2809

Образование хлороформа также зависит от хлоропоглощаемости воды и дозы хлора при хлорировании.

Таким образом, можно сделать вывод о том что, обеззараживание питьевой воды является важным заключительным этапом общей очистки воды. Питьевая вода непосредственно потребляется человеком и должна соответствовать самым жестким гигиеническим нормативам. Высокого качества питьевой воды можно достичь в результате комплексного решения задач, где должны учитываться правильные подходы к оценке ее свойств и использоваться гигиенически обоснованные решения в усовершенствовании систем водоподготовки.

Список литературы

1.Михайлова Д.Л., Кольдибекова Ю.В. Оценка воздействия хлороформа при поступлении в организм с питьевой водой на состояние здоровья детей // Вестник Перм. ун-та. Сер.: Биология. – 2012. –

№2. – С. 85–88.

2.Снижение содержания хлорорганических соединений в питьевой воде / Е.Г. Калашникова [и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. – 2005. – № 10–1. – С. 11–17.

3.Бастраков С.И., Николаев А.П. Оценка риска качества питьевой воды для здоровья населения // Санитарный врач. – 2013. – № 3. –

С. 9–10.

4.Гигиена, санология, экология: учеб. пособие / под ред.

Л.В. Воробьевой. – 2011. – 255 с.

5.Клоков А. Методика оптимальных соотношений: внедрение комбинированного дезинфектанта «диоксид хлора и хлор» для обеззараживания питьевой воды // Вода Magazine. – 2014. – № 3 (79), март. –

С. 8–10.

Об авторах

Мифтахова Карина Ринатовна – магистр кафедры охраны ок-

ружающей среды, Пермский государственный национальный исследо-

вательский университет, e-mail: karincka-92@mail.ru.

Пьянкова Оксана Глебовна – ассистент кафедры охраны окружающей среды, Пермский государственный национальный исследо-

вательский университет, e-mail: 89028042941@mail.ru.

241

Рудакова Лариса Васильевна – доктор технических наук,

профессор, заведующая кафедрой охраны окружающей среды, Пермский государственный национальный исследовательский университет, e-mail: larisa@eco.pstu.ac.ru.

Глушанкова Ирина Самуиловна – доктор технических наук,

профессор кафедры охраны окружающей среды, Пермский государственный национальный исследовательский университет, e-mail: irina_chem@mail.ru.

242

УДК 504.05

Т.Н. Морозова, Е.С. Белик, Л.В. Рудакова

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЧИСТКЕ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКПРЕПАРАТА

Предупреждение и ликвидация нефтяных загрязнений почв и грунтов, а также отходов, содержащих нефтепродукты, является актуальной проблемой промышленных предприятий, особенно нефтеперерабатывающих, располагающихся на территории городских агломераций. Одним из эффективных способов очистки почвы от нефтяных загрязнений является биоремедиация, в основе которой лежит принцип самоочищения нефтезагрязненных территорий с участием углеводородокисляющих микроорганизмов, которые могут быть использованы в виде водной суспензии микроорганизмов, обезвоженной микробной биомассы, а также биосорбентов. В результате проведенных исследований по оценке эффективности технологии биоремедиации с помощью бактериального препарата «Биор-АВ» с известными характеристиками установлена эффективность очистки нефтезагрязненной почвы через 1,5 месяца от начала эксперимента и определена оптимальная доза внесения бактериального препарата.

Ключевые слова: почва, нефть и нефтепродукты, биопрепарат, биоремедиация.

T.N. Morozova, E.S. Belik, L.V. Rudakova

THE EXPERIMENTAL RESEARCHES ON CLEANING

OF CONTAMINATED SOILS WITH USE

OF BACTERIAL PREPARATION

The prevention and elimination of oil pollution of soils and soil, and also the waste containing oil products is an actual problem of the industrial enterprises, especially for refineries, which are located in urban agglomerations. One of effective ways of weeding from oil pollution is bioremediation at the heart of which the principle of self-cleaning of the petropolluted territories with participation the uglevodorodokislyayushchikh of microorganisms is underlain. Microorganisms can be used in the form of an aqueous suspension of microorganisms, dehydrated microbial biomass and biosorbents. Based on the results of studies evaluating the efficacy of the technology for bioremediation of oil-contaminated soils using bacterial prepa-

243

ration “BIOR-AВ” with known characteristics set the cleaning efficiency of the soil after 1,5 months from the start of the experiment and the optimal application rate of the bacterial preparation.

Keywords: soil, oil and oil products, biological preparations, bioremediation.

В связи с возрастающими энергетическими потребностями человечества в мире сохраняется положительная динамика добычи нефтяного сырья. По данным Министерства энергетики РФ, к концу 2013 года объем национальной добычи нефти увеличился на 5,2 млн т (по сравнению с 2012 годом) и составил 523,3 млн т, установив новый максимальный уровень. В связи с этим усилилось влияние «нефтяных» производств на окружающую среду, в результате которого наибольшей опасности подвергается почва.

Последствиями попадания нефтепродуктов в почвенную систему служат нарушение ее экологического равновесия, изменение морфологических, физико-химических и химических характеристик почвенных горизонтов. Кроме того, нефть, впитываясь в грунт либо вымываясь с поверхностного слоя, создает опасность вторичного загрязнения грунтовых и поверхностных вод, в результате чего плодородный слой земли не восстанавливается в течение длительного периода времени. Объясняется это тем, что из грунта вытесняется кислород, необходимый для жизнедеятельности растений и микроорганизмов [1], в результате чего все живое в почве гибнет, она теряет свои хозяйственные свойства.

Очевидно, что подобное положение дел требует разработки специальных норм, прежде всего для нефтедобывающих компаний, по защите почвенной системы от нефтяных загрязнений. Своевременная и эффективная очистка почвы является основной экологической задачей этих предприятий, которая может быть небезуспешно решена с помощью введения в почву микроорганизмов либо активации имеющейся в ней углеводородокисляющей микрофлоры посредством использования так называемых бактериальных препаратов. Бакпрепараты представляют собой взвеси живых или инактивированных различными способами бактерий, отдельных компонентов клеток микроорганизмов в виде сухого порошка либо водной суспензии.

Цель работы – оценить эффективность очистки нефтезагрязненной почвы в технологии биоремедиации с помощью бактериального препарата «Биор-АВ».

244

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: исследовать физико-химические свойства нефтезагрязненного грунта (НЗГ); провести экспериментальные исследования по очистке НЗГ методом биологической ремедиации с помощью бактериального препарата; определить оптимальную дозу внесения препарата в загрязненную почву.

Для контроля процесса биоремедиации использовались физикохимические методы анализа почв, обнаруживающие наличие загрязнения. Объектом исследования являлся нефтезагрязненный грунт, характеристика которого представлена в таблице.

Характеристика исходной нефтезагрязненной почвы

Определение содержания нефтепродуктов в отобранных пробах осуществлялось методом инфракрасной спектроскопии с использованием концентратомера ИКН-025. Навеска воздушно-сухого грунта массой 5 г, определенная с точностью 10–3 г (три параллельных пробы), обрабатывалась 30 мл четыреххлористого углерода при перемешивании в течение 3 часов. После отстаивания экстракт фильтровался и пропускался через хроматографическую колонку, содержащую окись алюминия (для хроматографии). Затем 2 мл обработанного экстракта

245

заливались в кювету, и определялось показание прибора. Результат определения содержания нефтепродуктов в почве Xизм (мг/кг) рассчитывался по формуле

где Сизм – показания прибора, мг/дм3; М – масса навески образца для анализа, кг; V – суммарный объем экстракта, дм3; V1 – объем экстракта, взятый для разбавления, дм3; V2 – объем экстракта, полученный после разбавления, дм3; Vал – объем аликвоты экстракта, введенной в хроматографическую колонку, дм3; Vэлюат – объем элюата, полученного после пропускания экстракта через колонку, дм3.

Сущность метода определения влажности заключалась в высушивании пробы почвы до постоянной массы при температуре 105 ± 5 °С и определении разницы в массе почвы до и после высушивания. Массовое отношение влаги в почве (W) в процентах вычислялось по формуле

где m1 – масса почвы со стаканчиком и крышкой до высушивания, г; m0 – масса почвы со стаканчиком и крышкой после высушивания, г; m – масса пустого стаканчика с крышкой, г.

Метод определения сухого остатка основан на весовом определении суммы водорастворимых веществ после выпаривания пробы вытяжки на водяной бане. Общая сумма водорастворимых веществ (сухой остаток) рассчитывалась по формуле

где а – вес стакана с сухим остатком, г; b – вес стакана, г; c – навеска почвы, соответствующая объему вытяжки, взятому для выпаривания, г.

При приготовлении суспензии были взяты объемные части почвы.

246

Для определения хлорид-ионов к анализируемому раствору приливались 0,5 см3 раствора хромовокислого калия, и полученный раствор титровался раствором азотнокислого серебра до появления неисчезающей красновато-бурой окраски. Концентрация хлорид-ионов (Х), мг-экв/дм3, вычислялась по формуле

где V – объем 0,01 раствора азотнокислого серебра, израсходованного на титрование, см3; М – молярность раствора азотнокислого серебра; K – коэффициент пересчета на 1 дм3 воды.

Сущность метода определения ионов кальция и магния заключалась в последовательном комплексонометрическом титровании в одной пробе ионов кальция при рН 12,5–13 и ионов магния при рН около 10 с использованием в качестве металлоиндикатора хрома кислотного темно-синего. Количество эквивалентов кальция или магния в анализируемой почве вычислялось по формуле

где V – объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование кальция или магния, см3; V1 – объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование кальция или магния в холостой пробе, см3; c – концентрация раствора трилона Б, ммоль/см3; 500 – коэффициент пересчета на 100 г почвы; V2 – объем пробы анализируемой вытяжки, см3.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях в контейнерах емкостью 1,5 л, высотой слоя – 20 см. В ходе эксперимента на протяжении 90 суток поддерживались постоянные условия: температура воздуха 20 ± 2 °С; рН среды 6,0–7,0; освещение – естественное; влажность субстрата – 65–70 %.

Вкачестве бактериального препарата использовался «Биор-АВ»,

воснове которого штаммы Pseudomonas fluorescens и Pseudomonas aeruginosa, иммобилизованные на твердом носителе. В качестве носителя был использован отход бурого угля [2, 3]. По инструкции препарат разводят 1:100 водой, не содержащей хлор. Разведенному бактериальному препарату дают настояться в течение 2 часов, для того чтобы нефтеокисляющие микроорганизмы освободили поверхность носителя.

247

В качестве контрольных образцов использовали субстрат на основе НЗП и опила в соотношении 2,5:1. Для определения оптимальной дозы внесения бактериальный препарат был взят в соотношениях 0,1; 0,25; 0,5; 5; 10 г/кг НЗП, что на рисунке соответствует № 2, 3, 4, 5, 6.

Рис. Эффективность очистки нефтезагрязненной почвы от нефти и нефтепродуктов через 6 недель эксперимента

Полученные данные свидетельствуют о том, что увеличение дозы бактериального препарата не увеличивает эффективность очистки. Эффективная доза внесения биопрепарата составила 0,25 г/кг.

На основании результатов экспериментальных лабораторных исследований по оценке эффективности технологии биоремедиации нефтезагрязненных грунтов с помощью бактериального препарата «Биор-АВ»:

1)определены физико-химические характеристики исследуемой нефтезагрязненной почвы; содержание нефтепродуктов в исследуемой НЗП составляет 38,4 ± 9,6 г/кг, pH – 6,8–7,2;

2)установлены эффективность очистки почвы от нефтепродуктов (48,2 %) и доза внесения бактериального препарата «Биор-АВ» – 0,25 г/кг.

Результаты исследований могут быть использованы при разработке рекомендаций для проведения восстановительных работ на технологических площадках или непосредственно на загрязненных территориях в результате разливов нефти и нефтепродуктов.

248

Список литературы

1.Кесельман Г.С., Махмудбеков Э.А. Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа. – М.: Недра, 1981. – 256 с.

2.Способ биологической ремедиации нефтезагрязненных почв:

пат. РФ № 2290270.

3.Способ рекультивации токсичных земель, нарушенных при добыче угля: пат. РФ № 2181933.

Об авторах

Морозова Татьяна Николаевна – студентка кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский по-

литехнический университет, e-mail: morozova.pstu@yandex.ru.

Белик Екатерина Сергеевна – кандидат технических наук,

доцент кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: zhdanova-08@mail.ru.

Рудакова Лариса Васильевна – доктор технических наук,

профессор, заведующая кафедрой охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: larisa@eco.pstu.ac.ru.

249

УДК 504.4.054

Г.Р. Мухаметова, А.М. Кострюкова

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ РУДНИКА «УЗЕЛЬГИНСКИЙ» ОАО «УЧАЛИНСКИЙ ГОК» НА СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД РЕКИ УЗЕЛЬГИ

Представлена оценка воздействия на состояние воды реки Узельги деятельности Узельгинского рудника ОАО «Учалинский ГОК». Анализ существующего положения и исследования качества воды реки показали чрезвычайно высокую степень загрязнения воды.

Ключевые слова: качество воды, индекс загрязнения воды, удельный комбинаторный индекс загрязненности воды.

G.R. Mukhametova, A.M. Kostryukova

IMPACT STUDY MINE “UZELGINSKIY” OF “UCHALINSKIY GOK” ON THE NATURAL WATERS OF THE RIVER UZELGA

In this paper we present an assessment of impacts on the water of the river. Uzelga activities Uzelginskogo Mine LLC “Uchalinsky mine”. An analysis of the current situation and study the water quality of the river showed extremely dirty degree of water pollution.

Keywords: water quality, water pollution index, specific combinatorial index of water pollution.

Рудник «Узельгинский», являющийся крупным цехом ОАО «Учалинский ГОК», расположен в бассейне реки Узельги, в 5 км от поселка Межозерный Верхнеуральского района Челябинской области. Данный рудник отрабатывает подземным способом 3 месторождения медно-цинковых колчеданных руд: Узельгинское, Талганское и Молодежное.

Основным водотоком в районе месторождения является река Узельга, которая берет свое начало на широте северного берега озера Гнилого, впадает в реку Урляды в 22 км от устья.

250