 |
Ученые Пермского Политеха подобрали растения для очистки почвы от нефтяных загрязнений с эффективностью до 40%
Ученые Пермского Политеха разработали метод фиторемедиации, позволяющий очищать нефтезагрязненные почвы с эффективностью до 40% с помощью специально подобранных растений. Данный подход устраняет недостатки традиционных способов очистки, которые часто не ликвидируют, а лишь маскируют загрязнения
Нефть является универсальным сырьем, лежащим в основе современной цивилизации. В процессе многоступенчатой химической переработки, она дает жизнь огромному спектру продуктов: от традиционных видов топлива и моторных масел до различных видов полимеров для пластиков, синтетических тканей, косметических средств и даже фармацевтических препаратов.
В нефтяной отрасли Россия играет ключевую роль. Занимая второе место в мире, она ежегодно добывает порядка 500-550 млн тонн нефти. Основные месторождения сосредоточены в Западной Сибири (Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий округа), Поволжье и на шельфе Арктики. Однако интенсивное развитие данного направления имеет и обратную сторону, сопровождаясь масштабным экологическим ущербом.
Одной из наиболее сложных и недооцененных проблем нефтедобычи являются буровые шламы — промышленные отходы, образующиеся в процессе бурения скважин. В отличие от заметных разливов нефти, эти загрязнения часто остаются «невидимой угрозой», накапливаясь на территории месторождений. Представляя собой плотную смесь измельченной горной породы, нефтепродуктов, ионов тяжелых металлов (цинк, хром, свинец), минеральных солей и химических реагентов (для вязкости, стабилизации бурового раствора), шламы способны десятилетиями оказывать негативное воздействие на объекты окружающей среды, нарушая функционирование экоситем.
По данным ООН, около 33% земель в мире уже истощены и повреждены из-за эрозии, засоления и химического загрязнения. Эта экологическая катастрофа затрагивает все живые организмы: животные страдают от отравления, потери кормовой базы и вымирания, а человечество сталкивается с продовольственным кризисом, нехваткой чистой воды и ростом заболеваний, вызванных различного рода загрязняющими веществами.
Современные методы утилизации отходов, физические и химические, обладают фундаментальными ограничениями. Например, захоронение лишь перемещает опасные вещества, создавая долгосрочные экологические риски. Термические способы, такие как сжигание, генерируют вторичные загрязнители: токсичную золу и опасные газообразные выбросы. Химическая обработка сопряжена с высокими затратами на реагенты, нарушает естественную микробиоту почвы и снижает ее плодородие. Кроме того, большинство этих методов отличаются высокой энергоемкостью и создают новые потоки отходов, требующие дальнейшей утилизации.
В настоящее время все большее распространение получает биологическая очистка — метод, использующий способности микроорганизмов и растений к разрушению загрязняющих веществ. Он включает активацию природных микроорганизмов (биостимуляцию), внесение специализированных бактерий (биоаугментацию) и использование растений (фиторемедиацию). Ранее для утилизации буровых шламов растения практически не применялись — высокое солесодержание, наличие ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов подавляли развитие культур. Однако ученые Пермского Политеха подобрали растения, позволяющие осуществлять эффективную и экологичную очистку загрязненных территорий, преобразуя опасные отходы в почвогрунты. В отличие от традиционных методов, эта технология исключает риски для окружающей среды и не создает вторичного загрязнения.
Фиторемедиация — это очистка почвы и воды с помощью специальных растений. Они работают как природные фильтры: поглощают опасные вещества (например, тяжелые металлы или нефтепродукты), накапливают их в своих стеблях и листьях, включают в природные круговороты.
— Исследование проводилось в несколько этапов. Сначала мы выполнили лабораторный анализ образцов бурового шлама, отобранных на месторождениях, чтобы определить характер и степень загрязнения. Результаты выявили существенное превышение экологических нормативов: содержание нефтепродуктов достигло 2170 мг/кг при допустимых 1000 мг/кг, а концентрация хлорид-ионов составила 3800 мг/кг, а в некоторых образцах солесодержание было еще выше, — рассказал Александр Сурков, доцент кафедры «Охрана окружающей среды», кандидат технических наук.
На следующем этапе исследователи подготовили семь экспериментальных образцов. В каждой емкости создали двухслойную структуру: нижний слой толщиной 2 см состоял из бурового шлама, верхний слой толщиной 3 см представлял собой чистую песчаную почву. Дополнительно была создана контрольная емкость только с чистой почвой для сравнения результатов. В каждую пробу высадили различные виды растений-ремедиантов: белую горчицу, способную поглощать тяжелые металлы; луговой клевер, обогащающий почву азотом; фацелию рязанскую и специальную травосмесь злаковых трав, используемых в том числе на этапе биологической рекультивации.
— В течение 2,5 недель мы проводили наблюдения, фиксируя всхожесть семян, скорость роста и общее состояние растений. Первые всходы появились уже на 3-4 день исследования. Наибольшую эффективность показали фацелия и травосмесь, которые демонстрировали быстрый и активный рост без признаков токсичного воздействия, — пояснил Александр Сурков.
Данные культуры являются наиболее перспективными для реабилитации нефтезагрязненных территорий, что делает их подходящим вариантом для экологичных и экономичных технологий восстановления почв.
Результаты эксперимента показали эффективность фиторемедиации для обезвреживания буровых шламов: растения не только успешно адаптировались к загрязненному субстрату, но и обеспечили активное поглощение токсичных компонентов, инициируя начальную стадию почвообразования. Предварительные данные подтверждают 40%-ное снижение концентрации хлорид-ионов, а также значительное уменьшение содержания нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов, включая хром, цинк, никель, кадмий, кобальт и свинец.
— В дальнейшем мы планируем продолжить исследования в этом направлении. Особый интерес представляет механизм не просто поглощения, но и полного усвоения растениями токсичных элементов из буровых шламов, что позволит объективно оценить эффективность технологии и адаптировать ее для практического использования, — поделился Александр Сурков.
Контактное лицо: Фазлетдинова Эллина Руслановна (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 21:25, 25.08.2025
Количество просмотров: 148
Страна: Россия
| Ученый ПНИПУ рассказал, как распознать и что делать при обморожении кожи, ПНИПУ, 17:53, 17.12.2025, Россия |
65 |
| С наступлением холодов риск обморожения становится реальной угрозой для каждого. Что делать, если почувствовали онемение и побеление кожи на щеках, пальцах рук или ног? Эксперт ПНИПУ рассказывает о первой помощи, которая поможет минимизировать ущерб для здоровья до визита к врачу. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали, как выбрать подходящий чай и не навредить здоровью, ПНИПУ, 21:02, 13.12.2025, Россия |
253 |
| 15 декабря ежегодно отмечается День чая. Ученые Пермского Политеха рассказали, как производят разные виды этого напитка, какие из них нельзя употреблять натощак, почему белый чай не бодрит, а расслабляет, как получают разные вариации улуна, можно ли добавлять молоко в черный чай и многое другое. |
|
| Пермские ученые испытали добавку для ума и силы в пожилом возрасте, ПНИПУ, 21:02, 13.12.2025, Россия |
252 |
| Ученые Пермской фармакадемии и Пермского Политеха исследовали новую биодобавку «Дахар» на основе концентрата листьев персика с ДМАЭ — веществом, укрепляющим нейронные связи. Результаты показали, что ее прием значительно улучшает память, концентрацию и повышает физическую выносливость. |
|
|
|
