ИНФОРМАЦИЯ О ХОДЕ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО ГРАНТАМ РФФИ (2019-2021 гг.)
В 2019-2021 гг. в УдмФИЦ УрО РАН проводились научные исследования по проекту РФФИ № 18-416-180005 р_а. «Разработка научных основ и высокоэффективных, экологически безопасных методов ремедиации загрязнённых земель для предприятий нефтедобывающего комплекса, расположенных в Удмуртской Республике».
Цель исследований – выявить закономерности изменения комплекса свойств почв под действием нефтяного загрязнения, на основании которых разработать высокоэффективные, экологически безопасные, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Удмуртской Республики технологии их ремедиации.
Задачи исследований:
1. Изучить влияние различных уровней загрязнения нефтью дерново-подзолистых почв на их химические и физико-химические свойства.
2. Изучить влияние различных уровней загрязнения нефтью дерново-подзолистых почв на их биологические и токсикологические свойства.
3. Установить и научно обосновать параметры допустимого остаточного содержания нефти и нефтепродуктов в дерново-подзолистых почвах для условий Удмуртской Республики.
4. Выявить наиболее эффективные носители биопрепарата нового поколения, пролонгирующие его действие, имеющие низкую стоимость и оказывающие положительное действие на агрономические свойства загрязнённых нефтью почв.
5. Разработать высокоэффективные экологически безопасные, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Удмуртской Республики технологии ремедиации нефтезагрязнённых почв для каждого уровня их загрязнения.
Краткое описание проведенных исследований и важнейших результатов, полученных при реализации Проекта
Научно-исследовательская работа проводилась в серии лабораторных и полевых опытов. На основании проведённых исследований выявлены закономерности изменения комплекса свойств почв (химических, физико-химических, токсикологических и биологических) под действием низкого, среднего и высокого уровня нефтяного загрязнения (от 2 г/кг до 100 г/кг), определен Норматив предельно допустимого содержания нефти и нефтепродуктов для дерново-подзолистых почв, который равнялся 3,2 г/кг.
В полевом опыте 3 изучены технологические приёмы ремедиации почв, загрязнённых нефтью в низкой и средней степени (до 6 % нефти). На основании трёхлетних научных исследований выявлены положительные и отрицательные стороны минеральной, органической и органоминеральной системы применения удобрений. Минеральная система удобрений наиболее быстро и эффективно повышала содержание подвижных элементов минерального питания в загрязнённых почвах. Органическая система удобрений улучшала физико-химические и физические свойства почвы (снижала кислотность и плотность почвы, увеличивала сумму поглощённых оснований). Если рассматривать наиболее важные показатели эффективности рекультивации – остаточное содержание нефтепродуктов и урожайность сельскохозяйственных культур – то наибольшее положительное действие на них оказала органоминеральная система удобрений. Именно эта система удобрений включена в технологические приёмы ремедиации почв, загрязнённых нефтью в низкой и средней степени (до 6 %).
В полевом опыте 4 выявлены технологические приёмы ремедиации почв, загрязнённых нефтью в высокой степени (10 %). Установлено, что при этом уровне загрязнения на первое место по эффективности вышло применение нефтеразлагающих биологических препаратов нового поколения.
На эффективность биопрепарата очень большое влияние оказывает его носитель, он не только позволяет более равномерно распределять биопрепарат в нефтезагрязнённой почве, но и резко улучшать целый комплекс почвенных свойств, в первую очередь агрофизических (плотность, пористость и др.) и водно-воздушных (воздухопроницаемость, воздухоёмкость, влагоёмкость и др.). Для изучения выбраны следующие носители биопрепарата: опил, низинный торф, ячменная солома, вермикулит, костра льняная и лигнин. Все они являются природными экологически безопасным соединениями, широко распространены и имеют относительно низкую стоимость.
Проведенные исследования доказали, что все выбранные для изучения носители оказали комплексное положительное воздействие на свойства загрязнённых почв. Они способствовали значительному улучшению структуры почвы, снижению плотности, увеличению полевой влажности. Внесение биопрепарата в чистом виде и совместно с носителями позволило резко улучшить пищевые свойства загрязнённой почвы, в некоторых случаях удалось даже достичь показателей степени подвижности элементов питания в почве варианта без нефти (абс. контроль).
Улучшение комплекса свойств загрязнённых почв при совместном внесении в них биопрепарата с носителями-разрыхлителями обусловило ускорение процесса разложения нефти. Наиболее значительное влияние на этот показатель оказало внесение биопрепарата с кострой льняной, лигнином и ячменной соломой, снижение содержания нефтепродуктов в загрязнённой почве в этих вариантах составило 9,9-10,9 мг/кг или 40,2-44,3 %.
Необходимо отметить положительное действие на агрофизические, агрохимические и биологические показатели нефтезагрязнённой почвы внесения органоминеральных удобрений, которое обусловило в 2021 году снижение в ней содержания нефтепродуктов на 4,7 мг/кг или на 44 %.
На основании проведённых исследований в качестве основного приёма ремедиации почв, загрязнённых нефтью в сильной степени (более 10 %), будет рекомендовано совместное внесение биопрепаратов с носителями-структурообразователями. В качестве носителей наиболее эффективно использовать солому, льняную костру или лигнин. Возможна замена биопрепарата внесением в почву органоминерального удобрения (перепревший навоз в дозе 30 т/га и N30Р30К30). Для достижения большего эффекта будет рекомендовано совместное применение этих мероприятий: в первый год внесение в загрязнённую почву биопрепарата с соломой, льняной кострой или с лигнином, на второй год – внесение в почву органоминерального удобрения (перепревший навоз в дозе 30 т/га и N30Р30К30).
По результатам исследований подготовлен заключительный отчет по НИР с большим количеством экспериментальных данных. При проведении исследований использовались аналитические, экспериментальные и статистические методы.
Полное описание ИНФОРМАЦИЯ О ХОДЕ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО ГРАНТАМ РФФИ