Моделирование микробиологической очистки грунтов, загрязненных нефтепродуктами

摘要

Микробиологическая очистка грунтов железнодорожных предприятий от нефтепродуктов-широко распространенная и единственная технология,позволяющая за летние месяцы уменьшить концентрацию нефтепродуктов на 60-80%. Однако до сих пор отсутствует математическое описание превращения нефтепродуктов в безопасные углекислый газ и воду с помощью микроорганизмов. Впервые разработана диффузионная модель биообезвреживания нефтепродуктов и проведено ее сопоставление с экспериментальными результатами, выявлены определяющие процессы, влияющие на скорость очистки нефтезагрязненных почвогрунтов. С помощью аппарата неравновесной термодинамики Онзагера в статье найдены временные зависимости концентрации нефтепродуктов в почвогрунтах различного типа в полярных координатах, конечное время очистки почвогрунтов от нефтепродуктов и эффективный коэффициент диффузии. Показано, что определяющим механизмом биообезвреживания является растворение молекул нефтепродукта и его диффузия к микроорганизмам. Растворение экотоксикантов и диффузия их молекул в воде имеют определяющее значение в процессе биообезвреживания. Интенсификация растворения активным перемешиванием загрязненного грунта, добавление поверхностно-активных веществ, вытесняющих молекулы нефтепродуктов с поверхности минеральных частиц с образованием эмульсии, использование акустических полей, прокачка воды через загрязненный пласт с импульсным изменением давления на входе в пласт будут способствовать биоразложению нефтепродуктов и ускорять процесс.