Є чимало підприємств, у виробничому та технологічному процесах яких утворюються відходи оливи та водооливної суміші. Проблема виникнення значних обсягів водооливної суміші виникла під час масованих обстрілів з боку російського агресора.
Бойові дії призводять до пожеж на нафтобазах, відбуваються витоки оливи з маслонаповненого обладнання під час пошкоджень на електроенергетичних об’єктах, у видобувній галузі та інших об’єктах інфраструктури, що призводить до великої кількості утворення водооливної суміші, яка має різну концентрацію нафтопродуктів та відрізняється за багатьма іншими показниками. Як запобігти екологічній катастрофі?
Розлив водооливної суміші відноситься до небезпечного виду забруднення навколишнього середовища. При цьому даний вид відходів є одним із найнебезпечніших, оскільки має рідку форму, а отже, може легко поширюватися в навколишньому середовищі. Оскільки ж у складі водооливної суміші присутні частинки вуглеводнів, простий злив в каналізацію є категорично недопустимим.
Забруднення довкілля нафтопродуктами — це екологічна проблема, що становить особливу небезпеку для підземних вод зони активного водообміну, які забезпечують близько 30 % питного водопостачання. Ґрунт забруднений водооливною сумішшю має змінений хімічний склад, наслідком чого є зміна властивостей і структури ґрунту. Такий ґрунт нежиттєздатний для представників флори та фауни. Токсичність забрудненого ґрунту призводить до пригнічення росту рослин або навіть цілковитого знищення представників рослинності на забрудненій ділянці. Тому сьогодні дуже гостро постає проблема правильного поводження з водооливною сумішшю. Наочно переконатись у наслідках токсичності ґрунту можливо на прикладі експерименту.
 Одним із ефективних методів оцінки стану навколишнього природного середовища є фітоіндикація. В основі фітоіндикації — чутливість рослин до хімічного впливу, що виявляється у зміні ростових і морфологічних характеристиках рослин. |
Найчастіше як тест-об’єкти використовують крес-салат, цибулю, пшеницю або ячмінь. Фіксація тест-реакції рослин здійснюється за допомогою візуальних спостережень та за допомогою приладів.
Рослини є найбільш зручними індикаторами забруднення навколишнього середовища, тому що вони є первинними ланками трофічних ланцюгів і відіграють головну роль у поглинанні різного роду забруднювачів. Унаслідок цього за допомогою рослин можна достатньо точно оцінити токсичність ґрунту, що забруднений водооливною сумішшю.
Відбір ґрунтових зразків
Для проведення експерименту необхідно мати зразки ґрунту, забрудненого водооливною сумішшю, та зразки контрольного ґрунту (звичайний ґрунт для рослин та пісок).
Водооливна суміш створюється шляхом змішування масла, відпрацьованого з водою у пропорції 1:4 (концентрат 25 % водооливної суміші) та 1:2 (концентрат 50 % водооливної суміші).
Рис. 1. Суміш оливи відпрацьованої з водою у пропорції 1:2
(концентрат 50 % водооливної суміші).
Для отримання забрудненого ґрунту водооливною сумішшю у звичайний ґрунт додається водооливна суміш в кількості 100 мл на площу ґрунту 1 м2. Відбір проб для тестування включає об’єднані проби, що складаються з 4 точкових проб, відібраних методом квартування.
Після відбору проб маємо 4 зразка ґрунту:
Екотоксична характеристика ґрунту, забрудненого водооливною сумішшю
Метою даного етапу дослідження була оцінка токсичності ґрунту з розливом водооливної суміші. Як тест-об’єкт використовували насіння ячменю, оскільки ячмінь дуже чутливий до змін умов середовища, що проявляється у можливих морфологічних змінах (викривлення пагонів, стебла, кореневої системи, листків тощо) в разі забруднення ґрунту.
Рис. 2. Пророщене насіння перед висадкою.
Біологічне тестування зразків ґрунту, забрудненого водооливною сумішшю, проводилося згідно з ДСТУ ISO 11269-1:2004. При дослідженні забрудненого ґрунту було використано чотири ростових субстрати: досліджуваний забруднений 25 % водооливною сумішшю ґрунт, досліджуваний забруднений 50 % водооливною сумішшю ґрунт, контрольний ґрунт доброї якості (ґрунт для квітів) та пісок. Усі субстрати мали вологість ~ 70 %, і в них було висаджене насіння ячменю, пророщене протягом двох діб у чашках Петрі (рис. 2). Насіння згідно зі стандартом вирощувалося протягом п’яти діб. Уже за добу було добре помітно проростання рослин (рис. 3).
Рис. 3. Добове проростання рослин.
Після пророщування протягом п’яти діб у спеціальних умовах було отримано зразки рослин, показані на рис. 4, які виймалися з ґрунту з наступним відмиванням коріння у воді.
 |
 |
| а | б |
 |
 |
| в | г |
Рис. 4. Вид рослин після пророщування протягом п’яти діб.
а — Ґрунт, забруднений 50 % водооливною сумішшю.
б — Ґрунт, забруднений 25 % водооливною сумішшю.
в — Якісний ґрунт.
г — Піщаний контроль.
З рис. 4 можна побачити, що насіння було якісним, адже проростало в ґрунті для квітів.
 |
 |
| а | б |
 |
 |
| в | г |
Рис. 5. Рослини після виймання із субстратів: а — ґрунт, забруднений 50 % водооливною сумішшю; б — ґрунт, забруднений 25 % водооливною сумішшю; в — якісний ґрунт; г — піщаний контроль.
Для рослин як фітоіндикатори вимірювалися довжина коріння і верхніх частин (пагонів). Результати досліджень зміни морфологічних показників фітоіндикаторів для кожного субстрату з трьома паралельними дослідами наведені в табл. 1. Дані наведеної таблиці і рис. 5 свідчать про те, що ґрунт, забруднений водооливною сумішшю, пригнічує ріст рослин.
| Величину ефекту гальмування росту рослин (або фітотоксичного ефекту Е) визначають за формулою:
Е = (Lк — Lд) / Lк ⋅ 100 %, де Lк — середня довжина коренів рослин у контрольному ґрунті, мм; Lд — середня довжина коріння рослин у дослідному ґрунті, мм. |
Таблиця 1
Морфологічні показники фітоіндикаторів дослідних рослин
| Номер
зразка |
Довжина коріння і верхньої частини рослини, мм* | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| Ґрунт, забруднений 25 % водооливною сумішшю | ||||||||||||
| 1-1 | 90/160 | 10/60 | 23/87 | 38/131 | 24/51 | 6/70 | 81/119 | 77/134 | 53/117 | 51/112 | 65/115 | 30/96 |
| 1-2 | 89/157 | 17/81 | 23/47 | 27/89 | 51/107 | 19/41 | 21/53 | 67/109 | 47/93 | 41/100 | 51/103 | 47/109 |
| 1-3 | 85/158 | 15/70 | 24/64 | 31/110 | 37/71 | 10/53 | 53/85 | 47/111 | 35/73 | 56/111 | 44/91 | 45/99 |
| Ґрунт, забруднений 50 % водооливною сумішшю | ||||||||||||
| 2-1 | 14/50 | 8/39 | 14/20 | 20/35 | 20/32 | 20/96 | 25/80 | 12/41 | 14/35 | 10/14 | 18/33 | 12/38 |
| 2-2 | 16/28 | 7/21 | 10/18 | 14/30 | 19/40 | 17/44 | 22/38 | 10/36 | 18/30 | 9/20 | 22/39 | 14/42 |
| 2-3 | 12/26 | 9/22 | 16/26 | 30/64 | 24/76 | 22/52 | 28/58 | 14/38 | 16/28 | 12/28 | 15/32 | 10/28 |
| Якісний ґрунт | ||||||||||||
| 3-1 | 40/66 | 45/31 | 90/82 | 90/130 | 87/145 | 113/120 | 65/123 | 75/126 | 100/125 | 116/144 | 97/166 | 125/142 |
| 3-2 | 78/132 | 84/141 | 93/152 | 102/141 | 94/138 | 107/142 | 81/118 | 86/134 | 98/145 | 105/145 | 104/156 | 109/136 |
| 3-3 | 87/124 | 92/138 | 89/146 | 104/139 | 102/146 | 98/129 | 88/134 | 95/142 | 89/141 | 103/148 | 98/143 | 104/144 |
| Пісок | ||||||||||||
| 4-1 | 116/117 | 62/96 | 90/122 | 91/106 | 85/114 | 60/98 | 127/117 | 108/118 | 105/126 | 96/115 | 120/122 | 115/117 |
| 4-2 | 98/112 | 76/104 | 87/115 | 96/109 | 78/105 | 72/103 | 104/116 | 96/112 | 79/106 | 104/116 | 95/107 | 93/108 |
| 4-3 | 80/106 | 79/108 | 83/102 | 87/102 | 80/112 | 92/109 | 88/114 | 102/120 | 98/116 | 86/104 | 95/118 | 87/118 |
Примітка. «*» — у чисельнику наведена довжина коріння, у знаменнику — довжина верхньої частини.
Якщо ефект гальмування становить 20 % і більше, то субстрат чинить фітотоксичну дію на рослини.
Для розрахунку фітотоксичного ефекту порівнювали середні довжини коріння рослин зі забрудненого і якісного ґрунту. Але спочатку оцінили розходження між дисперсіями різних серій вимірювань на забрудненому ґрунті і якісному ґрунті за допомогою дослідного F-критерію, порівнявши його з табличним значенням при проведеній кількості дослідів і рівні значимості α = 0,05. Встановлено, що для ячменю, вирощеного на ґрунті, забрудненому 25 % водооливною сумішшю (зразки 1-1, 1-2, 1-3), та якісному ґрунті (зразки 3-1, 3-2, 3-3), їх дисперсії всередині серій є оцінками однієї й тієї самої генеральної дисперсії, а розходження між ними є незначущим з довірчою імовірністю Р = 98. Також для ячменя, вирощеного на ґрунті, забрудненому 50 % водооливною сумішшю (зразки 2-1, 2-2, 2-3), та якісному ґрунті (зразки 3-1, 3-2, 3-3), розходження між ними є незначущим з довірчою імовірністю Р = 99.
Тому для розрахунку середньої довжини коріння взяли значення цього параметра для всіх рослин в межах серії: для рослин, вирощених у ґрунті, забрудненому 25 % водооливною сумішшю, — 36 шт., для рослин, вирощених у ґрунті, забрудненому 50 % водооливною сумішшю, — 36 шт., для рослин, вирощених у якісному ґрунті, — 36 шт.
Виходячи з даних табл. 1
| Середня довжина коріння рослин становить: | Середня довжина пагонів рослин становить: | Звідси ефект гальмування росту коріння становить: |
|
|
|
Для порівняння токсичності ґрунтів за ростовим тестом фітоіндикатора пропонується шкала рівнів токсичності ґрунтів (табл. 2).
Таблиця 2
Шкала рівнів токсичності ґрунтів
| Фітотоксичний ефект (рівні пригнічення ростових процесів), % | Рівень токсичності |
| 0 – 20,0 | Відсутність або слабкий рівень пригнічення |
| 20,1 — 40,0 | Середній рівень |
| 40,1 — 60,0 | Вище середнього рівня |
| 60,1 — 80,0 | Високий рівень |
| 80,1 — 100,0 | Максимальний рівень |
Отже, за пригніченістю ростових процесів (54,1 % за коренями) ґрунт, забруднений 25 % водооливною сумішшю, характеризується рівнем фітотоксичності вище середнього.
У випадку пророщування ячменю на ґрунті, забрудненому 50 % водооливною сумішшю, показники пригніченості ростових процесів значно гірші (82,8 % за корінням), що характеризує максимальний рівень фітотоксичності ґрунту.
| Отже, за результатами дослідження виявлено негативну дію водооливної суміші на родючість ґрунтів навіть при забрудненні сумішшю з концентрацією оливи 25 %, що згідно з розрахунками довжини кореневої системи рослин становить рівень токсичності вище середнього.
Це підтверджує необхідність впровадження заходів з очищення та рекультивації забруднених водооливною сумішшю земельних ділянок для повернення їм попередніх властивостей. Ґрунт, на відміну від водойм, значно меншою мірою спроможний до самоочищення. Концепція відновлення забруднених екосистем повинна спиратися на наступний принцип: не завдати екосистемі більшої шкоди, ніж уже завдано при забрудненні. Суть концепції — максимальна мобілізація внутрішніх резервів екосистеми на відновлення своїх початкових функцій. Рекультивація повинна бути продовженням процесу самоочищення, при якому використовуються природні резерви екосистеми: кліматичні, мікробіологічні, ландшафтно-біохімічні. Забруднення нафтопродуктами — це екологічна катастрофа. Нафта, потрапляючи у ґрунт, порушує процеси життєдіяльності. Вона пригнічує мікробне самоочищення, змінює напрям метаболізму. Нафта настільки жорстока до природи, що на місці витікання нафтопродуктів у ґрунт, багато років поспіль не проростає на цьому місці трава. Тому у випадку масштабних забруднень ґрунту нафтопродуктами часто-густо єдиним способом відновлення ресурсного потенціалу території є механічне видалення — заміна забрудненого ґрунту на привезений чистий ґрунт. Європейська стратегія захисту біорізноманіття передбачає виведення з обробітку 30 % всіх сільськогосподарських земель ЄС, і зробити це потрібно до 2030 року. Якщо ми рухаємося в ЄС, то виконання цієї норми нам не оминути. |
Підготувала Надія Рикусова, провідний фахівець з екологічної політики, ПАТ Національна енергетична компанія «Укренерго».
Стаття є невідʼємною частиною головного журналу енвайронменталіста «SUSTAINABILITY LEADER’S GUIDE» №10, 2023
Радимо забезпечити своє підприємство на 2024 рік якісним інструментом для роботи еколога
