ВЛИЯНИЕ ФИТОРЕМЕДИАЦИИ НА ПРОФИЛЬ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ В АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ДЕРНОВЫХ ПОЧВАХ
Authors: Зайнулгабидинов Эрик Ренатович , Игнатьев Юрий Алексеевич , Петров Андрей Михайлович 
Published: August 2021

Фиторекультивация почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, рассматривается как один из перспективных подходов в биотехнологии. Эффективность этого метода зависит от под- бора культур. Объектом исследования являлась загрязненная нефтью аллювиальная дерновая легкосуглинистая почва. Рассматривались варианты с начальным содержанием нефти 5.4 г/кг, 9.7 г/кг и 21.8 г/кг. В качестве фиторемедиантов использовались однодольные и двудольные растения ‒ пшеница яровая (Triticum vulgare L.) и горох посевной (Pisum sativum L). Газохроматографическим методом изучено изменение углеводородного состава после фиторекультивационных мероприятий. На хроматограммах идентифицированы пики гомологов н-алканов диапазона С9‒С36 и углеводороды (УВ) неполярного и малополярного строения, образующие «изопреноидный горб». Стимулируя активность микроорганизмов в прикорневой зоне, рассматриваемые культурыоказывают различное влияние на деструкцию и преобразование остаточной нефти в зависимости от степени загрязнения. Существенное снижение концентрации УВ нефти к концу эксперимента (в 3.8 раза) отмечено в варианте с максимальным содержанием поллютанта в опыте с пшеницей. Отмечается обратная зависимость процентного содержания н-алканов от уровня остаточного содержания нефтепродуктов. Выделено 2 типа распределения неполярных УВ. Для вариантов с низким уровнем загрязнения характерна мономодальная форма. Второй тип имел бимодальное распределение и был типичен для опытных образцов с относительно высокой концентрацией. Профиль н-алканов характеризовался преобладанием четных гомологов в среднемолекулярной области. Полученные данные могут указывать, что наиболее вероятными продуцентами четных парафинов среднемолекулярного диапазона может быть биомасса микробиоты.

Библиографические ссылки

1. Габов Д.Н., Безносиков В.А., Кондратенок Б.М., Грузлев И.В. Насыщенные углеводороды в фоновых и загрязненных почвах Предуралья // Почвоведение. 2010. №10. С. 1190‒1196.

2. Зайнулгабидинов Э.Р., Игнатьев Ю.А., Петров А.М., Хабибуллин Р.Э. Особенности распределения нормальных алканов в современных дерново-подзолистых почвах // Вестник технологического университета. 2015. Т.18, №4. С. 271‒274.

3. Зайнулгабидинов Э.Р., Игнатьев Ю.А., Петров А.М., Хабибуллин Р.Э. Влияние длительности инкубации на состав нормальных углеводородов при разных уровнях начального содержания нефти в почве // Вестник технологическогоуниверситета. 2016. Т. 19, №10. С. 56‒60.

4. Зайнулгабидинов Э.Р., Игнатьев Ю.А., Петров А.М. Оптимизация метода потери массы при прокаливании для определения остаточного содержания органических соединений нефти в загрязненных почвах // Российский журнал прикладной экологии. 2021. №1. С. 64‒71.

5. Игнатьев Ю.А., Зайнулгабидинов Э.Р., Петров А.М. Изменение углеводородного состава нефтезагрязнённой дёрново-подзолистой почвы в стандартизированных условиях инкубации // Вестник технологического университета. 2014. Т. 17, №15. С. 256‒260.

6. Игнатьев Ю.А., Зайнулгабидинов Э.Р., Петров А.М. Применение метода прокаливания для определения содержания аллохтонных углеводородов нефти в почвах // Российский журнал прикладной экологии. 2018. №3. С. 34‒37.

7. Кальвин М. Химическая эволюция. М.: Мир, 1971. 283 с.

8. Каримуллин Л.К., Петров А.М., Вершинин А.А. Фиторекультивация и физиологическая активность нефтезагрязненной дерново-подзолистой почвы // Российский журнал прикладной экологии. 2016. №1. С. 14‒17.

9. Киреева Н.А., Водопьянов В.В. Мониторинг растений, используемых для фиторемедиации нефтезагрязненных почв // Экология и промышленность России. 2007. №9. С. 46‒47.

10. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Шамаева А.А., Григориади А.С. Биологическая активность чернозема выщелоченного, загрязненного продуктами сгорания попутного нефтяного газа, и возможности ее восстановления при фиторемедиации // Почвоведение. 2009. №4. С. 498‒503.

11. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Григориади А.С. Влияние загрязнения почв нефтью на физиологические показатели растений и ризосферную микробиоту // Агрохимия. 2009а. №7. С. 71‒80.

12. Киреева Н.А., Григориади А.С., Водопьянов В.В., Амирова А.Р. Подбор растений для фиторемедиации почв, загрязненных нефтяными углеводородами // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13, №5. С. 184‒187.

13. Киреева Н.А., Григориади А.С., Баширова Р.М., Ами-рова А.Р. Использование бархатцев прямостоячих Tagetes erecta L. для фиторемедиации почвы, загрязненной нефтяными углеводородами // Агрохимия. 2012. №5. С. 66–72.

14. Муратова А.Ю., Бондаренкова А.Д., Панченко Л.В., Турковская О.В. Использование комплексной фиторемедиации для очистки почвы, загрязненной нефтешламом // Биотехнология. 2010. №1. С. 77‒84.

15. Пахарькова Н.В., Прудкова С.В., Гекк А.С., Ларькова А.Н., Коростелева Н.С. Оптимизация выбора растений для биоремедиации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами в условиях южной Сибири // Вестник КрасГАУ. Биологические науки. 2015. №8. С. 28‒32.

16. Петров А.А. Углеводороды нефти. М.: Наука, 1984. 264 с.

17. Утомбаева А.А., Петров А.М., Зайнулгабидинов Э.Р., Игнатьев Ю.А., Кузнецова Т.В. Динамика роста высших растений на рекультивированных нефтезагрязненных аллювиальных луговых почвах разного гранулометрического состава // Российский журнал прикладной экологии. 2020. №1. С. 60‒65.

18. Фатина П.Н., Лапаева И.В., Давыдова Е.А. Фиторемедиация – эффективный и экономический метод очистки почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2008. №5. С. 75‒78.

19. Eglinton G., Hamilton R.J. Leaf epicuticular waxes // Science. 1967. V. 56. P. 1322‒1335.

20. Ekpo B.O., Oyo-Ita O.E., Wehner H. Even-n-alkane/ alkene predominances in surface sediment from the Calabar River, SE Niger Delta, Nigeria // Naturwissenschaften. 2005. V. 92. Р. 341–346. DOI 10.1007/s00114-005-0639-8.

21. Marseille F., Disnar J.R., Guillet B., Noack Y. n-Alkanes and free fatty acids in humus and A1 horizon of soils under beech, spruce and grass in the Massif-Central (Mont-Loze Áre), France // European journal of soil science. 1999. V. 50. P. 433- 441. htpps://doi.org/10.1046/j.1365-2389.1999.00243.x

22. Jovančićević B., Vrvić M., Schwarzbauer J., Wehner H., Scheeder G., Vitorović D. Organic-geochemical differentiation of petroleum-type pollutants and study of their fate in Danube alluvial sediments and corresponding water (Pančevo Oil Refinery, Serbia) // Water, air soil pollution. 2007. V. 183. P. 225–238. DOI: 10.1007/s11270-007-9371-7

23. Jovančićević B. Identification, transformation and migration of petroleum-type pollutants in recent sediments and soil // Newsletter of European association of chemistry and the environment. 2002. №3. Р. 5–6.

24. Lei G.L., Zhang H.C., Chang F.Q., Pu Y., Zhu Y., Yang M.S., Zhang W.X. Biomarkers of modern plants and soils from Xinglong Mountain in the transitional area between the Tibetan and Loess Plateaus // Quaternary international. 2010. V. 218. P. 143–150. htpps://doi.org/10.1016/j.quaint.2009.12.009

25. Rao Z.G., Zhu Z.Y., Jia G.D., Zhang X., Wang S.P. Compound-specific hydrogen isotopes of long-chain n-alkanes extracted from topsoil under a grassland ecosystem in northern China // Science in China. Ser. D: Earth Sciences. 2011. V. 54, №12. P. 1902‒1911. htpps://doi.org/10.1007/s11430-011-4252-8

26. Wang Y., Fang X., Bai Y., Xi X., Zhang X., Wang Y. Distribution of lipids in modern soils from various regions with continuous climate (moisture-heat) change in China and their climate significance // Science in China. Ser. D.: Earth Sciences. 2007. V. 50, №4. Р. 600‒612. htpps://doi.org/10.1007/s11430-007-2062-9.