Эффективная очистка донных отложений водоемов от нефтяного загрязнения с помощью геоконтейнерной технологии

  • С. Н. Гайдамака Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
  • В. П. Мурыгина Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
  • М. A. Гладченко Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
  • А. А. Зубайдуллин ЗАО Сибирский научно-исследовательский и проектный институт рационального природопользования («СибНИПИРП»), г. Нижневартовск, Россия
Ключевые слова: донные отложения, загрязнение нефтью, геокотейнеры, ремедиация

Аннотация

Статья посвящена актуальной в настоящее время теме очистки донных отложений водоемов от их загрязнения углеводородами, произошедшего в результате аварийных утечек нефти и нефтепродуктов или в процессе эксплуатации нефтяных скважин. Одним из перспективных способов их очистки является недавно появившаяся в России геоконтейнерная технология, суть которой состоит в изъятии донных отложений для их последующего обезвоживания в геоконтенерах и доведения качества почвы до установленных нормативов. Геоконтенеры изготовлены из специальной ткани, способной пропускать воду и растворенные в ней вещества, но хорошо задерживать твердые частицы различных размеров. Приведены результаты исследования применения геоконтейнерной технологии для ремедиации донных отложений трех озер, сильно загрязненных нефтью, в Западной Сибири, Ханты-Мансийском автономном округе - Югре (Нижневартовск) в 2013 году. Сорок четыре геотубы были заполнены пульпой донных отложений трех озер, размещены на платформе нефтяных скважин и оставлены на два года в естественных климатических условиях. После этого случайным образом были отобраны пробы из 14 геотуб и проведена оценка изменений физико-химических свойств, биологической активности и фитотоксичности проб по сравнению с исходными загрязненными пробами. Показано, что за два года произошло значительное снижение концентрации общих нефтяных углеводородов на 81–98%. Очищенные почвы из геоконтейнеров содержали большое количество нефтеокисляющих бактерий, гетеротрофных и автотрофных микроорганизмов и обладали высокой биологической активностью при отсутствии острой фитотоксичности. Данная технология отличается высокой эффективностью, простотой и экологичностью и может конкурировать с другими способами очистки, используемыми для данных целей.

Литература

Overview of the Russian oilfield services market - 2019.

https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/ru/Documents/energy-resources/Russian/oil-gas-russia-survey-2019.pdf (accessed 11.03.2020).

On the State and Environmental Protection of the Russian Federation in 2018. State Report (2019). M.: Ministry of Natural Resources of Russia; NPP Kadastr. P. 142 (in Russ.).

Russian Arctic oil spill pollutes big lake near Norilsk (2019). https://www.bbc.com/news/world-europe-52977740 (accessed 10.06.2020).

Dvadnenko, M.V., Madzhigatov, R.V., & Rakityanskiy, N.A. (2017). Environmental impact of oil. Mezhdunarodnyi zhurnal eksperimental’nogo obrazovaniya = International Journal of Experimental Education, 3-1, 89 - 90 (in Russ). http://www.expeducation.ru/ru/article/view?id=11244 (accessed 11.03.2020).

Orujov, R.A., & Jafarova, R.A. (2017). The peculiarities of the toxic effect of petroleum hydrocarbons on the human organism. Vestnik Vitebskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta = Bulletin of Vitebsk state medical university, 16(4), 8 - 15 (in Russ.).

https://doi.org/10.22263/2312-4156.2017.4.8 (accessed 11.03.2020).

Murygina, V.P., Markarova, M.Yu., Trofimov, S.Ya, & Gaidamaka, S.N. (2014). Oil spills grow faster than production / Present and future of soil bioremediation. Ekologiya i Zhizn’ = Ecology and Life, 7 (in Russ.). http://www.ecolife.ru/zhurnal/articles/27583 (accessed 11.03.2020).

Yankevich, M.I., & Kvitko, K.V. (1998). Bioremediation of oil-contaminated water bodies. Ecology and Industry of Russia, 10, 21 - 28 (in Russ.).

Khudoyorova, Z.D., & Dolgopolova, O.N. (2019). Technology for purification of water bodies from oil-contaminated bottom sediments using geocontainers. Proceedings of XIV International Scientific and Practical Conference “New ideas in Earth Science”, Moscow, April 2-5, 2019 (pp. 403 - 405) (in Russ.).

Pat. 2246451, Russian Federation, 2003.

Pat. 2322400, Russian Federation, 2006.

Vorobiev, D.S, Frank, Y.A., Zalozny, N.A., Lushnikov, S.V., & Noskov, Y.A. (2009). To the question of Tubificidae role in oxygen consumption in oilcontaminated bottom sediments. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN = Bulletin of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 11(1), 702 – 706 (in Russ.).

Vorobiev, D.S, Frank, Yu.A., & Lushnikov, S.V. (2012). Influence of Limnodrilus hoffmeisteri worms population size on cleaning oil polluted bottom sediments. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya = Tomsk State University Journal of Biology, 4(20), 195 – 202 (in Russ.).

Reshetnyak, O.S, & Zakrutkin, V.E. (2016). Bottom sediments as a source of secondary water pollution by metals (According to the laboratory experiment). Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskii region. Estestv.nauki = News of Higher Educational Institutions, 4, 102 - 109 (in Russ.). DOI: 10.18522/0321-3005-2016-4-102-109

Stolbikhin, Yu.V., Fedorov, S.V., & Kudryavtsev, A.V. (2018). Reconstruction of the sewage treatment plant using “geo-containers”. Voda i ekologiya: problemy i resheniya = Water and Ecology: Problems and Solutions, 1(73), 31 - 38 (in Russ.). DOI: 10.23968/2305–3488.2018.23.1.31–38

Smirnov, A.D. (2013). Application of geo containers in resolving wild nature conservation tasks. Neft’. Gaz. Novatsii = Oil Gas. Novation, 10(177), 38 - 39 (in Russ.).

Shabanov, V.A., Shabanova, A.V, & Shipulina, O.O. (2016). Study of low-temperature dehydration of bottom sediments by using geocontainers. Mezhdunarodnyi nauchno-issled. zhurnal = International Research Journal, 8-2(50), 69 - 74 (in Russ.). DOI: 10.18454/IRJ.2016.50.209

Mastin, B.J., & Lebster, G.E. (2008). Dewatering of oil-contaminated dredge residuals. In: Proceedings 28th Western Dredging Association Technical Conference 2008 St. Louis, Missouri, USA, 8-11 June, 2008 (pp. 363 - 382).

Wortelboer, R.J.M. (2014). Beneficial use of dredged sediments using geotextile tube technology. Proceedings of the South Baltic Conference on Dredged Materials in Dike Construction Rostock, 10-12 April, 2014 (pp. 181 - 186).

Babu, G.L.S., Reddy, K.R., De, A., & Datta, M. (Eds.). (2017). Geoenvironmental practices and sustainability developments in geotechnical engineering. Singapore: Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-10-4077-1

Danaher, J. (2008). Evaluating geotextile technology to enhance sustainability of agricultural production systems in the US Virgin Islands. Aquaponics Journal, 50, 18 - 20.

Plamadeala, V., Rusu, A., & Bulat, L. (2013). Advantages of sewage sludge dehydration by geotube method. INCD ECOIND – International Symposium – SIMI 2013 “The Environment and the Industry” (pp. 133 - 141).

Murygina, V.P., Gaidamaka, S.N., Gladchenko, M.A., Lopatin, K.I., & Smirnov, A.D. (2016). Bottom sediments of water bodies and technologies for their purification from various pollution. M.: Izoproyekt.

Bhatia, S.K. (2017). Sustainable management of dredged sediments and waste using geotextile tube dewatering system. In: Babu, G.L.S., Reddy, K.R., De, A., & Datta, M. (Eds.). Geoenvironmental practices and sustainability. developments in geotechnical engineering. Singapore: Springer. Chapter 9 (pp. 91 - 97). https://doi.org/10.1007/978-981-10-4077-1_9

Harrington, J., & Smith, G. (2013). Guidance on the beneficial use of dredge material in Ireland. Report commissioned by Environmental Protection Agency, October 2013.

Rublevskaya, O.N., & Krasnopeev, A.L. (2011). Experience in introduction of up-to-date technologies and methods of wastewater sludge treatment. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika = Water Supply and Sanitary Technique, 4, 65 - 69 (in Russ.).

Fakhrundinov, A.I., Yampolskaya, T.D., & Zubaydullin, A.A. (2016). Ground deposits petrodestructive activity of lakes polluted by hydrocarbons. Izv. Samarskogo nauchnogo tsentra Ross. Akad. Nauk = Bulletin of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 18(2), 534 - 543 (in Russ.).

Project for lake remediation from oil pollution in the region of pad 14 of the Yuzhno-Agansky license area and recultivation of the prior territory. Report, Vol. 5, section 5, subsection 7. SibNIPIRP, 2012 (in Russ).

Опубликован
2020-06-28
Как цитировать
Гайдамака, С. Н., Мурыгина, В. П., ГладченкоМ. A., & Зубайдуллин, А. А. (2020). Эффективная очистка донных отложений водоемов от нефтяного загрязнения с помощью геоконтейнерной технологии. Химическая безопасность, 4(1), 114 - 127. https://doi.org/10.25514/CHS.2020.1.17008
Раздел
Утилизация и биодеградация отходов