Быстрый способ проверки почвы после загрязнения нефтью придумали в Перми
Технология повышает достоверность результатов и позволяет сэкономить на реагентах
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали способ, позволяющий оценивать очистку почвы после загрязнения нефтью микробами и ферментами — без дополнительной стимуляции. Разработка позволит контролировать загрязнения и принимать решения о рекультивации не за недели, а за дни, сообщает пресс-служба вуза.
Ежегодно около 5–10 млн тонн углеводородов попадают в окружающую среду. Нефть нарушает структуру почвы: ухудшается доступ воздуха и воды, снижается плодородие, гибнет часть микроорганизмов и растений. Сегодня степень загрязнения обычно определяют с помощью сложных химических анализов. Для них нужны специальные растворители, дорогое оборудование и длительная подготовка проб — это дорого, медленно и не подходит для массовых проверок на больших территориях. Кроме того, такие методы часто требуют добавления химических стимуляторов. В связи с этим ученые ПНИПУ предложили оценивать не только остаточное содержание нефти, но и состояние самой почвенной микрофлоры.
Для этого исследователи анализируют два показателя: активность фермента каталазы и соотношение почвенных микроорганизмов с бактериями, способными окислять нефтепродукты.
«Каталаза — это фермент, который вырабатывают почвенные микроорганизмы. Она участвует в защитных реакциях клетки и чувствительно реагирует на загрязнение нефтепродуктами. Одновременно меняется и состав микрофлоры: часть обычных сапрофитных (то есть питающихся мертвой органикой и поддерживающих плодородие почвы) микроорганизмов сокращается, а бактерии, способные перерабатывать углеводороды нефти, наоборот, начинают активно развиваться. Анализируя эти изменения вместе, можно оценить стадию биодеградации загрязнения, — то есть естественного разложения нефти микробами до безопасных веществ (воды, углекислого газа и биомассы)», —пояснила аспирант кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ Юдина Дарья.
Во время экспериментов ученые проследили, как меняются показатели при разной концентрации нефтепродуктов и различной длительности загрязнения — от нескольких дней до двух лет. Исследования показали, что на ранних стадиях загрязнения активность фермента может возрастать как стрессовая реакция микрофлоры, однако затем при длительном воздействии нефти постепенно снижается. Одновременно меняется соотношение микроорганизмов: сначала растет число бактерий, перерабатывающих нефтепродукты, а затем, по мере замедления процессов разложения, показатели постепенно приближаются к значениям чистых почв.
По словам доцента кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ Эльвиры Сакаевой, способ дает возможность оценивать именно естественные процессы биодеградации без внесения специальных стимуляторов или искусственно добавленных микроорганизмов. Таким образом технология повышает достоверность результатов и помогает понять, насколько эффективно почва восстанавливается самостоятельно.