Экологи Пермского Политеха разработали технологию, которая поможет восстановить плодородие почв, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Они предложили использовать для этого шламы содового производства и доказали их эффективность. Разработка позволит не только улучшить состояние окружающей среды, но и утилизировать известковые отходы, снизив потребление природного сырья.
Результаты работы ученые опубликовали в сборнике E3S Web of Conferences. International Scientific and Practical Conference «Environmental Risks and Safety in Mechanical Engineering» (ERSME-2020). Исследование они выполнили при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
— Тяжелые металлы и нефтепродукты являются основными загрязнителями почв урбанизированных территорий: закрытых промышленных предприятий; земель, которые выведены из состава санитарно-защитных зон, прилегающих к автомагистралям и производственным объектам. Для рекультивации и восстановления плодородия почв могут быть использованы известковые мелиоранты и удобрения. Мы предложили применять для этого отходы содового производства. Это поможет сэкономить природное сырье, — рассказывает доцент кафедры охраны окружающей среды Пермского Политеха, научный сотрудник Лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, кандидат технических наук Елена Калинина.
Ученые провели серию экспериментов, чтобы оценить физико-химические, физико-механические и токсикологические свойства шлама содового производства. Исследователи установили, что он обладает свойствами мелиоранта. Экологи предложили использовать шламы для рекультивации нарушенных земель. Они доказали на образцах почв с территории, выведенной из состава санитарно-защитной зоны нефтеперерабатывающего предприятия, что применение шламов приводит к снижению фитотоксичности загрязненных земель. После внесения в почву шлама в количестве 1-3 г на 1 кг повысилась всхожесть растений, а также увеличилась длина их наземной части и корней.
По словам пермских экологов, тяжелые металлы и нефтепродукты ухудшают агрохимические и агрофизические характеристики почв, повышают их фитотоксичность, негативно влияют на биохимические процессы и микробное сообщество.
— Загрязнение почв нефтью и тяжелыми металлами приводит к снижению количества колоний бактерии Azotobacter. После внесения шлама содового производства в почву в дозе 1-3 г на 1 кг мы установили, что количество колоний бактерий увеличилось в 3 раза. Общая численность микроорганизмов также увеличилась. При этом важно не допускать защелачивания почвы и поддерживать оптимальное содержание водорастворимых солей, — объясняет заведующая кафедрой охраны окружающей среды Пермского Политеха, научный сотрудник Лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, доктор технических наук, профессор Лариса Рудакова.
Ученые выяснили, что наиболее безопасны по физико-химическим и токсикологическим свойствам шламы размером частиц менее 0,1 мм. Они соответствуют требованиям ГОСТ, которые предъявляют к известковым мелиорантам.
По мнению исследователей, технология поможет улучшить состояние окружающей среды, утилизировать производственные отходы и снизить потребление природных ресурсов.
Для справки
Ранее группа ученых также предложила способ биологической рекультивации загрязненных земель. Для этого они использовали материал на основе шлама содового производства и обезвоженного избыточного активного ила или смеси ила и осадка, который образуется после очистки хозяйственно-бытовых стоков.
