Содержание
-
Загрязнители окружающей среды
-
ДДТ
-
16 приоритетных полиароматических углеводородов
-
Основные функции и свойства почв
Почва – место депонирования и хранения биологически важных элементов и веществ, специфического органического вещества – гумуса, обеспечивающего длительное плодородие возделываемых полей и пастбищ. Наряду с этим в почве аккумулируются различные загрязнения, которые инактивируются с помощью почвенных микробоценозов либо избирательно поступают в воздушный бассейн, в грунтовые воды и т.п. Аккумулируя тяжелые металлы и радионуклиды, почва выполняет также мощную барьерную функцию на пути их миграции в биогеоценозах. В почвах загрязняющие компоненты находятся гораздо дольше, чем в других природных средах.
-
ПОЧВЕННЫЕ МИКРОБНЫЕ ЦЕНОЗЫ
-
-
-
ПДК загрязняющих веществ в почве
-
Эпидемиологическая оценка почв
-
Санитарные критерии загрязненности почв
-
Почва как среда обитания микробов
Особое место среди природных сред обитания микроорганизмов занимает почва.
-
Загрязнение токсичными и супертоксичными ксенобиотиками
-
Полициклические ароматические углеводород
-
14 14 14 Cтепень загрязненности почв 3,4-бенз(а)пиреном в Санкт-Петербурге Загрязнение 3,4-бенз(а)пиреном почв различного хозяйственного использования Степень загрязнения 3,4-бенз(а)пиреном почв Санкт-Петербурга [Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2007 году / под редакцией Д.А. Голубева, Н.Д. Сорокина. – СПб, 2008. – 472 с.]
-
Загрязнение почв пестицидами
В зависимости от назначения различают: Гербициды Инсектициды Фунгициды Альгициды Дефолианты десиканты
-
Загрязнение фенолами и хлорорганическими соединениями (ХОС)
СОЗ воздействующие на среду обитания на чрезвычайно низком уровне) Специфические признаки: Биоконцентрирование (биоаккумуляция) Глобальная распространенность Токсичность в малых дозах 12 соединений, на которых необходимо обратить внимание –грязная дюжина: ПХБ, ПХДД,ПХДФ, алдрин, диэлдрин, ДДТ, эндрин, хлордан, ГХБ, мирекс, токсафен, гептахлор. Самые распространенные ПХБ
-
ПХБ
-
-
ДИОКСИНЫ и ДИБЕНЗОФУРАНЫ
Сжигание ПХБ приводит к образованию диоксинов и дибензофуранов –веществ-супертоксикантов- клеточных ядов с высоким биологическим кумулятивным действием Наиболее безопасным и перспективным способом разрушения ХОС в природных и техногенных средах является биоремедиация, в процессе которой происходит полная дегалогенирующее расщепление алифатической и ароматической составляющей этих соединений
-
2,3,7,8 тетрахлордибензо-п-диоксин2,3,4,7,8 -пентахлордибензофуран
-
Гигиенические регламенты для ПХДД/ПХДФ В.Н.Майстренко, Н.А.Клюев Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. М.: Бином, 2004, с.84.
-
Поверхностно активные вещества в окружающей среде
Попадают с промышленными и сточными водами Характеризуются как умеренно стабильные соединения, биоразлагаемые, как в очистных сооружениях, так и в почве, время полураспада в почве -180 дней, в воде 1-7 суток. Самые токсичные алкилбензолсульфонаты Биоразлагаемые ПАВ.
-
Загрязнение металлами и радионуклидами
Приоритетные металлы-загрязнители:Hg,Pb,Zn,Mn,Cu,Mo,Cr,Ni,Co,Sn,Cd Источники загрязнения:рудные регионы, промстоки,газы, транспорт
-
Опасность тяжелых металлов обусловлена их способности к биоаккумуляции и концентрированию при движении по трофической цепи.Тяжелые металлы нельзя разрушить или преобразовать в ходе химических процессов.Металлы прочно связываются с белками и другими компанентами клеточных структурВ тканях рыб накапливается кадмий.Устрицы накапливают свинец, ртуть, медь, цинк,кобальт.В почвах концентрируются в гумусе, подавляя активность почвенного биоценоза.В больших дозах проявляют канцерогенную активность
-
Радионуклиды
Специфика действия обусловлена радиоизлучением, по химическим свойствам не отличаются от нерадиоактивных элементов, легко проникают в живые организмы, встраиваются в пищевые цепи и концентрируются. Проблема загрязнения радиоактивными барием и стронцием, которые близки по свойствам к биогенным элементам кальцию и калию.
-
СОСТАВ и АКТИВНОСТЬ ВОДЫ и ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОДОЕМОВ (по Корсаков, Ерофеева, 1996) 4
-
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОДОЕМЫ и ОЗЕРА ВУРСа
-
Нефть и нефтепродукты-массовый загрязнитель окружающей среды.
Состав нефти и нефтепродуктов. Сложная смесь углеводородов различного строения и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновх веществ, содержание их в нефте варьируется в зависимости от месторождения, пластов и залежей. Бывают легкие, средние и тяжелые нефти в зависимости от компонентного состава. Выделяют:метановые углеводороды циклические (нафтены) 30-35% ароматические 5-55% смолы и асфальтены
-
Бензины С3-С12 Авиа Автомобильный КеросинС12-С16 Дизельные и котельные топливаС16-С20 Мазуты, высшие углеводород, смолисто-асфальтеновые компоненты Растворители Масла СОЖ Гудроны (кисле гудроны) Нефтяне битумы асфальтен Особенности воздействия на почвы нефти и ее компонентов. Техногенное
-
Нефтяное загрязнение влияют на физические, физико-химические, биологические свойства почвы. Нефть, попадая в почву, существенным образом изменяет ее физические характеристики, т.к. обладает ярко выраженными гидрофобными свойствами, и адсорбируясь на почвенных частицах передает им эти свойства. Нарушения водного и воздушного режимов приводят к развитию анаэробных процессов в почве, что нарушает их плодородие. Воды, сопутствующие нефти, содержат высокие концентрации солей натрия, они накапливаются в почве, достигая токсичных для растений концентраций. Вытеснение ионами натрия катионов, которые определяют почвенную кислотность, вызывает заметное подщелачивание дерново-подзолистых почв.
-
Так, величина рН верхних горизонтов этих почв может подниматься от 5.0 до 8.3. Изменение окислительно-восстановительных условий при нефтезагрязнении приводит к возникновению существенных аномалий в содержании ряда микроэлементов (снижение содержания подвижного фосфора и калия в 1.5-3 раза, увеличения содержания марганца). Из-за снижения содержания элементов минерального питания наблюдается ухудшение агрохимических свойств почв, загрязненных нефтепродуктами Термическая и фотохимическая трансформация нефтеуглеводородов.
-
Биодеградация нефтяных углеводородов
Спектр микроорганизмов, способных к деструкции нефтяных углеводородов включает в себя бактерии родов Pseudomonas, Flavobacterium, Acinetobacter, Arthrobacter, Rhodococcus, дрожжи Candida, микромицеты Fusarium, Mucor, Trichoderma, Rhisopus, Penicillium.
-
Пути биодеградации нефтяных углеводородов
-
-
-
-
-
Ремедиацияпочв
Основные факторы, влияющие на выбор способов ремедиации почв
-
Схема подповерхностного распределения разлива легкой жидкой неводной фазы (LNAPL)
-
Схема распределения плотной жидкой неводной фазы (DNAPL) в вадозной и фреатической зонах
-
Классификация методов и технологий ремедиации
-
Классификация методов по месту обработки
-
Очистка загрязненной среды с использованием биопрепарата
-
Небиологические методы и технологии ремедиации
Методы ex situ и on site Извлечение и захоронение Фиксирование,стабилизация и отверждение Локализация загрязнения Промывка и отдувка
-
Промывка участка при загрязнении выше уровня грунтовых вод
-
Промывка участка при загрязнении ниже уровня грунтовых вод
-
Вариант технологии «сурфактант усиленной ремедиации» для очистки от органического загрязнения с плотностью выше плотности воды ( по EPA Site program case studies, 2000)
-
БИОРЕМЕДИАЦИЯ
Комплекс технологических решений, направленный на очистку и восстанов-ление свойств окружающей среды, в частности почв, грунтов, называется ремедиацией. Применение для предотвращения загрязнения окружающей среды живых организмов получило название биоремедиации. Ремедио-лечение, био-жизнь
-
Биоремедиация включает в себя комплекс научных разработок и технологий, задачей которых является использование биохимического потенциала аборигенных,адаптированных или модифицированных биологических систем, прежде всего микроорганизмов, для деградации или детоксикации поллютантов. Биоремедиация обладает большими возможностями для предотвращения загрязнения окружающей среды и для борьбы с уже имеющимся загрязнением. По сравнению с другими методами очистки окружающей среды от загрязнений, биоремедиация in situ гораздо дешевле. При рассеянном загрязнении, например пестицидами, применяемыми на огромных площадях в сельском хозяйстве, загрязнениями нефтью и продуктами ее переработки, тринитротолуолом альтернативы биоремедиации просто не имеется.
-
Процессы биоремедиации могут осуществляться природными микроорганизмами, поэтому необходимо понимать механизмы стимуляции биодеградативной активности этих микроорганизмов. Если в загрязненной почве или воде отсутствуют микроорганизмы, способ-ные к деградации загрязняющих соединений, целесооб-разна интродукция микроорганизмов-деструкторов. В случае применения для биоремедиации биопрепара-тов, речь идет о двух технологиях. Целью первой технологии является получение препа-рата живых микроорганизмов, которые будут использо-ваться при осуществлении второго технологического процесса – собственно биоремедиации.В отличии от промышленной биотехнологии, где имеется возмож-ность выдерживать все параметры технологического процесса, биоремедиация, как правило осуществляется в буквальном смысле слова в открытой системе,- в окружающей среде.
-
Самоочистка-внутренняя ремедиация -стратегия пассивной очистки in situ Преимущества и недостатки метода
-
In-situ очистка грунтовых вод и почвенного воздуха от хлорированных, ароматических и алифатических углеводородов с помощью циркуляции грунтовых вод в специально оборудованной скважине (GZB)
-
IIInternationalConference andWorkshop In-situ- очисткагрунтовойводыипочвенного воздухаотхлорированных, ароматических и алипатических углеводородов с помощью циркуляции грунтовой воды в специально оборудованной скважине(GZB)в индустриальном районег.Берлина Ирина Прцибильски, CSD AG Bern 08. 02. 2007, Москва BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite1
-
Местоположение загрязненной территории Берлин Кёпеник площадь 110.000 кв.м Бывший индустриаль- ный район AEG-Werke Kabelwerke Niles Werke Siemens BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite2
-
Застройкатерритории в веке 19 1871 - Карл Шпиндлер приобрел на берегу Шпрее территорию площадью в 510.000 кв.м 1873 - основание фабрики химической очистки одежды - самая большая фабрика в Германии на этот период 1886 - на фабрике около 2.167 рабочих и служащих BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite3
-
Территорияв1890 С 1853 на этойфабрикеприменяютновыйметодочистки(бензол) Этот методпозваляет фирме Шпиндлер расширитьпроизводство BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite4
-
Состояние застройки в 2002 2002 – снос всех ветхих, контамини- рованных построек и сооружений 2 здания занесены в списки памятников архитектуры индустриальной застройки Берлина BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite5
-
Промышленноеиспользование территории более лет 100 Многочисленные аварии Захоронения отходов на территории Потери при перекачке перхлорэтилена Потери из подземных хранилищ Около 100 тонн загрязняющих веществ BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite6
-
Растворителииихсвойства В 19 веке на фабрике использовали в качестве растворителей - бензол и толуол (ароматические углеводороды) С 30-х годов 20 столетия - перхлорэтилен (PCE) и трихлорэтилен (TCE) (хлорированные углеводороды) Все эти соединения в природе поддаются микробиологическому разложению Они обладают рядом очень негативных свойств! А именно: Они обладают большим миграционным потенциалом Эти соединения стабильны, токсичны и карциногенны BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite7
-
Геологическая ситуация BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite8
-
Главныеконтаминантывгрунтовойводе Допустимыеконцентрациизагрязняющихвеществ(BerlinerListe2005) хлорированые углеводороды PCE/TCE/DCE/VC (от 100 мг/л до 1 гр/л) хлорированыеуглеводородыбез DCE иVC - 100мкг/л DCE - 10мкг/л VC –2,5мкг/л Ароматические углеводороды (от 10 мг/л до 120 мг/л) Ароматическиеуглеводородыбез бензола–100мкг/л Бензол–5мкг/л Алифатические углеводороды (50 мг/л – 90 мг/л) Алифатическиеуглеводороды–500 мкг/л BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite9
-
BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite 10 Хлорированыеуглеводородывгрунтовойводе
-
Принцип действия циркулирующей скважины BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite11
-
Оборудование циркулирующей скважины BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite12
-
Оборудование циркулирующей скважины BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite13
-
BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Расположениеустановок для санирования грунтовых вод Seite14
-
Шлам гидроокислов железа MP 26 UP - Ze itliche r V erl auf vo n Fe und Mn im G W (mg /l) 16 14 Fe [ mg/ l] Mn [ mg/ l] 12 10 8 6 4 2 0 BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite15 Fe-undMn-Konzentration(mg/l)
-
Коррозионные явления BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite16
-
Спекание гравийной обсыпки в верхнем фильтре GZB BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite17
-
ах РазвитиеCKW- скважинах концентрацийвнаблюдательных B 7_B LCKW µg/l 14-05-1U LCKW µg/l 15-01-1U LCKW µg/l 16-05-1U LCKW µg/l 18-01-1U LCKW µg/l 19-01-1U LCKW µg/l 20-05-1U LCKW µg/l РазвитиеCKW- концентрацийвнаблюдательныхскважин 500.000 450.000 400.000 350.000 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0 BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite18 CKW [µg/l] 1.7.01 1.1.02 1.7.02 1.1.03 1.7.03 1.1.04 1.7.04 1.1.05 1.7.05 1.1.06 1.7.06 1.1.07 1.7.07 1.1.08
-
In-situ-санированиеспомощьюGZB 45 000 кг (45 тонн) – загрязняющих веществ удалены из грунтовой воды и почвенного воздуха Стоимость санирования – 4 Mio. € Продолжительность санирования лет – 7-8 BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite19
-
Отреставрированный памятник индустриальный архитектурный BEX5001/CSD_Vortrag_2006_In-situ-Sanierung/31.08.06/(IPr) Seite20
-
Биостимлирование in situ– активная биоремедиация
-
Биовентилирование- активная биоремедиация
Преимущества Недостатки Применение в России
-
Биоаугментация
Внесение экзогенного биологического материала в очищаемую почву УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ Преимущества и недостатки
-
Основные технологические этапы получения и использования биопрепаратов для очистки загрязненных сред
-
-
-
-
Биоремедиация с использованием метода промывки
-
Промывка почвы с дополнительной обработкой промывной воды на биофильтре
-
Биоконцентрирование и локализация
-
Биомобилизация и биовыщелачивание
-
Основные требования к биоремедиации
Эффективная очистка почв от загрязнителя Восстановление благоприятных экологических условий Обеспечение получения чистой сельхозпродукции Снижение риска заболеваемости населения загрязненной территории и безопасность для персоонала
-
Сравнительная характеристика биотехнологий ремедиации
Сильные стороны: 1. Экологическая безопасность биоремедиации почвы. 2. Безопасные для теплокровных животных и человека штаммы микроорганизмов. 3. Высокая эффективность биодеструкции. 4. Сохранение плодородия и биологической активности почвы. 5. Низкая трудоемкость и стоимость работ. Слабые стороны: 1. Отсутствие законопроектов по применению биоремедиации в окружающей среде. 2. Проведение работ только в летний период. 3. Необходимость организации микробиологической лаборатории.
-
Основные этапы биоремедиации
-
Санитарно – гигиенические требования включают в себя:
- Детальную экспертизу всех технических решений, - Оценку безопасности для теплокровных животных и человека используемых микроорганизмов-деструкторов, - Обоснование специальных правил техники безопасности для работающих на загрязненной территории, - Минимально-приемлемый уровень очистки почвы и сопряженных объектов окружающей среды. - Оценку риска заболеваемости населения, постоянно проживающего в районе проведения работ.
-
Эколого - токсикологические требования включают в себя:
- Оценку степени воздействия используемых биоагентов (микроорганизмов-деструкторов, растений, сорбентов и т.п.) на компоненты окружающей среды на очищаемой территории, - Оценку интегральной токсичности продуктов деструкции поллютантов, - Изучение фитотоксичности почвы до и после проведения биоремедиации, - Изучение сапрофитной почвенной микрофлоры и биологической активности почвы до и после обработки, - Прогнозирование сроков восстановления (после интродукции микроорганизмов-деструкторов) структуры и численности микробного сообщества до уровня незагрязненной почвы, - Оценку состояния наземной экосистемы по показателям скорости трансформации и эмиссии важнейших биогенных элементов (углерода, кислорода, азота и др.).
-
Критерии оценки безопасности биоремедиации
Проверка штаммов микроорганизмов -деструкторов на безвредность для теплокровных животных Оценка загрязненности почвы поллютантами до и после биоремедиации, составление карты участка Изучение миграции загрязнителя по почвенным горизонтам и коэффициентов его накопления в сельскохозяйственных растениях Оценка интегральной токсичности и фитотоксичности почвы до и после биоремедиации Изучение ферментативной активности и микробного состояния почвы после обработки биодеструкторами Оценка риска заболеваемости населения, проживающего в зоне биоремедиации
-
Проведение обучения пробоотбору на базе тренинг-центра ЕРА (г. Цинциннати,США)
Проведение обучения пробоотбору в НИЦ ТБП (г. Серпухов, Россия)
-
Оценка патогенности для теплокровных животных штаммов микроорганизмов-деструкторов Критерии оценки патогенности штаммов микроорганизмов-деструкторов: 1. Вирулентность (LD50), 2. Токсичность, 3. Токсигенность, 4. Диссиминация во внутренних органах животных.
-
Оценка риска заболеваемости населения, проживающего в зоне биоремедиации
Содержание ПХБ Точка 30–кратного снижения концентрации ПХБ Суммарное количество продукции (кг) До обработки После обработки Почва, мг/кг 12,5 0,44 Картофель, мкг/кг 3–8 0,1–0,28 26500 Свекла, мкг/кг 66–83 2,3–2,9 860 Морковь, мкг/кг 512–625 18–22 985 Зелень, мкг/кг + другое 625–875 22–31 1600 В среднем в продукции растениеводства (Travis, Arms, 1988), мкг/кг 2,5–38 0,09–1,3 Канцерогенный риск Минимальная токсичность, мг/кг 7,7 х 10–4 2,62 х 10–5 Суточная доза, мг/кг/день 0,09–0,11 0,003–0,004 Индивидуальный риск 3–4 х 10–3 1,1–1,4 х 10–4
-
Основные этапы по внедрению биоремедиациив России
Подготовка и согласование необходимой документации (ОПР, ТУ, инструкций…), Проведение токсикологических испытаний штаммов микроорганизмов на теплокровных животных по 4 показателям безопасности (в НИЦ ТБП), Депонирование штаммов микроорганизмов во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (г. Москва, НИИгенетики), Оформление патентов России на микроорганизмы и/или биотехнологию, Поиск партнеров для организации производства и/или покупателей биотехнологии.
-
Практика получения биопрепаратов-нефтедеструкторов
-
Регион в котором выделены изоляты штаммов способные деструктировать нефтепродукты
-
Катангский р-н Иркутской обл. Точки забора проб для определения наличия нефтедеструктирующей микрофлоры
Места Места естественных выходов нефти Места дислокации экспедиций Тетея Верх.Умотка Нижн.Умотка Средн.Умотка Тетея
-
Механизм биодеструкции углеводородных ксенобиотиков биопрепаратами класса «ФРИОЙЛ» в водной среде.
Микроскопическая картина фаз развития микроорганизмов входящих в состав биопрепарата «ФРИОИЛ» на нефтепродукте в водной фазе
-
Механизм биодеструкции углеводородных ксенобиотиков биопрепаратами класса «ФРИОЙЛ» в водной среде. .
-
Г- Г+
Чистые культуры микроорганизмов в процессе деструкции нефти (световая микроскопия). А-P. putida BS3701 (pBS1141, pBS1142), Б+Rhodococcus sp. S67. МК - микробные клетки, НК - нефтяная капля
-
Механизм биодеструкции углеводородных ксенобиотиков биопрепаратами класса «ФРИОЙЛ» разработанных во ФГУП Гос.НИИ особочистых биопрепаратов ФМБА
-
В соответствии с современными представлениями, механизм ассимиляции алканов включает следующие стадии: Образование макроэмульсий (1-100 мкм); Сорбция микроорганизмов на эмульгированных частицах загрязнителя. и их последующее перемещение через клеточную мембрану; Образованиемикроэмульсий (0,01-0,5 мкм) под действием ПАВ-эмульгаторов, продуцируемых клетками микроорганизмов; Окисление углеводородов в соответствующие формы осуществляться по нескольким направлениям: - окисление н-алканов монооксигеназной системой переноса электронов; - гидропероксидация н-алканов, включающая образование алкилгидроперекисей из сводобных радикалов и их восстановление в первичные и вторичные спирты; - дегидрирование алканов в соответствующие алкены; - каталитическое превращение образовавшихся жирных кислот до ацетил-КоА по механизму β-окисления.
-
Важнейшим фактором успешного окисления нефти бактериями является достаточное количество кислорода, которое требуется для преобразования нефтяных фракций, с одной стороны, в биомассу, а с другой - в СО2 и Н2О. Для окисления 1 л нефти в море расходуется 3300 г кислорода!
-
Отечественные биопрепараты применяемые для биоремедиациинефтезагрязненных территорий
В настоящее время создано около 30 комплексных биопрепаратов для очистки почв и вод от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, но каждый из них эффективно работает лишь при наличии определенного комплекса внешних условий (почвенно-климатических факторов, концентрации нефти…). Особенно остро проблема очистки почв и вод от загрязнений нефтью и нефтепродуктами стоит для северных и умеренных широт, где из-за пониженных температур естественное разрушение нефти происходит очень медленно. Все известные к настоящему времени препараты для очистки вод и почв от нефтезагрязнений по принципу действия могут быть разделены на 2 типа: Препараты, содержащие биогенные элементы и (или) эмульгирующие вещества, т.е. препараты, стимулирующие развитие и нефтеокисляющий потенциал местной микрофлоры; Препараты, содержащие селективные микроорганизмы-нефтедеструкторы (или ферментные комплексы), принимающие на себя основную роль в деструкции загрязнения, и необходимые биогенные элементы.
-
-
-
Сравнение применения методов ремедиации и биоремедиации
-
Фиторемедиация:Использование растений и водорослей для очистки и восстановления загрязненных вод, почв, грунтов
-
Основные типы фиторемедиации
-
-
-
Относительная коммерческая разработанность приемов фиторемедиации для загрязнения определенными металлами (Ранжирование: 0 – не разработано; 1 – в процессе разработки фундаментальных исследований; 2 – лабораторные исследования / лабораторные испытания; 3 – развертывание полевых испытаний; 4 – коммерциализовано)
-
Перечень элементов, включенных в базу данных PHYTOREM
-
Растения, способные аккумулировать четыре металла и более (Степени аккумуляции: A – аккумулятор; H – гипераккумулятор; P – способно осаждать металлы; T – устойчиво к металлам)
-
Фитотрансформация, фитодеградация, фитоиспарение
Способность ферментных систем растений трансформировать или деградировать органические соединения –ВТЕХ, ТНТ, Пестициды, метилтретбутиловй эфир Корни хрена-Armoracia rusticana ТНТсыть съедобная Cyperus esculentus Фасоль кустовая –Ph.vulgaris, пшеница –Triticum aestivum ТХЭ - гибридный тополь (Populus)
-
Фитоиспарение
Летучие органические вещества вделяются в атмосферу через листья в нетрансформированном состоянии Для металлов-ртуть, мышьяк, селен которые образуют летучие метелированные продукты.
-
Ризосферная биоремедиация
Органические соединения разлагаются при совместном действии микроорганизмов и растений в прикорневой зоне растений – ризосфере. 1.Удобрения 2. Луговые травы, бобовые культуры- бермудская трава(Cynodon dactylon), люцерна посевная (Medicago sativa), клевер, райграсс( Trifolium, Lolium perenne) Овсяница высокорослая (Festica arundinacea)-секретирует фенолсодержащие соединения индуцирующие микробный синтез ферментов участвующих в деградации ПАУ, ПХБ сложной ароматики
-
Фитостабилизация
Использование растений для уменьшения мобильности загрязнений в почве, их выщелачивания в грунтовые воды, распространения с воздушными потоками и движение по пищевым цепям. Устойчивые к тяжелым металлам: полевица тонкая (Agrotis tenus) овсяница красная (Festuca rubra)
-
Фитозаградительные барьеры
Сооружаются на пути миграции массы загрязнений, находящихся в верхних горизонтах почвы, или загрязненной верховодки для замедления скорости движения или изменения его направления Деревья фреатофиты-хорошо развивающиеся в условиях обводнения – гибридный и трехгранный тополь(Populus deltoides) иву (Salix), осину, ясень, oльху, березу
-
Изолирующий растительный покров
Для контроля инфильтрации атмосферных вод и изоляции мест захоронения промотходов, бытовых отходов. Требования к растениям: Обладать повышенной эвапотранспирации Отсутствие угрозы нарушения покрова Возможность использовать площадку в разных целях. Ланшафтно-восстановительные функции.
-
Ризофильтрацияи поля орашения
Использование корневых систем растений для удаления тяжелых металлов, радионуклидов, органических ксенобиотиков из загрязненных вод. Подсолнечник и горчица сарепская (Helianthus annuus, Brasica juncea)
-
Использование фиторемедиации
Стоимость очистки важнее чем продолжительность Необходимо предотвратить миграцию загрязнений При больших площадях загрязнения На заключительных стадиях ремедиационных работ Достижение рекреационных целей Главный недостаток – низкая скорость очистки
-
Камыш озерный
-
Рогоз и вейник
-
Тросник
-
-
-
-
Накопитель жидких отходов в г.Самараплощадь 3 га.Объем токсичной жидкости 70 000 м. куб.
-
-
-
-
-
-
Получены иммобилизованные формы алканотрофных и фототрофных культур выбранных для формирования очищающих консорциумов. Иммобилизованные формы: Гетеротрофные микроорганизмы: 1. Ac.oleovorum на керамзите 10кг, на стружке 10кг. 2. Rh.erytropulys на керамзите 10кг, на стружке 10кг. 3. Изолят 1 на керамзите 4. Изолят 2 на керамзите Фототрофные организмы: 5. Chlorella sp.ES-1 капроновое волокно 0.5 кг 6. Chlorella sp.ES-13 капроновое волокно 0.5 кг. 7. Scenedesmus obliquus ES-55,капроновая сетка 0,1 м2, с поверхностью 5 м2. 8. Stichococcus, капроновая сетка 0,1 м2, с поверхностью 5 м2. 9. Phormidium sp.ES-90, капроновая сетка 0.5 кв.м.
-
-
Получение биомассы водорослей устойчивых к токсичным водам
А. На верхней полке – Stichococcus. Первые две культуры на полке ниже – Chlorella. Два темных сосуда на верхней полке - СALU-1146 см. ниже фрагмент рисунка (Б) Б СALU-1146 – необработанная сетка, СALU-1146 – обработанная сетка Фото 2. Пленки водорослей на капроновой сетке по состоянию на 30.10.02.
-
Иммобилизованная на носителе биомасса зеленых водорослей для биофильтров.
-
-
-
Результаты работы пилотной установки
-
Результаты работы пилотной установки очистки токсичных вод накопителя жидких отходов на полигоне "Зубчаниновка" г.Самары.
-
Содержание цветных металлов в донных отложениях резервуаров пилотной установки(мг/кг).
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Опыт рекультивации почв после аварийного разлива нефти.
-
Вариант 1для топкихпереувлажненных болот Оконтуривание разлива канавой, Фрезерование (шагающий понтоноход с фрезой) - один раз, В это же время добавляют в очень высоких дозах: Удобрения, Раскислитель (мел), Биопрепарат, Семена злаковых растений (овес) Стоимость технологии: 4600 - 6800 долларов США за 1 га.
-
Вариант 2для топких переувлажненных болот Мелиоративные работы, Срезание верхнего слоя торфа (5-7 см) экскаватором ранней весной (по мерзлоте), Фрезерование 1-2 раза, Известкование, внесение удобрения и биопрепарата (последние процедуры могут повторяться 2-3 раза), Посев семян однолетних и многолетних злаковых растений. Стоимость технологии: 4500 - 6500 долларов США за 1 га.
-
Вариант3для свежих разливов нефти Мелиоративные работы, Сбор нефти нефтесборщиками или вакуумбочками, Отжим нефти отжимным устройством, сбор ее, Смыв нефти водой с помощью насосов, сбор ее, На следующий год : срезание верхнего (5-7 см) слоя торфа, пропитанного нефтью, передача на переработку, фрезерование торфа, известкование, внесение удобрения, семян злаковых растений. Стоимость технологии 15000 - 25000 долларов США за 1 га.
-
Исходное состояние загрязненного нефтью трудно проходимого болота, Нижневартовск, июнь 1999 год
-
Фрезерование загрязненного нефтью трудно проходимого болота, Нижневартовск, июль 1999 год
-
Варианты рекультивации фрезерование и высев семян овса; фрезерование, известкование и высев семян овса; фрезерование, известкование, внесение больших доз удобрения и высев семян овса; технология ООО «Грин» - фрезерование, известкование (4т/га), большие дозы удобрения (850-950 кг/га), высев семян овса (200-300 кг/га), биопрепарата (200-300 кг/га) (в этот раз применяли препарат Родер, но в обычной концентрации); технология МГУ - фрезерование, известкование, трехкратное применение препарата Родер 1 л/м2 с рабочей концентрацией углеводород окисляющих клеток 1*106 - 1*107 в 1 мл) с 0,2% раствором удобрений и затем высев семян овса.
-
Результаты рекультивации топкого болота, загрязненного аварийно разлитой нефтью, Нижневартовск, 1999 г
-
Биорекультивация препаратом Родер болота, загрязненного нефтью, Нижневартовск, август 1999г
-
НАЧАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО УЧАСТКА № 20, УСИНСК, 26 июня 2002 г ОБЩИЙ ВИД УЧАСТКА со стороны делянки № 9
-
Сравнительные полевые испытания технологий биорекультивации нефтяного загрязнения, 20 участок Усинск, 2002 г Контроль Агротехнические приемы без применения биопрепарата – ”Комимелиоводхозпроект” Препарат Универсал- УрО РАН Институт биологии Препарат “Петролан”- “Приборсервис” Лигносорбент + Препарат “Унирем” – “Центр рекультивации” Препарат “Родер” –МГУ, Химфак Препарат “Омуг” – “Ника” Препарат “Деконтам”- “Deconta ”, Чехия
-
-
Снижение концентрации нефтянного загрязнения на делянке № 9 (технология МГУ с применением препарата Родер), Усинск, 2002-2004 гг.
-
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ДЕЛЯНКА № 9, ЗАГРЯЗНЕННАЯ НЕФТЬЮ, ( УЧАСТОК № 20, УСИНСК), 26 июня 2002 г
Правая сторона делянки № 9, виден смещенный к краям делянки торф с нативной нефтью (крайне высокий уровень загрязнения торфа нефтью)
-
Состояние делянки № 9 (МГУ) после проведения биорекультивационных работ, сентябрь 2002 г Сентябрь 2002 г
-
Состояние делянки № 9 (МГУ) после проведения биорекультивационных работ, 15 августа 2003 г
-
Состояние делянки № 9 (МГУ) после проведения биорекультивационных работ, август 2004 г
-
Восстановление биологической активности почвы в процессе биорекультивации нефтяного загрязнения, Усинск, 2002-2004гг Углеводород окисляющие микроорганизмы
-
Аммонификаторы Восстановление биологической активности почвы в процессе биорекультивации нефтяного загрязнения, Усинск, 2002-2004
-
Восстановление биологической активности почвы в процессе биорекультивации нефтяного загрязнения, Усинск, 2002-2004 нитрификаторы
-
Восстановление биологической активности почвы в процессе биорекультивации нефтяного загрязнения, Усинск, 2002-2004гг олигонитрофилы
-
Восстановление биологической активности почвы в процессе биорекультивации, Усинск, 2002-2004 гг Дегидрогеназная активность
-
Восстановление биологической активности почвы в процессе биорекультивации, Усинск, 2002-2004гг Каталазная активность
-
Восстановление биологической активности почвы а процессе биоремедиации почвы, Усинск, 2002-2004гг Уреазная активность
-
ВЫВОДЫ Мало эффективноодно фрезерование, в том числе с известкованием и посевом семян растений Не целесообразен и не эффективенпосев семян на высоко токсичную почву с высоким уровнем углеводородного загрязнения Препараты из нефтеокисляющих микроорганизмовпоказываютсамый большой эффект по снижению УВ загрязнения в почве и ее биологическому восстановлению. Для истинного восстановления почв, загрязненных аварийно разлитой нефтью, необходимо, как минимум, 3 года.
-
ПОЖЕЛАНИЕ Обязательно включать анализы по восстановлению биологической активности почвы и биотестирование в систему оценок эффективности применяемых биотехнологий рекультивациипомимо оценки снижения уровня нефтяного загрязнения и определения площади покрытия и состояния высеянной травосмеси.
-
Загрязнение поверхностных вод различными токсикантами - один из показателей общего ухудшения состояния природной среды. Очистка воды в природе - непременное звено в цикле водооборота. Любые типы загрязнений при самоочистке воды, в конечном счете, оказываются сконцентриро-ванными в виде продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, высших растений и животных и в итоге скапливаются на дне, в детрите. Искусственные системы очистки воды основаны на использовании процесса минерализации и концентрирования загрязнителей; они имитируют природные объекты - стоячие и проточные водоемы, болота, пойменные земли.
-
Биологические риски
Очевидно, что самую серьезную опасность пред-ставляет использование для биоремедиации мик-роорганизмов, которые могут оказаться патоген-ными для человека и окружающей его среды или которые смогут обусловливать образование ток-сичных соединений, в результате неполного окис-ления загрязнителей. Большую опасность может представлять образование при биоремедиации му-тагенов и генотоксичных соединений. Весьма не-желательно чтобы биоремедиация оказывала отрицательное влияние на биоразнообразие и/или приводила бы к распространению чужеродных генов.
-
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.