Гранулы рогоза, как абсорбент нефти и нефтепродуктов

Гранулы рогоза как сорбент нефти и нефтепродуктов в водоемах

«Лаборатория экспериментальной экологии школьников» Гимназия №102 г. Казань . Татарстан

Руководитель проекта – учитель биологии высшей квалификации Орлов Олег Игоревич.

Научный консультант – Иванов Дмитрий Владимирович зам. директора по науке Института природных систем АН РТ.

Рабочая гипотеза : Высушенный Рогоз узколистный не срезе представлен

капиллярами, поверхность которых покрыта слизистым веществом слабо растворимым в воде, отсюда и возникла идея использовать измельченный до гранул рогоз, с целью адсорбции нефти и нефтепродуктов для биоремедиации загрязнения нефтью водоемов.

Цель работы : Использование гранул изготовленных из рогоза узколистного для удаления и нейтрализации нефти и нефтепродуктов в природных водоемах

Задачи работы :

• Обобщение работ учеников гимназии №102 по теме «Осветление водоемов» за период 2007-2013гг.
• Оценка состояния пойменного озера реки Казанка в районе «Русско – Немецкой Швейцарии» - место произрастания рогоза узколистного.
• Проведение лабораторных экспериментов для проверки рабочей гипотезы.
• Проведение полевого опыта по адсорбции нефти в водоемах с использованием гранул Рогоза узколистного.

Полевой эксперимент по осветлению протоки Булак г. Казань – весна 2008г.

Сбор латентных (покоящихся) стадий гидробионтов « А » в пойме реки Казанка

Алексеем Шинкаревым – учеником гимназии №102 весной 2008г. На снимке видно, что практически собирались и вносились « Б » в протоку Булак стебли и листья полуистлевшего рогоза с целью осветления водоема. Согласно рабочей гипотезе стебли содержали споры бактерий, грибов и водорослей,

которые могли бы минерализовать органическое вещество водоема, что собственно и произошло – осветление протоки Булак.

А

Б

( Полевой эксперимент Алексея Шинкарева 2008г .)

Заготовка «материала» для эксперимента по стимуляции разложения нефти производился Калининым Львом – учеником гимназии №102

Осенью 2008 года для создания «материала» - Рогоз узколистный замачивался в озере, весной 2009г. извлекался, сушился и измельчался.

Лабораторный эксперимент по биодеградации нефти (2009г.) спорами гидробионтов из измельченного рогоза, предварительно замоченного в озере в 2008г.- Учеником гимназии №102 Калининым Львом в 2009 году.

А Б В

В

Б

А

Вода + нефть

+ споры

Вода + споры

Вода + нефть

Вариант «А» - водопроводная вода. Вариант «Б» - вода + измельченный рогоз + нефть (50 мл.). Вариант «В» водопроводная вода + 50 мл. нефти + стерильный рогоз.

( Лабораторный эксперимент Калинина Льва 2009г .)

Последовательность использования гранул рогоза - Схема № 1

(экспозиция рогоза в нефтяной пленке – 15 мин)

Б

В

А

Рогоз в пойме реки Казанка

А – Одиночное растение рогоза (просушка на открытом воздухе). Б – Поперечные слои. В – Разрезы гранул рогоза (2см3) извлеченных из нефтяного пятна через 15мин. экспозиции .

полевой эксперимент (внесение нефти + внесение гранул рогоза)

Вносимые гранулы

Извлеченные гранулы

двое суток

водная линза - контроль

трое суток

семь суток

Лабораторный эксперимент с использованием личинок комаров , как индикаторов нефтяного загрязнения воды

В лабораторном эксперименте, который шел параллельно полевому опыту, после извлечения гранул рогоза пропитанных нефтью, вносились личинки комаров для которых нефть является губительным фактором. Личинки по сей день «чувствуют» себя хорошо, активно питаются – содержимом гранул (зеленый осадок), растут – судя по линочным шкуркам.

Один из вариантов утилизации гранул рогоза пропитанных нефтью

Продольный срез гранулы рогоза из полевого эксперимента - капилляры пропитаны нефтью

Горение гранулы рогоза после извлечения из воды и просушки в 1н час

Гранула рогоза отловленные сочком в полевом эксперименте

Диаграмма эксперимента на фитотоксичность (измерялось длинна проростков через неделю после первого подобного эксперимента)

• Нефть в почве + семена пшеницы
• Почва + семена пшеницы (КОНТРОЛЬ)
• Почва + гранулы рогоза пропитанные нефтью + семена пшеницы
• Почва + гранулы рогоза без нефти + семена пшеницы

2007г. п

Выводы: 1. При обобщении результатов работ школьников за период 2007 – 2013гг. мы пришли к заключению, что не только споры гидробионтов , но и сам Рогоз узколистный может быть использован для биодеградации нефтяных пятен в водоемах. 2. Внешняя оценка состояния пойменного озера реки Казанки - показала, что чистое ране озеро , благодаря чрезмерному зарастанию рогозом постепенно превращается в «непролазную трясину». Изъятие части рогоза будет только способствовать оздоровлению водоема. 3. Лабораторные эксперименты показали, что исключительно пористые стебли и листья Рогоза узколистного адсорбируют нефть находящуюся на поверхности воды. 4. Полевой эксперимент, так же как и лабораторные опыты, показал возможность использования гранул рогоза для ликвидации разливов нефти в водоемах.