-Теоретические и практические основы сорбционной биоремедиации нефтезагрязненных почв

Одной и важнейших проблем биогеохимии является разработка эффективных и экономичных методов очистки нефтезагрязненных почв. Несмотря на очевидные преимущества, метод биоремедиации почв in situ используется весьма ограничено, что связано с риском загрязнения природных вод компонентами нефти и их метаболитами. Ранее нами был разработан оригинальный метод сорбционной биоремедиации почв, сильно загрязненных токсичными химикатами, который основан на проведении очистки параллельно с внесением гранулированного активированного угля (ГАУ). Он локализует поллютанты в очищаемом слое и существенно повышает эффективность очистки за счет снижения токсичности почв для микроорганизмов-деструкторов и растений вследствие обратимой сорбции деградабельных поллютантов и прочного связывания высокостойких соединений. Существуют предварительные данные, указывающие на возможность адаптации этого метода и для нефтезагрязненных почв. Известны попытки других авторов использования более дешевых сорбентов и мелиорантов, однако механизмы их действия не всегда понятны, а выбор сорбентов часто осуществляется эмпирически. Целью данного исследования является изучение основных механизмов действия типичных сорбентов и мелиорантов минеральной (каолинит, диатомит, вермикулит, цеолит), органической (торф, компост, растительные остатки) и углеродистой (ГАУ, биочар) природы на свойства почв, сильно загрязненных нефтяными углеводородами (на примере 3-х типичных почв центрального региона России, загрязненных нефтью и нефтепродуктами: дизельное топливо и отработанное моторное масло). На первом этапе будут завершены и обобщены результаты уникального многолетнего микрополевого эксперимента 2008-2015 гг. по изучению влияния ГАУ и биопрепаратов на скорость биоремедиации нефтезагрязненных почв. Будут изучены механизмы влияния ГАУ на структуру почв, их водно-физические свойства, гидрофобность, водопроницаемость, дифференциальный размер пор, а также подвижность загрязнителей в почве и доступность микроорганизмам и растениям. На следующем этапе будут завершены аналогичные модельные и микрополевые эксперименты с более дешевыми и доступными сорбентами и авторским биопрепаратом «МикроБак», обобщены и систематизированы собственные и литературные данные, а также дано экономическое обоснование преимуществ данного метода по сравнению с традиционными методами рекультивации нефтезагрязненных территорий. Будут использованы как общепринятые, так и оригинальные методики физического, химического и биологического анализа почв для контроля за скоростью и полнотой процесса очистки и идентификации метаболитов. На заключительном этапе метод будет апробирован на участке вблизи заброшенной АЗС, сильно загрязненном отработанным моторным маслом и жидким углеводородным топливом. Результаты исследований лягут в основу технологии сорбционной биоремедиации нефтезагрязненных почв, которая позволит в экстренных случаях минимизировать миграцию поллютантов, а при поверхностном загрязнении очищать почву непосредственно на участке с использованием оптимальных для данных условий форм и доз сорбентов и мелиорантов.