Buy (625 RUB)
Generate QR code
Open Access
Subscription or Fee Access
Intensification of Bioventilation of Deep Soil Contamination with Oil Products
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2025-8-44-50
Abstract
Classification of in-situ methods of remediation of deep soil contamination with oil products is presented. The optimal calculation scheme for designing a bioventilation system was developed, which boils down to determining the radius of the aerobic influence of the injection well, taking into account the porosity of the soil, the oil pollution rate and the flow rate of the supplied air. The technology of the injection well arrangement for bioventilation was considered. The methods of intensification of bioventilation was proposed: for the territories deeply polluted simultaneously with oil products and heavy metals – preliminary treatment with solutions of humic-mineral complexes; in conditions of low oildestructive potential of native microorganisms – introduction of activated forms of biopreparations; in case of pollution at a depth of more than 20 m – equipping injection wells with turbodeflectors (in the non-vegetation period) to activate degassing of volatile organic compounds.
About the Authors
O.S. Ostakh
Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor
S.V. Ostakh
Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor
References
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.
Review
For citations:
Ostakh O., Ostakh S. Intensification of Bioventilation of Deep Soil Contamination with Oil Products. Ecology and Industry of Russia. 2025;29(8):44-50. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2025-8-44-50
Views:
19
Email this article 