УДК 550.72:579.8.123.5
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОНСОРЦИУМОВ МИКРООРГАНИЗМОВ НА СВЕЖЕЗАГРЯЗНЕННОЙ И ИСТОРИЧЕСКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЕ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ЖЕТЫБАЙ»
Курманбаева А.Б., Апендина Г.С., Туякбаева А.У., Жамангара А.К., Нурлыбеков А.Н., Масалимов Ж.К.
Национальный центр биотехнологии Республики Казахстан, г. Астана Евразийский Национальный Университет им. Л.Н.Гумилева, г. Астана
В результате развития нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих производств
40
повышается риск аварийных нефтеразливов и как следствие этого, негативных экологических эффектов, проявляющихся в изменении физических, химических и биологических свойств окружающей среды. Нефть и нефтепродукты являются приоритетными загрязнителями природной среды. Происходят глубокие изменения практически всех компонентов окружающей среды: почв и структуры почвенного покрова, грунтов и недр, поверхностных и подземных вод, биоты и воздуха [1].
Влияние нефтяных загрязнений на почву проявляется в изменении ее физических, физико-химических и химических свойств, в торможении интенсивности биологических процессов. Проблема загрязнения окружающей среды нефтью в РК особенно актуальна для Западного Казахстана, где располагается основной нефтегазоносный район Казахстана. По экспертным оценкам на нефтепромыслах теряется до 3,5 % от всего объема добываемой нефти [2,3,4] .
Хронические разливы нефти приводят к быстрой потере продуктивности земель или полной деградации ландшафтов. Нефтяное загрязнение отличается от других антропогенных воздействий тем, что оно дает не постоянную, а «залповую» нагрузку на среду, вызывая быструю ответную реакцию.
В настоящее время активно ведутся исследования в области искусственного стимулирования аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ).
Целью данной работы являлось сравнительный анализ нефтедеструкции углеводородокисляющих микроорганизмов на свежезагрязненной и исторически нефтезагрязненной почве. Объектом исследования была свежезагрязненная и исторически нефтезагрязненная почва месторождения «Жетыбай».
Для проведения экспериментальных работ нами был заложен полевой участок на месторождения «Жетыбай» Мангыстауской области. Общая площадь экспериментального участка составила 180 м2,. дополнительно в качестве контроля служил близлежащий участок с незагрязненной почвой (1 м2) и участок с загрязненной почвой, который не обрабатывался биопрепаратами (1м2). Нефтезагрязненный участок (180 м2) был разделен на 6 делянок размером 10х3м (по 30м2) каждый и заложены следующие варианты экспериментальных работ:
4. Контроль 1 - незагрязненная почва (без внесения биопрепарата);
5. Контроль 2 - загрязненная почва (без внесения биопрепарата);
6. Консорциум 1 – Bacillus polymyxa ДН, Bacillus thuringiensis A1.
7. Консорциум 2 - Bacillus aquimaris AE1, Bacillus firmus AE2, Bacillus polymyxa АЕ3, Bacillus thuringiensis AЕ4.
8. Консорциум 3 – Rhodococcus еrythropolis Кл 1, Dietzia maris Ku 1.
Первоначальное содержание нефти в почве подготовленных делянок определяли методами газожидкостной хроматографии (ГЖХ) и гравиметрического анализа. Содержание нефти в почве в делянках перед внесением консорциумов со свежезагрязненной почвой составило от 271,8 до 282,1 г/кг почвы, а в делянках с исторически загрязненной почве от 214,2 до 341,8 г/кг почвы (табл 1). Согласно [4], классификации нефтезагрязненных почв, наша нефтезагрязненная почва относится к сильнозагрязненным. Внесение консорциумов в почву было проведено из расчета 1012 КОЕ/г.
Таблица 1 – Сравнительный анализ деструкции нефти в почве нефтезагрязненных делянок месторождения «Жетыбай» до внесения и через 45 дней после внесения биопрепаратов
№ Консорциум Содержание Содержание Процент
НП до НП через 45 деструкции,
внесения дней %
1 Консорциум 1 (Свежезагрязненная почва) 271,8 90 67 2 Консорциум 2 (Свежезагрязненная почва) 272,3 161,5 40,5 3 Консорциум 3 (Свежезагрязненная почва) 282,1 138 51
41
4 Консорциум 1 (Исторически загряз. почва) 214,2 143,5 33 5 Консорциум 2 (Исторически загряз. почва) 316,3 219 31 6 Консорциум 3 (Исторически загряз. почва) 341,8 229 33
Был проведен сравнительный анализ влияния консорциумов на уровень деструкции нефти через 45 дней после внесения консорциумов. Обнаружены различия в эффективности деструкции на свежезагрязненных и исторически загрязненных почвах. Через 45 дней уровень деструкции на свежезагрязненных почвах составил от 40,5 до 67%. Деструкция углеводородов нефти было эффективнее на свежезагрязненной почве, где наибольшую активность показал консорциум 1.
Нефтедеструктивная активность консорциума была на 26,5% и 16% выше в сравнении с консорциумами 2 и 3 соответственно.
Степень деструкции углеводородов нефти на исторически загрязненной почве составил 31-33%. В исторически загрязненных почвах уровень деструкции показал в 1,6 раз ниже, чем в свежезагрязненных почвах. Различия в уровне деструкции на свежезагрязненных и исторически загрязненных почвах объясняется повышенным содержанием тяжелых фракции (смолы, парафины, асфальтены) в исторически загрязненных почвах, что хорошо согласуется с литературными данными.
В результате было проведено сравнительный анализ нефтедеструкции углеводородокисляющих микроорганизмов на свежезагрязненной и исторически нефтезагрязненной почве месторождения «Жетыбай».
Выявлено, что высокую углеводородокисляющую способность на свежезагрязненной почве показал Консорциум 1 состоящий из культур микроорганизмов Bacillus polymyxa ДН, Bacillus thuringiensis A1. На исторически загрязненной почве высокую углеводородокисляющую активность показал Консорциум 3 состоящий из культур микроорганизмов Rhodococcus erythropolis Кл1 и Dietzia maris Ku1. Выявлено, что процесс деструкции углеводородов нефти происходит интенсивнее на свежезагрязненных территориях, чем на исторически загрязненных территориях.
Литература 1 Захарова К. А Биологическая очистка нефтезагрязненных почв Западной Сибири с
применением препаратов «Мелафен» и «Fyre-Zyme»: автореф. ... канд. техн. наук:
03.00.23 — Казань, 2008.
2 Булатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности. - М.: Недра, 1997. - 470 с.
3 Диаров М.Д., Гилажов Е.Г., Димеева Л.А. Экология и нефтегазовый комплекс. – Алматы:
Ғалым, 2003. – Т. 2. – 340 с.
4 Сериков Т.П., Сагындыкова Р.Р., Югай В.М., Ескужиева А.Б. Об охране окружающей среды в условиях добычи нефти и газа на предприятиях ОАО «Казахойл-Эмба» //
Нефть и газ. – 2001. - № 1. – С. 83-87.
