ВЕСТНИК ПРОМЫШЛЕННОСТИ, БИЗНЕСА И ФИНАНСОВ ЭКОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЯ «ГумиТорф» – универсальный продукт для решения экологических задач В результате интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства, несовершенства промышленных технологий, отсутствия должного внимания к проблеме охраны природы, безответственности и ошибок, большие площади почв и земель в России оказались сильно загрязнены: тяжелыми металлами, нефте- и маслопродуктами, полициклическими ароматическими соединениями, хлорорганическими веществами, другими органическими и неорганическими загрязнителями. В районах промышленных центров загрязнены поверхностные и подземные воды. Большие площади земель заняты под многочисленные санкционированные и несанкционированные, промышленные и бытовые отвалы и свалки, также неблагоприятно влияющие на экологическую обстановку. Много плодородных ранее почв находится в деградированном состоянии. На ряде территорий нарушен или полностью отсутствует естественный почвенный покров, т.е. произошло опустынивание земель. В сложившихся экономических условиях неблагоприятная экологическая обстановка продолжает сохраняться. Важнейшим элементом решения существующих проблем является разработка, освоение и широкое применение эффективных и экономически приемлемых природоохранных технологий, в том числе технологий детоксикации почв и земель, восстановления плодородия почв и естественного почвенного покрова, очистки сточных вод и т.д. При этом одним из наиболее реальных подходов является использование тех механизмов защиты и восстановления, которые выработала сама природа. Известно, что устойчивость биосферы к интенсивному антропогенному воздействию и ее способность к восстановлению в огромной степени обусловлены наличием в почве ее органической составляющей — гумуса, важнейшей частью которого являются гуминовые кислоты. Огромные запасы гуминовых кислот сосредоточены в торфах, сапропелях, углях, т.е. самой природой они выведены из кругооборота органического вещества и представляют собой прекрасное сырье для производства различных гуминовых препаратов на их основе. Однако в буром угле гуминовые кислоты обладают сравнительно низ- Рекультивация (гидропосев) шламохранилище отходов медного производства Обработка исходного грунта 04.09.2018г. 11.06.2019 кой физико-химической, химической и биологической активностью, поскольку они недостаточно гидратированы и их реакционные центры блокированы разного рода примесями. Компанией «ГидроИнТех» освоена в опытно-промышленном масштабе и успешно функционирует технология производства гуминовых сорбентов. ««ГумиТорф»» — торговое название гуминовых препаратов, он содержит гуминовые кислоты в реакционно-способной и биологически активной форме, получаемые из широко распространенного в России торфа и сапропеля. Сорбент обладает уникальными свойствами, функциями и областями применения. Он не содержит в своем составе токсичных органических и неорганических примесей и не обладает вредными, токсичными, канцерогенными, мутагенными и др. подобными свойствами, вследствие чего не нормируется в объектах окружающей среды. Следует отличать ««ГумиТорф»» и гуминовые сорбенты в целом, от водорастворимых солей гуминовых кислот — гуматов, которые в низких концентрациях используются как регуляторы роста растений. Для с/х сегмента компания производит «ГумиТорф»-Ф (фильтрованный)» и их разновидности. Одним из важных свойств таких препаратов как «ГумиТорф», определяющим его роль в природоохранных технологиях, является способность активизировать деятельность почвенных микроорганизмов, угнетенных присутствием в почве различных токсичных загрязнителей. Разложение нефти, нефтепродуктов и продуктов их трансформации в почве, в естественных условиях — процесс биогеохимический, в котором главное и решающее значение имеет активность почвенных микроорганизмов, обеспечивающих минерализацию и/или гумификацию нефти и нефтепродуктов. Поэтому ускорить очистку почв от нефтяных загрязнений возможно ВЕСТНИК ПРОМЫШЛЕННОСТИ, БИЗНЕСА И ФИНАНСОВ Химический механизм детоксикации грунта заключается во взаимодействии металлов с гуминовыми кислотами с образованием водонерастворимых гуматов тяжелых металлов по следующей схеме: nGum + Men + Xn = [Gum–COOH]nMe + HX При дозе внесения «ГумиТорф» 2,8 т/га содержание подвижных форм тяжелых металлов в грунте, извлекаемых аммонийно-ацетатным буфером с рН=4,8 (медь, цинк), с рН=4,6 (никель) и аммонийно-натриевым буфером с рН=4,7 (кобальт), составляет соответственно: меди – менее 3,0 мг/кг, никеля – менее 4,0 мг/кг, кобальта – менее 5,0 мг/кг. Содержание подвижных форм свинца и мышьяка, извлекаемых аммонийно-ацетатным буфером с рН=4,8 не превысит, соответственно 20 мг/кг и 2,0 мг/кг. Физико-химические основы взаимодействия гуминовых кислот с тяжелыми металлами и органическими соединениями включают одновременное протекание процессов ионного обмена, адсорбции и абсорбции, сокоагуляции и окклюзии, обеспечивающих эффективную санацию (детоксикацию) грунтов. Применение мелиорантов и ГумиТорфа на месте разлива нефти в результате аварийного повреждения нефтепровода «ХМАО-Югра, г. Лангепас» путем внесения ««ГумиТорф»», позволяющего резко повысить активность естественной биоты почв. Предлагаемая технология имеет двойной эффект определяющий скорость очистки загрязненных почв и грунтов. Это обусловлено тем, что внесение «ГумиТорф» в больших дозах, приводит к адсорбции на нем нефтепродуктов, и параллельно активизирует аборигенную флору штаммов микроорганизмов и почвенную микрофлору. Проведенные исследования совместно с кафе- дрой промышленной экологии РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губ­ки­на, позволили эмпирически и практически определить параметры технологии очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и грунтов. Эффективность препарата не зависит от почвенно-климатических и ландшафтно-геохимических условий, поскольку оба механизма являются универсальными. Натурные испытания разработки на полигонах загрязненных горючесмазочными материалами и в зонах ГумиТорф в дорожном строительстве РЕКЛАМА 2 До обработки После обработки разлива сырой нефти показали, что препарат особенно эффективен в случаях, когда содержание в почве нефтепродуктов не превышает 10%. При этом очистке подвергались поверхностные слои почвы, на которую наносился «ГумиТорф» с последующим механическим рыхлением. В результате микробиологического разложения нефти и нефтепродуктов происходит возвращение почве плодородия, в течение одного вегетационного сезона. Простота применения сорбента, дешевизна и доступность сырья для его получения, а также скорость генерируемого процесса самоочищения почвы предполагает быстрое внедрение данного метода. Важным свойством «ГумиТорф» является его способность обеспечивать быстрое восстановление нарушенных земель в условиях тундры (для нефтедобывающих компаний). При этом помимо сорбента для этой цели необходимы отработанные бурильные жидкости содержащие глину, утилизация запасов которых является самостоятельной экологической проблемой. С использованием «ГумиТорф» разработаны и апробированы эффективные технологии санации почв и земель, загрязненных неорганическими и органическими экотоксикантами, а также технологии создания плодородных техногенных почв на искусственных и естественных грунтах, технологии восстановления естественного почвенного покрова, утилизации осадков городских сточных вод, детоксикации тела свалок, очистки фильтрата свалок и сточных вод. Технология санации почв и земель, загрязненных тяжелыми металлами, включает обработку «Гу­ми­ Тор­фом» загрязненной поверхности с последующим перекапыванием. Или внесением путем полива загрязненного участка водным раствором «ГумиТорф». Препарат, являясь в исходном состоянии водорастворимым веществом, необратимо связывает ионы тяжелых металлов, образуя соответствующие водонерастворимые соединения. Связанные ионы тяжелых металлов теряют способность мигрировать в окружающую среду, например, в почвенные воды и растения. 3 4 ЭКОЛОГИЯ ВЕСТНИК ПРОМЫШЛЕННОСТИ, БИЗНЕСА И ФИНАНСОВ Рекультивация (гидропосев) свалка хим.отходов коксохимческого производства сентябрь 2018 июль 2020 Количество вносимого «Гуми­ Торф» зависит от содержания тяжелых металлов, типа почвы, ее кислотности и составляет от нескольких десятых долей процента до 1–2% от массы загрязненных почв и земель. При малых дозах он регулирует подвижность тяжелых металлов так, что содержание их подвижных форм в почве и растениях не превышает соответствующих значений ПДК. При больших дозах — практически полностью исключает миграцию тяжелых металлов. При проведении исследовательских работ на солончаках с препаратом «ГумиТорф» в условиях провинции Хэйлунцзян (КНР) специалисты Института почвоведения, удобрения и ресурсов окружающей среды Хэйлунцзянской академии сельскохозяйственных наук (г. Харбин) и Уральского государственного горного университета получили уникальные результаты: при обработке солончаков с рН 9,2 водным раствором препарата «ГумиТорф» в концентрации 1гр. ГумиТорф на 100 см3 грунта получили изменение рН почвы 7,1 за один пролив. Являясь естественным компонентом почв, препарат компа­нии Гидро­ Ин­Тех, увеличивает влаго­ем­кость почвы и грунтов, предотвра­щает их пыление, повышает устойчивость к водной эрозии. Об­ра­бо­танные «ГумиТорф» почвы и земли пригодны для сельскохозяйственного и иного использования. Технология санации почв и земель, загрязненных персистентными органическими, в том числе хлорорганическими, токсикантами, например, полихлорбифенилами, включает его внесение в загрязненные почвы и земли. «ГумиТорф» эффективно сорбирует экотоксиканты и активизирует жизнедеятельность местной микрофлоры. При этом они становятся доступными для воздействия микроорганизмов, в результате чего происходит сравнительно быстрое разложение этих веществ и очистка загрязненных почв и земель. Одновременно, помимо очистки почвы, улучшаются ее свойства — увеличивается влагоемкость, повышается устойчивость к водной и ветровой эрозии и как следствие — повышается плодородие. Технология детоксикации тела свалок основана на способности «ГумиТорф» связывать и сорбировать экотоксиканты и удерживать их в виде водонерастворимых соединений в теле свалки. Технологии очистки фильтрата и сточных вод также основаны на способности сорбента связывать и сор- Основные физико-химические характеристики незагрязненной и загрязненной нефтепродуктами почвы до и после обработки ТСК «ГумиТорф» Параметры Незагрязнен­ ная почва Загрязненная почва до обработки Содержание углеводородов в почве, % Водоудерживающая способность почвы W, % рН водной вытяжки Содержание органического углерода, % 0,2 1,2 Загрязненная почва после обработки ТСК «ГумиТорф» 0,2 28,7 26,3 42,8 6,9 0,5 7 0,9 7,0 1,8 бировать загрязняющие примеси, переводить их в водонерастворимое состояние и выводить их в виде осадка из жидкостей. Это особенно важно при очистке воды водоемов в случае их систематического или залпового загрязнения, т.к. «Гуми­ Торф» не оказывает никакого отрицательного влияния на флору и фауну водоемов, обеспечивая в то же время их эффективную очистку, предупреждая распространение загрязнений. Технология утилизации осадков городских сточных вод (ОСВ) путем их детоксикации и использования в качестве органо-минеральных удобрений основана на свойстве гуминового концентрата необратимо связывать тяжелые металлы, сорбировать и разлагать органические и хлорорганические соединения. Обработка ОСВ «ГумиТорф» может производиться как в полевых условиях (с использованием обычной сельскохозяйственной техники), так и в местах их образования — на стан­циях аэрации. Технология утилизации ОСВ в качестве изолирующих грунтов на полигонах захоронения твердых бытовых отходов основана как на необратимом связывании и сорбции экотоксикантов, так и на придании ОСВ водоупорных (водоизолирующих) свойств. Вводимый в ОСВ «ГумиТорф» формирует однородную водопрочную структуру и, действуя подобно коллоидному клею, придает осадкам водоупорные свойства. Такие ОСВ послойно укладываются на слои твердых бытовых и приравненных к ним промышленных отходов на полигонах и предотвращают поступление воды в тело свалки и образование в ней фильтрата. При этом решаются три крупные проблемы: утилизируются ОСВ, т.е. освобождаются земли от занятия их иловыми полями; предотвращается загрязнение почв, подземных и поверхностных вод токсичными веществами свалки и фильтратом; исключается необходимость выемки природных грунтов (глин и суглинков) из мест их естественного залегания для обустройства изолирующих слоев на полигонах. Технолог компании ООО «НПК ГидроИнТех» Чиргин С. Г.
