Стабилизация нефтяных и масляных эмульсий биоорганическими композициями на основе гуминовых кислот
- Авторы: Герцен М.М.1, Голышева А.Н.2, Переломов Л.В.1
-
Учреждения:
- Тульский государственный педагогический университет
- Тульский государственный университет
- Выпуск: Том 31, № 4 (2023)
- Страницы: 476-493
- Раздел: Экологический мониторинг
- URL: https://journals.rcsi.science/2313-2310/article/view/323914
- DOI: https://doi.org/10.22363/2313-2310-2023-31-4-476-493
- EDN: https://elibrary.ru/RGDLTG
- ID: 323914
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Изучена стабилизирующая способность гуминовых кислот, выделенных из тростникового торфа Рязанской области, по отношению к нефти и нефтепродуктам при различных абиотических условиях водной среды. Обусловлена применимость используемых биоорганических композиций в условиях пониженной температуры и повышенной солености среды. Стабилизирующую способность разработанных биоорганических композиций определяли по коэффициенту пропускания водно-нефтяных эмульсий. Установлено, что в условии повышенной солености коэффициент пропускания снижается на 5-24 % относительно контрольного эксперимента для сырой нефти, дизельного топлива и отработанного масла при использовании монокультурных биоорганических композиций. Установлено, что использование поликультур в составе биоорганических композиций сильнее снижает коэффициент пропускания на 24-43 % для композиции «гуминовые кислоты + Rhodococcus erythropolis S67 + Rhodococcus erythropolis X5» и 10-29 % для композиции «гуминовые кислоты + Rhodococcus erythropolis S67 + Rhodococcus erythropolis X5 + Pseudomonas fluorescens 142NF». Применимость исследуемых биоорганических композиций в условиях пониженных температур подтверждается снижением коэффициента пропускания до 68-73 % для дизельного топлива, до 60-64 % - для отработанного синтетического моторного масла и до 64-69 % - для сырой нефти. Установлено, что коэффициент пропускания уменьшается в ряду: «гуминовые кислоты + Rhodococcus erythropolis X5» → «гуминовые кислоты + Pseudomonas fluorescens 142NF» → «гуминовые кислоты + Rhodococcus erythropolis S67». Выявлено, что снижение коэффициента пропускания нефтяных эмульсии происходит за счет совместного применения гуминовых кислот и ассоциации бактерий-нефтедеструкторов (как при использовании двух, так и при использовании трех штаммов). Стабилизирующая способность гуминовых кислот в условиях повышенной солености была сравнима с показателями в условиях пониженной температуры. Установлено, что торфяные гуминовые кислоты могут быть использованы в качестве основы для биоорганических композиций, стабилизирующих нефтяные и масляные эмульсии.
Об авторах
Мария Михайловна Герцен
Тульский государственный педагогический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: mani.gertsen@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0026-4933
SPIN-код: 3989-8560
младший научный сотрудник лаборатории химии и экологии почв, ассистент кафедры медико-биологических дисциплин и фармакогнозии
Российская Федерация, 300026, Москва, проспект Ленина, д. 125Анастасия Николаевна Голышева
Тульский государственный университет
Email: nastyagolysheva2000@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-5135-4455
SPIN-код: 1852-6831
младший научный сотрудник лаборатории химической конверсии возобновляемой биомассы и органического синтеза
Российская Федерация, 300012, Москва, проспект Ленина, д. 92Леонид Викторович Переломов
Тульский государственный педагогический университет
Email: perelomov@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0507-4968
SPIN-код: 2695-0200
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии и экологии почв, доцент кафедры химии
Российская Федерация, 300026, Москва, проспект Ленина, д. 125Список литературы
- Ivanenko NV. Ecological toxicology. Study guide. Vladivostok: Publishing house of VSUES$ 2006. 108 p. (In Russ.)
- Neustroev MM. Ecological assessment of oil-contaminated permafrost soils and the development of methods for their bioremediation (abstract of the dissertation). Yakutsk; 2016. 16 p. (In Russ.)
- Grechishcheva NYu. Development of scientific bases of application of humic substances for elimination of consequences of oil pollution of soil and water environments (diss. of candidate of chemical sciences). Moscow: MSU; 2016. 326 р. (In Russ.)
- Herzen MM, Dmitrieva ED. The ability of humic acids to stabilize emulsions of oil and petroleum products; Vestnik TvGU. Chemistry series. 2020;3(41):103–111. http://doi.org/10.26456/vtchem2020.3.11 (In Russ.)
- Dmitrieva ED., Syundyukova KV., Leontieva MM., Glebov NN. Influence of the pH of the medium on the binding of heavy metal ions by humic substances and himatomelanic acids of peat. Scientific notes of Kazan University. Natural sciences. 2017;159(4):575–588. (In Russ.)
- Gostischeva MV, Fedko IV, Pisnichenko EO. Comparative characteristics of methods for extracting humic acids from peat in order to obtain humic preparations. Reports of Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics. 2004;1(9):66–68. (In Russ.)
- Izosimov AA. Physico-chemical properties, biological activity and detoxifying ability of humic preparations differing in the genesis of organic raw materials. Moscow; 2016. (In Russ.)
- Maltseva EV, Yudina NV. Sorption of humic acids by quartz sands. Solid fuel chemistry. 2014;4:27–27. http://doi.org/10.7868/S0023117714040082 (In Russ.)
- Bakeeva RF, Karimullin RA, Kurabasheva RF, Gorbunova TS, Vakhitova OE, Sopin, VF. Micelle formation in a binary dimethyl sulfoxide-water solvent in the presence of NaCl. Planning and optimization of the experiment. Liquid crystals and their practical use. – 2017;17(2):51–61. http://doi.org/10.18083/LCAppl.2017.2.51 (In Russ.)
- Grechishcheva NYu, Han P, Budylin SV, Permnova IV, Meshcheryakov SV. Investigation of the binding ability of modified humic preparations with respect to pyrene in homogeneous and heterogeneous phases. Environmental protection in the oil and gas complex. 2011;6:24–29 (In Russ.)
- Farmakovskaya TA, Novozhilova TI, Makartsev VV, Karasev AV, Konstantinova OV. Development of methods for determining the stability of fluorocarbon emulsions and forecasting their shelf life. Chemistry and technology of organic substances. 2017;1:90–99. http://doi.org/10.54468/25876724_2017_1_90
- Boikova OI, Volkova EM. Chemical and biological properties of peat of the Tula region. News of TulSU. Natural sciences. 2013;3:253–264. (In Russ.)
- Herzen MM, Dmitrieva ED. The ability of humic acids of peat to stabilize emulsions of oil and petroleum products. Bulletin of Tver State University. Series: Chemistry. 2020;3:103–111. http://doi.org/10.26456/vtchem2020.3.11 (In Russ.)
- Herzen MM, Dmitrieva ED. Stabilizing ability of humic substances and microorganisms of the genus Rhodococcus in relation to petroleum products. TvSU Bulletin. Chemistry series. 2020;3(41):112–123. http://doi.org/10.26456/vtchem2020.3.12 (In Russ.)
- Grechishcheva NYu, Shchukina VD, Kholodov VA, Lazareva EV, Parfenova AM, Meshcheryakov SV, Perminova IV. Assessment of the ability of humic-clay complexes to stabilize oil emulsions in water. Environmental protection in the oil and gas complex. 2014;9:51–55. (In Russ.)
- Nechaeva IA, Lyong TM, Satina VE, FilonovAE, Ponamoreva ON. The effect of temperature on the ability of rhodococci – effective petrodestructors to absorb hexadecane. Actual biotechnology. 2016;3(18):103–106. (In Russ.)
- Yudina NV, Savelyeva AV, Lomovsky OI. Surface-active properties and biological activity of mechanoactivated humic acids isolated from peat. Chemistryin the interests of sustainable development. 2019;27(4):437–442. http://doi.org/10.15372/KhUR2019156 (In Russ.)
- Mozgovaya ND. Investigation of the processes of association formation and surfaceactive properties of humic acids depending on the concentration and pH of the medium: thesis (project) of a specialist in the field of training. 04.05. 01 – Fundamental andapplied chemistry. 2018. (In Russ.)
- Ji S, Jikuiang D, Pyu D, Ye L, Xiashuang C, Haili H. Preparation and evaluation of properties of stable foams obtained on the basis of heavy oil. Petrochemistry. 2017;57(2):226–234. http://doi.org/10.7868/S0028242117020071 (In Russ.)
- Rahman KSM, Banat IM, Thahira J, Thayumanavan T, Lakshmanaperumalsamy P. Bioremediation of gasoline contaminated soil by a bacterial consortium amended with poultry litter, coir pith and rhamnolipidbiosurfactant 300. K.S. Rahman, I.M. Banat, J. Tharira, T. Thauyumanavan, P. Lakshmanaperumalsamy. Bioresource Technology. 2002;81:25–32. http://doi.org/10.1016/S0960-8524(01)00105-5
- Panov AV. Changing the composition of communities of destructive bacteria in conditions of contamination with stable organic compounds (abstract of the dissertation). Pushchino; 2013. 24 р. (In Russ.)
- Nechaeva IA, Luong TM., Satina VE, Filonov AE, Ponamoreva ON. Influence temperatures on the ability of rhodococci – effective petrodestructors to absorb hexadecane. Actual biotechnology. 2016;3(18):103–106. (In Russ.)
- Chaika NYa, Rejepova AA, Akhmetov LI, Puntus IF, Petrikov KV, Filonov AE. Features of growth and production of bio-surfactants of the psychrotrophic strain-oil destructor Rhodococcus erythropolis F2-2 when cultivated on different substrates at low temperature. Mechanisms of adaptation of microorganisms to various environmental conditions. 2022. p. 284–286. (In Russ.)
Дополнительные файлы
