A Simple and Safe Solution for Northern Ecosystems
Scientists from Surgut State University (SurGU) and their research team have developed a simple and safe method for remediating northern soils contaminated with diesel fuel. The technique involves using the non-toxic substance Tween 80, which, according to the authors, acts like a gentle detergent, effectively «washing» petroleum products from the soil. These findings were published in the journal Processes.
Restoring northern podzolic soils after fuel spills presents a significant challenge. SurGU experts attribute this difficulty to the soils` low organic matter content and high acidity, which renders these ecosystems particularly vulnerable. Additionally, low temperatures exacerbate the problem by trapping diesel fuel within soil particles, leading to prolonged contamination.
Researchers from SurGU and Siberian Federal University (SFU) have developed an effective single-stage method for restoring northern soils following diesel fuel spills. The specialists proposed using Tween 80 in concentrations deemed safe for living organisms.
«Imagine the soil as a sponge whose pores are filled with diesel. Usually, the fuel gets `stuck` in these pores for a long time. Tween 80 acts like a gentle detergent; it `detaches` fuel particles from the soil surface, making them accessible for removal or biodegradation. Interestingly, a smaller dose works better: if too much is added, the fuel particles are, conversely, `locked` inside the forming micelles, which then slows down the cleaning process,» explained Oleg Sutormin, Vice-Rector for Research and Technology at SurGU.
Sutormin highlighted that even in Siberia`s harsh conditions, a significant reduction in soil contamination can be achieved without the use of heavy machinery, soil heating, or aggressive chemicals. Over three months of Tween 80 application, petroleum product content in the soil decreases by 15–21%. Concurrently, the acidification caused by the spill is mitigated, fostering more favorable conditions for natural restoration.
«Existing global approaches, such as mechanical excavation, aggressive chemical washing, or expensive biopreparations, have significant limitations,» Sutormin explained. «They are either too costly, dangerous for the ecosystem, or difficult to implement in northern conditions. Tween 80 offers a distinct advantage as a mild and low-toxic surfactant already used in medicine and the food industry.»
The research was conducted on soil samples from the Khanty-Mansi Autonomous Okrug-Yugra, identified as one of the most vulnerable regions. Future plans include further investigating Tween 80`s impact on soils under natural temperature fluctuations and precipitation, as well as its effects during more prolonged application of this «mild» detergent.
This study received support from the Russian Science Foundation (grant No. 24-14-20030) and forms part of the strategic technological project «Oil Chemistry» under the federal program «Priority 2030» and the national project «Youth and Children.»
В Сургуте нашли способ «отмывать» почвы от дизеля
Инновационное решение для экологии Севера
Специалисты Сургутского государственного университета (СурГУ) совместно с научным коллективом разработали простой и безопасный метод очистки северных почв от загрязнений дизельным топливом. Суть метода заключается в использовании нетоксичного вещества Твин 80, которое, по словам авторов, действует как мягкое моющее средство, эффективно «отмывая» почву от нефтепродуктов. Эти результаты были опубликованы в журнале Processes.
Восстановление северных подзолистых почв после разливов топлива является крайне сложной задачей. В СурГУ объясняют это их бедностью органическими веществами и высокой кислотностью, что повышает уязвимость таких экосистем. Низкие температуры также осложняют ситуацию, удерживая дизельное топливо в почвенных частицах и способствуя длительному загрязнению.
Ученые СурГУ и Сибирского федерального университета (СФУ) разработали одностадийный эффективный способ восстановления северных почв после разлива дизельного топлива. Специалисты предложили использовать вещество Твин 80 (Tween 80) в дозах, которые безопасны для живых организмов.
«Представьте себе, что почва — это губка, в поры которой впитался дизель. Обычно топливо надолго `застревает` в этих порах. Твин 80 действует как мягкое моющее средство, он `отлипает` частицы топлива от поверхности почвы и делает их доступными для удаления или дальнейшего разложения. Интересно, что меньшая доза работает лучше: если добавить слишком много, то частицы топлива наоборот `запираются` внутри образующихся мицелл, и тогда процесс очистки замедляется,» — рассказал проректор по науке и технологиям СурГУ Олег Сутормин.
Сутормин подчеркнул, что даже в суровых условиях Сибири можно значительно снизить загрязнение почв без применения тяжелой техники, нагрева или агрессивных химикатов. За три месяца использования Твин 80 содержание нефтепродуктов в почве сокращается на 15–21%, одновременно снижается закисление, вызванное разливом, что создает лучшие условия для естественного восстановления.
«Существующие мировые подходы, такие как механическая выемка загрязненного грунта, промывка агрессивными химическими растворами или применение дорогих биопрепаратов, имеют серьезные ограничения,» — пояснил Сутормин. — «Они либо слишком затратны, либо опасны для экосистемы, либо сложно реализуемы на Севере. Твин 80 выгодно отличается как мягкий и малотоксичный ПАВ, уже применяемый в медицине и пищевой промышленности.»
Исследования проводились на образцах почв Ханты-Мансийского округа-Югры, одного из наиболее уязвимых регионов. В планах ученых — дальнейшее изучение воздействия Твин 80 на почвы в условиях естественных температурных колебаний и осадков, а также при более длительном применении этого «мягкого» моющего средства.
Данное исследование было поддержано Российским научным фондом (грант № 24-14-20030) и является частью стратегического технологического проекта «Химия нефти» в рамках федеральной программы «Приоритет-2030» и национального проекта «Молодежь и дети».
