Выделение углекислого газа представляет собой многофункциональное природное явление и служит частью круговорота углерода и кислорода. Почвенное дыхание – это важный фактор образования и биологической активности почв. В земле сконцентрировано большое количество разных живых организмов и продуктов их метаболизма. Чем интенсивней выделения углекислого газа, тем выше физиологическая активность микроорганизмов, в результате деятельности которых разрушаются загрязняющие вещества.

Ученые Пермского Политеха изучили, как меняется скорость выделения углекислого газа почвой при попадании в нее нефтяных углеводородов (масла) в разных концентрациях (10, 30, 50 и 100 г/кг) и в зависимости от длительности загрязнения. Скорость выделения углекислого газа из почвы определяли по методу, который основан на измерении количества выделяемого газа за 1 час.

Результаты экспериментальных исследований показали, что при увеличении концентрации нефтяных углеводородов образование углекислого газа активно снижается. Мы определили зависимость интенсивности выделения газа загрязненной почвой с течением времени – через неделю и через 24 месяца, – поделилась руководитель проекта, доцент кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, кандидат технических наук Эльвира Сакаева.

В первую неделю загрязнения выделение углекислого газа сильно снижается, что обуславливается токсическим воздействием масел на микроорганизмы, загрязнитель обволакивает частицы почвы и ограничивает доступ к кислороду. После 24 месяцев дыхание загрязненной почвы, увеличилось от 3 до 19 раз. Это подтверждает интенсивное протекание окислительно-восстановительных процессов, восстановление численности микроорганизмов и их интенсивное очищение почвы.

Нами рассмотрены процессы очищения почвы в естественных экосистемах без влияния человека. Поэтому процесс довольно длительный. Для ускорения процесса самоочищения человек может использовать различные методы – рыхление, внесение дополнительных биогенных элементов, а также использование различных биопрепаратов, содержащих углеводородокисляющие микроорганизмы. Все эти методы позволят ускорить процесс самоочищения почв, а соответственно, восстановить дыхание почв до первоначального уровня, – объясняет Эльвира Сакаева.

Полученные результаты исследования показали, что при загрязнении почв нефтяными углеводородами активное образование углекислого газа меняется. За длительное время происходит перестройка почвенной экосистемы, позволяющая снижать концентрации загрязнения и увеличивать дыхание почвы. Работа ученых является одним этапов мероприятия по устранению экологического ущерба посредством восстановления и очистки почв, загрязненных и истощенных техногенными загрязнителями.

Для справки:

Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60% – региональные университеты.