RU2297290C1 - Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами - Google Patents
Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297290C1 RU2297290C1 RU2005130840/13A RU2005130840A RU2297290C1 RU 2297290 C1 RU2297290 C1 RU 2297290C1 RU 2005130840/13 A RU2005130840/13 A RU 2005130840/13A RU 2005130840 A RU2005130840 A RU 2005130840A RU 2297290 C1 RU2297290 C1 RU 2297290C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- oil products
- days
- soil
- products
- Prior art date
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к очистке отбеливающей земли от загрязнения нефтепродуктами. Способ включает внесение в почву биомассы консорциума нефтеокисляющих штаммов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 и биомассы штамма бактерий Azotobacter vinelandii ИБ 4 при массовом соотношении биомасс, равном 1:1. Изобретение позволяет активировать процесс биодеградации нефтепродуктов, причем степень деградации за 5 месяцев составляет 81%. 5 табл.
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к охране почвенных ресурсов от загрязнения нефтепродуктами.
В настоящее время предприятия нефтеперерабатывающего комплекса, использующие для контактной доочистки базовых масел (удаления смолистых соединений и полициклических ароматических углеводородов) отбеливающую землю, вынуждены отходы своего производства складировать в виде отвалов, тем самым усугубляя экологическую обстановку и занимая дополнительно отчуждаемые территории.
Известны различные биологические способы рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, основанные на интродукции в такие почвы специализированных микроорганизмов, предварительно выделенных из различных загрязненных источников или генетически модифицированных. Основными агентами биодеструкции нефти и нефтепродуктов являются бактерии. Объясняется это тем, что использование углеводородов в своей жизнедеятельности среди бактерий распространено достаточно широко.
Ряд исследователей показали, что бактерии рода Rhodococcus являются перспективными для создания на их основе препаратов по биодеструкции нефти и нефтепродуктов, загрязняющих почву [1, 2].
Спорообразующие бактерии также широко используются для создания препаратов, способствующих очищению почвы и воды от контаминации нефтью [3-5].
Недостатками этих препаратов является низкая эффективность по рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами, основную часть которых составляют смолистые вещества и полициклические ароматические соединения.
Наиболее близким к предлагаемому является способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами, где для активизации процесса биодеструкции нефтепродуктов используют биомассу консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 [6].
Недостатком известного способа является сравнительно низкая степень биодеструкции нефтепродуктов.
Технической задачей предлагаемого способа является повышение эффективности биодеградации нефтепродуктов, содержащихся в отбеливающей земле.
Поставленная задача решается путем внесения в отбеливающую землю добавки, содержащей кроме биомассы консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 биомассу аэробных азотфиксирующих микроорганизмов Azotobacter vinelandii ИБ 4, вносимой в массовом соотношении 1:1 к консорциуму нефтеокисляющих микроорганизмов.
Указанный штамм микроорганизмов Azotobacter vinelandii известен в качестве основы биопрепарата для борьбы с корневыми гнилями пшеницы и повышения количества и качества урожая [7].
Примеры конкретного выполнения.
В лабораторных испытаниях способа биологической рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами, использовали отбеливающую землю, отобранную с отвалов ОАО «Орскнефтеоргсинтез», биомассу консорциума микроорганизмов Bacillus brevis и Arthrobacter species, полученную при их совместной ферментации, и биомассу микроорганизмов Azotobacter vinelandii.
Консорциум микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 (биопрепарат «Ленойл») выращивают в аэробных условиях на питательной среде следующего состава, г/л: Na2СО3 - 0,1; CaCl2 - 0,01; MnSO4·7H2O - 0,02; FeSO4·7H2O - 0,02; NaH2PO4 - 1,5; К2HPO4 - 1,0; MgSO4·7H2O - 0,2; NH4NO3 - 2,0; вода дистиллированная до 1000 мл. В качестве единственного источника углерода используется дизельное топливо, процесс ферментации проводят при комнатной температуре до достижения титра микроорганизмов в культуральной жидкости, равного 109 КОЕ/мл.
Биомассу микроорганизмов Azotobacter vinelandii ИБ 4 (биопрепарат «Азолен») выращивают в аэробных условиях на питательной среде следующего состава, г/л: KH2PO4 - 0,2; К2HPO4 - 0,8; CaSO4·2H2O - 0,1; MgSO4·7H2O - 0,2; FeCl3 - 0,01; Na2MoO4 - 0,01; дрожжевой экстракт - 0,5; сахароза - 20 г; вода дистиллированная до 1000 мл. Процесс ферментации проводят при комнатной температуре до достижения титра микроорганизмов в культуральной жидкости, равного 109 КОЕ/мл.
Для оценки интенсивности разложения нефтепродуктов использовали показатель остаточного содержания нефтепродуктов в отбеливающей земле.
Определение остаточного содержания нефтепродуктов проводили спектрофотометрическим и весовым методами [8]. По первому из них пробу весом 10 г помещали в патрон из фильтровальной бумаги и переносили в аппарат Сокслета. Экстракцию проводили 120-150 мл гексана в течение 2-3 часов при температуре кипения гексана (69°С). Концентрацию углеводородов в пробе определяли по оптической плотности экстракта на спектрофотометре СФ-46 при длине волны, на которой данная смесь углеводородов имела максимальный пик поглощения. Максимальный пик поглощения определяли на спектрофотометре SPECORD UF-VIS. По весовому методу пробу весом 10 г помещали в патрон из фильтровальной бумаги и взвешивали на электронных весах. Проэкстрагированные пробы вместе с патронами высушивали в жарочном шкафу при температуре 100-120°С и снова взвешивали на электронных весах. По разнице в весе проб до и после экстракции определяли содержание остаточных нефтепродуктов.
Численность основных групп микроорганизмов, участвующих в биотрансформации нефтепродуктов, определяли посевом почвенной суспензии методом разведений на плотные питательные среды [9]: бактерий, усваивающих органический азот - на мясопептонном агаре (МПА), олигонитрофилов - на питательной среде Эшби, микроскопических грибов (микромицетов) - на среде Чапека и углеводородокисляющих микроорганизмов - на среде Цукамуры, где в качестве источника углерода была использована стерильная смесь углеводородов, полученная после экстракции гексаном загрязненной отбеливающей земли.
Повторность опытов - трехкратная.
Схема лабораторного (модельного) опыта по рекультивации отбеливающей земли: в отбеливающую землю, содержащую 181 г/кг остаточных углеводородов, вносили минеральные удобрения (нитрофоска из расчета 0,25 г/кг субстрата), биопрепарат «Ленойл» из расчета к отбеливающей земле и биопрепарат «Азолен» в массовом соотношении к биопрепарату «Ленойл», составляющем 1:1, 1,25:1 и 0,75:1. Повторность опытов - трехкратная, длительность экспериментов - 150 сут. Влажность в сосудах в течение всего срока инкубации поддерживали на уровне 60%, температуру - 20-25°С. Отбор проб отбеливающей земли осуществляли через 30 суток.
Результаты испытания предлагаемого способа рекультивации отбеливающей земли показали, что внесение консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов Bacillus brevis и Arthrobacter species с дополнительной добавкой биомассы бактерий Azotobacter vinelandii ИБ 4 значительно повышает эффективность процесса биодеградации нефтепродуктов в отбеливающей земле (табл.1). Через 150 суток инкубации степень снижения содержания нефтепродуктов по предлагаемому способу составила 81,3 мас.%. Применение биопрепарата «Ленойл» без внесения биопрепарата «Азолен» в условиях опыта оказалось менее эффективным по сравнению с предложенным техническим решением, а степень биодеградации нефтепродуктов составила всего 69,3 мас.%. При массовом соотношении биомассы бактерий Azotobacter vinelandii ИБ 4 к биомассе консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов, составляющим 0,75:1, эффективность процесса биодеградации нефтепродуктов снижалась, а при соотношении 1,25:1 величина степени биодеградации практически не отличалась от соответствующего показателя, достигнутого при массовом соотношении, равном 1:1.
Внесение биомассы бактерий Azotobacter vinelandii ИБ 4 способствует значительному увеличению численности почвенных микроорганизмов, принимающих участие в трансформации нефтепродуктов, загрязняющих отбеливающую землю - гетеротрофных бактерий, растущих на МПА, олигонитрофилов, углеводородокисляющих бактерий и микромицетов (табл.2-5). В процессе своей жизнедеятельности бактерии Azotobacter vinelandii ИБ 4 секретируют в окружающую среду различные биологически активные вещества, в том числе цитокинины [7], и, по-видимому, биомасса этих микроорганизмов играет роль эффективного биологического удобрения, стимулирующего развитие всей микробиоты в нефтезагрязненном объекте.
Таким образом, предлагаемый способ биологической рекультивации отбеливающей земли с применением консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3 и дополнительным внесением биомассы бактерий Azotobacter vinelandii ИБ 4 по сравнению с известным позволяет повысить эффективность процесса биоразложения нефтепродуктов в почве, активизировать микробиологическую активность почвы.
Список литературы
1. Штамм бактерий Rhodococcus erythropolis, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов: А.с. 1805097 СССР, МКИ5 С 02 В 3/34, Е 02 В 15/04 // Ягафарова Г.Г., Скворцова И.Н., Зиновьев А.П., Ягафаров И.Р.
2. Способ очистки почв от нефтяных загрязнений: Пат. 2019527, Россия, МКИ5 С 02 F 3/34 // Коронелли Т.В., Аракелян Э.И., Комарова Т.И., Ильинский В.В.
3. Штамм бактерий Bacillus sp. - деструктор нефтепродуктов и фенолсодержащих соединений: Пат. 1784592, СССР, МКИ5 С 02 F 3/34 // Астрова Н.Г., Моисеева Л.В., Протченко П.З.
4. Стабникова Е.В., Селезнева М.В., Рева О.Н., Иванов В.Н. Выбор активного микроорганизма - деструктора углеводородов для очистки нефтезагрязненных почв //Прикладная биохимия и микробиология. - 1995 - Т. 31, №5. - С.534-539.
5. Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами: Пат. 2077397, Россия, МКИ6 В 09 С 1/10, С 09 К 3/32 // Андресон Р.К., Хазиев Ф.Х., Дешура B.C., Багаутдинов Ф.Я., Бойко Т.Ф., Новоселова Е.И.
6. Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами: Пат. 2237711, Россия, МКИ7 С 12 N 1/20 // Логинов О.Н., Пилюгин В.В., Костюченко В.П., Комаров С.И., Силищев Н.Н.
7. Штамм бактерий Azotobacter vinelandii для получения биопрепарата для борьбы с корневыми гнилями пшеницы и повышения количества и качества урожая: Пат. 2245918, Россия, МКИ7 С 12 N 1/20 // Логинов О.Н., Пугачева Е.Г., Силищев Н.Н., Бойко Т.Ф., Галимзянова Н.Ф.
8. Груздякова Р.А. Спектрофотометрическое определение нефтепродуктов в пробах почвы // Гигиена и санитария. - 1993. - №3. - С.73-74.
9. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии. - М.: МГУ. - 1980. - 223 с.
Таблица 1 | |||||
Динамика изменения степени биодеградации углеводородов в отбеливающей земле | |||||
Варианты опыта | Степень биодеградации углеводородов, мас.% | ||||
30 сут. | 60 сут. | 90 сут. | 120 сут. | 150 сут. | |
Контроль - отбеливающая земля без внесения биопрепаратов | 5,3 | 6,1 | 13,1 | 13,1 | 15,3 |
Биопрепарат «Ленойл» | 32,1 | 39,3 | 43,1 | 55,4 | 69,3 |
Биопрепарат «Азолен» | 23,2 | 25,2 | 25,7 | 28,3 | 31,1 |
Совместное внесение биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» в массовом соотношении 1:1 | 42,3 | 61,2 | 68,1 | 79,2 | 81,3 |
Совместное внесение биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» в массовом соотношении 1,25:1 | 41,4 | 60,0 | 66,8 | 77,2 | 78,6 |
Совместное внесение биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» в массовом соотношении 0,75:1 | 42,3 | 61,5 | 69,0 | 79,3 | 81,3 |
Таблица 2 | |||||
Динамика изменения численности бактерий на МПА | |||||
Варианты опыта | Количество клеток, тыс. в 1 г абсолютно сухой почвы | ||||
30 сут. | 60 сут. | 90 сут. | 120 сут. | 150 сут. | |
Контроль - отбеливающая земля без внесения биопрепаратов | 20±1 | 80±11 | 80±6 | 90±5 | 130±8 |
Биопрепарат «Ленойл» | 670±43 | 320±13 | 590±46 | 990±104 | 1120±82 |
Биопрепарат «Азолен» | 530±50 | 160±31 | 280±35 | 530±72 | 640±47 |
Совместное внесение биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» | 980±68 | 2800±63 | 1750±122 | 1390±111 | 1180±101 |
Таблица 3 | |||||
Динамика изменения численности олигонитрофилов на среде Эшби | |||||
Варианты опыта | Количество клеток, тыс. в 1 г абсолютно сухой почвы | ||||
30 сут. | 60 сут. | 90 сут. | 120 сут. | 150 сут. | |
Контроль - отбеливающая земля без внесения биопрепаратов | 10±1 | 180±8 | 280±50 | 360±22 | 410±31 |
Биопрепарат «Ленойл» | 40±6 | 750±92 | 790±103 | 850±68 | 900±68 |
Биопрепарат «Азолен» | 270±11 | 670±72 | 550±54 | 540±48 | 410±35 |
Совместное внесение биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» | 560±49 | 490±57 | 580±97 | 640±38 | 680±50 |
Таблица 4 | |||||
Динамика изменения численности углеводородокисляющих бактерий на среде Цукамуры | |||||
Варианты опыта | Количество клеток, тыс. в 1 г абсолютно сухой почвы | ||||
30 сут. | 60 сут. | 90 сут. | 120 сут. | 150 сут. | |
Контроль - отбеливающая земля без внесения биопрепаратов | 15±2 | 50±3 | 50±7 | 50±6 | 30±1 |
Биопрепарат «Ленойл» | 270±48 | 130±19 | 148±22 | 176±14 | 180±20 |
Биопрепарат «Азолен» | 160±11 | 180±14 | 241±21 | 270±16 | 270±11 |
Совместное внесение биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» | 310±28 | 200±20 | 267±17 | 281±32 | 310±30 |
Таблица 5 | |||||
Динамика изменения численности микромицетов на среде Чапека | |||||
Варианты опыта | Количество клеток, тыс. в 1 г абсолютно сухой почвы | ||||
30 сут. | 60 сут. | 90 сут. | 120 сут. | 150 сут. | |
Контроль - отбеливающая земля без внесения биопрепаратов | 15±2 | 18±2 | 13±5 | 20±4 | 13±2 |
Биопрепарат «Ленойл» | 53±3 | 25±6 | 13±1 | 33±2 | 13±4 |
Биопрепарат «Азолен» | 33±2 | 65±4 | 40±5 | 50±8 | 30±7 |
Совместное внесение биопрепаратов «Ленойл» и «Азолен» | 60±9 | 65±6 | 60±8 | 70±8 | 70±20 |
Claims (1)
- Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами, путем внесения в почву добавки, содержащей биомассу консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов Bacillus brevis ИБ ДТ 5-1 и Arthrobacter species ИБ ДТ 5-3, отличающийся тем, что указанная добавка дополнительно содержит биомассу микроорганизмов Azotobacter vinelandii ИБ 4, вносимой в массовом соотношении, равном 1:1 к консорциуму нефтеокисляющих микроорганизмов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130840/13A RU2297290C1 (ru) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130840/13A RU2297290C1 (ru) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2297290C1 true RU2297290C1 (ru) | 2007-04-20 |
Family
ID=38036791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005130840/13A RU2297290C1 (ru) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2297290C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102533552A (zh) * | 2011-01-04 | 2012-07-04 | 张卫木 | 石油污染治理用生物降解剂 |
RU2477472C2 (ru) * | 2010-12-24 | 2013-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) | Способ определения эффективности биодеградации углеводородов нефти в нативных и загрязненных почвах |
WO2021068416A1 (zh) * | 2019-10-12 | 2021-04-15 | 湖南恒凯环保科技投资有限公司 | 一种硝化短芽孢杆菌brevibacillus nitrificans菌株yj1及其应用 |
-
2005
- 2005-10-04 RU RU2005130840/13A patent/RU2297290C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АКОПОВА Г.С. Опыт применения биологических технологий для ликвидации углеводородных загрязнений. Экология и промышленная безопасность, Сборник трудов. - М., 2003. ЗОЛЬНИКОВА Н.В. и др. Интенсификация активности почвенных микроорганизмов - нефтедеструкторов биоудобрения Бамил, Доклады Россельхозакадемии, 1998, №6, с.22-24. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2477472C2 (ru) * | 2010-12-24 | 2013-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) | Способ определения эффективности биодеградации углеводородов нефти в нативных и загрязненных почвах |
CN102533552A (zh) * | 2011-01-04 | 2012-07-04 | 张卫木 | 石油污染治理用生物降解剂 |
WO2021068416A1 (zh) * | 2019-10-12 | 2021-04-15 | 湖南恒凯环保科技投资有限公司 | 一种硝化短芽孢杆菌brevibacillus nitrificans菌株yj1及其应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vecchioli et al. | Use of selected autochthonous soil bacteria to enhanced degradation of hydrocarbons in soil | |
Chen et al. | Microbial decolorization of azo dyes by Proteus mirabilis | |
Benka-Coker et al. | Applicability of evaluating the ability of microbes isolated from an oil spill site to degrade oil | |
JPH06502546A (ja) | アメーバ/細菌共生体とその廃棄物及び汚染物分解への使用 | |
WO2020009097A1 (ja) | 石油関連物質により汚染された環境の除染方法および使用する資材 | |
BAGHERZADEH et al. | Biodegradation of used engine oil using mixed and isolated cultures | |
RU2297290C1 (ru) | Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами | |
RU2323970C1 (ru) | Биопрепарат-нефтедеструктор, используемый для очистки почв и грунтов от нефти и нефтепродуктов | |
Chebbi et al. | A moderately thermophilic and mercaptan-degrading Bacillus licheniformis strain CAN55 isolated from gas-washing wastewaters of the phosphate industry, Tunisia | |
Wemedo et al. | Biodegradation potential of bacteria isolated from crude oil polluted site in South South, Nigeria | |
RU2705290C1 (ru) | Микробный препарат для биоремедиации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами | |
Nrior et al. | Bioremediation of crude oil contaminated marshland muddy soil by bioaugmentation approach using Candida tropicalis and Penicillium chrysogenum | |
Muratova et al. | New strains of oil-degrading microorganisms for treating contaminated soils and wastes | |
Archegova et al. | Optimization of the purification of soil and water objects from oil using biosorbents | |
Samarghandi et al. | Bioremediation of actual soil samples with high levels of crude oil using a bacterial consortium isolated from two polluted sites: investigation of the survival of the bacteria | |
RU2735870C1 (ru) | Способ выделения микроорганизмов для очистки и восстановления нефтезагрязненных почв и грунтов методом фитобиоремедиации | |
RU2237711C1 (ru) | Способ рекультивации отбеливающей земли, загрязненной нефтепродуктами | |
Roy et al. | Degradation of polyaromatic hydrocarbons by mixed culture isolated from oil contaminated soil—A bioprocess engineering study | |
RU2270808C2 (ru) | Биологически активная композиция для очистки поверхностных вод, почв и грунтов от нефтяных загрязнений | |
RU2808248C1 (ru) | Состав для биоремедиации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами | |
Taoufik et al. | Aromatic hydrocarbons removal by immobilized bacteria (Pseudomonas sp.; Staphylococcus sp.) in fluidized bed bioreactor | |
RU2039714C1 (ru) | Способ очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений | |
Yetti et al. | Formulation of bacterial consortium as whole cell biocatalyst for degradation of oil compounds | |
RU2195435C2 (ru) | Способ очистки почвы и воды от загрязнений нефтепродуктами | |
RU2600868C2 (ru) | Препарат для очистки почв от нефтезагрязнений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121005 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130810 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151005 |