Активация процессов биоремедиации нефтезагрязненных наземных экосистем при помощи композиции органоминеральных мелиорантов
Об авторах
Аннотация
Данная работа посвящена оценке эффективности биоремедиации нефтезагрязненных наземных экосистем с использованием композиции органоминеральных мелиорантов. Цель исследования – установить влияние мелиорантов на снижение фитотоксичности нефтезагрязненных органогенных почв и проследить динамику снижения концентрации нефти в почве под их воздействием. Исследование направлено на разработку экологически безопасного и устойчивого метода очистки почв от нефтяного загрязнения, который минимизирует негативное воздействие на окружающую среду и способствует восстановлению плодородия почвы. В результате экспериментально обосновано оптимальное соотношение компонентов торфо-диатомитового мелиоранта (ТДМ) для активации процессов биоремедиации нефтезагрязненных почв. Наиболее эффективным для биоремедиации нефтезагрязненных почв признано следующее соотношение компонентов ТДМ: торфа 51,5-53,5 %; сапропеля 31,0-33,5 %; диатомита 15,0-15,5 % (по массе воздушно-сухого вещества). Установлена прямая зависимость эффективности деструкции нефти в нефтезагрязненных экосистемах от внесения ТДМ в рекомендованном составе. Результаты исследований подтверждают эффективность разработанного ТДМ.
Область исследования:
Геотехнология и инженерная геология
Ключевые слова:
нефтезагрязненные наземные экосистемы
нефть
торфо-диатомитовый мелиорант
композиция
фитотоксичность
окислительно-восстановительный потенциал
нефтедеструкция
Финансирование:
Статья подготовлена в рамках Государственного задания № 075-00410-25-00 ПР. Тема 2 (2025-2027). Геоинформационное обеспечение системной оценки стратегий природосбережения при освоении ресурсов недр (FUWE-2025-0002), № 1022040300092-1-1.5.1.
Литература
- Усманов А.И., Антонинова Н.Ю., Усманова В.А., Горбунов А.В. Патентный обзор способов рекультивации земель, загрязненных нефтяными углеводородами // Известия Уральского государственного горного университета. 2025. Вып. 1 (77). С. 116-128. DOI: 10.21440/2307-2091-2025-1-116-128
- Щемелинина Т.Н., Анчугова Е.М. Комплексная биотехнология очистки нефтезагрязненной почвы // Поволжский экологический журнал. 2023. № 2. С. 246-256. DOI: 10.35885/1684-7318-2023-2-246-256
- Гречищева Н.Ю., Запорожская А.А., Алтанбагана Н. Оценка самоочищающейся способности нефтезагрязненных почв северных регионов // Известия высших учебных заведений. Серия «Химия и химическая технология». 2023. Т. 66. Вып. 10. С. 114-120. DOI: 10.6060/ivkkt.20236610.6770
- Быкова М.В., Пашкевич М.А. Оценка нефтезагрязненности почв производственных объектов различных почвенно-климатических зон Российской Федерации // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. Вып. 1. С. 46-59. DOI: 10.46689/2218-5194-2020-1-1-46-59
- Кошельков А.М., Майорова Л.П. Оценка загрязнения нефтепродуктами почв города Хабаровска // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 12. С. 65-71. DOI: 10.18412/1816-0395-2021-12-65-71
- Туров Ю.П., Гузняева М.Ю., Лазарев Д.А. и др. Изучение процессов сорбции и удаления углеводородов нефти из образцов почвы // Почвоведение. 2022. № 6. С. 747-758. DOI: 10.31857/S0032180X22060156
- Гайворонский В.Г., Кузина А.А., Колесников С.И. и др. Способ определения экологически безопасного остаточ-ного содержания нефти и нефтепродуктов в почвах // Гигиена и санитария. 2023. Т. 102. № 9. С. 987-992. DOI: 10.47470/0016-9900-2023-102-9-987-992
- Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Назаров А.В. и др. Разработка экологических критериев для допустимого содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах Пермского края // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 9. С. 62-67. DOI: 10.18412/1816-0395-2021-9-62-67
- Трофимов С.Я., Ковалева Е.И., Аветов Н.А., Толпешта И.И. Исследования нефтезагрязненных почв и перспективные подходы к их ремедиации // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2023. Т. 78. № 4. С. 83-93. DOI: 10.55959/MSU0137-0944-17-2023-78-4-83-93
- Федоров Д.В., Серебренникова О.В., Ельчанинова Е.А., Кадычагов П.Б. Исследование состава и распределения органических соединений в нефтезагрязненных торфяных почвах территории Мамонтовского месторождения (ХМАО-Югра) // Химия твердого топлива. 2024. № 2. С. 50-61. DOI: 10.31857/S0023117724020092
- Минникова Т.В., Колесников С.И. Экологическая оценка применения биочара для ремедиации нефтезагрязненных почв при различном хозяйственном использовании // Записки Горного института. 2025. Т. 271. С. 84-94.
- Созина И.Д., Данилов А.С. Микробиологическая ремедиация нефтезагрязненных почв // Записки Горного института. 2023. Т. 260. С. 297-312. DOI: 10.31897/PMI.2023.8
- Yulin Zou, Yuanyuan Hu, Sicheng Li et al. Remediation of crude oil contaminated soil through an integrated biological-chemical-biological strategy // Science of the Total Environment. 2024. Vol. 919. № 170756. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.170756
- Vasilyeva G., Mikhedova E., Zinnatshina L. et al. Use of natural sorbents for accelerated bioremediation of grey forest soil contaminated with crude oil // Science of the Total Environment. 2022. Vol. 850. № 157952. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.157952
- Popoola L.T., Yusuff A.S., Adeyi A.A., Omotara O.O. Bioaugmentation and biostimulation of crude oil contaminated soil: Process parameters influence // South African Journal of Chemical Engineering. 2022. Vol. 39. P. 12-18. DOI: 10.1016/j.sajce.2021.10.003
- Totubaeva N., Tokpaeva Z., Izakov J., Moldobaev M. Bioremediation approaches for oil contaminated soils in extremely high-mountainous conditions // Plant, Soil and Environment. 2023. Vol. 69. Iss. 4. P. 188-193. DOI: 10.17221/433/2022-PSE
- Koohkan H., Mortazavi M.S., Golchin A. et al. The effect of petroleum levels on some soil biological properties under phytoremediation and bioaugmentation // Environmental Science and Pollution Research. 2023. Vol. 30. Iss. 21. P. 60618-60637. DOI: 10.1007/s11356-023-26730-x
- Yijie Dong, Zhiyang Zheng, Lei liao et al. Natural Degradation Simulation and Phytoremediation of Oil-Contaminated Soil // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 680. № 012115. DOI: 10.1088/1755-1315/680/1/012115
- Zhenhua Zhang, Chao Hua, Ayyamperumal R. et al. The impact of specialization and large-scale operation on the application of pesticides and chemical fertilizers: A spatial panel data analysis in China // Environmental Impact Assessment Review. 2024. Vol. 106. № 107496. DOI: 10.1016/j.eiar.2024.107496
- Katiyar A., Gedam V.V. Life cycle assessment of urea production: Environmental impact comparison of two fertilizer technologies in Northern India // Science of The Total Environment. 2025. Vol. 971. № 179034. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2025.179034
- Singh S., Singh R., Singh K. et al. Smart fertilizer technologies: An environmental impact assessment for sustainable agriculture // Smart Agricultural Technology. 2024. Vol. 8. № 100504. DOI: 10.1016/j.atech.2024.100504
- Антонинова Н.Ю., Усманов А.И., Собенин А.В., Горбунов А.А. Исследование влияния торфо-диатомитового мелиоранта на формирование устойчивого травяного покрова при рекультивации нарушенных земель // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 5. С. 131-141. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_5_0_131
- Sivkov Y.V., Nikiforov A.S. Study of Oil-Contaminated Soils Phytotoxicity During Bioremediation Activities // Journal of Ecological Engineering. 2021. Vol. 22. Iss. 3. P. 67-72. DOI: 10.12911/22998993/132435
- Антонов В.А. Экспериментальное математическое моделирование в решениях научных и практических задач горного производства // Проблемы недропользования. 2022. № 2 (33). С. 92-102. DOI: 10.25635/2313-1586.2022.02.092
- Усманов А.И., Горбунов А.В. Изменение свойств техногенных грунтов в процессе рекультивации с использованием торфо-диатомитового мелиоранта // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 5-2. С. 283-294. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_283
- Łach M., Pławecka K., Marczyk J. et al. Use of diatomite from Polish fields in sustainable development as a sorbent for petroleum substances // Journal of Cleaner Production. 2023. Vol. 389. № 136100. DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.136100
- Yiqing Xu, Xianwei Zhang, Xinyu Liu, Gang Wang. Alterations of physical properties and microstructure of marine diatomite owing to variation of diatom content // Marine Georesources & Geotechnology. 2023. Vol. 41. Iss. 4. P. 376-387. DOI: 10.1080/1064119X.2022.2046664
- Красноперова С.А. Оценка эффективности сорбентов, применяемых для удаления нефти и нефтепродуктов // Управление техносферой. 2021. Т. 4. Вып. 4. С. 413-423. DOI: 10.34828/UdSU.2021.83.79.007
- Юрак В.В., Усманов А.И. Восстановление нарушенных земель в горных экосистемах // Устойчивое развитие горных территорий. 2023. Т. 15. № 4 (58). С. 901-911. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-4-901-911
- Бортникова С.Б., Артамонова В.С., Абросимова Н.А. и др. Результаты экспериментов по фиторемедиации сульфидных отходов хвостохранилищ овсом посевным (Avena sativa) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 11. С. 7-23. DOI: 10.18799/24131830/2022/11/3762
- Гусейнова М.А., Джалаллы Э.Х. Численное моделирование биоремедиационного метода очистки почв от нефтяных загрязнений // Технологии нефти и газа. 2024. № 2 (151). С. 35-39. DOI: 10.32935/1815-2600-2024-151-2-35-39
- Anekwe I.M.S., Isa Y.M. Application of biostimulation and bioventing system as bioremediation strategy for the treatment of crude oil contaminated soils // Soil and Water Research. 2024. Vol. 19. Iss. 2. P. 100-110. DOI: 10.17221/66/2023-SWR
- Zainab R., Hasnain M., Ali F. et al. Exploring the bioremediation capability of petroleum-contaminated soils for enhanced environmental sustainability and minimization of ecotoxicological concerns // Environmental Science and Pollution Research. 2023. Vol. 30. Iss. 48. P. 104933-104957. DOI: 10.1007/s11356-023-29801-1
- Манучарова Н.А., Ксенофонтова Н.А., Белов А.А. и др. Прокариотный компонент нефтезагрязненной торфяной олиготрофной почвы при разном уровне минерального питания // Почвоведение. 2021. № 1. С. 80-89. DOI: 10.31857/S0032180X2101010X
- Данилов А.С., Соснина И.Д., Сердюкова Е.А.Разработка состава и оценка эффективности биопрепарата для очистки нефтезагрязненных почв // Записки Горного института. 2026. Т. 277. С. 3-12.