Ученые выяснили, какой тип почвы «поедает» нефть
Статья опубликована в сборнике научных конференций «Химия. Экология. Урбанистика». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Улучшить структуру почвы, сделать ее рыхлой и плодородной, а также подавить вредные бактерии помогают сапрофитные микроорганизмы. Само слово «сапрофит» происходит от греческих слов: «сапрос» — «гнилостный» – и «фитон» — «растение». Они разлагают мертвую органику (листья, корни, остатки животных) в перегной и выделяют азот, фосфор и калий для питания растений. Без них это все будет копиться как мусор, а почва потеряет плодородие. Так, к примеру, именно они превращают компост в ценное удобрение.
При загрязнении нефтью количество сапрофитных микроорганизмов уменьшается и нарушается естественный баланс, страдает качество почвы. Согласно недавним прогнозам специалистов, в 2025 году количество извлеченной нефти составит примерно 515–520 миллионов тонн. Такой объем добычи и потенциал появления новых месторождений обязывает изучать влияние этих углеводородов на различные типы почв, особенно там, где оно недостаточно исследовано – на юго-западной и восточной части России.
Для определения воздействия нефти на плодородную землю ученые Пермского Политеха отобрали типы почв из разных областей России: перегнойно-карбонатные, глинистые и темные каштановые, коричневые типичные и вулканические сухоторфянистые. Анализ показал, что изначально наибольшее количество сапрофитов в контрольных образцах содержится в глинистых и темных каштановых почвах (распространены в Волгоградской, Ростовской, Оренбургской областях), а наименьшее – в перегнойно-карбонатных (Ставропольский край, Ростовская область, Карачаево-Черкесия, Кабардино-Балкария).
– Мы провели искусственное загрязнение образцов нефтью, а за контрольный образец, по которому сверяли результаты, взяли чистую почву. Исследования показали, что наиболее токсичное содержание нефти – 50 г/кг, то есть, при ее добавлении во все образцы снижается количество сапрофитов. Однако для бактерий перегнойно-карбонатных почв нефть наоборот стала активатором роста, особенно в концентрациях пять и 20 г/кг. Это говорит о том, что в небольших дозах таким образом удается стимулировать развитие полезных бактерий, поскольку они используют углеводороды в качестве питания. Подобный механизм действия относится к Ставропольскому краю, Ростовской и другим областям с этим типом почвы, – комментирует Эльвира Сакаева, доцент кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ, кандидат технических наук.
Зная, как нефть влияет на разные типы грунтов, целесообразно подбирать оптимальные методы очистки, например, биоремедиацию (использование бактерий, разлагающих нефть) или физико-химические методы, такие, как промывка и сорбенты. Эксперименты наглядно показывают, что воздействие отходов зависит от типа почвы.
В соответствии с расположением новых месторождений следует улучшать технологии добычи и транспортировки нефти: использовать менее токсичные буровые растворы и герметичные трубопроводы, чтобы избежать утечек. Исследование ученых ПНИПУ – один из этапов мероприятия по устранению экологического ущерба посредством восстановления и очистки почв, загрязненных и истощенных техногенными загрязнителями.
