Экологическая ситуация в нашей стране является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье нации. 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 Российской Федерации 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 бурых и окисленных каменных 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 низкой физико-химической, химической и биологической активностью поскольку они недостаточно гидратированы и их реакционные центры блокированы разного рода примесями.
ООО "Агросинтез" освоена в опытно-промышленном масштабе и успешно функционирует технология производства гуминовых сорбентов. Гумигель – торговое название гуминовых сорбентов, он содержит гуминовые кислоты в реакционноспособной и биологически активной форме, получаемые из широко распространенного в России дешевого бурого или окисленного каменного угля. Гумигель обладает уникальными свойствами, функциями и областями применения. Оно 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 Гумигель и гуминовые сорбенты в целом от водорастворимых солей гуминовых кислот – гуматов, которые в низких концентрациях используются как регуляторы роста растений. Из-за щелочной реакции их водных растворов они не могут в значительных концентрациях вноситься в почву, что необходимо при решении природоохранных задач.
Одним из важных свойств Гумигеля, 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 путем внесения Гумигеля, позволяющего резко повысить активность естественной биоты почв.
Предлагаемая нами технология имеет двойной эффект определяющий скорость очистки загрязненных почв и грунтов. Это обусловлено тем, что внесение Гумигеля в больших дозах, приводит к адсорбции на нем нефтепродуктов, и параллельно активизирует почвенную микрофлору. Проведенные исследования позволили эмпирически определить все параметры технологии очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и грунтов. Оказалось что эффективность препарата не зависит от почвенно-климатических и ландшафтно-геохимических условий, поскольку оба механизма являются универсальными.
Натурные испытания Гумигеля на полигонах загрязненных горюче-смазочными материалами и в зонах разлива сырой нефти показали, что препарат особенно эффективен в случаях когда содержание в почве нефтепродуктов не превышает 1-2%. При этом очистке подвергались поверхностные слои почвы на которую наносился Гумигель с последующим механическим рыхлением. В результате микробиологического разложения нефти и нефтепродуктов происходит возвращение почве плодородия, в течение 1-2 вегетационных сезонов.
Учитывая простоту применения Гумигеля, дешевизну и доступность сырья для его получения, а также скорость генерируемого процесса самоочищения почвы можно смело говорить о том, что этому методу нет аналогов и его быстрое внедрение абсолютно реально.
Важным свойством Гумигеля является его способность обеспечивать быстрое восстановление нарушенных земель в условиях тундры (добыча и транспортировка нефти). При этом помимо Гумигеля для этой цели необходимы отработанные бурильные жидкости содержащие глину, утилизация запасов которых является самостоятельной экологической проблемой.
С использованием Гумигеля 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 Гумигелем поверхности загрязненного участка с одновременной или последующей вспашкой дискованием или перекапыванием. Возможно также внесение путем полива соответствующего загрязненного участка водным раствором Гумигеля.
Гумигель, 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.
Количество вносимого Гумигеля зависит от содержания тяжелых металлов, типа почвы, ее рН и составляет от нескольких десятых долей процента до 1-2% от массы загрязненных почв и земель. При малых дозах Гумигель регулирует подвижность тяжелых металлов так, что содержание их подвижных форм в почве и растениях не превышает соответствующих значений ПДК. При больших дозах Гумигель практически полностью исключает миграцию тяжелых металлов.
Являясь естественным компонентом почв, Гумигель увеличивает влагоемкость почв и грунтов, предотвращает их пыление, повышает устойчивость к водной эрозии. Обработанные Гумигелем 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.
Гумигель 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 Гумигеля связывать и сорбировать экотоксиканты и удерживать их в виде водонерастворимых соединений в теле свалки.
Технологии очистки фильтрата и сточных вод также основаны на способности Гумигеля связывать и сорбировать 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. Гумигель 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 Гумигелем 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 Гумигель 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.
