Биологи разработали метод, который позволяет очищать землю после разливов нефти в течение 1-3 сезонов. В составе полученного ими сорбента — низинный и верховой торф, гранулированный активированный уголь и осадочная горная порода диатомит.
Новинку презентовали на всероссийской научно-практической конференции «Мерзлотные почвы в антропоцене», которая прошла в Салехарде в конце августа. Как рассказали участники эксперимента, главной предпосылкой для него стала обширная сеть трубопроводов в нашей стране: более 200 тысяч километров магистральных и 350 тысяч километров промысловых. Только в 2021-м было зарегистрировано более 10 тысяч аварийных разливов нефти, из-за чего в окружающую среду попали 94 тысячи тонн углеводородов. По словам аспирантки Елизаветы Михедовой, выброс двух тонн выводит из строя примерно 1000 кубометров почвы.
В зоне риска находятся прежде всего регионы Западной Сибири: в Югре добывается 55 процентов российской нефти, на Ямале — девять процентов нефти и 90 процентов газа. Общая площадь месторождений насчитывает около 800 тысяч квадратных километров. Много торфяных и песчаных минеральных почв, кислых, с малым количеством перегноя.
Технология биоремедиации известна еще с 1990-х годов. Она строится на способности микроорганизмов поглощать и разлагать органику, используя ее в качестве источника углерода и энергии.
— Для почв, загрязненных нефтью, это наиболее привлекательный метод очистки: микроорганизмы-деструкторы, способные утилизировать углеводороды, распространены везде. Кроме того, его можно использовать прямо на месте, не выгребая грунт экскаватором и не увозя на утилизацию из тундры и тайги, — пояснила Галина Васильева, ведущий научный сотрудник Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН. — Однако, несмотря на свою экологичность и экономичность, биоремедиация используется всего в 30 процентах случаев. С чем связаны ограничения? Ее нельзя применять для сильно загрязненных почв: микроорганизмы просто погибают. Плюс довольной долгий процесс очистки и риск загрязнения грунтовых вод.
Сначала ученые доказали эффективность метода для почв центральной России — лесных, луговых и черноземных. Потом поставили перед собой задачу подобрать наилучший сорбент для песчаных глеево-подзолистых, распространенных как раз на севере Западной Сибири. Эксперимент растянулся на три года: команда проверяла разные комбинации натуральных материалов и выполняла биохимические и физико-химические тесты.
Первые испытания проходили в лаборатории, потом на полевом участке НИИ, наконец — в реальных условиях вблизи Сургута. Работу вместе с сотрудниками компании «Транснефть» начали в июне, чтобы максимально использовать теплый период. Землю «загрязнили» нефтью, внесли добавки, периодически увлажняли, перемешивали и анализировали состав. Результаты показали, что в образцах с диатомитовой мукой, углем и торфом уже через 2,5 месяца фитотоксичность (способность подавлять развитие растений) понизилась настолько, что рост травы заметно улучшился.
— Из-за снежной зимы на поле загнали технику, к сожалению, машинисты не заметили наши сосуды и случайно разрушили их. Но эксперимент продолжился в лаборатории с пробами, привезенными из Югры. Динамика в течение 18 месяцев показала: в почвах, обработанных сорбентами, резко ускоряется разложение углеводородов, фитотоксичность снижается до оптимального уровня, повышается влажность и пористость, поддерживается хороший рН, — отметила Галина Васильева.
Наиболее эффективен этот метод при уровне загрязнения грунта 12-15 процентов. Причем комплексный сорбент очищает лучше, чем в компании с биопрепаратом: в песке содержится 1000-1400 клеток на грамм микроорганизмов-деструкторов, поэтому достаточно подтолкнуть их к росту, чтобы они начали «поедать» нефтяные пятна. Главное — правильно рассчитать дозировку.
