Введение, Методы очистки активизацией микрофлоры - Биологические методы очистки грунтов
Методы биодеградации загрязнителей основаны на деструкции токсичных загрязняющих веществ различными видами микроорганизмов. Эффект достигается либо за счет активизации аборигенной микрофлоры, либо за счет внесения в грунт определенных культур микроорганизмов, а также всевозможных комплексных препаратов.
Методы очистки активизацией микрофлоры
Данные методы очистки основаны на активизации существующей (аборигенной) в почве или породе микрофлоры. В результате этого микроорганизмы начинают активно поглощать загрязнитель и вызывать его деструкцию. биодеградация загрязнитель токсичный микрофлора
Методы активизации аборигенной микрофлоры направлены на создание оптимальной среды для развития определенных групп микроорганизмов, разлагающих загрязнитель. Эти методы могут быть использованы везде, где естественный микробиоценоз сохранил жизнеспособность и достаточное видовое разнообразие. Очистка за счет активизации микрофлоры является медленным, но очень эффективным процессом. Наиболее часто эти методы очистки применяются для ликвидации нефтяных и углеводородных загрязнений.
К простейшим способам активизации микрофлоры относятся механические. Рыхление, частые вспашки, дискование, распашка загрязненных нефтью земель являются благоприятными факторами, стимулирующими процессы биодеградации нефти в почве, при этом также улетучиваются легкие фракции нефти.
Существует также метод смешивания загрязненной почвы с чистой, после чего в ней не только активизируется микрофлора, но и сама почва становится пригодной для выращивания растений, которые впоследствии используются в качестве субстрата, в свою очередь ускоряя биодеградацию.
При очистке от нефтепродуктов почвы или горных пород путем стимулирования природной микрофлоры необходимо осуществить активизацию природного микробного почвенного комплекса и особенно тех групп микроогранизмов, которые окисляют углеводороды, что ведет к активному потреблению углеводородов нефти.
Например, при использовании такой технологии для переработки 10 000 т почвы, удаленной с территории вблизи нефтеперерабатывающего завода (г. Роттердам, Нидерланды), за 75 дней обработки концентрация нефтепродуктов в почве снизилась до нормативного уровня.
Процесс очистки загрязненных материалов на оборудованных площадках является относительно дешевым методом, однако данный вариант очистки не обеспечивает оптимальных условий для жизнедеятельности микроорганизмов, что ведет к существенному увеличению сроков обработки материалов.
Часто активизация биодеградации осуществляется за счет поддержания оптимальной температуры. Так, загрязненную почву зимой для повышения температуры покрывают черной полиэтиленовой пленкой, летом такую же пленку, только прозрачную, используют для снижения испарения с поверхности.
В настоящее время появились методы электрокинетической активизации биодеградации. За счет электрического тока обеспечивается миграция микроорганизмов, имеющих собственный заряд по загрязненной зоне, что гарантирует более быструю и равномерную очистку грунта.
Механизм активизации биодеградации с помощью ультразвука состоит в разбивке крупных почвенных агрегатов, которые особенно часто образуются при нефтяном загрязнении, что, в свою очередь, увеличивает доступность загрязнителя для микроорганизмов.
Другим широко распространенным способом биоактивизации является улучшение условий аэрации почвы, породы или воды за счет добавок воздуха. Самой простой мерой в данном случае является продувка воздухом под различным давлением почв, пород и подземных вод.
Она применяется при загрязнении летучими углеводородами, дизельным топливом и им подобными загрязнителями. Продувка воздухом поверхностных водоемов с целью активизации биодеградации фосфора описана П. Ревеллем в 1995 г.
Аналогичным, по сути, является метод активизации биодеградации дизельного топлива с помощью введения инъекций воздуха в анаэробные пространства, эффективность метода для различных углеводородов от 45 до 94%.
Иногда в местах скопления углеводородокисляющих микроорганизмов создается разрежение воздуха для обеспечения миграции к ним легких углеводородов, бензина; эффективность очистки достигает 100%.
Часто методы продувки воздухом сочетаются с введением питательных веществ. Для удаления из массивов летучих углеводородов через горизонтальные скважины вместе с воздухом подается газообразная питательная смесь. Другим вариантом этого метода является разбрызгивание микрочастиц питательного раствора. Активизация углеводородокисляющих микроорганизмов за счет закачки в грунты химически активных пен имеет высокую эффективность благодаря своему комплексному воздействию: улучшению условий дыхания, оптимизации баланса питательных веществ, а также увеличению подвижности и доступности неводорастворимых органических загрязнений.
Идеальными для биодеструкции являются нейтральные почвы. В кислых почвах для нейтрализации широко применяют известь. В нефтезагрязненных почвах известь дополнительно нейтрализует продукты разложения нефти и снижает подвижность токсичных веществ, ускоряет разложение метаново-нафтеновых структур. Наиболее эффективно для ускорения биодеградации нефти в почве внесение смеси извести и карбонатной сажи (туфа). Для нейтрализации щелочных почв используют гипс. Методы нейтрализации для активизации биодеградации применяются и для очистки поверхностных вод, в частности от фосфора.
Активизация биодеградации в нефтезагрязненных почвах и грунтовых водах достигается за счет внесения минеральных удобрений. Однако необходимо отметить, что реакция микроорганизмов сильно варьирует в зависимости как от конкретного загрязнителя, так и от свойств добавки. Существует опыт закачки в загрязненный нефтью грунт сточных вод, обогащенных нитратами (до 0,5 г/л), для активизации биодеградации. При этом концентрация алифатических соединений снизилась с 1,5 до 0,5 мг/л, ароматических - с 5,0 до 0,5 мг/л.
При внесении азота в дозе 600 кг/га степень деградации нефтяных углеводородов в целинных почвах возрастала в среднем на 45%. Мочевина и покрытая серой мочевина ускоряют биодеградацию нефти с 14,8 до 58,6% за 21 сутки, что применяется на железнодорожных магистралях и на дренированных песчаных почвах.
В серых лесных почвах наиболее эффективно ускоряет биодеградацию комплекс азотных, фосфорных, калийных удобрений и перегноя. Добавки в воду азота, кислорода и метана применяются также для активизации микрофлоры с целью очистки от хлорсодержащих растворителей.
ЗАО "Спецбиотех" разработана эффективная технология детоксикации почв, загрязненных хлорорганическими соединениями, в том числе ПХДФ и ПХДД, основанная на использовании уникального по своим свойствам, функциям и областям применения активированного гуминового концентрата, способствующего в том числе активизации аборигенной микрофауны. Технология была опробована в 1995-1996 гг. в г. Серпухове Московской области на территории, прилегающей к заводу конденсаторов и загрязненной ПХДФ.
После обработки этим препаратом почвы, содержащей в среднем 98 мг/кг ПХДФ, концентрация ПХДФ снизилась до 1 мг/кг через 60 дней в течение одного вегетационного периода. Во второй вегетационный период содержание ПХДФ составляло менее 0,01 мг/кг. Очистка почвы от ПХДФ сопровождалась увеличением влагоемкости почвы (на 12%), содержания почвенных микроорганизмов (с 104 до 107 КОЕ/г), заметным приростом почвенной фауны (например, дождевых червей), улучшением структуры почвы.
Одним из методов, обеспечивающих диспергацию нефти и вследствие этого улучшающих ее контакт с микроорганизмами, является внесение ПАВ. Моющие вещества вымывают мазут из почвы вместе с водой и влияют на активность микроорганизмов, повышение концентрации ПАВ до 5% вызывает угнетение микрофлоры. Эмульгатор нефти ЭПН-5 стимулировал численность спорообразующих грибов и бактерий при дозе 20--40%, при этом увеличение дозы до 60-100% приводило к их угнетению. С целью активизации биодеградации нефти в почве применяются также ПАВ-С1, неонол АФ-14, ПАВ ОП-10, полиакрилонитрил. Хлористый калий улучшает экстракцию нефти из почвенных агрегатов в раствор. Сочетание применения ПАВ с внесением минеральных удобрений, особенно аммонийных форм азота и фосфора, ускоряет биодеградацию нефти.
При поверхностном нефтяном загрязнении можно использовать препарат "Файерзайн", содержащий ферменты, активизирующие микрофлору. Мощность слоя обработки без выемки грунта 30-40 см, срок очистки около 4 недель. Препарат вносится с помощью брандспойта из машины, желательна также обработка грунта рыхлением. Используют "Файерзайн" и для очистки вод и донных осадков.
Активное влияние на биодеградацию нефти в почвах оказывают сточные воды ферм, однако в каждом конкретном случае должно быть дано экологическое обоснование. Ускоряют биодеградацию нефти целлюлозосодержащие отходы - солома, опилки. Эффективным является внесение опилок со стимуляторами разложения нефти.
Похожие статьи
-
Задача очистки вредных сбросов не менее, а даже более сложна и масштабна, чем очистка промышленных выбросов. В отличие от рассеивания выбросов в...
-
Механическая очистка сточных вод применяется в основном как предварительная очистка. Механический метод заключен в их фильтрации и отстаивании. Основана...
-
20-е столетие характеризовалось интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн....
-
Биологическая очистка воды, Сооружения и аппараты биологической очистки - Очистка сточных вод
Биологическая Очистка - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического...
-
Основные методы очистки сточных вод - Рациональное использование водных ресурсов
Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физико-химические, биологические. В...
-
Защита водоемов от загрязнений сточными водами, Методы очистки сточных вод - Охрана водных ресурсов
Степень очистки и условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируют специальные "Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами"....
-
Очистка сточных вод методом флотации - Методы очистки воды
Под флотацией (от французского flotter -- плавать) понимают расщепление твердых микрочастиц с разной смачиваемостью. Это несмачиваемые водой...
-
Охрана и очистка морей и океанов, Методы устранения последствий загрязнения - Охрана водных ресурсов
Охрана морей и океанов должна проводиться не только физически, проводя различные исследования по очищению воды и внедрения новых методов и способов...
-
20-е столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн. человек....
-
В связи с тем, что обувная фабрика № 1 потребляет большое количество воды на технологические нужды и является источником загрязнения водоемов, проблема...
-
Очистка воды с помощью коагуляции - Методы очистки воды
Коагуляцией называют процесс, при котором мелкодисперсные частицы находящиеся в растворе укрупняются до видимых размеров. В итоге образуются хлопья...
-
Методы очистки сточных вод - Биологическая очистка сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Попадая в окружающую среду, ископаемые углеводороды, в частности нефть и продукты ее переработки, не только губят флору и фауну, но и наносят прямой вред...
-
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод...
-
Механическая очистка газов включает сухие и мокрые методы. К сухим методам относятся: 1) гравитационное осаждение; 2) инерционное и центробежное...
-
Биосорбция - это способ, совмещающий процессы адсорбции и биохимического окисления, который широко используют для интенсификации процесса биологической...
-
Методы очистки воды - Способы очистки питьевой воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые сбросы были...
-
Методы очистки подземных вод от нитратов и нитритов
Введение Анализ эффективности работы водоочистных станций населенных пунктов Казахстана показал невозможность получения ими нормативного качества...
-
Вакуумная флотация, Напорная флотация, Импеллерная флотация - Очистка сточных вод методами флотации
Вакуумная флотация основана на понижении давления ниже атмосферного в камере флотатора. При этом происходит выделение воздуха, растворенного в воде. При...
-
Основные методы очистки сточных вод - Проблемы загрязнения водоснабжения
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод...
-
Введение - Сточные воды и основные методы их очистки
Общее количество воды на земле оценивается в 14000 млн. км3. Однако стационарные запасы пресных вод, пригодных для использования составляют всего 0,3 %...
-
Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами - Загрязнение почвы и акваторий
При ежегодной мировой добыче нефти 2 млрд. 500 млн. т. в год теряется около 50 млн. т., или примерно 2%. Земли и воды загрязняются при добыче нефти,...
-
Так как в красильном цеху наблюдается превышение норматива сброса загрязняющих веществ (Прямой черный З, Розовый О, Активный черный С, Хромовый черный О,...
-
Состав сточных вод и основные методы их очистки - Сточные воды и основные методы их очистки
Водоотводящие системы и сооружения - это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и...
-
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ - Методы очистки воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые сбросы были...
-
Методы очистки газов - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Адсорбционные методы очистки газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми...
-
Методы очистки сточных вод - Охрана производственных сточных вод, методы их очистки
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Заключение - Охрана производственных сточных вод, методы их очистки
Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем,...
-
Заключение - Биологическая очистка сточных вод
Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем,...
-
Виды флотации, Флотореагенты - Очистка сточных вод методами флотации
Пенная -- при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определенных минералов собираются на поверхности раздела фаз...
-
Для оценки воздействия любого объекта на окружающую среду большое значение имеет сбор первичной информации. Только опираясь на эту информацию, можно...
-
Физико-химические методы очистки сточных вод - Экология нефтегазодобывающих комплексов
К ним относятся методы флотации, коагуляции. Физико-химические методы позволяют интенсифицировать отделение взвешенных частиц минеральных и органических...
-
Биологический метод - Рациональное использование водных ресурсов
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и...
-
Водоотводящие системы и сооружения - это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и...
-
Очистка сточных вод методами флотации - Техника защиты водных ресурсов и атмосферного воздуха
Очистка сточных вод методами флотации: флотация пузырьками, образующимися путем механического дробления воздуха (механическими турбинами-импеллерами,...
-
Механические методы очистки воды - Методы очистки воды
Промышленные и бытовые сточные воды содержат взвешенные частицы растворимых и нерастворимых веществ. Взвешенные примеси (твердые и жидкие) образуют с...
-
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в...
-
Введение - Охрана производственных сточных вод, методы их очистки
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в...
-
Введение - Биологическая очистка сточных вод
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в...
-
Аэротенки - Очистка сточных вод
Для полной биологической очистке сточных вод малых населенных пунктов применяются: аэрационные установки, работающие по методу полного окисления...
Введение, Методы очистки активизацией микрофлоры - Биологические методы очистки грунтов