Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education3447410.17816/snv201984118General BiologyОбщая биологияResearch ArticleAssessment of changes in the phytotoxic properties of oil-contaminated soils in terms of germination and seedlings length of Lepidium sativum L. after electrochemical cleaningОценка изменения фитотоксичных свойств нефтезагрязненных почв по показателям всхожести и длины проростков Lepidium sativum L. после электрохимической очисткиShulaevNikolay SergeevichШулаевНиколай Сергеевич
Russian Federation

doctor of technical sciences, professor, head of Informatics, Mathematics and Physics Department

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информатики, математики и физики

nshulayev@rambler.ruPryanichnikovaValeria ValeryevnaПряничниковаВалерия Валерьевна
Russian Federation

candidate of technical sciences, associate professor of General Chemical Engineering Department

кандидат технических наук, доцент кафедры общей химической технологии

prvaleria@mail.ruKadyrovRamil RimovichКадыровРамиль Римович
Russian Federation

candidate of technical sciences, associate professor of Automated Technological and Information Systems Department

кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизированных технологических и информационных систем

r_kadyrov@mail.ruBykovskiyNikolay AlekseevichБыковскийНиколай Алексеевич
Russian Federation

candidate of technical sciences, associate professor of Automated Technological and Information Systems Department

кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизированных технологических и информационных систем

nbikovsky@list.ruDaminevaRaisa MukhametovnaДаминеваРаиса Мухаметовна
Russian Federation

candidate of economical sciences, head of Humanities Department

кандидат экономических наук, заведующий кафедрой гуманитарных наук

daminevarm@mail.ruSterlitamak Branch of Ufa State Petroleum Technological UniversityФилиал Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Стерлитамаке2911201984VOL 8, NO4 (2019)ТОМ 8, №4 (2019)10310702062020Copyright ©; 2019, Shulaev N.S., Pryanichnikova V.V., Kadyrov R.R., Bykovskiy N.A., Damineva R.M.Copyright ©; 2019, Шулаев Н.С., Пряничникова В.В., Кадыров Р.Р., Быковский Н.А., Даминева Р.М.2019Shulaev N.S., Pryanichnikova V.V., Kadyrov R.R., Bykovskiy N.A., Damineva R.M.Шулаев Н.С., Пряничникова В.В., Кадыров Р.Р., Быковский Н.А., Даминева Р.М.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/34474

Different variants of electric treatment technology are used to solve environmental, technological and agro-melioration problems. This paper assesses the change in the properties of contaminated soil during cleaning by passing small amperage through it. The paper contains the results of the study of changes in the toxic properties of soil contaminated with oil and mineralized formation water at oil production after electrochemical treatment. A biotesting technique with Lepidium sativum L. is used for an integrated assessment of the hazardous properties of contaminated soil after electrical treatment. This biological test object has a high responsiveness to the presence of pollutants in soil and water, as well as the ability to rapidly germinate. The main parameters during the study are the percentage of seed germination and the total length of seedlings (underground and aboveground parts). A statistical analysis of the data is carried out. The phytotoxicity of contaminated soil is compared before and after cleaning. The conclusion is drawn about the potential suitability of this method for the full restoration of natural plant communities at the pollution territory, as well as for conducting complex phytoremediation.

Разнообразные варианты технологии электрической обработки почвы применяются для решения экологических, технологических и агромелиоративных задач. В данной статье оценивается изменение свойств загрязненной почвы при очистке за счет пропускания через нее токов малой величины. Приводятся результаты исследования изменения токсичных свойств почвы, загрязненной нефтью и минерализованными пластовыми водами в результате добычи нефти, после проведения электрохимической очистки. Для интегральной оценки опасных свойств загрязненной почвы после электрообработки применяется методика биотестирования с кресс-салатом (клоповником посевным, Lepidium sativum L.). Данный биологический тест-объект обладает высокой отзывчивостью к присутствию поллютантов в почвенной и водной среде, неприхотливостью и способностью к быстрому прорастанию. Ключевыми параметрами при проведении исследования являются процент всхожести семян и общая длина проростков (подземной и надземной частей). Проведен статистический анализ полученных данных, а также сравнение фитотоксичности загрязненной почвы до и после электрохимической очистки. Из анализа экспериментальных данных можно сделать вывод о потенциальной пригодности рассматриваемого метода для полноценного восстановления естественных растительных сообществ на месте загрязнения, а также для проведения комплексных работ по фиторемедиации.

electrochemical cleaningdesalinationelectrodeselectric currentoil-contaminated soiloil productsformation waterbiotestingphytotoxicitytest objectwatercressgerminationlength of seedlingscorrelation coefficientrecultivationphytoremediationэлектрохимическая очисткаобессоливаниеэлектродыэлектрический токнефтезагрязненные почвынефтепродуктыпластовые водыбиотестированиефитотоксичностьтест-объекткресс-салатвсхожестьдлина проростковкоэффициент корреляциивосстановлениефиторемедиацияThe study was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research within the framework of scientific project No. 18-29-24041.Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18–29–24041.Королев В.А. Электрохимическая очистка грунтов от экотоксикантов: итоги и перспективы // Вест. Московского ун-та. Геология. 2008. № 1. С. 13–20.Королев В.А. Электрохимическая очистка загрязненных грунтов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2003. № 3. С. 226–236.Pryanichnikova V.V., Shulaev N.S., Bykovsky N.A., Kadyrov R.R. The Electrochemical Method of Oil-Contaminated Soil Remediation // Key Engineering Materials. 2017. Vol. 743. P. 314–318. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.743.314.Пряничникова В.В., Шулаев Н.С., Быковский Н.А., Кадыров Р.Р. Особенности электрохимической очистки различных типов почв от нефтепродуктов // Бутлеровские сообщения. 2018. Т. 53, № 3. С. 124–129.Пряничникова В.В., Шулаев Н.С., Быковский Н.А., Кадыров Р.Р. Расчет электрических параметров при электрохимической очистке нефтезагрязненных грунтов // Фундаментальные исследования. 2018. № 12–2. С. 208–212.Ferrarese E., Andreottola G. Application of Electrochemical techniques for the remediation of soils contaminated with organic pollutants // Proceedings of the annual international conference on soils, sediments, water and energy. 2010. P. 342–372.Простов С.М. Физические предпосылки очистки грунтовых массивов от загрязнений электрохимическим методом // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2014. № 2 (102). С. 136–139.Acar Y.B., Gale R.J., Alshawabkeh A.N. Electrokinetic remediation: basics and technology status // Journal of Hazardous Materials. 1995. № 40. P. 117–137.Ступин Д.Ю. Загрязнение почв и новейшие технологии их восстановления: учеб. пособие. СПб.: Лань, 2009. 432 с.Chirakkara Reshma A., Cameselle С., Reddy Krishna R. Effect of electrokinetic enhancement on phytoremediation of soils with mixed contaminants // Electrokinetic remediation (EREM2014): Book of abstracts. Malaga, 2014. P. 112–113.Lynch R. Electrokinetic Barriers for Preventing Groundwater Pollution. Electrochemical remediation technologies for polluted soils, sediments and groundwater. 2009. P. 335–357.Заболотских В.В., Васильев А.В. Мониторинг токсического воздействия на окружающую среду с использованием методов биоиндикации и биотестирования: монография. Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН, 2012. 233 с.Овсянникова И.В. Новые методики биотестирования с использованием растений кресс-салата (Lepidium sativum) для экологического контроля окружающей среды // Системы контроля окружающей среды. 2016. Т. 2016. С. 108.Пряничникова В.В., Шулаев Н.С., Быковский Н.А., Кадыров Р.Р. Электрохимическая очистка нефтезагрязненных грунтов // Бутлеровские сообщения. 2016. Т. 47, № 7. С. 47–51.ПНД Ф 16.1.41–04 «Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах почв гравиметрическим методом». М., 2004. 11 с.ФР.1.39.2016.24117 Методика определения токсичности почв по всхожести семян и измерению средней длины проростка кресс-салата (Lepidium sativum). М.: ФГБОУ ВО БГУ, 2015. 22 с.Шулаев Н.С., Пряничникова В.В., Кадыров Р.Р., Быковский Н.А. Фиторемедиация нефтезагрязненных почв // Бутлеровские сообщения. 2016. Т. 47, № 8. С. 133–138.