Восстановление биологии почвы после загрязнения нефтепродуктами

Разливы нефтепродуктов наносят серьёзный ущерб окружающей среде, загрязняя почвы и создавая угрозу для людей, животных, растений и почвенных микробов. Один из самых быстрых методов очистки — термическая десорбция.

Цель рекультивации почвы — восстановить экосистему до здорового, устойчивого состояния, что невозможно без восстановления почвенной биологии, включая микробные сообщества.

Новое исследование, опубликованное в Agronomy Journal, показывает, что термическая десорбция не замедляет восстановление биологических компонентов почвы по сравнению с другими методами.

Методы очистки и восстановление микробов

• Термическая десорбция: загрязнённый грунт извлекают и нагревают до высоких температур, что приводит к испарению и уничтожению нефтяных загрязнителей. После очистки почву возвращают на место.
• Лендфарминг (биологическая ремедиация): загрязнённый грунт извлекают и распределяют по большой площади, позволяя загрязнителям со временем рассеяться или разложиться естественным путём.

Исследование показало, что восстановление микробных сообществ и их численности через четыре года после очистки и ведения сельского хозяйства происходило сходным образом в почвах, обработанных обоими методами. Ни один из методов не препятствовал этому восстановлению.

Значение микробов и преимущества термической десорбции

Почвенные микробы играют ключевую роль в функционировании почвы: перерабатывают углерод и азот, помогают растениям усваивать питательные вещества и повышают здоровье почвы. Однако их активность снижается в нарушенных или загрязнённых почвах.

Хотя микробы восстанавливались одинаково, термическая десорбция имеет преимущества:

• Это относительно быстрый процесс, который ускоряет возврат почв к продуктивности.
• Метод применим для широкого спектра загрязнителей.

Детали исследования и пути улучшения

Исследование проводилось на участке в округе Маунтрейл (Северная Дакота), загрязнённом в 2013 году в результате разрыва трубопровода (21 000 баррелей сырой нефти).

Микробное обилие в почвах после термической десорбции и лендфарминга было сходным, но ниже, чем в незагрязнённых местных почвах. Уровень восстановления, вероятно, ограничен свойствами почвы (органическое вещество, влагоёмкость), которые могут меняться в процессе термообработки.

Для улучшения свойств почвы исследователи смешивали термически обработанный грунт с местной незагрязнённой почвой. В таких смешанных почвах микробы восстанавливались аналогично незагрязнённому контролю.

Урожайность и будущие исследования

Урожайность сорго в год исследования была выше на почвах после термической десорбции. Однако неясно, насколько на это повлияли почвенные и environmental условия, и такая тенденция может меняться от года к году.

Будущие исследования будут сосредоточены на поиске новых методов для дальнейшего улучшения биологического восстановления в почвах после термической десорбции. Эта область науки молода, но имеет большой потенциал.