Г) Технологии биологического обезвреживания загрязненных почв

Технологии биообезвреживания органических экотоксикантов основаны на активации аборигенной микрофлоры или внесении в грунт определенных культур микроорганизмов, создании оптимальной среды для развития микроорганизмов.

Простейшие способы активации микрофлоры - механическое рыхление, вспашка, дискование. Необходимое условие размножения микроорганизмов - создание оптимального температурного диапазона.

Для ускорения миграции микрорганизмов используют электрокинетическую активацию биодеградации. Ультразвук также способствует ускорению биодеградации экотоксикантов.

Распространенный способ биоактивации - аэрация или продувка грунта воздухом.

Эффективность биоразложения летучих углеводородов, дизельного топлива и других подобных загрязнителей - 45- 94%.

Необходимое условие биодеградации нефтяных загрязнений - внесение минеральных удобрений. Для биоразложения идеальна среда с нейтральной кислотностью. Щелочные грунты нейтрализуют гипсом, кислые грунты - известью.

Внесение ПАВ **обеспечивает диспергирование нефтяных загрязнений и улучшает контакт с микроорганизмами, вымывают из грунтов нефтепродукты вместе с водой. Сочетание ПАВ с внесением минеральных удобрений ускоряет биодеструкцию.

Культуры микроорганизмов вносят только при аварийных загрязнениях или при отсутствии развитого естественного биоценоза. Внесенные микроорганизмы могут вырождатся не выполнив на 100% задачу, а также могут нарушать естественные биоценозы.

В России для очистки почв от нефтепродуктов используют бактериальные препараты "Деворойл" (РАН), "Биоприн (Олеоворин)" (ВНИИСинтезбелок), "Путидойл" (ЗапСибНИГНИ), "Руден" (НИИ Генетики), "Сойлекс" (фирма "Полиинформ", СПб) Препараты эффективно окисляют нефтепродукты, ароматические углеводороды при 15-45°С и значительных начальных концентрациях загрязнений в грунтах. Так, препарат "Путидойл" очищает грунты от фенол-содерж. осадков шпалопропиточных заводов на 90%. Бактериальный препарат "Сойлекс" при рН 4, 5-8, 5, 10-42°С за 20 дней очищает на 90%грунт, содержащий до 1% нефти.

Технологии биопоглощения используют способности сорго, кормового гороха, люцерны, донника, ячменя и овса поглощать и способствовать биодеградации нефти.

Возможно разрушать сетки вулканизационных серных связей в отработанных резиновых изделиях бактериями Sulfolobus и другими. Пример:Опытный биореактор (емкость 200 л) при 20⁰С перерабатывал до 32 кг шин в топливо.

Д)Биохимические методы (БХМО) очистки сточных вод применяют для обработки стоков, содержащих орг. вещества в растворенном или тонкодисперсном виде. Некоторые микроорганизмы способны перерабатывать и неорганические соединения С,N,P,K и других элементов.При БХМО в основном используют аэробные условия, а анаэробные - для сбраживания осадков и для денитрификации сточных вод.

При БХМО сточных вод часть окисляемых микроорганизмами веществ образует биомассу—активный ил или биопленки) и продукты окисления: Н₂О, СО₂, N₂ и другие.

Биоочистные сооружения разделяют на 2 группы:

1)сооружения, очистка в которых протекает в условиях, близких к естественным (поля орошения** и фильтрации**, биологические пруды**), 2) сооружения, очистка в которых происходит в искусственных условиях (биофильтры, аэротенки, аэрофильтры, метатенки).

Недостатки биохимических методов ─ высокие капитальные затраты; малая скорость окислительных процессов, необходимость больших объемов очистных сооружений; высокая чувствительность к изменению температуры и концентрации примесей; токсичное действие на микроорганизмы ряда органических и неорганических соединений.Так, фенол, формальдегид, эфиры и кетоны вызывают денатурацию белков протоплазмы или разрушают клетки. Особенно токсичны соли тяжелых металлов (Hg, Sb, Pb, Cr, Cd, Co, Ni, Zn, Сu,Fe) и некоторые неорганические соли, присутствующие в сточных водах в больших количествах.

Ряд характерных для химических производств вещесчтв (нитробензол**, дихлор-метан**, 1,2-дихлорэтан**, хлороформ**, хлорбензол, третичные алкилбензолсуль-фонаты**, диэтиловый эфир**, циклогексан**, гидрохинон** и др.) практически не разрушаются микроорганизмами. Биодеструкция - достаточно медленный процесс, кроме того, при гниении биомассы возникает вторичное загрязнение ОС из-за выделения NН₃, H₂S, значительного количество СО₂, вызывающего парниковый эффект, безвозвратно рассеивается тепловая энергия.

Источники информации

1. Букейханов Н.Р., Гвоздкова С.И., Чмырь И.М. Концепции проектов ресурсосбережения. М.:ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН".-121 с.