НОЦ РАЦИОНАЛЬНОЕ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЕ

Составной частью биотической компоненты различных грунтов являются различные микроорганизмы. Потребляя из грунта необходимые им химические элементы и питательные вещества, а также производя метаболиты, микроорганизмы изменяют состав и свойства твердой, жидкой и газовой компоненты грунта, что, в свою очередь, приводит к изменению его прочностных, деформационных и фильтрационных свойств. Такое воздействие микроорганизмов на грунт может иметь отрицательные последствия для устойчивости инженерных сооружений. Так, например, в результате жизнедеятельности микроорганизмов произошло снижение прочности суглинков в основании Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, что привело к неравномерной осадке здания. Поэтому большое внимание исследований по всему миру уделяется изучению негативного воздействия микроорганизмов на свойства грунта.

Ученые Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ, участник Пермского НОЦ) на протяжении нескольких лет изучали влияние жизнедеятельности микроорганизмов на состав и свойства грунтов. В результате разработана методология формирования заданных свойств и состава грунта биотехнологическими методами с использованием населяющих его микроорганизмов.

Изменение свойств и состава жидкой компоненты грунта породного отвала угледобывающей промышленности было достигнуто активированием жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих микроорганизмов, что приводило к снижению кислотности и ионной силы порового раствора.

Прекращение микробиологического процесса образования метана в теле земляной плотины в соответствии с разработанной методологией было достигнуто активированием жизнедеятельности железовосстанавливающих микроорганизмов, которые успешно конкурировали с метанобразующими микроорганизмами за органические соединения, подавляя тем самым их жизнедеятельность и, соответственно, газообразование.

Результаты многолетних исследований обобщены в монографии «Биотехнологии в инженерной геологии», которая издана при финансовой поддержке Пермского научно-образовательного центра мирового уровня «Рациональное недропользование».

Авторы монографии: ведущий научный сотрудник лаборатории геологии техногенных процессов Естественнонаучного института ПГНИУ Вадим Хмурик, заведующий лабораторией геологии техногенных процессов Естественнонаучного института ПГНИУ Николай Максимович и заведующий кафедрой инженерной геологии и охраны недр геологического факультета ПГНИУ Валерий Середин.

Цель монографии – показать возможности микроорганизмов по преобразованию компонент грунта, влекущих за собой изменение его фильтрационных, прочностных и деформационных свойств, а также возможность целенаправленного изменения свойств грунта биотехнологическими методами с использованием его собственного микробного сообщества.

Николай Максимович, заместитель директора по научной работе ЕНИ ПГНИУ:

- Благодаря этой работе можно формировать нужный состав грунта под строительными объектами и инженерными сооружениями, а также, корректируя состав грунта, мы можем снизить возможные техногенные аварии.

Предложена методология формирования заданных характеристик грунта путем активирования жизнедеятельности микроорганизмов.

Монография «Биотехнологии в инженерной геологии» предназначена для специалистов в области геологии, биологи, экологии, а также студентов и аспирантов естественнонаучных специальностей.