СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИЯХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Актуальность темы. Актуальность темы восстановления земель связана с тем, что нефтяное загрязнение практически «парализует» жизнь почвы. При разливе нефть склеивает почвенные частицы, перекрывая доступ воздуха и воды к корням растений и полезным микроорганизмам. В результате плодородный слой превращается в плотную непроницаемую массу, которая не способна очиститься самостоятельно в течение многих лет. Проведение грамотной рекультивации — сначала технической (очистка поверхности), а затем биологической (улучшение состава почвы и посадка травы) — является единственным способом вернуть такие земли в нормальное состояние.

Объект исследования. Объектом исследования являются земли (почвенный покров), подвергшиеся загрязнению нефтью и нефтепродуктами в результате техногенной деятельности, а также процессы их искусственного восстановления (рекультивации).

Цель исследования. Целью работы является изучение современного состояния вопроса рекультивации земель и анализ основных методов восстановления экологических функций и плодородия почв после нефтяных загрязнений.

Нефтяное загрязнение считается одним из самых опасных, так как оно воздействует на почву сразу на трех уровнях: физическом, химическом и биологическом. Рассмотрим каждый уровень подробнее.

Разрушение структуры (Физический уровень):

Почва в нормальном состоянии — это рыхлая структура с микроскопическими каналами (порами), через которые проходят вода и воздух. Нефть, обладая вязкостью и клейкостью, заполняет эти пустоты и обволакивает почвенные частицы непроницаемой пленкой. В результате почва теряет способность впитывать влагу (эффект «отталкивания воды»). Даже после сильных дождей такая земля остается сухой внутри, а на поверхности образуются застойные лужи с маслянистой пленкой.

Химическое отравление (Химический уровень): Нефть содержит сложные углеводороды, смолы и тяжелые металлы, которые токсичны сами по себе. Попадая в грунт, они меняют его кислотность и химический состав. Важным негативным фактором является резкое изменение соотношения углерода и азота. Избыток углерода из нефти «связывает» полезный азот, делая его недоступным для растений.

Деградация биоты (Биологический уровень): В здоровой почве живут миллиарды бактерий, грибков и дождевых червей, которые создают гумус (плодородный слой). Нефтяная пленка лишает их кислорода, вызывая состояние анаэробиоза (удушья). Большинство полезных микроорганизмов погибает, а выживают лишь специфические бактерии, способные питаться нефтью, но их сил недостаточно для быстрого восстановления экосистемы. В итоге биологический круговорот веществ останавливается, и земля превращается в мертвый техногенный грунт.

Угнетение растительности: Для растений нефть опасна не только тем, что перекрывает доступ к воде. Она разрушает корневую систему. Даже если семена попадают в такую почву, они не могут прорасти сквозь плотный нефтяной панцирь.

Технический этап — это ликвидация угрозы, а биологический — это лечение последствий. Только в связке они позволяют превратить «нефтяную пустыню» обратно в живой ландшафт (рис. 1).

Рисунок 1.  Комплексный метод, состояния почвы до и после проведения

рекультивационных работ

Технический этап рекультивации. Задачей этого этапа является максимально быстрое удаление основного объема нефти, чтобы остановить её расползание вглубь и вширь. Без технической подготовки биологическое восстановление просто невозможно — растения и микробы погибнут в избытке токсинов.

Локализация и сбор свободной нефти: Первым делом вокруг места разлива возводят земляные валы или устанавливают боновые заграждения (если рядом вода). С поверхности почвенных луж нефть откачивают насосами или вакуумными установками. Чем меньше нефти впитается вглубь, тем легче будет восстановить структуру почвы в дальнейшем.

Применение сорбентов: Если нефть уже впиталась в верхний слой, используют специальные впитывающие материалы — сорбенты. Это могут быть как природные вещества (торф, мох, опилки, измельченная солома), так и синтетические (полимерные губки). Сорбент «связывает» нефть, превращая вязкую жижу в сухую массу, которую гораздо проще собрать механически.

Механическая обработка и планировка: После сбора основной массы нефти участок необходимо выровнять. Если загрязнение слишком глубокое, верхний «отравленный» слой (иногда до 10–20 см) снимают и вывозят на специальные полигоны для очистки. На его место засыпают чистый грунт или песок.

Биологический этап рекультивации. Когда концентрация нефти снижена до безопасного уровня, начинается кропотливая работа по восстановлению плодородия. Этот этап может длиться от 2 до 5 лет.

Микробиологическая деструкция. Это самый современный метод. В почву вносят специальные биопрепараты — это «десант» из живых бактерий, для которых нефть является пищей. В комфортных условиях (при наличии влаги и тепла) эти микробы буквально съедают остатки углеводородов, превращая их в безвредный углекислый газ и воду.

Фиторемедиация (зеленое восстановление). На очищенном участке высаживают смесь устойчивых трав (например, овсяницу, кострец, клевер). Корни этих растений выполняют роль природного «насоса» и «рыхлителя»: они создают каналы для воздуха и выделяют вещества, которые стимулируют работу полезных почвенных бактерий. Со временем трава перегнивает, образуя первый слой нового гумуса.

Агрохимическая поддержка. Чтобы помочь растениям и бактериям, в почву активно вносят минеральные удобрения (азот, фосфор, калий) и известь (если почва закислилась).

На сегодняшний день наиболее эффективным признан комплексный подход. Сочетание современных сорбентов на техническом этапе и биопрепаратов (бактерий-деструкторов) вместе с фиторемедиацией на биологическом этапе позволяет достичь максимальной очистки даже в сложных климатических условиях.