Существующие методы ликвидации загрязнения нефтепродуктами часто не отвечают требованиям экологической безопасности из-за угрозы вторичного загрязнения. Чаще эта проблема возникает в районах нефтедобычи, расположенных в субарктическом и арктическом климате. Экосистемы в этих регионах уязвимые, с минимальным потенциалом восстановления. Из-за низких температур и ледяного покрова процессы биодеградации нефти проходят медленно. Гуминовые вещества активно вступают во взаимодействие с нефтяными углеводородами, и действуют как природные детоксиканты. Гуматы способные снижать экологическую нагрузку нефтяного загрязнения на окружающую среду.
Гуминовые вещества представляют собой высокомолекулярные склонные к ассоциации полидисперсные, полифункциональные природные лиганды. Макролигандные свойства гуматы проявляют в силу специфики строения, обусловленной наличием гидрофобного ароматического каркаса и богатой функциональными группами углеводно-пептидной периферии. Такое строение позволяет гуминовым веществам связывать нефтяные углеводороды и снижать их токсичность. Наряду со связывающими свойствами, гуминовые вещества проявляют поверхностно-активные свойства. Гуматы - природные детоксиканты, поэтому их использование для рекультивации водных и почвенных сред не приведёт к вторичному загрязнению.
Обработка загрязненных нефтепродуктами почв гуматами обеспечивает эффективную сорбцию углеводородов и активизацию микробиологических процессов, в результате чего происходит ускоренная деструкция нефтепродуктов и очистка почвы.
При этом улучшаются агрохимические свойства почвы и плодородие. Под воздействием гуматов улучшается и водоудерживающая способность почвы, а содержание доступного для растений фосфора повышается в два раза. Это показывает, что под действием гуматов почва очищается и восстанавливает основные свойства. После внесения гуминовых кислот в почву исчезает характерный запах нефтепродуктов. Также в почве образуется характерный слой, который предотвращает движение нефтепродуктов вниз по почвенному профилю. В результате происходит поверхностная и объемная локализация очага загрязнения.
Биологическая рекультивация
Плодородие почвы во многом определяется содержанием гумуса – органической части почвы. Гумус содержит в себе до нескольких процентов гуминовых кислот, которые влияют на различные процессы в биосфере. Гуминовые кислоты – универсальный стимулятор жизнедеятельности для растений и микроорганизмов. Активизация почвенной микрофлоры ускоряет процесс гумификации и обогащает почвы гумусом. Кроме того, гуматы связывают токсиканты в почве.
В комплексе мероприятий по биологической рекультивации нефтезагрязнённых земель используется Гумат Байкал калия, в порошкообразной форме. Доза применения – 0,01% от массы одного метра кубического загрязнённой почвы. Легко встраивается в любые схемы рекультивации. Гумат Байкал снижает токсичность нефтепродуктов, стимулирует развитие микрофлоры и восстанавливает плодородие почвы. Гуминовые препараты благоприятно влияют на биодеградацию нефти как аборигенной микрофлорой, так и специализированными бактериями-нефтедеструкторами. По результатам исследований, для аборигенной микрофлоры содержание нефти снизилось на 25%, а для биопрепарата Родер на 30% по сравнению с контрольным опытом без применения гуматов. Наблюдения показали, что повышение уровня биодеградации тяжелых фракций нефти в присутствии ГВ, обусловлено солюбилизирующим действием ГВ и увеличением биодоступности тяжелых углеводородов нефти для микроорганизмов. Установлено, что гуминовые вещества действуют комплексно: стимулируют размножение почвенных микроорганизмов, и снижают токсичность нефтяных углеводородов для микроорганизмов.
Рекультивация термическим способом
Пиролизная установка для обработки бурового шлама, фото с сайта i-pec.ru
Загрязнённый грунт после обжига представляет собой инертный безжизненный субстрат. Такой грунт важно обогатить питательными веществами, органикой и микрофлорой. Если этого не сделать, то обожжённая почва на долгое время будет исключена из природного оборота. В состав такого грунта нужно добавить источник органики и гумусовых кислот, который медленно будет отдавать вещества растениям. Для таких целей подходит Гумат ГК. Содержащиеся в препарате гумусовые кислоты помогут разложить оставшиеся в почве токсиканты, и простимулируют развитие микрофлоры.
Для рекультивации обожжённого шлама формируется следующий состав смеси: 1 кг Гумата ГК + 10 кг перегноя + 20 кг торфа на 1 м3 обожжённого шлама. Гумат ГК применяется и в составе других смесей, в дозе 1 кг на 1 м3, совместно с любыми микробиологическими препаратами.
Рекультивация техногенных песчаных субстратов
Гуматы используются в составе глинистых растворов из бентопорошков и полимеров для укрепления техногенных сыпучих субстратов. Такие растворы прилипают к наклонным сыпучим поверхностям и образуют пленку. Совместно с обработкой субстратов бентонито-гуматным раствором удобно вносить семена многолетних трав, микробиологические и минеральные удобрения. Семена трав прилипают к поверхности и не разносятся ветром. Такой способ внесения позволяет снабдить семена и растения необходимыми питательными элементами, ускорить прорастание и развитие. Обработки проводятся техникой используемой в газовой промышленности для нагнетания жидких сред при цементировании скважин, например с помощью УНБ-1-160×40 или цементных агрегатов.
Техногенный ландшафт зеленеет уже через две недели после обработки бентонито-гуматными растворами с одновременным посевом трав . Через 2-3 года после посевов с бентонитовыми рецептурами происходит устойчивое задернение и укрепление техногенных поверхностей.