Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали быстрый и экономичный метод оценки восстановления почвы после нефтяного загрязнения.
Ежегодно миллионы тонн нефти и ее продуктов попадают в почву и водные объекты. После аварий и разливов специалистам необходимо выяснить, способна ли почва восстановиться самостоятельно или потребуется дополнительная очистка.
По словам ученых, существующие методы оценки занимают много времени, требуют сложных химических анализов и не всегда позволяют достоверно определить, насколько активно идет естественное разложение продуктов загрязнения. Кроме того, такие подходы часто предполагают добавление химических стимуляторов, которые искусственно ускоряют разложение нефти и искажают реальную картину. В итоге анализы фиксируют только общее содержание нефтепродуктов в почве.
Новый метод оценивает не только остаточное количество нефти, но и состояние почвенной микрофлоры. Для этого ученые анализируют два показателя:
- Активность каталазы (фермента почвенных микроорганизмов, реагирующего на нефтяное загрязнение).
- Соотношение микроорганизмов в загрязненной почве.
Для анализа отбирают образцы загрязненной и чистой почвы и выполняют микробиологический посев (вносят микроорганизмы на питательные среды для оценки их количества и состава). Активность каталазы определяют по скорости разложения перекиси водорода (фермент расщепляет ее на воду и кислород) — чем она выше, тем активнее идет самоочищение почвы. На основе сравнения полученных данных устанавливают стадию биодеградации, то есть степень разложения нефти микроорганизмами до безопасных веществ: воды, углекислого газа и биомассы.
В ходе экспериментов ученые проследили, как эти показатели меняются при разной концентрации нефтепродуктов и длительности загрязнения — от нескольких дней до двух лет. Выяснилось, что на ранних этапах активность каталазы может возрастать как стрессовая реакция микрофлоры, но при длительном воздействии нефти постепенно снижается. Одновременно трансформируется и состав микроорганизмов: сначала активно размножаются бактерии, перерабатывающие нефтепродукты, а затем, по мере замедления процессов разложения, их численность возвращается к показателям, характерным для чистой почвы.
По оценкам ученых, методику можно применять для экологического мониторинга территорий после аварийных разливов нефти и для оценки эффективности рекультивации загрязненных земель. Поскольку метод не требует сложного оборудования, специалисты получают данные оперативно и могут быстро решить, нуждается ли почва в дополнительнойочистке или успешно восстанавливается сама.