Интенсификация биовентилирования глубинного загрязнения грунтов нефтепродуктами

Представлена классификация in-situ методов ремедиации глубинного загрязнения грунтов нефтепродуктами. Разработана оптимальная расчетная схема проектирования системы биовентилирования, которая сводится к определению радиуса аэробного влияния нагнетательной скважины с учетом пористости грунта, мощности нефтяного загрязнения и расхода подаваемого воздуха. Рассмотрена технология обустройства нагнетательной скважины для биовентилирования. Предложены способы интенсификации биовентилирования: для территорий, глубинно загрязненных одновременно нефтепродуктами и тяжелыми металлами – предварительной обработкой растворами гумино-минеральных комплексов; в условиях низкого нефтедеструцирующего потенциала нативных микроорганизмов – вводом активированных форм биопрепаратов; при загрязнении на глубину более 20 м – оснащением нагнетательных скважин турбодефлекторами (в межвегетационный период) для активации дегазации летучих органических соединений.

1. Статистический бюллетень. Основные показатели охраны окружающей среды. М., Федеральная служба государственной статистики, 2023. 105 с.

2. Васильева Г.К., Стрижакова Е.Р., Бочарникова Е.А. и др. Нефть и нефтепродукты как загрязнители почв. Технология комбинированной физико-биологической очистки загрязненных почв. Российский химический журнал. 2013. Т. 57. № 1. С. 79—104.

3. Симонов В.Э., Леконцева Т.А. Технологии биоремедиации нефтезагрязненных почв и грунтов. Обзор патентов. Антропогенная трансформация природной среды. 2024. Т. 10. № 2. С. 65—81. https://doi.org/10.17072/2410-8553-2024-2-65-81.

4. Ахмадова Х.Х., Идрисова Э.У., Такаева М.А. Проблема техногенных залежей в российских регионах. Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 8—4 (15). С. 69—73. EDN: RCMUFD.

5. Ахмадова Х.Х., Махмудова Л.Ш.. Мусаева М.А. Грозненские техногенные залежи углеводородов: история, добыча, переработка, экологические проблемы. В мире научных открытий. Красноярск: Научно-инновационный центр. 2013. № 1.1 (37). С. 258—283.

6. Techniques de dépollution. SelecDEPOL. [Электронный ресурс]. URL: https://selecdepol.fr/techniques-de-depollution (дата обращения 24.12.2024).

7. Remediation Technologies Screening Matrix and Reference Guide. Federal Remediation Technologies Roundtable (FRTR). [Электронный ресурс]. URL: https://frtr.gov/matrix2/top_page.html (дата обращения 24.12.2024).

8. Technologies. Contaminated sites Clean-up Information (CLUIN). [Электронный ресурс]. URL: https://clu-in.org/remediation (дата обращения 24.12.2024).

9. Джавадов Н.Г., Азизова А.Э., Алиева Х.С. Вопросы предотвращения загрязнения грунтовых вод нефтью и углеводородными отходами путем применения проницаемых реактивных барьеров. Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2024. № 4(150). С. 164—170. DOI 10.17122/ntjoil-2024-4-164-170.

10. Голубев А.А. Экологическая реабилитация и мониторинг углеводородного загрязнения геологической среды (на примере аэродромного хозяйства в Московской области). Дис. ... канд. геол.-минерал. наук: 25.00.36 М., Рос. гос. геологоразведоч. ун-т им. С. Орджоникидзе, 2008. 168 с.

11. Вотинов А.В., Минаков В.В., Даценко С.В., Сушко Ю.В. Новые технологии ликвидации подземных углеводородных загрязнений. Гидротехника. 2009. № 2. С. 83—86.

12. Созина И.Д., Данилов А.С. Микробиологическая ремедиация нефтезагрязненных почв. Записки Горного института. 2023. Т. 260. С. 297—312. DOI: 10.31897/PMI.2023.8.

13. Федеральный классификационный каталог отходов, утвержденный приказом Росприроднадзора № 242 от 22.05.2017 года. Система Консультант-плюс. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_218071/3d063ec1103c03931fe1e4c4f3eb9382b9fd7db4// (дата обращения 24.12.2024).

14. Хуснутдинов И.Ш., Сафиулина А.Г., Заббаров Р.Р., Хуснутдинов С.И. Методы утилизации нефтяных шламов. Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. № 10. С. 3—20.

15. Ajona M., Vasanthi P. Bioremediation of petroleum contaminated soils. A review. Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 45. Part 7. P. 7117—7122. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.01.949.

16. Dzionek A., Wojcieszyńska D., Guzik U. Natural carriers in bioremediation. A review. Electron. Journal of Biotechnol. 2016. № 23. P. 28—36. https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2016.07.003.

17. Northup A., Cassidy D. Calcium peroxide (CaO2) for use in modified Fenton chemistry. Journal of Hazard Mater. 2008. No. 152(3). P. 1164—1170. doi: 10.1016/j.jhazmat.2007.07.096. Epub 2007 Aug 2. PMID: 17804164.

18. Technical and Regulatory Requirements for Enhanced In Situ Bioremediation of Chlorinated Solvents in Groundwater. Interstate Technology and Regulatory Cooperation Working Group (ITRC). [Электронный ресурс]. URL: http://www.cluin.org/download/toolkit/tdisb-6.pdf (дата обращения 12.08.2020).

19. Adams G.O., Tawari-Fufeyin P., Okoro S.E. Ehinomen I. Bioremediation, biostimulation and bioaugmentation. A review. International Journal of Environmental Bioremediation & Biodegradation. 2015. Vol. 3. № 1. P. 28—39. DOI: 10.12691/ijebb-3-1-5.

20. Maddela N.R., Scalvenzi L. Petroleum Degradation: Promising Biotechnological Tools for Bioremediation. Recent Insights in Petroleum Science and Engineering. Australia, Department of Energy, Environment and Climate Action, 2018. P. 351—369. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen. 70109.

21. Jain A.N., Udayashankara T.H., Lokesh K.S. Review on bioremediation of heavy metals with microbial isolates and amendments on soil residue. International Journal of Science and research. 2014. Vol. 3. No. 8. P. 118—123.

22. Choudhary M., Kumar R., Datta A., Nehra V., Garg N. Bioremediation of heavy metals by microbes. Bioremediation of Salt Affected Soils. An Indian Perspective. Springer, Cham. 2017. P. 233—255. DOI:10.1007/978-3-319-48257-6_12.

23. Malavenda R., Rizzo C., Michaud L., Gerзe B. Biosurfactant production by Arctic and Antarctic bacteria growing on hydrocar bons. Polar Biology. 2015. Vol. 38. P. 1565—1574. DOI: 10.1007/s00300-015-1717-9.

24. Azubuike С.С., Chikere С.В., Okpokwasili G.C. Bioremediation techniques—classification based on site of application: principles, advantages, limitations and prospects. World Journal Microbiol Biotechnol. 2016.Vol. 32(11). Article number 180. doi: 10.1007/s11274-016-2137-x.

25. Thomeґ A., Reginatto C., Cecchin I., Colla L.M. Bioventing in a residual clayey soil contaminated with a blend of biodiesel and diesel oil. Journal of Environmental Engineering. 2014. Vol. 140. No. 11. P. 1—7. doi:10.1061/(ASCE)EE.1943- 7870.0000863.

26. Principles and Practices of Bioventing. U.S. Environmental Protection Agency (USEPA). [Электронный ресурс] https://cluin.org/download/techfocus/bio/540R95534b.pdf (дата обращения 18.05.2025).

27. Rayner J.L., Snape I., Walworth J.L., Harvey P.M., Ferguson S.H. Petroleum-hydrocarbon contamination and remediation by microbioventing at sub-Antarctic Macquarie Island. Cold Regions Science and Technology. 2007. Vol. 48. No. 2. P. 139—153. doi:10.1016/j.coldregions.2006.11.001.

28. Agarry S., Latinwo G. Biodegradation of diesel oil in soil and its enhancement by application of bioventing and amendment with brewery waste effluents as biostimulation-bioaugmentation agents. Journal of Ecological Engineering. 2015. Vol. 16. Iss. 2. P. 82—91. DOI:10.12911/22998993/1861.

29. Adekunle I.M. Bioremediation of soils contaminated with Nigerian petroleum products using composted municipal wastes. Bioremediation Journal. 2011. Vol. 15. No. 4. P. 230—241. https://doi.org/10.1080/10889868.2011.624137.

30. Dian Chu. Effects of heavy metals on soil microbial community. IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2018. No. 113(1). P. 012009. DOI:10.1088/1755-1315/113/1/012009.

31. Karaca A. Effect of organic wastes on the extractability of cadmium, copper, nickel, and zinc in soil. Geoderma. 2004. Vol. 122. No. 2—4. P. 297—303. DOI:10.1016/j.geoderma.2004.01.016.

32. Лихачева Н.А., Митрофанова В.В. Сорбция ионов тяжелых металлов гуминовыми веществами. Башкирский химический журнал. 2022. № 4. С. 41—48. DOI: 10.17122/bcj202244148.

33. Semple K.T., Morriss A.W.J., Paton G.I. Bioavailability of hydrophobic organic contaminants in soils: fundamental concepts and techniques for analysis. European Journal of soil science. 2003. Vol. 54 (4). P. 809—818. DOI:10.1046/j.1351-0754.2003.0564.x

34. Magalhгes S.M.C., Ferreira Jorge R.M.F, Castro P.M.L. Investigations into the application of a combination of bioventing and biotrickling filter technologies for soil decontamination processes–a transition regime between bioventing and soil vapour extraction. Journal of Hazardous Materials. 2009. Vol. 170. No. 2-3. P. 711—715. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.05.008.