Мұнаймен ластанған топырақтың биоремедиациясы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:

жоспар

КІРІСПЕ

1 ҚАЗІРГІ ЗАМАНҒЫ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІМЕН ТОПЫРАҚТЫҢ ЛАСТАНУЫ ЖӘНЕ ТОПЫРАҚТЫ
ҚАЙТА ӨҢДЕУ ЖОЛДАРЫ
1.1 МҰНАЙ ӨНІМДЕРІМЕН ТОПЫРАҚТЫҢ ЛАСТАНУ ЖОЛДАРЫ
1.2 Мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық әдістер

2 Мұнаймен ластанған топырақтың биоремедиациясы
2.1 МҰНАЙ ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ МҰНАЙДЫҢ ПОЛИЦИКЛДІ
ароматты көмірсутектерде өсу қабілеттіліктері
2.2 Көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың биоремедиацияға
қажетті қасиеттерін зерттеу

3 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғарғы концентрациясын ыдыратуға қабілетті
көмірсутегін тотықтырушы бактерияларды сұрыптау

ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

КІРІСПЕ

ЖҰМЫСТЫҢ ЖАЛПЫ СИПАТТАМАСЫ. ЖҰМЫС МҰНАЙМЕН ЛАСТАНҒАН ТОПЫРАҚТЫН
БИОРЕМЕДИАЦИЯСЫН АНЫҚТАУҒА АРНАЛҒАН. ІРІКТЕП АЛҒАН БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ МҰНАЙ
ЖӘНЕ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІНІҢ ЖОҒАРҒЫ МӨЛШЕРІ ҚОСЫЛҒАН ҚОРЕКТІК ОРТАЛАРДА
БӨЛШЕКТЕУ МЕН БИОМАССА ЖИНАУ ҚАСИЕТТЕРІ АНЫҚТАЛҒАН. МОДЕЛЬДІ ТӘЖІРИБЕЛЕРДЕ
БЕЛСЕНДІ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ ЫДЫРАТУ БЕЛСЕНДІЛІГІ 36000 МГКГ НАН 150000 МГКГ
ДЕЙІН МҰНАЙМЕН ЛАСТАНҒАН ТОПЫРАҚТА ДӘЛЕЛДЕП КӨРСЕТІЛГЕН.
ЖҰМЫСТЫҢ ӨЗЕКТІЛІГІ
ҚАЗАҚСТАНДА ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ТҰТЫНУДЫ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТЕТІН МҰНАЙ ӨҢДЕЙТІН
ӨНЕРКЕРКӘСІПТЕР ЖАҚСЫ ДАМЫҒАН. МҰНАЙДЫ ҚАЗУ ЖӘНЕ ӨНДІРУ КЕЗІНДЕ ТОПЫРАҚ
ҚАБАТЫ МЕН ӘРТҮРЛІ ТАБИҒИ ЭКОЖҮЙЕЛЕР ЛАСТАНАДЫ. СОНЫМЕН ҚАТАР, АТАЛҒАН
МӘСЕЛЕ АУЫР ТЕХНИКАЛАРМЕН МҰНАЙ ЖӘНЕ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІН ТАСЫМАЛДАУДА, ҚАЖЕТТІ
ІС-ШАРАЛАРДЫ БҰЗУ САЛДАРЫНАН ДА БОЛЫП ОТЫРАДЫ. ТОПЫРАҚТЫҢ КЕЗ-КЕЛГЕН МҰНАЙ
ӨНІМДЕРІМЕН ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚҰРАМЫНДАҒЫ КӨМІРСУТЕКТІК ЗАТТАРМЕН ЛАСТАНУЫ
БИОЛОГИЯЛЫҚ ПРОБЛЕМАҒА АЙНАЛЫП ОТЫР (ЧИГАРКИНА О.А.,2001).
ОСЫҒАН БАЙЛАНЫСТЫ ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ МҰНАЙ КӨМІРСУТЕКТЕРІ МЕН ОЛАРДЫҢ
ӨНІМДЕРІНЕН ТАЗАРТУДА КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ АЛАТЫН
ОРНЫ ЕРЕКШЕ. МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ МҰНАЙДЫ ЫДЫРАТУ БЕЛСЕНДІЛІГІН ПРАКТИКА
ЖҮЗІНДЕ ҚОЛДАНУ БАҒЫТЫНДА КӨПТЕГЕН КЕҢ КӨЛЕМДІ ЗЕРТТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУДЕ (RORRIA
W.F. ET. АLL 2004; ГИРИЧ И.Е., И ДР., 2002).
МҰНАЙ КӨМІРСУТЕКТЕРІН ПАЙДАЛАНАТЫН МИКРООРГАНИЗМДЕР ТАБИҒАТТА ӨТЕ КЕҢ
ТАРАЛҒАН. ТІПТІ ЛАСТАНҒАН ТОПЫРАҚТАН БӨЛІП АЛУ ҚИЫНҒА СОҚПАЙДЫ. ОСЫ УАҚЫТҚА
ДЕЙІН КӨМІРТЕГІ ЖӘНЕ ЭНЕРГИЯ КӨЗІ РЕТІНДЕ КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРАТЫН
МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ ЖҮЗДЕН АСТАМ ТҮРЛЕРІ БЕЛГІЛІ. СОЛАРДЫҢ АРАСЫНДА МҰНАЙ
КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ ДА АЛАТЫН ОРНЫ ЕРЕКШЕ (КАСУМОВА
С.Ю. 2005; КАРАСЕВ С.Г., И ДР., 2002). ҚАЗІРГІ КЕЗДЕ МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ
КӨМІРСУТЕКТЕРДІ ЫДЫРАТУЫНДА КӨБІНЕСЕ ОЛАРДЫҢ БЕТКІ-БЕЛСЕНДІ ЗАТТАР ТҮЗУ
ЖӘНЕ ӘРТҮРЛІ КӨМІРСУТЕКТЕРДІ ТОТЫҚТЫРУ ҚАБІЛЕТТІЛІКТЕРІНЕ КӨП КӨҢІЛ БӨЛУДЕ.
БІРАҚ ТА, ҚАЗІРГІ КЕЗДЕГІ БЕЛГІЛІ ЖҰМЫСТАРДА СҰРЫПТАУДЫ 2-3 % МҰНАЙДЫ
ЫДЫРАТУ ҚАБІЛЕТТІЛІКТЕРІНЕ БАЙЛАНЫСТЫ ЖҮРГІЗГЕН. ОСЫҒАН БАЙЛАНЫСТЫ,
МҰНАЙМЕН ЛАСТАНҒАН ТОПЫРАҚТАҒЫ МҰНАЙ КӨМІРСУТЕКТЕРІНІҢ БИОЛОГИЯЛЫҚ ЫДЫРАУЫН
ЖЫЛДАМДАТУ МАҚСАТЫНДА, ТАБИҒИ ЖЕРЛЕРДЕН БӨЛІНІП АЛЫНҒАН, ЖОҒАРЫ МӨЛШЕРДЕГІ
МҰНАЙ ӨНІМДЕРІН ПАЙДАЛАНУ ҚАБІЛЕТТІЛІГІ, БЕТКІ-БЕЛСЕНДІ ЗАТТАРДЫ ТҮЗУ
ҚАСИЕТІ ЖӘНЕ ЖЕКЕ КӨМІРСУТЕКТЕРДІ ЫДЫРАТУ ҚАБІЛЕТТІЛІКТЕРІ ЖОҒАРЫ
КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫ СҰРЫПТАУ ӨТЕ МАҢЫЗДЫ. НӘТИЖЕСІНДЕ
ТОПЫРАҚТАН МҰНАЙ КӨМІРСУТЕКТЕРІНІҢ МӨЛШЕРІ ҚЫСҚА МЕРЗІМДЕ АЗАЯДЫ.
СОНДЫҚТАНДА, БИОРЕМЕДИАЦИЯ ЖҮРГІЗУ ҮШІН БАКТЕРИЯ КУЛЬТУРАЛАРЫНЫҢ НЕГІЗІНДЕ
ЖАСАЛҒАН БИОПРЕПАРАТТАРДЫ ЖАСАУ ӨТЕ ӨЗЕКТІ ШАРА БОЛЫП ТАБЫЛАДЫ (КИРЕЕВА
Н.А., И ДР., 2001; КАРАСЕВ С.Г., И ДР., 2002; АНДЕРСОН Р.К.1993; OREN
A.,1992).
ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСЫНЫҢ МАҚСАТЫ МЕН МІНДЕТТЕРІ ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСЫНЫҢ МАҚСАТЫ –
МҰНАЙМЕН ЛАСТАНҒАН ТОПЫРАҚТЫН БИОРЕМЕДИАЦИЯСЫ ТҮСІНІГІН АШУ.
ҚОЙЫЛҒАН МАҚСАТТАРҒА ЖЕТУ ҮШІН МЫНАДАЙ МІНДЕТТЕР ҚОЙЫЛДЫ:
1. КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫ БӨЛІП АЛУ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ
ПОЛИЦИКЛДІ АРОМАТТЫ КӨМІРСУТЕКТЕРДЕ ӨСУІНЕ ЗЕРТТЕУ ЖҮРГІЗУ.
2. МҰНАЙ ЖӘНЕ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІНІҢ ЖОҒАРҒЫ КОНЦЕНТРАЦИЯСЫН ПАЙДАЛАНУ
ҚАБІЛЕТТЕРІНЕ ЗЕРТТЕУ ЖҮРГІЗУ
3. БЕЛСЕНДІЛІГІ ЖОҒАРЫ КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫ
ИДЕНТИФИКАЦИЯЛАУ.
4. КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУ БЕЛСЕНДІЛІГІ ЖОҒАРЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ
БИОРЕМЕДИАЦИЯҒА ҚАЖЕТТІ НЕГІЗГІ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ.

1 ҚАЗІРГІ ЗАМАНҒЫ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІМЕН ТОПЫРАҚТЫҢ ЛАСТАНУЫ ЖӘНЕ ТОПЫРАҚТЫ
ҚАЙТА ӨҢДЕУ ЖОЛДАРЫ

1. Мұнай өнімдерімен топырақтың ластану жолдары

Қоршаған ортаны ластайтын ең бір қауіпті заттардың бірі – мұнай. Мұнай
қасиеті әртүрлі және кең көлемді қолданыстағы күрделі зат,оның құрамы 3000-
дай қоспадан тұрады және олардың көпшілігі оңай тотығады. Сондықтан мұнай
және мұнай өнімдері өсімдіктер мен тірі ағзаларға зиянды уландырғыш
заттармен кең көлемде әсер етеді. [1]
Мұнай және газ құбырларын салу кезіндегі қоршаған ортаның ластану
мәселесінің жағдайын зерттеу барысында, өнім өндіру кезінде мұнаймен,мұнай
өнімдерімен және мұнай газдарымен, олардың жанғаннан кейінгі өнімдерімен,
күкіртсутегі, күкірттотығы, ағынды судың минералдануы салдарынан ластанудың
жиі болып тұратыны анықталды. Бұрғылау ерітінділері және бұрғылау кезінде
түілген қалдықтар,түрлі беттік әрекетті заттар,фенолдар,альдегиттер және
бұрғылауды жылдамдату үшін қолданылатын басқа реагенттер ластануға әсер
етеді. Сол себепті қоршаған орта ластанудан қорғауға бағытталған іс
шараларды одан әрі жетілдіру керек. [2], [3]
Мұнай кен орындарын барлау, бұрғылау және өңдеу жер қойнауы мен
қоршаған ортаны қорғау шараларын толық сақтай отырып жүргізілуі тиіс.
Қоршаған ортаны қорғау елді мекендердің қауіпсіздігін қамтамасыз етуге
бағытталған іс шаралар,жер мен суды тиімді пайдалануға,жер асты мен жер
беті суларын ластауды болдырмауға,ориан сілемдеріне,қорықтар мен қорғау
аумақтарына қауіпсіздік шараларын жүргізуге бағытталады. [4], [5]
Аймақтық-өндірістік мұнайгаз кешендері мен магистралды мұнай-газ
тасымалдаушы құбырларын қоршаған ортаны ластайтын ірі кәсіпорындарға
жатқызамыз. Топырақ қабатының мұнай және олардың қоспаларымен ластануы және
ағын сулары мен жер асты суларының жоғары минералдануы мұнай-газ шикізатын
қайта өңдеуге дайындау кезінде түзіледі. Осыған байланысты мұнай
қоспалары,ілеспе мұнай газы және оның жанғаннан кейінгі өнімдері
атмосфераға кең көлемде тарайды.
Мұнай және мұнай өнімдерінің табиғи ортаға таралуы салдарынан жалпы
экологиялық жағдай қалыптасады:
а)топырақтың құрамы және оның беткі қабатының қасиеттері өзгереді;
б)жер бетіндегі және жер асты сулары ластанады,түбінде тұнбалар
түзіледі;
в)өсімдіктердің химиялық құрамы және сыртқы түрі өзгереді;
г)ландшафтар жалпы деградацияға ұшырайды.
Топырақ концентрациясы төмендегі деңгейге жеткенде,бұл топырақ мұнай
және мұнай өнімдерімен ластанған деп есептелінеді:
- Өсімдіктер солып,өзгерістерге ұшырайды;
- Экологиялық тепе-теңдік бұзылады,альгофлора және мезофауна түрлері
жоғалады;
- Судың физико-химиялық қасиеттері және топырақ құрылысы өзгереді;
- Карбонатты емес сутекті топырақтарда мұнай өнімдеріндегі сутегі
мөлшері көбейеді;
- Ауылшаруашылық жерлерінің өнімділігі төмендейді;
- Мұнай өнімдері топырақ арқылы сіңіп жер үсті және жер асты суларына
таралады;
Жер қыртысының мұнай өнімдерімен ластанған кездегі қауіпсіз деңгейі деп
жоғарыда айтылған негативті (ыңғайсыз) жағдайлар туындамаған кезеңді
айтады;
Топырақтың қалыпты деңгейдегі көрсеткіші деп,топырақтың өзіне сай
негізгі функцияларын орындау жағдайының сай болуы және қоршаған ортаға,
өсімдіктерге және адамға негативті әсерінің болмайтын жағдайын айтады;
Әлемнің түрлі елдеріндегі,сонымен бірге түрлі табиғи аймақтардағы
экспериментті зертеулер көрсеткіштерін қорытындылай отырып мұнай өнімдері
концентрациясының төмендегідей алғашқы деңгейі ұсынылған. [5], [6]
Түрлі табиғи аумақтардағы топыратардың ластануының биогеоценоздық
реакциясы тәжірибе жүргізу арқылы анықталады. Бұл жағдайда реакцияның
топырақты ластаушы заттардың алғашқы салмағына байланысты екені ескеріледі.
Экологиялық жүйенің ластану шамасына қарай қайта қалпына келуі немесе
келмеуі ластанудың кенеттен,жаппай жүруіне немесе оның біртіндеп жинала
келе ластануына байланысты болуы мүмкін.
Топырақ қыртысындағы мұнай өнімдері мөлшерінің ең төменгі шамасы деп,
оның концентрациясының жоғарғы қауіпсіз шегін айтады.
Егер концентрация мұнан көп болған жағдайда табиғи ортаның сапасы
нашарлай бастайды.
Топырақтардағы мұнай өнімдерінің мүмкін болу шегі көп елдерде
бекітілмеген, себебі бұл көптеген факторларға байланысты, түріне, құрамына,
қасиетіне, климаттық жағдайға, мұнай өнімдерінің құрамына, өсімдік
түрлеріне, жерді пайдалану түріне, тағы да басқадай жағдайларға байланысты.
Бұл нормалар белгілі бір ауданға және белгілі бір топырақ түріне қарай
белгіленуі керек.
Көп жағдайда қайта қалпына келу мерзімі белгілі болса, осы жағдайға
негізделіп шаралар белгіленеді. Егер топырақтың жоғарғы қабаты ғана
ластанса қолдан тазартылады, себебі кейде биогеоценоздардың өзінен-өзі
тазарып, қалпына келетін табиғи мүмкіндіктерін осы процестерді
жылдамдататын әдістермен бірге пайдалну аса тиімді болады.
Анықтап зерттеу барысында жойылған,жарамсыз деп табылған аумақтың
гумусты аккумуляторлық қабатының қалпына келуіне ондаған,болмаса жүздеген
жылдар кетуі мүмкін. Бұл жағдайда топырақ өзінің сүзгіштік қасиетін
жоғалтады,яғни жер асты суларына және қабаттар жүйесіне ластанған қоспалар
өте бастайды.
Құрамында жоғары мұнай өнімдері бар топырақ санациялану және
рекультивациялану керек. Себебі осы шаралар жүргізілмейінше ол аумақтар
тозу жағдайында болады және қоршаған ортаға тұрақты негативті әсер етеді.
Голландияда және Германияда химиялық заттармен ластанған топырақты
ьағалау үшін,оның ішінде минералды мйлармен,қоршаған ортаны қорғау үшін
жүргізілетін қажетті шараларға байланысты үш шама қабылданған. Бастапқы
шама ретінде,ластанған топырақты бағалау үшін фондық шама жүйесі
қабылданған.
Елдердің аймақтарына тән улы элементтермен заттардың құрамына
байланысты аймақтық фон болады,және саны жағынан 1-шама деп алынған.
2-шама ластану динамикасын бақылауды және ластану себептерін жоюды
талап ететін,ластану шамасы жоғары деген белгі. Бұл шамадан жоғары
ластанушы топырақты өте лас деп есептейді.
3-шама топырақ пен жер қыртысын тазалауға тура келеді. Топырақтағы
мұнай өнімінің шамасы кестеде көрсетілген. WCA классификациясына сәйкес
мұнай өнімдерінің концентрациясы 5гкг-нан жоғары болса топырақ қабатын
одан тазалау шаралары жүргізіледі.
Голландияның нормативті актілерінде топырақтар мұнай өнімдерінің
концентрациясы 5000мгкг болғанда тазалау шаралары жүргізу қаралған.
Әртүрлі елдердегі ластанған топырақ шамасы 5000-нан 10000мгкг деп
алынған осы көрсеткіштер аралығындағы топырақтың санациялау және
рекультивациялау үшін интенсивті шаралар талап етіледі,1000-нан 10000мгкг
аралығында топыраққа өздігінен тазалау процестерін аздап күшейту шаралары
жүргізіледі. Осындай шаралардан кейін бір жылда топырақтағы мұнай өнімдері
қауіпсіз шамаға дейін төмендейді екен. Ластану шамасы 10000мгкг-нан жоғары
болса рекультивациялау әдісінің тиімді түрі таңдап алынады. [7], [8]
Мұнаймен ластанған топырақ қасиеті көптеген физико-химиялық
өзгерістерге ұшырайды. Әлсіз топырақ құрамының бұзылуы және топырақ
бөлшектерінің суды сіңіру қасиеті төмендейді.
Мұнаймен ластанған топырақта көміртегі мен азоттың арасындағы
салыстырмалы көрсеткіші жылдам өсіп кетеді,ол топырақтың азот режимін
нашарлатады және өсімдіктің тамырымен қоректенуін бұзады. Бұдан басқа,мұнай
жерге төгілгенде және топырақ қыртысына сіңе отырып оттегіні ығыстырады,ал
оттегі өсімдік және микроорганизмдердің өмір сүруі үшін қажет.
Мұнай кен орындарын пайдалану процестерінде,мұнайды тасымалдап және
қайта өңдеу кезінде көптеген әртүрлі қалдықтар түзіледі. Олардың негізгі
бөлігін ашық резервуарларда жиналып сақталған мұнай шламдары құрайды. Бұл
мұнай шламдары екінші дәрежелі қоршаған ортаны ластайтын қалдықтар көзі
болып саналады. Сондықтан мұнай өндіруші аймақтардағы құрамында мұнайы бар
шламдарды қайта өңдеу,қоршаған ортаны қорғау облысындағы негізгі
мәселелердің бірі.
Соңғы уақыттарда мұнай өнімдерін ыдырату үшін биологиялық әдіс
кеңінен пайдалануда. Ол түрлі биопрепараттарды қолдануға негізделіп,
артықшылығы экологиялық тұрғыдан қауіпсіз болады. Ұсынылып отырған әдісте,
технологиялық қондырғылар,жабдықтар тікелей мұнай шламдары орналасқан
орындарда қолданылады және эрегетикалық шығындарды талап етпейді, сонықтан
бұл әдістің болашағы зор.
Топырақтың ластанудан өздігінен тазарудың табиғи механизмдерінің ішінде
микроорганиздердің орасан зор маңызы бар,олар үшін,көмірсутектері жалғыз
ғана энергия көзі болып табылады.
Қазіргі уақытта, мұнайды тотықтырғыш микроорганизмдердің 67 штаммдары
айқындалған. Талдау қорытындысында бір ғана көміртегіне ассимиляцияланған
топырақ үлгілерінен алынған бактериялардың қасиеті анықталған:октан-
16%,нафтендер-75,1%,парафиндер-64,2 %,толуол-58,3%,гексан-50,8%,бензол-
41,2%,асфальтен-67,7%.
Көмірсутекті қайта қалпына келтіретін бактериялар әсерінен,топырақтағы
мұнайдың бұзылу шамасы 31,3-73,9% болды.

1.2 Мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық әдістер

Қазіргі кезде, мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық
әдістерді ойлап табу барысында биоценатты комплекстер шығару үшін мұнай
тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді штаммдарын сұрыптап алу
мүмкіндігі бар.
Микробиологиялық тазалау екі бағытта жүреді:
-аборигенді бактерия штаммдарының қызметін жандандырып,белсенділігін
жоғарылату. Ол үшін олардың табиғи өмір сүру ортасына мұнайдың
биодеградациялану қасиетін ынталандыратын,қосымшалар жіберу.
-ластанған жерлерге сырттан микроорганизмдер әкеліп қосу.
Мұнайгаз өндіруші аудандар үшін,мұнаймен ластанған
жерлерді,рекультивациялау басты мәселе болып келеді. Тұрақты өсімдіктер
ассортименті және оларды өсіру агротехникасы ойластыруда. [9], [10]
Биоремедиациялауға мұнай және мұнай өнімдерімен, өндіру кезінде, қабатқа
айдауда, тасымалдауда, сақтауда, жинақтауда апатты құю нәтижесінде
қабаттағы сумен ластанған топырақтар, сондай-ақ ескі және жаңадан
құрылымдалған мұнай қалдықтары және бұрғылау қоқыстары, оның ішінде
скважинаны игеру өнімдерімен (мұнай өнімдерімен) ластанған топырақтар
жатады.
Топырақта өзін-өзі тазарту және бейімделу механизмдері әрекет ететіндігі
белгілі. Топырақ биосфераның бөлігі ретінде онда болатын организмдермен
бірге әмбебап физикалық, химиялық және биологиялық адсорбент және адамның
шаруашылық қызметі қалдықтарының барынша әр түрлі органикалық
бірлестіктерін, оның ішінде мұнай және мұнай өнімдерін бейтараптандырушы
болып табылады.
Алайда топырақта мұнайдың көп мөлшерде болуы өзін-өзі тазарту механизмін
толығымен жоюға қабілетті және адамның араласуынсыз табиғатта топырақты
қалпына келтіру ондаған жылдарға созылып кетер еді.
Қалдықтарды төменгі температурадағы термиялық десорбция әдісімен өңдеу
ластанған топырақтарды өңдеу бойынша қондырғы көмегімен жүргізіледі.
Таңдау ластанған материалдың физикалық-химиялық ерекшеліктері мен
ластаушы заттардың химиялық ерекшеліктеріне байланысты болады. Негізінен
бұрғылау қоқыстары, мұнаймен ластанған топырақтардан тұратын қатты мұнай
қалдықтары ластану мен топырақ бөліктері арасында туындайтын байланыстардың
жоғары беріктігімен шарттастырылатын, әдетте балшықтар мен саздақтардан
тұрады.
Балшықтар мен саздақтарды мұнай қалдықтарымен байыту олардың домбығуын
елеулі түрде төмендетеді, битум сыйымдылығын азайтудап битумның
адгезивтігін және дымданушылығын жақсартады. Бұл ретте битумлы топырақтың
технологиялық және пайдалану ерекшеліктері жақсара түседі.
Бұрғылау қоқыстарын, мұнаймен ластанған топырақты және олардың
қосындыларын термиялық десорбция әдісімен өңдейтін қондырғы экологиялық
жағынан жарамды және қоршаған ортаны қайталап ластау мүмкіндігін
болдырмайды.

1. Мұнаймен ластанған топырақтың биоремедиациясы

2.1 МҰНАЙ ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ МҰНАЙДЫҢ ПОЛИЦИКЛДІ АРОМАТТЫ
КӨМІРСУТЕКТЕРДЕ ӨСУ ҚАБІЛЕТТІЛІКТЕРІ

Микроорганизмдердің полициклді ароматты көмірсутектерде өсуі сипатын
әртүрлі қатты көмірсутектер: парафин, антрацен, фенантрен, карбазол,
дибензофурен, салицил қышқылы, дифенил, диметилнафталин, нафталин, сонымен
бірге бірқатар сұйық ароматты көмірсутектер: о-ксилол, бензол, толуол,
октан қосылған минеральді қоректік ортасында өсіру арқылы бағаланды.
Бақылау ретінде глюкозаны пайдаландық.
БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ АРОМАТТЫ КӨМІРСУТЕКТЕРДІ ТРАНФОРМАЦИЯЛАУЫН АНЫҚТАУДА
KIYOHORA Т.Б. (1982) ҰСЫНҒАН ӘДІСТІ ПАЙДАЛАНДЫҚ.
МҰНАЙДЫҢ ПОЛИЦИКЛДІ АРОМАТТЫ КӨМІРСУТЕКТЕРІНІҢ ЫДЫРАУЫНДАҒЫ АРАЛЫҚ
ӨНІМДЕРДІҢ ТҮЗІЛУІН ЖҰҚА ҚАБАТТЫ ХРОМАТОГРАФИЯ (ЖҚХ) ӘДІСІМЕН “SILUFOL
UV254” ПЛАСТИНКАСЫН ҚОЛДАНУ АРҚЫЛЫ АНЫҚТАДЫҚ (ПУНТУС И.Ф. Т.Б., 1997).
МҰНАЙ ЖӘНЕ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІНІҢ ЖОҒАРҒЫ КОНЦЕНТРАЦИЯЛАРЫНДА ӨСУ ҚАБІЛЕТІН
КӨМІРТЕГІ ЖӘНЕ ЭНЕРГИЯ КӨЗІ РЕТІНДЕ 5 %, 7 %, 10 % ТЕҢІЗ МҰНАЙЫ ЖӘНЕ 3 %, 5
%, 7 % МАТОР МАЙЫ, ДИЗЕЛЬДІ ЖАНАРМАЙ ЖӘНЕ БЕНЗИН БАР МИНЕРАЛЬДІ ҚОРЕКТІК
ОРТАДА ӨСІРУ АРҚЫЛЫ ЗЕРТТЕДІК. АЛ, МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ МҰНАЙ ПАЙДАЛАНУ
БЕЛСЕНДІЛІГІН ГРАВИМЕТРИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН АНЫҚТАДЫҚ (ЛУРЬЕ Ю.Ю., 1984).
МҰНАЙДЫҢ ҚҰРАМЫНЫҢ САПАЛЫҚ ӨЗГЕРУІН ИНФРАҚЫЗЫЛ СПЕКТРОСКОПИЯ ӘДІСІН
ҚОЛДАНУ АРҚЫЛЫ “THERMO ELЕCTRON” ФИРМАСЫ ШЫҒАРҒАН IR-200 СПЕКТРОФОТОМЕТР
КӨМЕГІМЕН ЗЕРТТЕЛІНДІ.
КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ МҰНАЙМЕН ӘРЕКЕТТЕСУІН
ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯЛЫҚ ӘДІСТІ ПАЙДАЛАНУ АРҚЫЛЫ БАҚЫЛАДЫҚ (ЗВЯГИНЦЕВА И.С. Т.Б.,
2001).
МҰНАЙДЫ БӨЛШЕКТЕУ ИНДЕКСІН КӨМІРСУТЕКТІК СУБСТРАТ ПЕН КУЛЬТУРАЛДЫ
СҰЙЫҚТЫҚТЫ АРАЛАСТЫРҒАНДАҒЫ ҚОСПАНЫҢ ЖАЛПЫ МӨЛШЕРІНЕН ТҮЗІЛГЕН ЭМУЛЬСИЯНЫҢ
БӨЛІГІН ПАЙЫЗДЫҚ КӨРСЕТКІШПЕН ЕСЕПТЕУ АРҚЫЛЫ АНЫҚТАДЫҚ (НАЗИНА Т.Н. Т.Б.,
2003). КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ КУЛЬТУРАЛДЫ СҰЙЫҚТЫҒЫНЫҢ
БӨЛШЕКТЕУ БЕЛСЕНДІЛІГІН (ИЛЛАРИОНОВА В.И. Т.Б., 1984) ҰСЫНҒАН ӘДІС БОЙЫНША
АНЫҚТАДЫҚ. КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫҢ КЛЕТКА БЕТІНІҢ
ГИДРОФОБТЫЛЫҚ ҚАСИЕТІН РОЗЕНБЕРГ ҰСЫНҒАН ӘДІСПЕН АНЫҚТАДЫҚ (ROSENBERG M. ЕT
AL., 1980). МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ МҰНАЙ ЖИНАУ ЖӘНЕ МҰНАЙ БӨЛШЕКТЕУ
ҚАБІЛЕТТІЛІГІН МҰНАЙ ЖИНАУ ЖИІЛІГІН (К) МҰНАЙ ҚАБЫҚШАСЫНЫҢ БАСТАПҚЫ АУДАНЫ
МЕН СОҢҒЫ ТҮЗІЛГЕН МҰНАЙ ҚАБЫҚШАСЫНЫҢ ҚАТЫНАСЫ ЕСЕПТЕУ АРҚЫЛЫ АНЫҚТАДЫҚ
(АСАДОВ З.Г. Т.Б., 2004).
КӨМІРСУТЕГІН ТОТЫҚТЫРУШЫ БАКТЕРИЯЛАРДЫ ТҮРЛЕРІН АНЫҚТАУДА ЖАЛПЫҒА ОРТАҚ
БЕРГИ АНЫҚТАҒЫШЫН ЖӘНЕ (ЕГОРОВА Н.С., 1995; НЕТРУСОВА А.Н., 2005) ҰСЫНҒАН
ӘДІСТЕРДІ ҚОЛДАНДЫҚ
Көмірсутегін тотықтырушы белсенді бактериялардың жоғары мөлшермен
ластанған топырақтағы мұнайды ыдырату қабілеттіліктерін зерттеу үшін,
өндірістік жағдайда мұнаймен ластанған Теңіз ауданынан алынған топырақты
пайдалана отырып модельді тәжірибе жүргіздік. Ол үшін топырақты алдын ала
мұнайдың жоғары мөлшері 35000 мгкг, 64000 мгкг және 150000 мгкг
ластадық. Ластанған топырақты 5 кг нан эксикаторға салдық. Содан кейін,
бактериялардың биомассасын 109 мөлшеріндегі клетка сұйықтығы түрінде
қостық. Көмірсутегін тотықтырушы микроорганизмдердің мұнай ыдырату
қабілеттілігін - топырақтағы микроорганизмдердің санын жалпыға ортақ
әдістерді қолдана отырып анықтадық, микроорганизмдердің биомассасын
фумигация-экстракция әдісімен анықтадық (Звягинцева Д.Г., 1991), топырақтың
тыныс алуын Т.С Демкина ұсынған әдіспен анықтадық (Демкина
Т.С., 1989), топырақтағы қалған мұнай мөлшерін гравиметриялық әдіспен
анықтадық (Лурье Ю.Ю. 1984) және топырақтың фитоуыттылығын шалғам ұрығының
дәнінің өніп шығуына биосынама қою арқылы анықтадық (Гроздинский А.М.,
1990).
Әрбір зерттеу тәжірибелерін 3 рет, 5 биологиялық қайталау арқылы
жүргізілді. Алынған нәтижелерге статистикалық және компьютерлік Excel
бағдарламаларын қолдану арқылы өңделді (Рокицкий П.Ф.,1973; Лакин Г.Ф.,
1990).
Көмірсутегін тотықтырушы бактерияларды мұнаймен ластанған топыраққа
провокациялық фон “қозғау салу” әдісі арқылы Атырау облысы Теңіз мұнай кен
орнынан алынған топырақ үлгілерінен 94 бактерия изоляттарын бөліп алдық.
Белсенділігі жоғары көмірсутегін тотықтырушы бактерияларды іріктеп алу үшін
94 изолятты алдымен мұнайдың жеке көмірсутектерінде, шикі мұнайда, мұнай
өнімдерінде өсуіне және бөлшектеу индексіне зертеу жүргізілді.
Мұнайдың полициклді ароматты көмірсутектері топырақ микрофлорасына өте
қатты уытты әсер ететіндігі белгілі. Осыған байланысты, полициклді ароматты
көмірсутектерді сіңіретін микроорганизмдерге сұрыптау жүргізу үшін, ең
алдымен барлық 94 изоляттарды мұнайдың жеке көмірсутектерінде өсу
қабілеттіліктерін зерттедік.
Жүргізілген тәжірибе нәтижесінде 43 бактерия барлық көмірсутектерде өте
әлсіз өссе, 51 изолят әртүрлі өсу қабілеттіліктерін көрсетті. Осы 51
бактериялардың арасында 27 изолят айрықша өсу қабілеттілігімен ерекшеленді.
Қоршаған ортаның мұнай және оның өнімдерінен тазартуға арналған
көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың жоғары мөлшердегі мұнай және мұнай
өнімдерінде өсу қабілетін зерттеу маңызы зор. Осыған байланысты, іріктеп
алған 27 бактерияларды құрамында Теңіз мұнайының 5 %, 7 % және 10
%, мұнай өнімдері - матор майы, дизельді жағар май және бензиннің 3 %,
5 %, 7 % бар ортада өсу мүмкіншіліктеріне сапалық талдау жасадық.
Зерттеу нәтижесінде бактериялардың барлығы дерлік 3 % Теңіз мұнайында
жақсы өсті. Мұнайдың едәуір жоғары мөлшерінде 5 %, 7 %, 3 изолят 51КС,
109КС, 122АС өте жақсы өсу деңгейін көрсетті, құрамына 10 % мұнай қосылған
қоректік ортада 51КС жақсы өсу деңгейін көрсетті. Көмірсутегін тотықтырушы
бактериялардың арасында 3 изолят 51КС, 109КС, 122АС матор майы, дизельді
жағар май және бензиннің 3 %, 5 %, 7 % бар ортада өте жақсы өсу
мүмкіншіліктерін көрсетті.
Келесі зерттеулерде, таңдап алған 27 көмірсутегін тотықтырушы
бактериялардың әртүрлі көмірсутектік субстраттарда (дизельді жанармай және
мұнай) бөлшектеу индексін тексердік.
Зерттеу нәтижесінде көмірсутегін тотықтырушы бактериялар 8 изоляттың
125АГ, 36ЕК, 105КК, 22АТ, 51КС, 109КС, 110АС, 122АС бөлшектеу индексі
дизельді жанармайда біраз жоғарылау болып, 51,2±0,48 % дан 60,1±1,02 %
құрады. Ал, мұнайда аталған бактериялардың бөлшектеу индексі 50,3±1,1 % бен
56,3±0,1 % аралығында болды. Ал, басқа бактериялардың культура сұйықтығының
бөлшектеу индексі 50 % дан төмен болды. Әдебиет мәліметтері бойынша
бөлшектеу индексі 50 % жоғары культуралар беттік-белсенді заттардың
белсенді продуцентері болып саналады. Сондықтан да көрсетілген 8 изоляттың
беттік-белсенді заттарды түзуге қабілетті екендігі анықталды.
Ары қарай зерттеу жұмысын Теңіз мұнайының 3 %, 5 % және 7 %
концентрациясында жақсы өсуімен ерекшеленген 8 бактериямен жалғастырдық. Ең
алдымен, іріктеп алған көмірсутегін тотықтырушы 8 бактерияның 5 % және 7 %
Теңіз мұнайы, 3 % және 5 % дизельді жанармай, бензин, матор майын және 1 %
және 3 % мазутты көміртегі көзі ретінде пайдалану қабілеттіліктерін
тексердік. Тәжірибе нәтижесінде 8 көмірсутегін тотықтырушы бактерияның
ішінде 5% және 7 % мұнайды тек 51КС, 122АС және 109КС 59,3 ( 1,2 % дан
75,9 ( 1,3 % дейін пайдаланды (сурет 1).

5 % 7
%
Ескерту: ордината өсі - мұнай пайдалану, %; абцисса өсі - өсіру уақыты,
тәулік

Сурет 1 – Көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың мұнайды пайдалану
қабілеті

Көмірсутегін тотықтырушы бактериялардың мұнай және мұнай өнімдерін
пайдалану қабілетін зерттеуде іріктеп алған бактериялардың арасында тек 3
бактерия (51КС, 122АС, 109КС) шикі мұнай өнімдері – 3 % дизельді жанармайды
басқа культуралармен салыстырғанда едәуір белсенді пайдаланды. Яғни, 51КС
және 122АС культуралары 3 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.