорбентаБиодеструкцияПозволяет ускорить естественные процессы очистки почвыВысокая степень очистки. низкие затраты. безвредность методаОграничения: можно использовать только в теплое время годаФитомелиорацияОснована на применении специальных трав для активизации микрофлоры почвыЭкологическая безопасность процесса, технология НС требует больших затратИспользуется при низком уровне загрязненности или при завершении работ по рекультивации земельПриоритетный способ очистки почв от нефтепродуктов — использование биолеструкторов. Их эффективность обеспечивается активностью микроорганизмов по отношению к углеводородам в условиях хорошей аэраиии почв, благоприятного водного, температурного (5...30 °С) и питательного режимов почв. Благодаря действию таких препаратов содержание нефтепродуктов в почве за 10 сут может снизиться на 30 % [15].При низком загрязнении почвы нефтепродуктами рекультивационные мероприятия направлены на активизацию почвенных микроорганизмов – деструкторов углеводородов. Для этого проводят рыхление почвы, внесение извести, гипса, фосфогипса в смеси с перегноем, высоких доз органических и минеральных удобрений с последующей запашкой, создание мульчирующей поверхности из высокопитательных смесей, посев нефтетолерантных растений [10].При более сильном загрязнении проводят удаляют загрязненный слой почвы и заменяют на чистый.Создание рекультивационного слоя проводят путем смешивания замазученных и чистых слоев почвы. Затем проводят внесение органоминеральных и бактериальных активаторов (керамзитовые окатыши, навоз, биодеструкторы). Под загрязненным слоем устраивают поглотительно-экранирующие слои из минеральных грунтов и извести.Внесение в почву биопрепаратов с иммобилизованными ассоциациями алканотрофных микроорганизмов способствует ускорению деструкции нефтепродуктов по сравнению с действием местной почвенной микрофлоры.По мере снижения загрязненности почвы, для доочистки применяют фитомелиорацию.Растения очищают почву от углеводородов путем фитодеградации, фитоиспарения и ризодеградации.При фитодеградации растение разлагают нефтепродукты либо после их поглощения в процесс метаболизма, либо углеводороды разлагаются под действием корневых выделений. При фитоиспарении растение поглощает нефть и нефтепродукты вместе с водой в процессе поддержания своего водного баланса. Однако при этом загрязняющее вещество выводится в атмосферу в процессе транспирации.Ризодегродация— это биодеградация проводимая микроорганизмами, обитающими в ризосфере растений. Технология фиторемедиации почвы, загрязненной нефтью, достаточно проста в применении, но требует высококвалифицированных специалистов. Она складывается из нескольких этапов:– оценка загрязнения участка (химический состав разлива, степень проникновения нефти в почву, картирование};– разработка оптимальной схемы фиторемедиации (подбор видового состава растений, которые оптимально подходят для устранения данного типа загрязнения и соответствуют данным почвенно-климатическим условиям, определение схемы посадки, выбор необходимых агротехнических меро приятий, в том числе оптимизация питания и химическая защита растений):– выращивание растений (проведение комплекса агротехнических мероприятий, в том числе подготовка семенного материала, почвы, внесение минеральных удобрений, использование средств защиты);– мониторинг участка (определение концентрации и распространения химических компонентов нефти, отслеживание путей биодеградации нефти, проведение информационного анализа и прогнозирования).В качестве устойчивых культур при среднем загрязнении выращивают ежу сборную и полевицу белую; при низком загрязнении, кроме указанных, — тимофеевку, овсяницу красную, кострец безостый, люпин многолетний, бекманию восточную, канареечник, лядвенец рогатый, клевер и люцерну [8].Возможная схема агробиологических рекультивационных работ:1-й год— рыхление загрязненной почвы для ее освобождения от легких углеводородов и стиму лирования биохимических процессов:2-й год — применение биодеструкторов и регулирование для этой цели питательного и водного режимов почв:3-й год и последующие годы — выращивание устойчивых культур до получения качественной продукции.Почвы с высоким уровнем загрязнения направляют на переработку с целью добычи извлекаемой части нефтепродуктов, после чего их рекультивируют в стационарных или полевых условиях.ЗАКЛЮЧЕНИЕНа основании проведенной работы сделаны следующие выводы.В результате антропогенной деятельности происходит как точечное, так и диффузное загрязнение почв различными загрязнителями, которые приводят к нарушению физико-химических свойств почвы, изменению ее состава, гибели почвенных организмов, в том числе микрофлоры, ухудшению плодородия почвы. Токсичные вещества из почвы проникают в воду и воздух, отравляют живые организмы, передаются по пищевым цепям, в том числе и человеку. Рекультивационные мероприятия загрязненных земель необходимы для сохранения экосистем и здоровья человека. Рекультивация земель, загрязненных промышленными отходами, должна осуществляться комплексно, с использованием технических, инженерных и биологических методов. Современные методы рекультивации предполагают очистку загрязненного грунта, которая проводится либо вне участкалибо на месте.Очистка от загрязнений проводится различными методами – физическими, физико-химическими, химическими и биологическими. Наиболее перспективными представляются биологические методы рекультивации. Их основные преимущества – экологичность и экономичность. Однако они более длительны, поэтому на сильно загрязненных почвах их применять нельзя. В таких случаях проводится предварительная очистка грунта от загрязнений другими методами, а на завершающем этапе используются методы биоремедиации и фиторекультивации.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВАлюшина, А. И. Некоторые особенности и подходы к рекультивации нефтезагрязненных почв / А. И. Алюшина, И. И. Гаврилин // Наука и образование транспорту. – 2020. – № 2. – С. 66-67. Бауэр, В. В. Фиторемедиация как перспективный метод очистки почв от тяжелых металлов / В. В. Бауэр, О. Ю. Сартакова, О. М. Горелова // Ползуновский Вестник. – 2023. – №2. – С. 160–165.Васильева, Г. К. Рекультивация загрязненных почв с помощью сорбционной биоремедиации / Васильева, Г. К. [и др.] // Фундаментальные основы биогеохимических технологий и перспек-тивы их применения в охране природы, сельском хозяйстве и медицине. – 2021. – С. 239.Владимцева, И. В. Некоторые аспекты получения и применения бактериальных препаратов для ремедиации почв, загрязненных пестицидами / И. В. Владимцева, О. В. Колотова, И. В. Мо-гилевская [и др.] // Вестник ИрГСХА. – 2019. – № 90. – С. 34-44.Ганеев И. Г. Ремедиация и рекультивация техногенно деградированных земель/ Ганеев И. Г., Кулагин А. А // Вестник ОГУ. - 2009. - №6. - С. 554-55Голованов, А. И. Рекультивация нарушенных земель : учебник / А. И. Голованов, Ф. М. Зимин, В. И. Сметанин. — 2-е изд., испр. и доп. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 336 сГорбунов, А. А. Способ ускоренной рекультивации и фитомелиорации загрязненных и нарушенных территорий / А. А. Горбунов // Актуальные проблемы недропользования : Тез. докл.– Т. 6. – С-Пб.: Санкт-Петербургский горный университет, 2021. – С. 113-115.Городилов А. И. Анализ методов рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефте-продуктами / А. И. Городилов//Аллея науки. – 2019. – Т. 1. – №. 8. – С. 19-22.Кожевников, Н.В. Отечественный и зарубежный опыт биологической рекультивации нарушенных земель / Н. В. Кожевников, А. В. Заушинцена // Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Биологи-ческие, технические науки и науки о Земле. - 2017. №1 (1). – С. 43-47. Мельник, О. А. Рекультивация загрязненных нефтепродуктами почв / О. А. Мельник, Ю. Ю. Никифоренко // Международный научно-исследовательский журнал. – 2021. – №. 12-2 (114). – С. 85-88.Морозова, Я. Н. Загрязнение почв тяжелыми металлами / Я. Н. Морозова // Разработка и перспективы применения инновационных технологий в контексте мирового и регионального развития : сб. докл. – Санкт-Петербург: ЕНМЦ «Мультидисциплинарные исследования», 2020. Муртазалиева, Н. А. Обзор методов рекультивации почвы и анализ знаний и опыта Северных стран и России в решении вопросов, связанных с нефтезагрязненными землями в Баренцевом регионе / Н. А. Муртазалиева. – Мурманск : Изд-во ФГБУ «НИЦЭПП», 2021. – 62 с.Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 59057-2020 "Охрана окружающей среды. Земли. Общие требования по рекультивации нарушенных земель" (утв. 30 сентября 2020 г. N 709-ст)Потравный, И. М. Характеристика технологий по очистке загрязненных нефтепродуктами земель для обоснования природоохранных проектов / И. М. Потравный, А. О. Годсповер // Современные проблемы управления проектами в инвестиционно-строительной сфере и природопользовании / Под ред. В. И. Ресина. – М.: Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова, 2019. – С. 357-362. Рекультивация земель: краткий курс лекций для студентов 4-х курсов направления подготовки 20.03.02 «Природообустройство и водопользование» / Сост.: Р.В. Прокопец // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2015. – 43 с.Саенко, О. Е. Экологические основы природопользования : учебник / О.Е. Саенко, Т.П. Трушина. — Москва : КНОРУС, 2017. — 214 с.Смирнова, П. С. Проблема загрязнения почвы пестицидами и пути ее решения / П. С. Смирнова, В. В. Тихомирова // Журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2023. – №3. – С. 37.