ПРОГНОЗИРОВАНИЕ БИОДЕГРАДАЦИИ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ АССОЦИАЦИЕЙ АБОРИГЕННЫХ НЕФТЕДЕСТРУКТИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью мониторинга и прогнозирования изменений, происходящих в нефтезагрязненном грунте, в частности, интенсивности процесса биотрансформации нефти и нефтепродуктов, а также изменения количества органотрофных микроорганизмов во времени. Данные, полученные в результате моделирования процессов в системе почва–нефть–микроорганизмы позволят повысить эффективность очистки нефтезагрязненного грунта и тем самым оздоровить окружающую природную среду. Целью исследования являлось создание математической модели, воспроизводящей процесс деструкции компонентов тяжелой нефти ассоциацией аборигенных нефтедеструктирующих микроорганизмов. Объектом исследования выступал грунт, загрязненный тяжелой нефтью Нижне-Кармальского месторождения (Республика Татарстан), а также ассоциация аборигенных нефтедеструктирующих микроорганизмов. Методы. В качестве базы для моделирования была рассмотрена модифицированная модель Келлера–Сигала, которая учитывала также процессы диффузии нефтепродуктов и хемотаксис микроорганизмов. Система уравнений решалась численно, для чего была написана программа на языке Python. Численное решение осуществлялось методом предиктор–корректор. Результаты. Проведенная работа состояла из двух этапов – экспериментального и расчетного. В ходе первого этапа работы было произведено исследование процесса биодеструкции нефти и нефтепродуктов консорциумом аборигенных нефтедеструктирующих микроорганизмов. На основании полученных результатов была сформирована база экспериментальных данных. На втором этапе по ранее полученным данным было осуществлено построение математической модели, описывающей процесс биодеградации тяжелой нефти и изменение численности нефтедеструктирующих микрорганизмов в нефтезагрязненном грунте. Проведенные вычисления показали достаточно высокую согласованность расчетных данных c экспериментальными. Полученная модель позволит уже на ранних этапах очистки спрогнозировать мероприятия по экологически безопасным способам очистки нефтезагрязненных грунтов.