КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ СОРБЕНТІВ НА ОСНОВІ ІММОБІЛІЗОВАНИХ ВУГЛЕВОДНЕВО-ОКИСНЮВАЛЬНИХ ШТАМІВ БАКТЕРІЙ (НАТУРНІ ТА ЛАБОРАТОРНІ ДОСЛІДЖЕННЯ)
DOI:
https://doi.org/10.32402/Ключові слова:
сорбенти; біоремедіація; нафтові забруднення; бактерії; іммобілізовані клітини; ґрунтові забруднювачі; технології відновлення довкілля.Анотація
Забруднення довкілля нафтопродуктами, яке в сучасній Україні набуло катастрофічного воєнного характеру через ураження об'єктів критичної інфраструктури, створює загрозу загальнонаціонального екоциду. Висока токсичність та канцерогенність нафтових вуглеводнів, що мігрують трофічними ланцюгами, потребують впровадження ефективних «зелених» технологій прискореної біодеструкції за допомогою сорбентів із мікроорганізмами-деструкторами.
МЕТА. Визначити ефективність біопрепарату на основі нафтопоглинального сорбенту з іммобілізованими активними штамами вуглеводнево-окиснювальних актинобактерій (Dietzia maris, Gordonia rubripertincta, Rhodococcus erythropolis) за різних алгоритмів застосування та порівняти ступінь біодеструкції нафтопродуктів у лабораторних і натурних умовах.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ. Дослідження проводили у лабораторних (науково-модельних) та натурних (in situ) умовах на промислових майданчиках електропідстанцій м. Дніпро. Санітарно-хімічні аналізи вмісту нафтопродуктів (трансформаторної та відпрацьованої моторної олив) виконували гравіметричним та ІЧ-спектрометричним методами. Оцінку мікробіоценозу здійснювали за допомогою мікробіологічних методів посіву та вирощування на вибіркових середовищах. Статистичну обробку результатів проводили з використанням програм SPSS 16.0 та STATISTICA 8.0.
РЕЗУЛЬТАТИ. У натурному експерименті за умов високого вихідного забруднення (до 94 700,0 мг/кг) та застосування комплексного алгоритму (внесення біосорбенту 2–4 кг/м2, розпушування на 40 см, зволоження до 60%) ступінь біодеструкції трансформаторної оливи через 9 місяців досяг 83,4–97,9%. У лабораторних умовах (ex situ) автономна обробка відпрацьованої моторної оливи без зволоження та агротехнічного обслуговування забезпечила стабільну просторову локалізацію розливу (при дозах сорбенту 60–80% від маси полютанту), але кінцева деградація вуглеводнів за 180 діб становила лише 10,1–21,8% через дефіцит вологи та біогенів.
ВИСНОВКИ. Досліджений біопрепарат має високий потенціал біоремедіації, проте швидкість і повнота біодеструкції критично залежать від кондиціонування середовища. Для реалізації повного метаболічного потенціалу іммобілізованих штамів є обов'язковим дотримання регламенту із забезпечення аерації, зволоження та внесення додаткових біогенних елементів.
Завантажити
Посилання
1. Singha LP, Pandey P. Rhizosphere assisted bioengineering approaches for the mitigation of petroleum hydrocarbons contamination in soil. Crit Rev Biotechnol. 2021;41(5):749–66.
doi: https://doi.org/10.1080/07388551.2021.1888066
2. Chettri B, Singha NA, Singh AK. Efficiency and kinetics of Assam crude oil degradation by Pseudomonas aeruginosa and Bacillus sp. Arch Microbiol. 2021;203(9):5793–803.
doi: https://doi.org/10.1007/s00203-021-02567-1
3. Splodytel A, Holubtsov O, Chumachenko S, Sorokina L. The impact of Russia’s war against Ukraine on the state of Ukrainian soils. Kyiv: Centre for Environmental Initiatives Ecoaction; 2023. 32 p. Available from: https://en.ecoaction.org.ua/wp-content/uploads/2023/05/Impact-of-war-on-soil-Ecoaction.pdf
4. Biliavska L, Iutynska G, Loboda M, Ropotilov B, Skrotskyi S. Diagnostics and bioremediation of soils affected by military operations in Ukraine. Biological Systems: Theory and Innovation. 2024;15(3):67–78.
doi: https://doi.org/10.31548/biologiya/3.2024.67
5. Slovo i Dilo. Environmental damage to Ukraine as a result of hostilities: analytical report [Internet]. 2024 [cited 2026 Jun 9].
6. Lammel G. Polycyclic aromatic compounds – atmospheric fate and environmental exposure [keynote lecture]. In: Book of abstracts: 24th European Meeting on Environmental Chemistry (EMEC24); 2024 Nov 26–29; Alicante, Spain. 2024. p. 22. Available from: https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/149821/3/EMEC-24-Book_abstracts.pdf
7. Shi L, Liu Z, Yang L, Fan W. Effect of plant waste addition as exogenous nutrients on microbial remediation of petroleum-contaminated soil. Ann Microbiol. 2022;72:22.
doi: https://doi.org/10.1186/s13213-022-01679-3
8. Kebede G, Tafese T, Abda EM, Kamaraj M, Assefa F. Factors influencing the bacterial bioremediation of hydrocarbon contaminants in the soil: mechanisms and impacts. J Chem. 2021;2021:9823362.
doi: https://doi.org/10.1155/2021/9823362
9. Ablieieva IYu, Pliatsuk LD, Berezhna IO, Habbasova SM, inventors; Sumy State University, assignee. Sposib bioremediatsii naftozabrudnenykh obiektiv [Method for bioremediation of oil-contaminated objects]. Ukrainian patent UA 146472 U. 2021 Feb 24. Ukrainian. Available from: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/85806
10. Mekonnen BA, Aragaw TA, Genet MB. Bioremediation of petroleum hydrocarbon contaminated soil: a review on principles, degradation mechanisms, and advancements. Front Environ Sci. 2024;12:1354422.
doi: https://doi.org/10.3389/fenvs.2024.1354422
11. Kulahin OO. Pokrashchennia sanitarnoho stanu gruntiv naselenykh mists iz zastosuvanniam metodu bioremediatsii [Improvement of sanitary state of soils in the populated areas using bioremediation method]. The Medical and Ecological Problems. 2016;20(1-2):20–2. Ukrainian. Available from: https://ecomed-journal.org/index.php/journal/article/view/7
12. Dumanska TU, Nohina TM, Pidhorskyi VS. Bioremediatsiia zabrudnenoho naftoiu ta dyzelnym palyvom gruntu [The bioremediation of oil and fuel oil contamination soil]. Scientific Bulletin of Uzhhorod University. Series Biology. 2008;(22):122–5. Ukrainian. Available from: https://dspace.uzhnu.edu.ua/jspui/handle/lib/15549
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Довкілля та здоров'я

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.

