Войти

Заразительный прием: бактерии очистят почву от разливов нефти

1179
1
0
Источник изображения: Фото: РИА Новости/Александр Кряжев

Ученые разработали биопрепарат, состоящий из комплекса микроорганизмов с разной "специализацией"

Бактериальное средство, созданное в России, способно эффективно очищать почву при температуре от 2°C. Его применение поможет решить проблему обширных загрязнений грунта в Западной Сибири, где ведется активная добыча нефти. При разработке препарата ученые использовали 220 штаммов природных бактерий, из числа которых были выбраны девять наиболее действенных. Средство успешно протестировано в реальных условиях и готово к практическому применению.

Искусственный отбор

По степени вредного воздействия на природу разливы нефтепродуктов стоят на втором месте (на первом — радиоактивные загрязнения). Причем, по оценкам экспертов, масштабы утечек растут — например, в Западной Сибири, где находятся основные месторождения нефти, площадь загрязнений составляет 700 тыс. га, что в 3,5 раза больше, чем пять лет назад.

Одна из главных причин сложившейся ситуации состоит в том, что для данного региона характерны сильные перепады летних температур (в пределах 4–35°C). До сих пор это исключало использование наиболее эффективных — бактериальных — средств борьбы с загрязнениями, которые успешно применяются в южных областях планеты. Кроме того, ситуацию усложняет повышенная соленость сибирских почв, которая требует особого подхода к созданию препаратов.

Западная Сибирь с высоты птичьего полета

Источник изображения: Фото: ТАСС

Остановить рост загрязнений может внедрение новой российской разработки, рассчитанной на очистку почвы в сибирских условиях.

— Чтобы ее создать, нам потребовалось изучить около 220 штаммов микроорганизмов, способных перерабатывать нефть в природной среде. Они были выделены из загрязненных участков, расположенных в разных регионах, — сообщил "Известиям" ведущий научный сотрудник Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН Андрей Филонов. — В ходе исследований выделялись "чистые" бактериальные культуры. Затем опытным путем изучались соединения. Мы выясняли, при каких условиях (температуре, солености и кислотности), а также с какой скоростью они могут справляться с нефтепродуктами.

В результате из исходных 220 штаммов были выделены девять микроорганизмов, которые решают эту задачу наиболее эффективно. Причем у каждого из них есть своя специализация на определенных видах соединений, с которыми им удается справляться лучше всего. Таким образом, комбинируя микроорганизмы, ученые рассчитывают, что каждая бактерия будет наилучшим образом выполнять свою часть работы, а "разделение труда" приведет к максимальному результату.

Как на грядке

Прежде чем приступить к очистке почвы, в которую попали продукты утечки, ученые ее изучают, чтобы выявить тип грунта, виды загрязняющих веществ и климатические особенности местности. Информация служит для подбора комбинации бактерий, которая будет работать лучше всего именно в данных условиях. Сам процесс производства препарата и его доставки не представляет сложности, поскольку все бактерии хранятся в виде сухих порошков со сроком годности два года (если хранить их при низкой температуре).

— После создания бактериальной смеси ее везут на место происшествия, смешивают с водой и равномерным слоем разбрызгивают по всей площади загрязненного участка, — рассказывает Андрей Филонов. — Если площадь небольшая, это можно сделать с помощью обычного ранцевого распылителя, который используют для опрыскивания садовых растений. Если же речь идет о более масштабной работе (например, обработке нескольких гектаров земли), здесь могут применяться специальные поливальные машины.

После обработки почвы бактериальным составом при необходимости в нее добавляют удобрения, которые содержат минеральные компоненты (фосфор и азот), способствующие более активной работе микроорганизмов. Затем землю вспахивают с помощью трактора, чтобы она лучше смешалась с активными компонентами. После этого ликвидаторам остается лишь следить за поддержанием влажности почвы, поливая ее водой при высыхании.

Фото: РИА Новости/Александр Кряжев

В процессе своей работы микроорганизмы "отъедают куски" углеводородных цепочек нефтепродуктов, постепенно укорачивая их. В конечном итоге происходит их разложение на безопасные для окружающей среды компоненты — углекислый газ и воду.

Полного очищения почвы с помощью нового препарата ученым удается добиться всего за два-три месяца.

— В настоящее время в Западной Сибири широко используется метод очистки почвы, который предполагает удаление загрязненного слоя грунта и его вывоз с места разлива нефти. Только после этого происходит его дальнейшая многоступенчатая обработка, — отметил заведующий кафедрой биологии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова профессор Алексей Степанов. — Данный способ считается наиболее эффективным, однако требует серьезных затрат и поэтому не подходит для очистки загрязнений большой площади. Технология очистки с помощью нового препарата намного проще и экономичнее за счет возможности проведения работ прямо на месте разлива — это открывает большие перспективы для его применения в будущем.

"Обучение" на месте

Помимо самого процесса разрушения нефти, бактерии способны заниматься передачей своих способностей по ее переработке микроорганизмам, которые находились в почве еще до загрязнения. По словам ученых, это возможно благодаря наличию у них дополнительных внехромосомных элементов наследственности — плазмид, которые могут передавать генетическую информацию горизонтально — от одной бактерии к другой.

— Именно из-за этой способности среди микробов распространяется устойчивость к антибиотикам, — пояснил Андрей Филонов. — Мы же обратили этот процесс на пользу экологии, поскольку с помощью плазмид наши бактерии делятся со своими соседями способностями к синтезу ферментов, расщепляющих углеводороды, — в результате процесс очистки ускоряется.

Высокую значимость использования плазмид отметили и в РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина.

— Аборигенные микроорганизмы заранее адаптированы к составу почвы и климатическим условиям места, где произошел разлив нефтепродуктов, — рассказал доцент кафедры физической и коллоидной химии Губкинского университета Андрей Новиков. — Поэтому они могут намного быстрее разрушать компоненты нефти при условии передачи им генов, способствующих разложению углеводородов. Также в числе сильных сторон работы можно назвать обеспечение высокой выживаемости бактерий, которая достигается благодаря оптимальному методу приготовления биопрепарата. Это позволяет надеяться на его высокую эффективность.

Источник изображения: Фото: TASS/DPA/Armin Weigel

Помимо почвенных загрязнений новое средство можно использовать и для очистки водоемов от нефтяной пленки, для чего пострадавший участок воды нужно изолировать с помощью боновых заграждений.

Однако кроме положительных сторон у метода есть и особенности, которые ограничивают применяемость. В частности, его можно использовать, только если концентрация нефти в почве не превышает 30%. Если же этот порог пройден, то землю необходимо смешать с чистым грунтом.

— Также применение препарата, скорее всего, будет ограничено из-за большого количества болот, которые часто встречаются в Западной Сибири, — добавил Алексей Степанов. — Болотистая среда и переувлажненные торфяные почвы характеризуются низкими концентрациями кислорода, который необходим большинству бактерий, способных разлагать нефть. Поэтому эффективность работы препаратов в данных условиях будет необходимо проверить отдельно.

Между тем новый метод очистки почвы был успешно протестирован в реальных условиях Сибири, Самарской области, Краснодарского края и Казахстана.


Александр Буланов

Права на данный материал принадлежат Известия.ru
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Проекты
Похожие новости
26.03.2018
Под боком у России появилась армия мирового уровня
01.12.2017
"Мы продемонстрировали свою огневую мощь"
11.09.2017
Оружие судного дня: какого размера "ядерный зонтик" стран мира
06.09.2016
"Армия-2016": главная площадка российской военной промышленности
06.05.2013
МиГ-31: реальность и перспективы Возобновить производство, модернизировать или создавать новый истребитель-перехватчик
18.01.2012
Год 2011-й: геополитические итоги
1 комментарий
№1
13.05.2019 09:47
Такие препараты уже давно есть и разработаны на Кировском биохемическом комбинате, в г. Кирове, прошёл испытания, во все крупнейшие нефтяные и газовые фирмы,  отправили спецпредставителю по экологии и транспорту при президенте РФ Иванову С.Б, интерес проявили только две фирмы Сургутнефтегаз и Башнефть, а до применения дело так и не дошло, так как эти биодеструкторы  работают в положительных температурах, в морозах они не работают, а тендеры проводятся в основном так, что ликвидация нефтешламов приходится на месяцы с отрицательной температурой. Хотя было предложение включить данные разработки в технологический процесс по ликвидации при положительных температурах. К стати проведённый опытный промышленный эксперимент дал прекрасные результаты, показатели ниже 4-го класса опасности. Система бюрократии угробит всё, а жаль.
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 25.06 07:05
  • 24
Sina (Китай): как Россия умудряется создавать истребители, если у нее отсталые электронные технологии?
  • 25.06 05:07
  • 31
Крым защитят новейшие истребители Су-35С
  • 25.06 04:48
  • 8
Почему буксует создание отечественного среднего транспортного самолета
  • 25.06 02:53
  • 38
"Иглы" сделают САМУМ - убийцу снайперов и БПЛА – более смертоносным
  • 25.06 01:36
  • 1
Искусственный интеллект – это и риски, и возможности
  • 25.06 00:06
  • 16
ОСК планирует в 2019 году передать ВМФ не менее 9 военных кораблей
  • 24.06 23:26
  • 5
NZZ (Швейцария): через какие очки нужно смотреть на Россию?
  • 24.06 23:01
  • 1
Перископ в крышу в БТР/MRAP для: 1) анти-РПГ на весь борт, 2) огня в круговую, 3) обзора в круговую. Чертежи.
  • 24.06 22:26
  • 6
Пролетел над авианосцем: Испания испугалась маневра Су-24
  • 24.06 22:20
  • 34
Охотник на аллигаторе: в России унифицируют боевые вертолеты
  • 24.06 22:16
  • 4
"Адмирал Горшков" в Карибском море "обнажил" проблемы ВМФ России
  • 24.06 21:42
  • 6
Васильева не согласна, что школа военизируется из-за "Юнармии"
  • 24.06 21:29
  • 2
Форум "Армия-2019" за несколько дней до открытия
  • 24.06 20:59
  • 61
Шойгу заявил, что Россия должна выработать новую теорию ведения войн
  • 24.06 19:36
  • 1
"Из того, что было"