Добыча нефти сопряжена с разрушением почвенного покрова и загрязнением природных ландшафтов, что связано с использованием большегрузной техники и неизбежным попаданием на землю нефти, нефтепродуктов и сопутствующих вредных веществ. Интенсивное использование нефтепродуктов в промышленности также вызывает экологические проблемы, связанные с загрязнением почвы и воды [4]. Загрязнение почвы и водоемов любыми типами нефтепродуктов является настоящей экологической катастрофой экосистемы: меняются соотношения между отдельными группами микроорганизмов, изменяется направление метаболизма, подавляются жизненно важные процессы дыхания и самоочищения. Отравленные нефтью почва и вода практически не способны самостоятельно очиститься от нефтяного загрязнения - естественное разложение нефти и нефтепродуктов в обычных условиях происходит крайне медленно т.к. повышенные концентрации углеводородов подавляют всякую самоочищающую активность почвы и воды, в экосистеме накапливаются трудноокисляемые продукты, серьезно препятствующие самоочищению и самовосстановлению [2].

Природа создала мудрую экологическую систему, настроенную на самоочищение, которая, однако, не в состоянии противостоять темпам и масштабам интенсивного техногенного загрязнения - естественные концентрации полезных микроорганизмов в природе не могут быстро переработать масштабные и глубокие загрязнения [3].

Цель исследования. Целью исследования является изучение процессов биоремедиации нефтезагрязненной почвы в разных степенях загрязнения в лабораторных условиях.

Лабораторные опыты проводились в микробиологической лаборатории филиала «Прикладная микробиология»Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения «Институт микробиологии и вирусологии» Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан. Объектами исследований являются почвы, искусственно загрязненные нефтью месторождения «Акшабулак». В контрольном варианте использовали загрязненную почву (без внесения удобрений). Содержание нефти в почве определяли общепринятым гравиметрическим методом [5].

Длительность лабораторного эксперимента составила 2 месяца в течение которых контролировали деструкцию нефти в почве, смотрели изменение численности основных групп почвенных микроорганизмов. Почва была загрязнена 3%, 5% и 7%- ным нефтью с добавлением органоминеральных удобрений. Внесение в почву удобрений не только улучшает питание растений, но и изменяет условия существования почвенных микроорганизмов, которые также нуждаются в минеральных элементах. При благоприятных климатических условиях количество микроорганизмов и их активность после удобрения почвы значительно возрастают. Усиливается распад гумуса, а вследствие этого увеличивается мобилизация азота, фосфора и других элементов [1]. Результаты численного состава основных групп микроорганизмов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Численность основных групп почвенных микроорганизмов загрязненной нефтью почвы модельного эксперимента

Микробиологический анализ нефтезагрязненной почвы показал, что количество основных почвенных микроорганизмов увеличилось во всех вариантах.

Общая микробная численность через 1 месяц в контрольном варианте составляет 0,8±0,3×10⁴ КОЕ/г, тогда как в опытных вариантах была на порядок больше. Численность спорообразующих бактерий в контрольном варианте также была на порядок меньше по сравнению с другими вариантами.

Численность мицелиальных грибов в контроле и вариантах со степенью загрязнения -3-7% составляла 10⁴КОЕ/г, в почве с 5 % нефтезагрязнением была на порядок больше.

Во всех опытных вариантах численностьактиномицетов и углеводородокисляющих микроорганизмов была на порядок выше по сравнению с контрольным.

Через 2 месяца наблюдалось увеличение общей микробной численности во всех вариантах на порядок, в контроле она была на порядок меньше.

Количество спорообразующих бактерий увеличилась незначительно в вариантах (Н-5%), (Н-7%).

Наблюдалось увеличение численностимицелиальных грибов в опытных вариантах с 3% и 7% нефтезагрязнением, тогда как в почве с 5% их содержание не изменилась. Численность актиномицетов в вариантах с 3% и 5% нефтезагрязнением увеличилась на порядок, а в варианте с 7% нефтезагрязнением, наоборот, уменьшилась.

Увеличилась численность УОМ в опытных вариантах, при этом в почвах с 3% и 5% нефти их содержание стало на порядок больше. Результаты гравиметрического анализа представлены в таблице 2.

Таблица 2

Гравиметрический анализ проб почвы модельного эксперимента

Анализ содержания нефти через 1 месяц показал, что в почве контрольного варианта содержание нефти снизилось на 14,7%, а по истечении 2 месяцев - на 22%.

В варианте с 5% нефтезагрязнением почвы деструкция нефти через 1 месяц составила 35,0%, через 2 месяца - 47,8%.

В варианте, где с 7% нефтезагрязнением почвы деструкция нефти через 1 месяц составила 32,5%, через 2 месяца - 44,0%.

Наибольший процент деструкции нефти в почве через 2 месяца наблюдался в почве с 3% нефтезагрязнением. Так, за 2 месяца деструкция нефти составила 51,3%.

Выводы. Таким образом, заложенный модельный эксперимент по изучению влияния органоминеральных удобрений на темпы самоочищения почв с разной степенью нефтезагрязнения показал, что при их внесении деструкция нефти в почве с 3%-ным загрязнением через 2 месяца составила 51,3%, с 5%-ным загрязнением - 47,8% и 7%-ным загрязнением - 44,0%. Также нужно отметить что, внесение органоминеральных удобрений позволяет значительно ускорить деструкцию нефти в засоленных нефтезагрязненных почвах Кызылординской области. Численность основных групп почвенных микроорганизмов возрастает на 1-2 порядка.

Рецензенты:

Ибадуллаева С.Ж., д.б.н., профессор кафедры «Биология и георграфия» Кызылординского государственного университета им. Коркыт Ата, г. Кызылорда;

Джамантиков Х.Д., д.с.-х.н., заведующий отделом «Мелиорации, почвоведения и экологии» ТОО «Казахский научно-исследовательский институт рисоводства им. И. Жахаева», г. Кызылорда.