Биопрепараты помогают очистить почву и восстановить ее дыхание при загрязнении нефтью

Ученые Пермского Политехнического университета исследовали, как нефтяные углеводороды влияют на дыхание загрязненных почв. Результаты работы позволят более эффективно очищать плодородные земли и сокращать негативное влияние на окружающую среду.

Деятельность человека является основным источником загрязнения окружающей среды. Особенно большой вред природе наносится в местах добычи и переработки нефтяных углеводородов. Одним из значимых объектов окружающей среды является почва, она образует биохимическую оболочку, которая является важнейшим элементом биосферы. Однако почва обладает свойством накапливать различные органические и неорганические загрязнители. Нефтяные углеводороды изменяют ее свойства и нарушают стабильность экосистемы. Дыхание почв — выделение углекислого газа, является важным показателем восстановления почвенных характеристик, что способствует разрушению загрязняющих окружающую среду веществ.

Статья с результатами исследования опубликована в сборнике «Экология родного края: проблемы и пути их решения», 2023 год. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Выделение углекислого газа представляет собой многофункциональное природное явление и служит частью круговорота углерода и кислорода. Почвенное дыхание – это важный фактор образования и биологической активности почв. В земле сконцентрировано большое количество разных живых организмов и продуктов их метаболизма. Чем интенсивней выделения углекислого газа, тем выше физиологическая активность микроорганизмов, в результате деятельности которых разрушаются загрязняющие вещества.

Ученые Пермского Политеха изучили, как меняется скорость выделения углекислого газа почвой при попадании в нее нефтяных углеводородов (масла) в разных концентрациях (10, 30, 50 и 100 г/кг) и в зависимости от длительности загрязнения. Скорость выделения углекислого газа из почвы определяли по методу, который основан на измерении количества выделяемого газа за 1 час.

— Результаты экспериментальных исследований показали, что при увеличении концентрации нефтяных углеводородов образование углекислого газа активно снижается. Мы определили зависимость интенсивности выделения газа загрязненной почвой с течением времени — через неделю и через 24 месяца, — поделилась руководитель проекта, доцент кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, кандидат технических наук Эльвира Сакаева.

В первую неделю загрязнения выделение углекислого газа сильно снижается, что обуславливается токсическим воздействием масел на микроорганизмы, загрязнитель обволакивает частицы почвы и ограничивает доступ к кислороду. После 24 месяцев дыхание загрязненной почвы, увеличилось от 3 до 19 раз. Это подтверждает интенсивное протекание окислительно-восстановительных процессов, восстановление численности микроорганизмов и их интенсивное очищение почвы.

— Нами рассмотрены процессы очищения почвы в естественных экосистемах без влияния человека. Поэтому процесс довольно длительный. Для ускорения процесса самоочищения человек может использовать различные методы — рыхление, внесение дополнительных биогенных элементов, а также использование различных биопрепаратов, содержащих углеводородокисляющие микроорганизмы. Все эти методы позволят ускорить процесс самоочищения почв, а соответственно, восстановить дыхание почв до первоначального уровня, — объясняет Эльвира Сакаева.

Полученные результаты исследования показали, что при загрязнении почв нефтяными углеводородами активное образование углекислого газа меняется. За длительное время происходит перестройка почвенной экосистемы, позволяющая снижать концентрации загрязнения и увеличивать дыхание почвы. Работа ученых является одним этапов мероприятия по устранению экологического ущерба посредством восстановления и очистки почв, загрязненных и истощенных техногенными загрязнителями.

Источник: Пермский политехнический университет