Analysis of greenhouse gases in oil-controlled areas and development of methods for their biorecultivation (for example of Grozny)
Authors: М.Ю. Маркарова, , Л.Ш. Махмудова, , И.А. Керимов, , А.С. Эльжаев, , Н.А. Мамадиев, 
Published: December 2022

Актуальность работы. Нефтезагрязненные территории являются источниками повышенной эмиссии парниковых газов, что связано с постоянными процессами трансформации нефтеуглеводородов под действием физических, физико-химических и биологических факторов. Исследована интенсивность эмиссии метана и углекислого газа на участке хранения нефтеотходов. Участок относится к объектам накопленного экологического ущерба прошлых лет, расположен в Заводском районе г. Грозный на территории бывшего Новогрозненского НПЗ им. Н. Анисимова. Показано, что после выжигания нефтешлама и образования плотной грунтовой корки, наибольший вклад в эмиссию вносит фактор увлажненности грунта, усиливающий пористость поверхности и выделение парниковых газов. Увеличение температуры окружающей среды приводит к пропорциональному усилению эмиссии парниковых газов в случае нарушения целостности корки из сгоревших нефтепродуктов и грунта. С учетом состава нефтеотходов экспериментального участка разработан биоконсорциум для активизации биологической деструкции углеводородов и заложен полевой опыт. Целью работы является изучение эффективности методов биопереработки нефтеотходов с позиции процессов декарбонизации и эмиссии парниковых газов. Одной из задач опыта является разработка приемов трансформации нефтеуглеводородов в почвенное органическое вещество для максимального сохранения углерода нефти в почве и улучшения показателей ее биопродуктивности. Методы работы. Лабораторные исследования показали, что обработка почвы экспериментальным биоконсорциумом МБК-А усиливает интенсивность почвенного дыхания, ускоряет очищение грунта от углеводородов на 55–58% за 2 месяца, использование соломы в качестве структуратора наряду с МБК-А стимулирует очищение с еще большей скоростью – до 67% за 2 месяца. Использование укрывного материала замедляет почвенное дыхание и снижает скорость трансформации углеводородов с использованием МБК-А с соломой и без нее. Однако, именно данный прием (применение укрывного материала) может стать наиболее перспективным для улучшения и восстановления почвенного плодородия впоследствии за счет процессов трансформации нефтеуглеводородов в почвенную органику. Результаты работы. Полученные данные этого и последующих лет наблюдений позволят обосновать наиболее эффективные методы декарбонизации при переработке нефтесодержащих отходов для ликвидации участков накопленного экологического ущерба прошлых лет в Чеченской Республике. Ключевые слова: нефтеотходы, парниковые газы, почвенное дыхание, биодеструкция, трансформация.

Relevance. Oil-contaminated territories are sources of increased greenhouse gas emissions, which is associated with the constant processes of transformation of petroleum hydrocarbons under the influence of various factors. The intensity of methane and carbon dioxide emission in the area of oil waste storage has been studied. The site refers to the objects of accumulated environmental damage of past years, located in the Zavodskoy district of Grozny on the territory of the former Novogroznensky Oil Refinery named after. N. Anisimova. An increase in ambient temperature leads to an increase in greenhouse gas emissions in the event of a violation of the integrity of the crust from burnt oil products and soil. Taking into account the composition of oil waste from the experimental site, a bioconsortium was developed to activate the biological destruction of hydrocarbons and a field experiment was laid. The aim of the experiment is to study the effectiveness of oil waste biorefining methods from the standpoint of decarbonization processes and greenhouse gas emissions. One of the objectives of the experiment is to develop methods for the transformation of petroleum hydrocarbons into soil organic matter to maximize the conservation of oil carbon in the soil and improve its bioproductivity. Methods. Laboratory studies have shown that tillage with the experimental bioconsortium MBK-A enhances the intensity of soil respiration, accelerates the purification of soil from hydrocarbons by 55-58% in 2 months, the use of straw as a structurant along with MBK-A stimulates purification at an even faster rate - up to 67% for 2 months. The use of covering material slows down soil respiration and reduces the rate of hydrocarbon transformation using MBK-A with and without straw. Results. The obtained data of this and subsequent years of observations will allow to substantiate the most effective methods of decarbonization in the processing of oily waste.