Среди методов ликвидации нефтяных загрязнений почв выделяются следующие группы методов: механические, физико-химические, биологические.
К механическим методам очистки почв относятся:
1. обваловка загрязнения, откачка нефти в емкости насосами и вакуумными сборщиками. Проблема очистки при просачивании нефти в грунт не решается.
2. замена почвы. Вывоз почвы на свалку для естественного разложения.
К физико-химическим методам очистки почв относятся:
· сжигание (экстренная мера при угрозе прорыва нефти в водные источники). В зависимости от типа нефти и нефтепродукта таким путем уничтожается от 1/2 до 2/3 разлива, остальное просачивается в почву. При сжигании из-за недостаточно высокой температуры в атмосферу попадают продукты возгонки и неполного окисления нефти. Землю после сжигания (так называемую «горелую землю») необходимо вывозить на свалку;
· предотвращение возгорания. Применяется при разливах в цехах, жилых кварталах, на автомагистралях, где возгорание опаснее загрязнения почвы; в этом случае изолируют разлив сверху противопожарными пенами или засыпают сорбентами;
· промывка почвы. Проводится в промывных барабанах с применением ПАВ, промывные воды отстаиваются в гидроизолированных прудах или емкостях, где впоследствии производится их разделение и очистка;
· дренирование почвы. Разновидность промывки почвы на месте с помощью дренажных систем; может сочетаться с биологическими методами, использующими нефтеразлагающие бактерии;
· экстракция растворителями. Обычно осуществляется в промывных барабанах летучими растворителями с последующей отгонкой их остатков паром;
· сорбция. Сорбентами засыпают разливы нефтепродуктов на сравнительно твердой поверхности (асфальте, бетоне, утрамбованном грунте) для поглощения нефтепродукта и снижения опасности пожара;
· термическая десорбция (крекинг). Применяется при наличии соответствующего оборудования, но позволяет получать полезные продукты вплоть до мазутных фракций;
· химическое капсулирование. Новый метод, заключающийся в переводе углеводородов в неподвижную нетоксическую форму.
К биологическим методам очистки почв относятся:
· биоремидиация. Применяются нефтеразлагающие бактерии Необходима запашка культуры в почву, периодические подкормки растворами удобрений; ограничения по глубине обработке, температуре почвы; процесс занимает 2 – 3 сезона;
· фитомелиорация. Устраняются остатки нефти путем высева нефтестойких трав (клевера ползучего, щавеля, осоки), активизирующих почвенную микрофлору; является окончательной стадией рекультивации загрязненных почв.
Использование микробиологических средств при ликвидации нефтяных загрязнений почвы и водных поверхностей является часто единственной возможностью восстановить экологически чистую обстановку в природных условиях, не нарушая естественного биоценоза. Вместе с тем, микробиологические методы являются наиболее дешевыми по сравнению с другими способами.
Под воздействием микроорганизмов, которые входят в состав препаратов, нефть и нефтепродукты подвергаются деструкции в результате использования углерода нефти клетками бактерий или дрожжей в качестве источников питания. В процессе метаболизма (жизнедеятельности) клеток углеводороды превращаются в органические вещества – составные части клеток: белки, липиды, нуклеиновые кислоты, углеводы. Таким образом образуется нетоксичная, непатогенная биомасса микроорганизмов и углекислый газ. Недоиспользованные на первой стадии остатки нефтепродуктов оседают вместе с биомассой на дно водоема и в дальнейшем утилизируются микроорганизмами препарата.
После завершения очистки территории от нефтепродуктов образовавшаяся биомасса, исчерпав питание, теряет свою жизнеспособность и подвергается биохимическому разложению активной местной сапрофитной микрофлорой. В итоге на почве образуется гумус, в водоеме – ил.
В России, в частности в Ялтинской области, был создан ряд микробных препаратов, способных деградировать жиры, нефть, нефтепродукты и другие органические вещества. Накоплен большой опыт работ по ликвидации нефтезагрязнений окружающей среды. Среди них:
· Онежское озеро (1988 г.) – разлив мазута в результате столкновения двух танкеров (100 т мазута, 6 км побережья);
· Юкнайчай, Литва (1989 г.) – загрязнение почвы в результате аварии поезда (140 т мазута, 3 км насыпи железнодорожного полотна);
· Мозырский нефтеперерабатывающий завод, Белоруссия (1991 г.) – авария на станции очистки промстоков (около 5 тыс. м3 нефтестоков);
· АО Лифоса, Литва (1998 г.) – очистка загрязненных нефтепродуктами трубопроводов;
· Нефтепромыслы и нефтепроводы в районе Нефтеюганска, Нижневартовска, Западная Сибирь, Россия (1998 – 2000 гг.) – аварии на нефтепроводах (более 45 га загрязненных сырой нефтью водоемов, болот, почв).
С использованием созданных бактериальных препаратов, расщепляющих нефть, выполняется ряд работ в естественных условиях по очистке водоемов, их побережий, железнодорожного полотна, загрязненных территорий предприятий по хранению, переработки, транспортированию нефти и др. в Литве, Латвии, России, Белоруссии. Проводится очищение загрязненных нефтью сточных вод. Созданный фирмой бактериальный препарат, расщепляющий жиры, дает возможность очистки грунта и водоемов от жировых загрязнений, а также очистка загрязненных жирами сточных вод с модернизацией существующих или проектированием и оборудованием новых очистных сооружений.
Также существуют сорбенты, предназначенные для локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, как на суше, так и в водной среде. Для предприятий, занимающихся транспортировкой, переработкой нефти и продуктов ее переработки, предлагаются природоохранные комплексы на основе сорбентов. Использованные сорбенты обезвреживаются биологическим путем.
Все штаммы бактерий, являются природными, не генно-инженерными и не подвергались генетическому мутагенезу. Как показали сравнительные испытания, проведенные в 1992 г. в США, в 1993 г. в Норвегии, препараты Российской фирмы не уступают по эффективности действия аналогичным препаратам американских и европейских фирм.