Негативные для всего человечества последствия, к которым приводит загрязнение почвенного слоя Земли

Почва является бесценным природным богатством, обеспечивающим человека необходимыми продовольственными ресурсами. Ничто не может заменить почвенный покров: без этого колоссального природного объекта невозможна жизнь на земле. Вместе с тем сегодня можно наблюдать неправильное использование почвы, что приводит к росту её загрязнения и, как следствие, снижению её плодородных свойств.

Уже сейчас человечество должно серьёзно задуматься над проблемой загрязнения почвы и принять необходимые меры по её защите. Каковы основные причины и источники загрязнения почвы?

Загрязнением почвы называют попадание в неё различных химических веществ, отходов в количествах, превышающих норму, необходимую для участия в биологическом круговороте грунтовых экосистем.

Источники загрязнения

Основные загрязнители почвы классифицируются следующим образом:

Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия

В этой категории источников загрязнения почвы преобладает обычный бытовой мусор, выбрасываемый из домов и учреждений.

Это различные остатки пищевых продуктов; обломки стройматериалов; отходы, оставшиеся после проведения ремонтных работ и т. д.

Всё это вывозится на свалки, которые стали бичом нашего времени.

Простое сжигание этих отходов на свалках приводит к двойной проблеме: во-первых, происходит засорение огромных территорий, а во-вторых, почва пропитывается ядовитыми веществами, образующимися в результате горения.

Промышленные предприятия

Любое промышленное предприятие производит множество различных отходов. Самые опасные среди них – токсические вещества, которые, попадая в почву, негативно влияют на живые организмы. К примеру, деятельность предприятий металлургической промышленности сопровождается сбросом солей тяжёлых металлов, а машиностроительной – цианидов, соединений мышьяка и бериллия. Свинец, ртуть кадмий — три наиболее опасных металла. Загрязнение тяжелыми металлами опасно тем, что они накапливаются в организме человека и животных. Производство изделий из пластмасс образует отходы, которые содержат фенол, бензол, а при производстве синтетического каучука в почву попадают вредные отходы катализаторов, оседающие на почве и растениях.

Особо стоит выделить проблему загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Массовые разливы нефти называются уже экологическими катастрофами.

Также возможны аварийные выбросы, которые сопровождаются оседанием вредных токсичных веществ, так происходят техногенные загрязнения почвы.

Растущее число транспортных средств увеличивает выбросы оксидов азота, свинца, углеводорода. Попадая в почву, эти вещества вовлекаются в круговорот, который связан с пищевыми цепями. Кроме того, транспорт значительно уменьшает общую площадь используемых земель, в том числе и плодородных участков. Ускоряется процесс эрозии почвы, а для восстановления плодородного слоя глубиной в 1 см понадобится сто лет.

Сельское хозяйство

Источником загрязнений сельскохозяйственных угодий являются минеральные удобрения, ядохимикаты, некоторые из которых содержат в своём составе ртуть и другие тяжёлые металлы.

Также на протяжении нескольких десятилетий для борьбы с вредителями и сорняками в сельском хозяйстве применяются различные пестициды, которые накапливаются в почве и сохраняются там длительное время.

Выпахивание земель приводит к увеличению процесса эрозии почвы, чрезмерный выпас уничтожает травяной покров, что, в свою очередь, приводит к опустыниванию земель.

Ежегодно в пустыню превращается около 6 миллионов га природных почв. Вырубка лесных массивов способствует обеднению биогенного состава земель и эрозии.

Регулярное орошение также отрицательно влияет на почву: происходит её засоление.

Деятельность человека, а также некоторые природные факторы приводят к истощению и деградации почв.

Захоронение радиоактивных отходов

Атомные электростанции выгружают из реакторов 98-99 % отходов, представляющих собой продукты расщепления урана. Всё это затем складируется в почву, образуя радиоактивное загрязнение.

Много лет люди пользовались землёй, не думая о том, что разрушают её.

Стремление получить от почвы максимум её возможностей привело в итоге к тому, что началась деградация почвенного плодородного состава.

Сегодня люди должны всерьёз задуматься о защите земель, принимать меры по её охране и исправлять последствия технического прогресса. Надеяться только на самоочищение почвы нельзя: это процесс длительный.

Необходимо помочь нашей земле вернуться к естественному равновесию и природному балансу. Экологические проблемы почвы прежде всего нанесут вред самому человеку.

Для выращивания сельскохозяйственной продукции необходима оценка загрязнения почвы химическими веществами. Существует четыре степени оценки: допустимая, умерено опасная, высоко опасная, чрезвычайно опасная. Такая же оценка степени загрязнения проводится и для почв, отведенных под населенные пункты.

Оценивается также класс опасности химических веществ, загрязняющих почву. Общий контроль осуществляет Росприроднадзор.

Мониторинг могут проводить организации, имеющие лицензию, он заключается в определении показателей, которые имеют определенную допустимую норму.

Берутся пробы и лабораторным путем определяется степень загрязнения. После этого составляется соответствующий акт.

Сегодня уже проводятся меры по охране почв. В частности, для борьбы с деградацией проводят мероприятия по защите почв от заболачивания и засоления:

• осушительные работы для снижения уровня грунтовых вод (устройство дренажных конструкций, открытых каналов, водозаборных сооружений и др.);
• промывку орошаемых участков с соблюдением норм полива.

Для борьбы с эрозией почв предусматривается целый ряд различных мероприятий:

• закрепление почвы посредством корневой системы растительности, формирование замкнутого растительного покрова, чередование различных видов растительности на склонах;
• распашка земель поперёк склона, террасирование склонов;
• высадка защитных лесополос, снижающих скорость ветра в приземном слое;
• минимизация обработки почвы (к примеру, распашка без переворачивания);
• полосное чередование культур;
• закрепление почвы растительным покровом.

Чтобы не наносить почве вред чрезмерным использованием пестицидов, необходимо применять природные методы борьбы с вредителями. Например, тлёй и насекомыми питается божья коровка; с некоторыми сорняками можно бороться с помощью растительноядных насекомых. Самое главное – минимизировать введение пестицидов в почву.

Рекультивация земель – это комплексная мера по восстановлению земельных участков, структура которых нарушена в результате добычи полезных ископаемых, строительства или складирования отходов.
Основные методы рекультивации:

1. Подготовка земель для воссоздания сельхозугодий (создание пашни, садов, сенокосов).
2. Подготовка земель для высаживания лесов.
3. Формирование зон отдыха и спорта, парков, турбаз и т. д.
4. Проведение санитарно-гигиенических мероприятий на тех участках, которые непригодны к использованию в народном хозяйстве.

Чтобы предупредить опустынивание земель, необходимо оптимизировать использование природных ресурсов, совершенствовать структуру посевных площадей, нормировать использование пастбищ, расширить запасы водных ресурсов, стимулировать природозащитные производства.

Очень важным методом борьбы с загрязнением почв является строительство специализированных предприятий для утилизации отходов, а также стимулирование безотходного производства.

Уже сегодня необходимо изменить своё потребительское отношение к почве, которая является источником жизни и питания человека. Только бережное отношение к земле и грамотная эксплуатация этого бесценного природного богатства помогут сохранить нашу планету и человечество для будущих поколений.

Сорбент для ликвидации нефтяного загрязнения почвы разработан в Красноярске

КРАСНОЯРСК, 16 июня. /ТАСС/. Биосорбент для ликвидации нефтяного загрязнения почвы и восстановления растительного покрова разработали ученые из Сибирского государственного университета имени Решетнева (СибГУ). Его использование особо актуально для северных территорий, сообщили в пятницу в СибГУ.

«На поверхность загрязненной нефтью почвы наносится такой биосорбент в виде порошка. Нефтепродукты связываются («впитываются») сорбентом, а затем микроорганизмы начинают активно размножаться, используя в качестве питательных веществ сами нефтепродукты и органическое вещество сорбента. За один теплый сезон вся нефть или нефтепродукты разлагаются до углекислого газа и воды, при этом восстанавливается растительный покров. В естественных условиях процесс восстановления нефтезагрязненных почв проходит в течении десятилетий, особенно на Севере», — сказала представитель вуза Ольга Федорова.

Сорбент представляет собой полимерный пористый материал. Один кубометр сорбента поглощает одну тонну нефти, что выше в 7-10 раз, чем аналоги. В его состав входят нефтеокисляющие микроорганизмы (выделенные из почв в местах нефтезагрязнений), способные разлагать нефть до простых соединений, не обладающих токсичными свойствами.

Сейчас ученые СибГУ занимаются модификацией биосорбента. В перспективе в его производстве будут использоваться кора или опилки. Это один из путей решения проблемы утилизации отходов деревообработки в Красноярском крае.

Предотвращение и ликвидация последствий загрязнения природной среды

Главными задачами в охране окружающей среды являются предотвращение загрязнения ее вредными продуктами человеческой деятельности и очистка средообразующих природных компонентов от выбросов и сбросов, если загрязнение уже состоялось.

Приоритет безусловно должен отдаваться выполнению первой задачи: не допускать загрязнения собственной среды обитания.

К сожалению, удовлетворение материальных потребностей общества, по крайней мере в настоящее время, не может осуществляться без нанесения определенного ущерба окружающей среде. Однако этот ущерб должен быть по возможности минимальным, так как от сохранения среды обитания зависит существование человека как биологического вида. Каждый из нас должен стараться находить такие возможности удовлетворения своих потребностей, которые не причиняли бы вреда природе, а наоборот, способствовали бы поддержанию экологического равновесия, помогали бы ее устойчивому развитию.

Вооруженные Силы не могут стоять в стороне от решения столь сложной и актуальной задачи, тем более что именно они обладают колоссальным природоразрушающим потенциалом, способным уничтожить сложившиеся экосистемы Земли в случае возникновения вооруженных конфликтов.

Предотвращение (предупреждение) загрязнения окружающей среды необходимо как при аварийных ситуациях на военных объектах, так и при функционировании их в штатном режиме, когда по тем или иным причинам происходит превышение значений установленных допустимых выбросов, сбросов и лимитов размещения отходов.

Предотвращение (предупреждение) загрязнения окружающей среды вследствие деятельности военных объектов в значительной мере может быть осуществлено мерами как организационного, так и технического характера.

Меры организационного характера включают в себя следующие мероприятия:
— планирование мероприятий по уменьшению вредного воздействия на окружающую среду при осуществлении военной деятельности;
— планирование мероприятий по поддержанию технических средств предотвращения загрязнения в исправном состоянии;
— соблюдение режимов функционирования указанных технических средств;
— соблюдение правил работы с потенциальными загрязнителями в соответствии с действующими инструкциями;
— исключение проливов и утечек нефтепродуктов;
— сбор и утилизацию масел, кислот, щелочей и других технических жидкостей;
— сбор, сортировку и удаление производственных и бытовых отходов;
— исключение нарушений растительно-почвенного покрова и загрязнения водоисточников при передвижениях и действиях войск на местности;
— сведение к минимуму времени работы двигателей боевых, специальных и транспортных машин на холостом ходу;
— установление режимов и направлений излучения при работе радиотехнических систем, систем связи и навигации;
— прекращение работы источников электромагнитного, лазерного, радиационного излучения и исключение выбросов опасных химических веществ, превышающих установленные пределы.

К мерам технического характера относятся инженерные методы и способы очистки выбросов и сбросов работающих энергетических, производственных, коммунально-бытовых объектов и систем от вредных компонентов до поступления их в окружающую среду.

Для их очистки применяются механические, физико-химические, химические, биохимические, термические методы и различные средства.

Для очистки и обезвреживания отходящих газов используются самые различные технические устройства и установки: «сухие» и «мокрые» механические пылеулавливатели, фильтрационные установки, пылеосадительные камеры, центробежные конструкции, пенные газоочистители, пылеулавливатели ударно-смывного действия, ультразвуковые аппараты, инерционные пылеулавливатели.

В целях очистки сточных и канализационных вод применяются следующие технические устройства: водные отстойники, решеточно-процеживающие установки, песколовки, нефтеловушки, барабанно-вакуумные фильтрующие установки, центробежные конструкции, дисперсные установки, пенные сепараторы, ультрафиолетовые установки, дегазаторы удаления растворенных газов, окислительные установки.

Предотвращение загрязнения почв и земель на военных объектах осуществляется по следующим направлениям:
— уничтожение, обезвреживание и утилизация твердых и жидких бытовых отходов;
— уничтожение, обезвреживание и утилизация отходов сельскохозяйственных предприятий;
— рекультивация земель.

Для уничтожения твердых отходов используются механические и термические методы. Основными техническими средствами при этом являются механодробилки и специальные печи. Жидкие отходы, как правило, утилизируются на так называемых полях запахивания.

Рекультивация земель предусматривает заравнивание повреждений грунта и засеивание его растительными культурами, наложение на поврежденные участки продуктивного нового грунта.

Характер влияния на окружающую среду различных военных объектов, отличающихся своим предназначением, типом выполняемых задач и другими характеристиками, не одинаков.

Наиболее опасными в экологическом отношении являются потенциально опасные военные объекты. К таким объектам относятся:
— радиационно опасные — энергетические ядерные установки; склады и базы с элементами ядерного оружия; ядерные исследовательские реакторы; хранилища жидких радиоактивных отходов; хранилища твердых радиоактивных отходов; хранилища отработанного ядерного топлива; места захоронения радиоактивных отходов;
— химически опасные — хранилища и склады химических веществ, в том числе химических боеприпасов (кассет) с боевыми химическими веществами; хранилища и склады боевых химических веществ; места уничтожения и захоронения боевых химических веществ; хранилища и склады компонентов ракетного топлива;
— взрыво- и пожароопасные — базы, арсеналы, хранилища и склады различного рода боеприпасов, вооружения и военной техники; хранилища, склады и базы горючего и смазочных материалов, агрессивных жидкостей, объемов сжатого воздуха.

С функционированием именно этих объектов, с нарушениями технологических процессов и авариями на них связаны негативные воздействия на окружающую среду.

Для деятельности атомного флота, например, характерно накопление и хранение ядерного топлива и радиоактивных отходов на береговых технических базах и специальных плавсредствах. Для ядерных установок характерно то, что даже при безаварийном режиме их функционирования продукты деления (газообразные и летучие изотопы криптона, ксенона, йода) через микроскопические неплотности и дефекты трубопроводов попадают во внешнюю среду.

Испытания ядерного оружия, проводящиеся в атмосфере, космосе, под водой, приводят к глобальному радиоактивному загрязнению атмосферы и земной поверхности.

На таких объектах, как склады и базы ГСМ и других специальных жидкостей, при годовом обороте материалов и веществ, превышающем 50 тыс. тонн, соответствующая утечка составляет 5-6 процентов, то есть не менее 2,5-3,0 тыс. тонн. Это ведет в итоге к значительному загрязнению грунтов и подземных вод.

Вопрос очистки и восстановления природной среды приобретает особое значение в условиях, когда на объекте возникает аварийная ситуация, связанная с нарушением технологических процессов или выходом их из-под контроля.

В комплекс общих мероприятий по восстановлению природной среды при авариях на радиационно и химически опасных военных объектах входят:
— оценка типа, характера и источника аварии;
— определение масштабов аварии и ущерба, нанесенного природной среде;
— определение комплекса мероприятий по ликвидации последствий аварии и восстановлению природной среды.

В комплекс мероприятий по восстановлению природной среды при авариях на радиационно опасных военных объектах непосредственно входят также локализация источника аварии и обработка загрязненной территории.

Локализация источника аварии предполагает прекращение функционирования объекта и исключение дальнейшего выброса в природную среду радиоактивных веществ.

Для обработки загрязненных территорий используются следующие способы:
— обработка пылеподавляющими композициями;
— химико-биологическое задержание;
— экранирование слоями чистого материала;
— обволакивание.

В качестве пылеподавляющих композиций используют битумные эмульсии, поливиниловый спирт, некоторые отходы промышленного производства и другие специальные химические соединения.

Химико-биологическое задержание включает в себя в основном рекультивацию земель с использованием таких рецептур, как: минеральные удобрения, смеси многолетних злаковых трав, латекс, торфяная крошка.

Большое значение при рекультивации земель придается обработке грунтов методами вспашки, рыхления, фрезерования, дискования.

Для экранирования загрязненной территории используют строительные и другие листовые материалы, грунт, глину, песок, щебень.

Обволакивание загрязнениых территорий предполагает устройство рвов, барьеров (земляных, бетонных) или замораживание грунта.

Кроме того, в целях ликвидации последствий аварий производят дезактивацию загрязненных участков, обмыв водной струей, снос загрязненного грунта, зданий, построек и вывоз их с объекта.

Практически такие же меры, методы и способы применяют при аварийных утечках ГСМ и агрессивных жидкостей. В то же время здесь имеются и некоторые особенности, которые связаны главным образом с загрязнением больших акваторий.

Основными методами восстановления акваторий являются:
— устройство плавучих боновых заграждений (пленочного или панельного типа);
— сжигание нефтепродуктов на воде;
— использование абсорбирующего (впитывающего) материала (сена, соломы, древесных опилок и др.);
— сбор нефтепродуктов с воды с помощью эжекторов, мотопомп и т. п.

Локализация проливов и утечек нефтепродуктов на почве осуществляется путем снижения степени испарения нефтепродукта, снижения уровня проникновения его в грунт и ограничения места разлива насыпями и рвами.

Для снижения испарения нефтепродукта используют пенообразователи, пенозатвердители, а для снижения проникновения в грунт — структурообразователи, полимерные пленки или применяют метод замораживания грунта.

Сбор основной массы нефтепродукта с поверхности почвы может проводиться с использованием различных поглощающих материалов — опилок, торфа, керамзита и др. (так, например, 1 кг опилок поглощает более 2, а 1 кг торфа — около 1,2 кг нефти).

В целях очистки грунта, загрязненного нефтепродуктами, применяются следующие методы:
— удаление загрязненного грунта и захоронение нефтесодержащих шламов;
— удаление основной массы загрязнителя с помощью насосных установок и вакуумных фильтров;
— продувка почвы воздухом;
— термическое воздействие на загрязненный грунт.

Возможно также использование химических методов, позволяющих превращать токсичные вещества в нетоксичные соединения.

КС решил, что должно учитываться при оценке ущерба от загрязнения почвы нефтепродуктами

Конституционный Суд России определил, что при оценке ущерба от загрязнения почвы нефтепродуктами должен учитываться факт устранения его последствий. Соответствующее постановление от 2 июня 2015 г. опубликовано на официальном сайте КС РФ.

Суд признал часть 2 статьи 99, частью 2 статьи 100 Лесного кодекса РФ и постановления Правительства РФ «Об исчислении размера вреда, причиненного лесам вследствие нарушения лесного законодательства» не соответствующими Конституции РФ.

В сентябре 2012 г. инспекторы природнадзора выявили утечку нефти из принадлежащего заявителю трубопровода. Загрязнению подверглась почва на четырёх участках общей площадью около одного гектара. На основании оспариваемых норм компанию обязали уплатить компенсацию, что она сочла неправомерным. По мнению нефтяников, они самостоятельно восполнили урон, добровольно ликвидировав загрязнение и восстановив почву. Арбитражные суды не согласились с этими доводами и обязали компанию компенсировать причиненный ущерб.

Исходя из позиции КС, принцип «загрязнитель платит» составляет одну из правовых основ охраны окружающей среды. Исходя из него, природопользователь обязан финансировать меры по предотвращению, уменьшению или устранению экологического ущерба. Этот принцип вытекает из конституционной обязанности сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам.

Но при его реализации должен быть обеспечен баланс конституционно значимых интересов. Принципиальное значение имеет соотношение между обязанностями по устранению последствий загрязнения и по компенсации вреда окружающей среде. Это тем более важно в случае разлива нефтепродуктов, когда оперативная ликвидация загрязнения и минимизация его последствий имеют особое значение. Если соответствующие меры не будут предприняты вовремя, ущерб окружающей среде может оказаться гораздо более ощутимым.

По мнению суда, действующая система правового регулирования возмещения вреда, причинённого лесам, не является достаточно определённой. Оспариваемые нормы чётко не отвечают на вопрос, как при оценке такого вреда учитывать расходы, понесенные при устранении нанесённого ущерба. Подобная ситуация не способствует ни эффективной защите окружающей среды, ни обеспечению баланса конституционно значимых интересов. Возмещение вреда может превратиться в инструмент подавления экономических свобод и предпринимательства, а в конечном итоге – приводить к умалению права граждан на благоприятную окружающую среду.

Таким образом, в данной части оспоренные положения Лесного кодекса и Постановления Правительства РФ не соответствуют Конституции РФ. Законодатели и представители исполнительной власти обязаны незамедлительно внести в них необходимые изменения.

Впредь до введения нового правового регулирования судам следует уменьшать размер причиненного лесам вреда на величину расходов по устранению последствий загрязнения, если в результате предпринятых мер оно действительно было ликвидировано.

Способ ликвидации углеводородных загрязнений почвы

Использование: изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ликвидации нефтяных загрязнений на поверхности земли с помощью микроорганизмов. Сущность изобретения: способ включает аэрацию загрязненной почвы и внесение водной суспензии микроорганизмов и минеральных солей азота и фосфора, для аэрации почвы в ней прокладывают траншеи, размеры и частота расположения которых зависят от степени загрязненности почвы углеводородами, а стекающую по траншеям водную суспензию микроорганизмов и минеральных солей собирают и используют циклически, добавляя при необходимости соли азота и фосфора; в качестве микроорганизмов используют сообщество микроорганизмов , присутствующих в воде, отобранной из призабойной зоны скважины, разрабатывающей объект разработки, нефтью которого загрязнена почва. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ликвидации нефтяных загрязнений на поверхности земли с помощью микроорганизмов.

Известны методы ликвидации нефтяных загрязнений почвы, например снятие плодородного, а также загрязненного неплодородного слоев почвы, обваловка загрязненной территории минеральным грунтом и установка заграждений с целью ограничения района загрязнения /1/. Однако эти методы не обеспечивают восстановления плодородия загрязненной почвы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, предусматривающий рыхление почвы вспашкой с целью ее аэрации, внесение в нее специальной культуры бактерий и минеральных солей /2/. Вносимые в почву бактерии при наличии кислорода, азота, фосфора перерабатывают углеводороды в процессе своей жизнедеятельности до малотоксичных или безвредных кислородсодержащих соединений вплоть до углекислого газа, ликвидируя таким образом нефтяное загрязнение.

Однако рыхление почвы вспашкой не позволяет аэрировать почву в зависимости от степени (глубины) ее загрязненности углеводородами и создавать в случае необходимости уклон на загрязненной почве, что снижает эффективность способа.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности ликвидации нефтяных загрязнений и ее удешевление.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ликвидации углеводородных загрязнений почвы путем ее аэрации и внесения водной суспензии микроорганизмов и минеральных солей азота и фосфора для аэрации почвы в ней прокладывают траншеи, размеры и частота расположения которых зависят от степени загрязненности почвы углеводородами, а стекающую по траншеям водную суспензию микроорганизмов и минеральных солей собирают и используют циклически, добавляя при необходимости соли азота и фосфора.

Другим отличием способа является то, что в качестве микроорганизмов используют сообщество микроорганизмов, присутствующих в воде, отобранной из призабойной зоны скважины, разрабатывающей объект разработки, нефтью которого загрязнена почва.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения «новизна».

Известно, что углеводородокисляющие бактерии являются аэробными, т.е. необходимым элементом (условием) их жизнедеятельности является кислород. Прокладывание в загрязненной почве траншей определенной глубины, ширины, частоты в зависимости от степени загрязненности почвы углеводородами создает условия для активной аэрации почвы, что способствует быстрому развитию углеводородокисляющих бактерий и приводит к полной переработке углеводородного загрязнения. Кроме того, изменяя глубину траншей по длине, можно создать искусственный уклон с целью сбора водной суспензии микроорганизмов и питательных солей для повторного использования в циклической обработке. При этом в процессе многократного распыления водной суспензии над загрязненной поверхностью происходит дополнительная ее аэрация.

Все это повышает эффективность ликвидации углеводородных загрязнений почвы по сравнению с известным способом, где глубина и частота рыхления почвы вспашкой не позволяют в достаточной степени аэрировать весь объем загрязненного слоя почв и в малой степени зависят от степени ее загрязненности.

Известный способ в отличие от предлагаемого не предусматривает сбора и циклического использования водного раствора минеральных солей и биомассы бактерий.

Другим отличием предлагаемого способа является использование в качестве микроорганизмов углеводородокисляющей микрофлоры, присутствующей в воде, отобранной из призабойной зоны скважины, разрабатывающей объект разработки, нефтью которого загрязнена почва. Эта микрофлора адаптирована к сырой нефти месторождения и при дополнительной аэрации и внесении биогенных элементов происходит активное размножение данных микроорганизмов и соответственно более полное и более быстрое уничтожение разлитой нефти.

Все вышеприведенные признаки дают основание считать предлагаемый способ соответствующим критерию изобретения «изобретательский уровень».

В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом.

Замеряют площадь загрязненного участка, пористость почвы, глубину проникновения углеводородов в почву, определяют средний молекулярный вес углеводородов и насыщенность почвы углеводородами. Рассчитывают объем воздуха, необходимого для окисления углеводородов до СО₂, исходя из этого выбирают размер и частоту расположения траншей.

В таблице приведены параметры двух участков с разной степенью загрязненности.

Как следует из стехиометрических расчетов, для окисления до CО₂ 1 м 3 углеводорода с молекулярным весом 200 необходимо 12 тыс.м 3 воздуха.

При расчете объема траншей следует учесть кратное увеличение аэрации за счет цикличности процесса (т.е. число циклов искусственных), а также дополнительную аэрацию, равную искусственной, за счет естественной циркуляции воздуха в длинных траншеях (число циклов естественных). Кроме того, аэрация увеличивается также за счет поверхностного воздухообмена.

Примем число искусственных циклов n_иск=100, соответственно число естественных циклов n_ест=100. За счет поверхностного воздухообмена аэрация увеличивается в 2 раза.

С учетом этих факторов объем воздуха, потребный для окисления 1 м 3 углеводородов в одном цикле, составит .

Объем углеводородов (V_y/в) рассчитывается по формуле: Для участка 1 Для участка 2 Объем воздуха (V_воз), потребный для окисления углеводородов, соответственно составит: V I _возд=0,6×12=7,2 м 3 V II _возд=0,6×100=60 м 3 Приняв, что V воздуха V траншей l x h x L, где l, h и L соответственно ширина, глубина и длина траншеи, причем ширина и глубина задаются, можно рассчитать длину траншей и частоту их расположения на загрязненном участке.

В данном конкретном случае ширина траншеи равна 0,15 м; глубина для участка I 0,3 м, для участка II 0,5 м. Отсюда На участке I следует проложить 16 траншей, а на участке II 80 траншей, тогда длина их составит расчетную, при этом расположить их можно так: на участке I 8 вдоль, 8 поперек с частотой 1,25 м; на участке II 40 вдоль, 40 поперек с частотой 0,25 м.

Кроме вышеперечисленных анализов, замеряют угол наклона загрязненного участка. Если он равен нулю, то глубину борозд по длине борозды увеличивают так, чтобы создать ее уклон 2-4 o .

В емкости готовят водный раствор солей в пресной воде, например, следующего состава: (Na₂HPO₄ x 12H₂O + KH₂PO₄) 0,1 г/л и NH₄Cl 0,5 г/л.

В этот раствор вводят культуру углеводородокисляющих бактерий в таком количестве, чтобы их концентрация в растворе была не менее 10 6 кл/мл.

Если известен источник загрязнения почвы углеводородами (например, девонская нефть залежи N 302), то из ПЗ скважины, расположенной на этой залежи, отбирают воду, анализируют ее на наличие УОБ и при их содержании в воде не менее 10 6 кл/мл отбирают в цистерну 2 м 3 воды, добавляют туда расчетное количество солей азота и фосфора так, чтобы концентрация их равнялась первоначальной, и натриевую соль уксусной кислоты до концентрации 2 г/л. Затем раствор аэрируют и каждые 12 часов проводят анализ на содержание углеводородокисляющих бактерий. Раствор можно использовать при концентрации углеводородокисляющих бактерий не ниже 10 6 кл/мл.

Независимо от способа получения раствора микроорганизмов, водный их раствор в питательной среде разбрызгивают над загрязненной почвой в количестве не менее 1 л/м 2 .

Стекающий по бороздам раствор собирают в емкость или в специальное углубление. После анализа его на содержание минеральных солей и добавления при необходимости недостающего количества вновь разбрызгивают его над загрязненным участком.

Анализ суспензии на содержание микроорганизмов не производят, так как в процессе уничтожения углеводородов их численность увеличивается.

Процесс разбрызгивания раствора повторяют до тех пор, пока анализы почвы с загрязненного участка не покажут отсутствие в ней углеводородов.

Анализ проводится через 10-15 суток, т.е. после прохождения микробиологических процессов.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа по сравнению с прототипом заключается в более полном и быстром прохождении микробиологических процессов за счет создания оптимальных соотношений воздуха и углеводородов по всему объему загрязнения, а также наращивания и многократного использования культуры углеводородокисляющих микроорганизмов и наработанных ими поверхностно-активных веществ в циклическом режиме.

Литература: 1) В. Д. Колеватов. Рекультивация земель, загрязненных при бурении скважин. Охрана природы в районах добычи нефти Татарии; Альметьевск, 1980, с.52-57.

2) Рекультивация земель, загрязненных нефтью. ЭИ, сер. Защита от коррозии и охрана окружающей среды, М. 1991, вып 6, с.52-56.

1. Способ ликвидации углеводородных загрязнений почвы путем ее аэрации и внесения водной суспензии микроорганизмов и минеральных солей азота и фосфора, отличающийся тем, что для аэрации почвы в ней прокладывают траншеи, размеры и частоту расположения которых рассчитывают, исходя из степени загрязненности почвы углеводородами, при этом объем траншей равен объему воздуха, необходимого для окисления углеводородов до углекислого газа, а стекающую по траншеям водную суспензию микроорганизмов и минеральных солей собирают и используют для последующего внесения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что собранную суспензию микроорганизмов и минеральных солей используют циклически, добавляя при необходимости соли азота и фосфора.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов используют сообщество микроорганизмов, присутствующих в воде, отобранной из призабойной зоны скважины, нефтью которой загрязнена почва.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.01.2005

2.7.3. Методы ликвидации основных загрязнений

Стандартная схема ликвидации какого- либо загрязнения состоит из организационных и технических мероприятий. Техническое мероприятие (решение) состоит из 3 этапов:
1. Выявление источника загрязнения с целью определения его качественных и количественных характеристик.
2. Локализация источника загрязнения с целью предотвращения его распространения в окружающей среде.
3. Ликвидация источника загрязнения с целью прекращения его воздействия на окружающую среду в данном месте.
Методы ликвидации источников загрязнения, зависят как от типа загрязнения, так и от вида той части биосферы, которая подверглась загрязнению (суша, атмосфера или гидросфера).
К основным загрязнителям почвы относятся: тяжелые металлы, соли, биологические загрязнители, органические соединения, радиоактивные вещества, ОХВ (в том числе диоксины, АХОВ, токсины и. т. д.).
К основным загрязнителям атмосферного воздуха относятся пары и аэрозоли вредных химических веществ, содержание которых превышает ПДК (ОХВ, радиоактивные аэрозоли и т. д.).
Загрязнение водной (морской) среды также оценивается по превышению содержания в ней ОХВ свыше ПДК.
Изучение меры (степени) синхронизации информационных обменных процессов в экосистемах в настоящее время находится на начальном этапе своего развития.
В табл.7 представлены методы позволяющие ликвидировать загрязнения в почве.

Таблица 7
Методы, позволяющие ликвидировать загрязнения почв и грунтов

1. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий и др.)

Перевод в химические соединения, обладающие меньшей токсичностью (связывание в комплексы, перевод в соли)

Механический сбор и удаление
Снижение концентрации путем рассеивания

2. Соли (засоление солями, вносимыми с природной водой)

Обвалование, прекращение доступа новой соли

Рекультивация земли (Минсельхоз)

3. Биологические загрязнители (отходы от сельскохозяйственных животных)

Обвалование, перевод в отстойники

Уничтожение биологической активности разными методами

4. Органические соединения

4.1. Нефть и нефтепродукты

Обвалование, ограждение бонами

Механический сбор, поглощение сорбентами, сжигание, биопереработка, рекультивация

Перевод в химические соединения, обладающие меньшей токсичностью (связывание в комплексы, перевод в соли)

Удаление при необходимости загрязненной почвы

Сбор зараженной земли

Захоронение зараженной земли в специальных могильниках

5. Радиоактивные вещества

Обвалование русел рек. Перевод в химические соединения, обладающие меньшей растворимостью в воде (связывание в комплексы, перевод в соли)

Захоронение зараженной земли в специальных могильниках

Таблица 8.
Методы, позволяющие ликвидировать загрязнения в воздухе

Вид загрязнения воздуха

Постановка водяных завес и водными растворами

Осаждение аэрозолей, нейтрализация, очистка методом фильтрации

Осаждение, нейтрализация, очистка методом поглопрния (сорбцией)

Вид загрязнения воздуха

В табл.9 указаны методы, позволяющие ликвидировать загрязнения в водных объектах.

Таблица 9.
Методы, позволяющие ликвидировать загрязнения в водных объектах

1. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий и др.)

Удаление со дна водных объектов загрязненного слоя

2. Биологические загрязнители (отходы от сельскохозяйственных животных)

Не практикуются, так как растворяются в воде по всей толще

3. Органические соединения

3.1.Нефть и нефтепродукты

Ограждение бонами на поверхности воды

Механический сбор с поверхности воды, поглощение сорбентами

4. Радиоактивные вещества.

Обвалование берегов с целью предотвращения попадания радионуклидов в воду

На реках не практикуются На озерах создание запретной зоны

Человечество может рассматривать науку экологию как науку выживания на планете Земля. Загрязнение биосферы проходит все больше и больше как на физическом, так и на энергетическом уровнях.
Вместе с ростом воздействия на биосферу растет и познание самих людей об их деструктивном влиянии на неё. В настоящее время ликвидация угрозы экологических опасностей рассматривается, как правило, с точки зрения устранения источника самого загрязнения. Так, например, утилизацию бытовых и промышленных отходов осуществляют в основном путем их сжигания или переработкой. Но вместе с тем существуют виды экологических опасностей, причину которых нельзя уничтожить, например естественную и искусственную радиоактивность. Источники радиоактивности можно только изолировать в специальных могильниках до их полного распада.
Также существуют такие экологические опасности, которые невозможно переработать или утилизировать, а можно только ослабить их воздействие или уменьшить их наличие. Это в первую очередь относится к электромагнитным излучениям, которые являются переносчиком информации и, как выясняется, не только технической, но и биологической.
То есть подтверждается уже давно известная истина, что все в мире взаимосвязано.
Человечество выходит на новый уровень познания информационной общности всего живого, механизмов передачи самой биологической информации.
Данный тезис подтверждается разработанной в последние годы теоретической базой о единых материально — полевых биосферных процессах, формирующих экосистемы и управляющих здоровьем человека.
Процесс воздействия на биосферу Земли с ростом технического прогресса будет усиливаться, но биосфера Земли не сможет самостоятельно компенсировать это воздействие и потребуется вмешательство человечества с целью компенсации или устранения его.