Интегральная оценка воздействия нефтяного загрязнения на параметры химического и биологического состояния почв таежной зоны Западной Сибири

Андреева, Татьяна Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Интегральная оценка воздействия нефтяного загрязнения на параметры химического и биологического состояния почв таежной зоны Западной Сибири
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Интегральная оценка воздействия нефтяного загрязнения на параметры химического и биологического состояния почв таежной зоны Западной Сибири"

На правах рукописи

Андреева Татьяна Анатольевна

ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕФТЯНОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ ХИМИЧЕСКОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск - 2005

Работа выполнена на кафедре почвоведения и экологии почв Томского государственного университета

Научный руководитель: доктор биологических наук

Середина Валентина Петровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Титова Эльза Владимировна

кандидат биологических наук Воробьев Сергей Николаевич

Ведущая организация: Институт почвоведения и агрохимии

СО РАН

Защита состоится 29 ноября 2005г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.267.09 в Томском государственном университете по адресу: 634050, Томск, пр. Ленина, 36.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан «_»_

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

С.П. Кулижский

19760

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Увеличение объемов добычи нефти на территории Западной Сибири приводит к усилению техногенной нагрузки на все компоненты экосистемы, в том числе и на почвы. Во многих нефтегазоносных районах сложилась крайне неблагоприятная экологическая ситуация, которая с каждым годом ухудшается из-за учащающихся аварий на нефтепроводах. В настоящее время нефть и нефтепродукты признаны приоритетными загрязнителями окружающей среды (Пиковский Ю.И., 1993; Солнцева Н.П., 1982, 2002). Под воздействием нефтяных потоков в почве происходят глубокие и часто необратимые изменения свойств, а иногда и существенная перестройка всего почвенного профиля. Поскольку компоненты почвенной системы взаимосвязаны, то при изучении посттехногенных трансформаций почв необходим комплексный подход. В последнее время основное внимание уделяется разработке новых методов рекультивации нефтезагрязненных почв, в то время как региональных комплексных исследований по влиянию нефти на всю совокупность почвенных параметров проводится недостаточно. Поэтому интегральная оценка уровня нагрузки и состояния экосистем приобретает особую актуальность.

Цель и задачи исследования. Цель работы - дать интегральную оценку воздействия нефтяного загрязнения на основные параметры химического и биологического состояния почв в условиях гумидного почвообразования.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить специфику формирования и дать общую характеристику почв, распространенных на территории месторождений углеводородного сырья.

2. В природных условиях и в модельных экспериментах исследовать процессы, протекающие в почвах, загрязненных нефтью, установить их интенсивность и направленность.

3. В полевом модельном эксперименте выявить закономерности изменения биологических показателей почв под влиянием различных доз нефти.

4. Дать интегральную характеристику изменения основных почвенных параметров при техногенном загрязнении нефтью и выделить критерии оценки.

природных условиях, так и в модельных экспериментах (полевых, лабораторных). Выявлена интенсивность и направленность трансформационных изменений свойств почв под воздействием нефтяных потоков применительно к конкретным ландшафтам в условиях гумидного почвообразования. С учетом специфики данного региона для нефтезагрязненных почв определен набор наиболее информативных параметров, на основе которых предложен интегральный показатель химического состояния почв (ИПХС).

Теоретическая и практическая значимость. Диссертационная работа расширяет существующие представления об особенностях воздействия нефтяного загрязнения на почвы, а также вносит вклад в решение теоретических вопросов посттехногенного почвообразования.

Результаты исследований могут быть использованы научными и природоохранными организациями при мониторинге и диагностике состояния почв, подверженных нефтяному загрязнению, оценке степени воздействия на окружающую среду, при разработке новых методов рекультивации почв, а также при экологическом нормировании загрязнения почв нефтью. Полученные материалы в настоящее время используются в учебном процессе при чтении курса лекций по химии почв и биогеохимии в Томском государственном университете.

Вклад автора. При личном участии автора выполнены все полевые исследования, включая закладку модельных экспериментов. Автору принадлежит определение всех химических показателей почв, состава гумуса, азота, гранулометрического состава, оценка фитотоксичности почв, а также интерпретация всех полученных данных и их статистическая обработка.

Положения, выносимые на защиту.

1. Характер трансформационных изменений основных параметров химического состояния почв под воздействием нефтяного загрязнения определяется спецификой их геохимической обстановки и положением в ландшафте.

2. Постгехногенные преобразования параметров химического и биологического состояния почв при нефтяном загрязнении обусловлены дозами поллютанта и длительностью его воздействия.

)

Europe «Environmental Science Solutions. A Pan-European Perspective» (Prague, 2004), «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004), «Экологические проблемы инженерного образования» (Томск, 2004); на Всероссийских конференциях: «Проблемы региональной экологии» (Томск, 2000), «Человек и почва в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2004), «Современные проблемы почвоведения Сибири и оценки земель» (Томск, 2005), а также на конференции молодых учёных и специалистов «Региональные проблемы экологии и природопользования» (Томск, 1999), научной конференции «Биолого-почвенный факультет: прошлое, настоящее и будущее» (Томск, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 157 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения; содержит 30 таблиц, 21 рисунок. Список литературы включает 180 источников, в том числе 12 иностранных.

Автор глубоко признателен за помощь в работе и поддержку своему научному руководителю д.б.н. В.П. Серединой, выражает искреннюю благодарность Н.Ф. Протопопову, К.С. Козлову, Н.К. Смирновой, Т.П. Алексеевой, всем сотрудникам кафедры почвоведения и экологии почв Томского государственного университета.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценка техногенного воздействия нефти на основные химические и биологические показатели почв дана на основании полевых и экспериментальных исследований на территории нефтегазоносных районов Томской области. Объектами изучения послужили фоновые (незагрязненные) и загрязненные нефтью почвы. Фактический материал, на основе которого выполнена диссертационная работа, получен в комплексных инженерно-экологических исследованиях (1999-2001гг.), проводимых предприятием «ТомскНИПИнефть», в которых автор принимала участие, в лабораторных и полевых модельных экспериментах с искусственным загрязнением почв нефтью (2003-2004гг.). В работе приводится характеристика более 30 почвенных разрезов. В общей сложности отобрано 255

индивидуальных образцов почв, сделано 28 видов различных анализов.

В основу решения поставленных задач положен комплексный подход, а также применены методы: сравнительно-географический, сравнительно-аналитический, полевой, методы моделирования и математической статистики. Почвенно-экологическое обследование территории нефтегазовых месторождений осуществлялось методом маршрутов и ключевых участков.

Влияние загрязнения нефтью в природных условиях изучали с помощью сопоставления свойств загрязненных почв с их фоновыми аналогами. При этом соблюдалось требование максимальной однородности факторов почвообразования - почвообразующих пород, элементов рельефа и характера растительности. Для изучения влияния различных доз нефти на кислотно-основные, окислительно-восстановительные свойства и катионообменную способность проведены модельные опыты с искусственным загрязнением сырой нефтью аллювиальной луговой, аллювиальной слоистой, дерново-подзолистой и подзолистой грунтово-глееватой почв. Перед закладкой опытов в почве были отобраны крупные корни растений. Почва была растерта, просеяна через сито с диаметром 2 мм и помещена в сосуды по 200г в каждый. Схема опыта включала следующие варианты: контроль (без нефти), 5% нефти, 25% нефти. Повторность опыта четырёхкратная. На протяжении всего опыта сосуды с почвой находились в оптимальных гидротермических условиях (температура 25°С, влажность 60% ПВ). Образцы для анализа отбирались в следующие сроки: 10, 30, 45 и 90 дней. Фитотоксичность почвы оценивали с помощью тест-растения пшеницы.

В естественных условиях с целью изучения влияния различных доз нефти на биологические свойства почвы был заложен полевой модельный эксперимент. Опытные площадки размером 1м2 поверхностно загрязнялись товарной нефтью. Схема опыта включала следующие варианты: контроль (без нефти), 2.5, 5, 10, 15 кг/м2 нефти. Повторность опыта трехкратная. В качестве контрольного варианта служила незагрязненная аллювиальная дерновая почва. Почвенные образцы для анализа отбирали на глубину 0-20 см через 3, 10 дней и 1, 3, 15 месяцев после закладки опыта. Фитотоксичность почвы оценивали по изменению фитомассы растений относительно контроля.

Лабораторно-аналитические исследования (рН водный, рН солевой, ОВП, гидролитическая кислотность, сумма обменных оснований, обменный кальций, магний, емкость катионного обмена) выполнены с использованием общепринятых в почвоведении методов (Аринушкина

Е.В., 1970; Агрохимические методы..., 1975). Обменную кислотность определяли по Соколову, натрий обменный - по Гедройцу, калий обменный - по Масловой (Важенин И.Г., 1975), калий необменный -по Гедройцу, калий водорастворимый - в водной вытяжке (1:5), азот валовой - по методу Гинзбург, фракционный состав азота - по Воробьеву в модификации Шконде и Королевой, углерод органического вещества - по методу Тюрина, фракционно-групповой состав гумуса - по методу Тюрина в модификации Пономаревой и Плотниковой (1968). Гранулометрический состав определяли пирофосфатным методом по Качинскому (Качинский, 1958). Бактерий аммонификаторов определяли методом посева на МПА; микроорганизмов, разлагающих минеральные формы азота - методом посева на КАА, углеводородокисляющих микроорганизмов - методом посева на синтетическую среду Мюнца. Активность ферментов - по методам Галстяна (1974, 1978). Нефтепродукты - методом ИК-спектрофотометрии. Микробиологические показатели определяли в лаборатории НИИББ, почвенные ферменты - в лаборатории СибНИИТ СО РАСХН, содержание нефтепродуктов в почве определяли в лаборатории ОГУ «Облкомприрода».

Для проведения статистической обработки цифровой материал модельных экспериментов был сгруппирован в каждой почве по срокам и сведен в матрицы. Проверка на нормальность распределения признаков проводилась с помощью критериев Колмогорова-Смирнова, Лиллиефорса, Шапиро-Уилки, а также с помощью гистограмм. В связи с тем, что большинство признаков имеет ненормальное распределение, в данной работе применялись непараметрические методы статистики. Статистическая обработка данных производилась в табличном процессоре Microsoft Excel 2002 и пакете STATISTICA 6.0.

2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

2.1. Экологические условия формирования почв. В соответствии с почвенно-географическим районированием (1962) территории исследованных нефтепромыслов относятся к подзонам средней и южной тайги Западной Сибири. В подразделе на основании исследований многих авторов рассмотрены геологическое строение, рельеф, почвообразующие породы, климат и растительность данной территории. Равнинный слабоволнистый рельеф, тяжелый гранулометрический состав почвообразующих пород, положительный

водный баланс, слабый поверхностный сток способствуют повышенному гидроморфизму почв и широкому развитию процессов болотообразования.

2.2. Свойства почв фоновых территорий. Почвенный покров исследуемой территории месторождений углеводородного сырья сложен, разнообразен и представлен следующими типами почв (Классификация почв..., 1979): подзолистыми, болотно-подзолистыми, дерново-глеевыми, болотными и аллювиальными. В соответствии с классификацией почв России (1997) данные почвы отнесены к отделам текстурно дифференцированных, альфегумусовых, элювиальных, глеевых и аллювиальных почв (Корреляция почвенных классификаций, 2005). Степень дренированности ландшафта связывает все автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные почвы в единый эволюционно-генетический ряд. Основные географические закономерности пространственного распределения компонентов почвенного покрова определяются характером гранулометрического состава отложений и степенью дренированности территории. Специфичность почвообразования в условиях средней и южной тайги Западной Сибири отмечена в работах К.А. Уфимцевой (1974), H.A. Караваевой (1973; 1982), И.М. Гаджиева (1976; 1988), Л И. Герасько (1980), А.Г. Дюкарева (2003). Почвенный покров месторождений углеводородного сырья юго-восточной части Западно-Сибирской равнины характеризуется широким распространением почв с контрастно дифференцированным по составу и свойствам профилем. В подзоне средней тайги он сформирован генетически сопряженными рядами глееподзолистых и подзолистых почв. В составе почвенного покрова южной тайги при зональном сочетании дерново-подзолистых, торфяно-подзолисто-глеевых и торфяных почв широкое распространение имеют дерново-подзолистые остаточно-гумусовые, а на карбонатных глинах - дерново-глеевые почвы с различной сохранностью гумусового профиля. Заболоченность трех почвенно-географических подзон тайги нарастает к северу, но наиболее обширные по площади ареалы болотных почв и наибольшая мощность торфяных залежей характерны для южной подзоны. На примере описаний почвенных разрезов в работе рассмотрены особенности морфологии, гранулометрический состав, физико-химические свойства и процессы, протекающие во всех основных типах почв, распространенных на территории месторождений углеводородного сырья. Для большинства исследуемых почв характерна слабокислая и кислая реакция среды, значительная величина гидролитической кислотности, невысокое содержание обменных катионов, среди

которых присутствуют обменные водород и алюминий. Исключение составляют почвы, сформированные на карбонатных породах.

3. ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕФТИ НА МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ

3.1. Морфологический облик и гранулометрический состав техногенно загрязненных почв. Трансформация морфологических характеристик и гранулометрический состав почв, загрязненных нефтью, рассмотрены на примере ряда сопряженных фоновых -загрязненных разрезов подзолистых и аллювиальных почв. Изменения морфологических признаков определяются глубиной просачивания нефти, которая зависит от типовой принадлежности почв и их гранулометрического состава. Определенной защитой от проникновения основной массы нефти в самые нижние части почвенного профиля являются геохимические барьеры - органогенные и иллювиальные горизонты. Окраска горизонтов, подвергшихся загрязнению нефтью, становится более темной, изменяется характер границ между горизонтами: возникает волнистость, языковатость, при сильном загрязнении границы могут быть размыты. В подзолистых почвах ослабевает типичная элювиально-иллювиальная дифференциация профиля. В загрязненных нефтью горизонтах аллювиальных почв происходит усиление процессов оглеения. Длительное воздействие разливов нефти, особенно в восстановительных условиях среды, способствует разрушению крупных частиц, что проявляется в уменьшении песчаных фракций и крупной пыли и увеличении количества тонкодисперсных частиц.

3.2. Влияние нефтяного загрязнения на основные химические показатели почв. В почвах зоны нефтяного загрязнения происходит реализация характерных трендов преобразования отдельных химических свойств. Нефть, попадая в почву с определенными кислотно-основными условиями, нарушает равновесие естественных процессов, что приводит к изменению системы почвенных характеристик. При техногенном загрязнении нефтью и в подзолистых, и в аллювиальных почвах наблюдается сдвиг реакции среды в сторону подщелачивания, снижение величины гидролитической кислотности (рис. 1). Рассматривая профильное изменение кислотно-основных свойств почв, можно отметить, что верхние горизонты по сравнению с иллювиальными более устойчивы к

воздействию загрязнителя, поскольку их кислотные характеристики имеют меньший диапазон отклонений от фоновых значений.

Поверхностно-подзолистая

О б 12 18 24 30

О 20 зо Н 60

]) > ■>

г/ ■ '

и ; '

11 1 '

1 ■' '

1 .• '

Р , '

см

Аллювиальная луговая

0 2 4 6 8

20-

П о дз олист «л грунт ов о-пхееватая

0 4 8 12 16

Аллювиальная лугов о-бплотная

0 2 4 б 8 10

---1 _2---3-4--5----6

Рисунок 1 - Влияние нефти на кислотно-основные свойства подзолистых и

аллювиальных почв Условные обозначения: 1, 3, 5 - соответственно рН водный, рН солевой и гидролитическая кислотность (мг экв/ЮОг) (фон);

2, 4, 6 - то же (загрязнение нефтью)

В условиях лабораторного моделирования под воздействием нефтяного загрязнения отмечается та же тенденция изменения кислотно-основных свойств как аллювиальной, так и подзолистой почвы (рис. 2). Статистически значимое влияние нефти прослеживается во все сроки опыта в варианте с 25% загрязнением.

Сдвиг реакции среды обусловлен разбавлением почвенного раствора нефтью, имеющей нейтральную или слабощелочную реакцию, а также гидролизом углекислых солей натрия в растворе с образованием слабой угольной кислоты и сильного основания. В почвах разных типов почвообразования при длительных сроках воздействия поллютанта сохраняются повышенные значения актуальной и потенциальной кислотности.

6,61---------

" Mean _

64 (ZH±SE 1 »■ ' ■ '

HI ±1,96*SE

6,2

5,6

Г . I

5,4 ■

5,2 -

1 2 3

варианты опыта

1- контроль, 2 - 5 % нефти, 3 - 25 % нефти

Рисунок 2 - Влияние различных доз нефти на величину рН водной вытяжки (аллювиальная луговая почва)

Нефтяное загрязнение способствует усилению восстановительных процессов в аллювиальных почвах, в отдельных случаях даже приводит к смене первоначально окислительной обстановки на восстановительную. В начальный период после загрязнения (10 дней) окислительно-восстановительные условия в аллювиальной слоистой почве изменяются от интенсивно окислительных в контроле до умеренно-окислительных при 5% загрязнении и слабо окислительных при 25% загрязнении нефтью. По истечении 90 дней эксперимента величина ОВП характеризует обстановку в варианте с сильной степенью загрязнения (25%) как слабо восстановительную (363мВ). При загрязнении аллювиальной луговой почвы нефтью как в вариантах с 5% загрязнением, так и в вариантах с 25% загрязнением также происходит значительное снижение величины ОВП. Это обусловлено различными причинами: увеличением количества

органических веществ в условиях повышенного увлажнения и ухудшением аэрации (при заполнении порового пространства почв загрязнителем), возникновением специфических реакций между поллютантом и вмещающей почвенной массой.

Важным диагностическим признаком при воздействии на почвы гидрофобного комплексного загрязнителя (нефти) является изменение состава почвенного поглощающего комплекса (ППК). В почвах подзолистого типа, занимающих автономные позиции в ландшафте, радиальная составляющая в миграции загрязнителя имеет первостепенное значение, поэтому трансформация ППК зависит от количества и состава поллютанта и миграции продуктов его распада внутри почвенного профиля. В почвах подчиненных ландшафтов кроме радиальной имеет место латеральная миграция поллютанта, приводящая к усилению нефтяной нагрузки на почвы аккумулятивных позиций ландшафта. В почвах разной типовой принадлежности при длительном загрязнении их нефтью наблюдается увеличение количества поглощенных катионов и ёмкости катионного обмена (ЕКО). Вследствие реализации в почвах обменных процессов катионы нефтяной эмульсии становятся частью равновесной системы ППК -почвенный раствор и активно участвуют в изменении соотношения обменных катионов в почве. Особенностью нефтезагрязненных почв в посттехногенный период является их осолонцевание, что подтверждается появлением в составе ППК обменного натрия (рис. 3).

Поверхностно-подзолистая

О 10 20 30

мг-экв/ 100 г почвы

Аллювиальная лугов о-болотная

0 10 20 30 40 _1_

си

--1---2----3-4

Рисунок 3 - Изменение катионообменных свойств почв под влиянием нефти Условные обозначения: 1,3- соответственно сумма обменных катионов и обменный натрий (фон), 2, 4 - то же (загрязнение нефтью)

В верхних минеральных горизонтах подзолистых почв содержание обменного натрия достигает 6,0% от ЕКО, в аллювиальных почвах -10% от ЕКО, что позволяет отнести их к техногенным аналогам слабосолонцеватых почв.

В модельных экспериментах установлено, что в начальный период времени после загрязнения (10 дней) как в подзолистой, так и в ► аллювиальной почве под влиянием высокой дозы нефти (25%)

статистически значимо уменьшается количество обменных катионов (Са2+, М§2+) и величина емкости катионного обмена, снижается I степень насыщенности почв основаниями. Это обусловлено

образованием на поверхности агрегатов гидрофобных пленок, которые блокируют обменные центры в ППК. Постепенно углеводороды нефти подвергаются микробиологическому и иному окислению, что способствует возобновлению обменных реакций в почве (рис. 4).

л ю V

и о

о §

и £

20 16 12 8 4 0

щ _

л. Щ

~ Ж

Л' ;Ц:

дни

□ контроль Ш 5% нефти □ 25% нефти

Рисунок 4 - Влияние различных доз нефти на величину суммы обменных катионов (аллювиальная луговая почва)

Под воздействием нефти в составе ППК статистически значимо уменьшается содержание обменного калия и увеличивается необменная адсорбционная способность аллювиальной луговой почвы Это связано с блокированием наиболее легкодоступных обменных позиций на поверхности глинистых кристаллитов, в результате чего происходит своеобразная "консервация" калия нефтяными углеводородами.

С течением времени количество обменных катионов в почве постепенно возрастает и эта тенденция сохраняется, что подтверждается превышением значений данных показателей в почвах, находящихся на более длительных стадиях трансформации. Таким образом, загрязнение нефтью влияет на весь комплекс обменных

процессов, изменяя характер взаимодействия катионов твердой и жидкой фазы почв.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НЕФТИ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

4.1. Микробиология и ферментативная активность. Воздействие нефти на живые организмы в значительной степени определяется ее концентрацией в среде. Под влиянием поллютанта с первых дней ингибируется жизнедеятельность микроорганизмов, осуществляющих разложение азотсодержащих соединений в почве (рис. 5). Численность углеводородокисляющих микроорганизмов в вариантах с дозой нефти 2,5-1 Окг/м2 выше, чем в контроле, а при увеличении нефтяной нагрузки до 15кг/м2 происходит ее снижение.

2.5 5 10 15

Дозы нефти (кг/м2)

□ МП А

□ КАА В У ОМ

Рисунок 5 - Влияние нефтяного загрязнения на численность микроорганизмов (МПА - аммонификаторы, КАА - разлагающие минеральные формы азота, У ОМ - углеводородокисляющие), в % от контроля (контроль - 100%)

По истечении трех месяцев эксперимента в загрязненных нефтью вариантах численность микроорганизмов, участвующих в разложении как органических, так и минеральных форм азота возрастает. К этому времени снижается концентрация ароматических углеводородов, которые являются наиболее токсичными для биоты, и доминирующими становятся биохимические процессы преобразования углеводородов нефти, которые осуществляются с помощью микроорганизмов.

В результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, мезофауны и корневой системы растений в почве накапливаются разнообразные ферменты, которые участвуют в важнейших биохимических процессах: трансформации органических веществ,

мобилизации элементов питания. Установлено, что при нефтяном загрязнении аллювиальной почвы наряду с подавлением микроорганизмов, участвующих в разложении азотсодержащих соединений, происходит статистически значимое снижение каталазной (К) и пероксидазной (ПО) активности (рис. 6). Это обусловлено низким уровнем их активности в естественной почве, присутствием в нефти серы, меркаптанов, которые являются ингибиторами данных ферментов, а также снижением численности аэробных микроорганизмов. Одновременно со снижением активности каталазы и пероксидазы происходит увеличение численности углеводород-окисляющих микроорганизмов и повышение активности дегидрогеназы (ДГ) и особенно полифенолоксидазы (ПФО). Повышение активности данных ферментов может указывать на интенсификацию процессов дегидрирования углеводородов и окисления фенольных соединений в загрязненных почвах.

Зав

О 2.5 5 10 15 Дпы нефти (кг/м2)

О 2.5 5 10 15 Дозы нефти (кг/м2)

О ZS 5 10 15 Дозы нефти (юЛ«2)

-О—К -о-дг

-Л-ПФО-*-ПО

Рисунок 6 - Активность окислительно-восстановительных ферментов в почве, загрязненной различными дозами нефти

По истечении 15 месяцев эксперимента в загрязненных нефтью вариантах активность окислительно-восстановительных ферментов снижается, что может быть связано с накоплением в почве токсичных продуктов деструкции углеводородов нефти и токсинов, продуцируемых микроорганизмами.

4.2. Состав гумуса и азота. Техногенное воздействие приводит к существенным изменениям свойств почв и отражается на их плодородии, которое тесно связано с процессами синтеза и

трансформации органического вещества. Под влиянием высоких доз нефти (10, 15кг/м2) статистически значимо (р < 0,05) увеличивается общее содержание органического углерода в почве за счет углерода нефтяного происхождения (табл. 1). В групповом составе гумуса аллювиальной дерновой почвы значительные изменения отмечаются уже через 10 дней после загрязнения нефтью. Характерной особенностью состава гумуса почв, подверженных влиянию нефти, является повышение доли негидролизуемого остатка (в варианте с максимальной дозой нефти более чем на 25% по сравнению с контролем). Кроме того, отмечается снижение суммы гуминовых и фульвокислот.

Определенные закономерности выявлены и во фракционном составе гумуса: под воздействием нефти снижается содержание «свободных» гуминовых кислот, увеличивается содержание гуминовых кислот, связанных с кальцием и прочно связанных гуминовых кислот относительно их суммы. При уменьшении лабильной части гуминовых кислот гумус почвы становится более инертным. На наш взгляд относительное обогащение гумуса фракциями 2 и 3 гуминовых кислот происходит в результате включения в их состав продуктов расщепления алифатических компонентов нефти под воздействием почвенной биоты, что подтверждается повышением активности некоторых ферментов (полифенолоксидазы), участвующих в процессах гумификации. Под влиянием нефти изменяется величина отношения Сгк:Сфк, однако тип гумуса остается гуматно-фульватным. Степень гумификации органического вещества при загрязнении почвы нефтью снижается от среднего уровня (в контроле) до слабого. С течением времени в загрязненных вариантах наблюдается снижение содержания общего углерода, что связано с уменьшением доли летучих компонентов в составе нефти, а также активной деструкцией углеводородов почвенной микрофлорой.

В посттехногенный период в почве увеличивается общее содержание азота, что объясняется дополнительным поступлением данного элемента с нефтью, содержащей 0,1-0,4% азота (Смольянинова Н.М. и др., 1978), а также связыванием некоторой части почвенного азота реакционными группами присутствующих в нефти соединений. Ответной реакцией на нефтяное загрязнение является изменение фракционного состава азота: статистически значимо (р < 0,05) повышается доля негидролизуемой фракции и снижается относительное содержание фракций гидролизуемого азота (рис. 7).

Таблица 1 - Изменение фракционно-группового состава гумуса под влиянием нефтяного загрязнения

Доза нефти (кг/м2) Собщ., % Фракции ГК, в % к Собщ. Фракции ФК, в % к Собщ. НО, в %к Собщ. СгкгСфк

1 2 3 Сумма 1а I 2 3 Сумма

10 дней

0 2,69 9,86 10,82 2,16 22,84 4,91 22,43 3,38 2.11 32,83 44,33 0,70

2.5 3,02 8,83 10,56 2,89 22,28 3,19 21,81 3,33 2,09 30,42 47,30 0,73

5 3,53 6,80 8,83 2,22 17,85 2,68 18,57 1,96 1,46 24,67 57,48 0,72

10 4,16 5,95 6,80 2,50 15,25 2,28 16,05 1,17 1,20 20,70 64,05 0,74

15 4,98 3,24 5,95 2,27 11,46 1,74 14,03 1,00 1,31 18,08 70,46 0,63

3 месяца

0 2,73 10,26 11,91 2,14 24,31 3,86 22,13 3,92 2,28 32,19 43,50 0.75

2.5 2,88 8,72 9,62 2,95 21,29 3.29 21,68 2,08 2,31 29,36 49,35 0,72

5 3,21 7,21 9,96 2,05 19,22 3,62 18,72 3,80 1,17 27,31 53,47 0,70

10 3,80 5,53 8,79 2,20 16,52 2,92 16,18 3,24 1,28 23,62 59,86 0,70

15 4,60 5,01 6,86 1,78 13,65 2,25 13,31 1,24 1,09 17,89 68,46 0,76

15 месяцев

0 2,69 10,06 12,25 1,64 23,95 4,43 22,08 3,37 1,89 31,77 44,28 0,75

2.5 2,80 9,46 10,45 1,42 21,33 3,95 20,39 3,19 2,13 29,66 49,01 0.72

5 3,02 8,54 10,27 2,08 20,89 3,51 18,34 3,80 1,93 27,58 51,53 0,76

10 3,45 6,18 10,05 1,40 17,63 3,20 14,90 3,34 1,79 23,23 59,14 0,76

15 4,10 5,48 9,45 1,28 16,21 2,91 11,12 2,99 2,06 19,08 64,71 0,85

Контроль 2% 17%

15 КГ/м2 неЛти

■ 14 мин

61У<

20%

□ Ытг

нг

83%

Рисунок 7 - Изменение фракционного состава азота под влиянием нефти (Ымин - азот минеральный, Илг - легкогидролизуемый, №гг -трудногидролизуемый, N нг - негидролизуемый)

Таким образом установлено, что нефтяное загрязнение нарушает цикл превращения органических веществ в почве вследствие подавления жизнедеятельности определенных групп микроорганизмов, воздействует на ферментативую активность, приводит к изменению гумусного состояния почв и ухудшению азотного режима.

4.3. Фитотоксцчность почв. Под влиянием нефти (5% загрязнение) наблюдается замедление роста и развития побегов пшеницы: растения имеют бледную желто-зеленую окраску, характеризуются низкорослостью, изогнутостью листьев и стеблей. Замедление развития пшеницы обусловлено воздействием токсичных компонентов нефти, ухудшением поступления воды, снижением кислорода, изменением всего комплекса химических свойств почв. При 25% загрязнении нефтью происходит гибель семян пшеницы.

Изменение естественного фитоценоза (злаково-разнотравное сообщество) при загрязнении почвы различными дозами нефти изучали в полевом модельном эксперименте на аллювиальной дерновой почве. Загрязнение почвы нефтью даже в малых дозах вызывает снижение накопления надземной и подземной фитомассы растений. Под действием поллютанта в растительном сообществе резко сокращается число видов. Площадки со слабой степенью загрязнения (2,5кг/м2 нефти - 1% загрязнение) через три месяца почти полностью зарастают наиболее приспособленными к данной среде видами растений. В вариантах с внесением 15кг/м2 нефти (5% загрязнение) через три месяца появляются лишь единичные растения.

Нефтяное загрязнение обусловливает флуктуацию среды, при которой наряду с изменением физических, физико-химических характеристик почв снижается их биологическая активность, нарушаются процессы трансформации органических веществ и

длительный период сохраняется фитотоксичность почвы, что препятствует нормальному функционированию всего биогеоценоза.

5. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

НА ПОЧВЫ

В различных природных зонах количественный эффект антропогенного воздействия на почвы и интенсивность деградации самого загрязнителя неодинаковы. Поэтому очевидно, что только на основании содержания нефтепродуктов в почве невозможно дать оценку характера изменения среды, определить уровень загрязнения. Для этих целей необходимо использовать широкий набор параметров, характеризующих как химические, так и биологические процессы в почвах. В настоящее время для оценки посттехногенных трансформаций и определения уровня нефтяной нагрузки предлагается использовать интегральные показатели.

На основании данных, полученных при проведении полевого модельного эксперимента, по методике, предложенной С.И. Колесниковым с соавторами (2000), рассчитан интегральный эколого-биологический показатель состояния почв (ИПБС) (табл. 2).

Таблица 2 - Изменение ИПБС аллювиальной почвы под влиянием нефти

Дозы Микроорганизмы Ферменты ИПБС,

нефти МПА КАА УОМ к ДГ ПФО ПО %

3 дня

0 100 100 100 100 100 100 100 100

2.5 78 62 168 93 100 150 79 104

5 75 70 147 71 54 125 87 90

10 78 43 126 29 54 287 65 97

15 88 30 84 24 38 92 67 60

3 месяца

0 100 100 100 100 100 100 100 100

2.5 65 55 207 90 116 150 61 106

5 54 56 169 85 120 108 83 96

10 69 48 110 41 113 246 41 95

15 126 78 118 46 87 165 38 94

При концентрации нефти в почве около 1% (доза 2.5кг/м2) происходит увеличение численности некоторых групп микроорганизмов и активности ферментов, поэтому значения ИПБС превышают контрольные. При содержании нефти в почве от 2% до 5%

(доза 5-15кг/м2) наблюдается снижение величины интегрального показателя на 10 - 40% по сравнению с контролем, что соответствует среднему и сильному уровню загрязнения.

В почвах, подвергшихся воздействию поллютантов, необходимо определять не только исходные нагрузки и соответствующие им уровни загрязнения, но и конкретную геохимическую стадию посттехногенного эволюционного процесса. Среди множества почвенных химических параметров сложно выделить наиболее важные в конкретных природных условиях и информативные для данного вида загрязнения. Нами определен алгоритм отбора таких показателей на основе последовательного использования статистических методов анализа (дисперсионного, дискриминантного) с оценкой корреляции фактора (дозы нефти) и переменных. Выделенные параметры предлагается объединить в интегральный показатель химического состояния (ИПХС), который может служить критерием направленности изменения химических параметров в загрязненных нефтью почвах. Методика расчета ИПХС аналогична расчету интегрального показателя биологического состояния почв (ИПБС).

Установлено, что наиболее существенными для оценки техногенного загрязнения нефтью являются следующие химические характеристики почв: рН солевой (рНс), гидролитическая кислотность (ГК), обменный кальций (Са), емкость катионного обмена (ЕКО), сумма обменных оснований (Сумма). Данные параметры существенно изменяются под влиянием нефтяного загрязнения, поэтому в осях дискриминантных функций наблюдается четкое разделение групп по степени загрязнения (рис. 8).

7 6 5 4 3

м 2 ^ , О -I

-2 -3 -4

-6 -4 -2 0 2 4 6 8

ДФ1

Рисунок 8 - Распределение наблюдений в осях дискриминантных функций (аллювиальная луговая почва)

• контроль

□ 5 % нефти

□ А 25 % нефти

□

* ° сЛв п А*

• • * оЪ а 4 4д А

•

Рассчитанный на основе этих параметров интегральный показатель химического состояния отражает изменение химических свойств в почвах, загрязненных нефтью (табл. 3,4).

Таблица 3 - Изменение ИПХС подзолистой грунтово-глееватой почвы

Вариант опыта рНс ГК Са ЕКО ИПХС, %

М % М % М % М %

10 дней

Контроль 3,52 100 14,16 100 4,23 100 10,62 100 100

Нефть 5 % 3,81 108 13,19 93 4,08 96 10,29 97 98

25% 4,00 114 10,93 77 4,05 96 8,91 84 93

90 дней

Контроль 3,65 100 12,44 100 4,46 100 12,05 100 100

Нефть 5 % 3,68 101 10,94 88 3,15 71 13,16 109 92

25% 3,85 105 10,20 82 2,60 58 9,12 76 80

Примечание: Условные обозначения см. в тексте.

Следует отметить, что направленность изменения величины интегрального показателя в аллювиальных и подзолистых почвах неодинакова. На протяжении трех месяцев в подзолистой почве происходит постепенное снижение величины ИПХС, что указывает на слабую способность к самоочищению, связанную главным образом с малой буферностью, невысокой интенсивностью процессов биохимического окисления углеводородов нефти. Для восстановления таких почв потребуется очень длительный период.

Таблица 4 - Изменение ИПХС аллювиальной луговой почвы

Вариант опыта рНс Сумма Са ЕКО ИПХС, %

М % М % М % М %

10 дней

Контроль 4,25 100 15,97 100 10,14 100 21,00 100 100

Нефть 5 % 4,30 101 11,74 73 8,24 81 19,83 94 87

25% 4,50 106 10,64 67 7,07 70 16,71 80 81

90 дней

Контроль 4,28 100 14,30 100 10,27 100 20,51 100 100

Нефть 5 % 4,37 102 15,53 109 11,23 109 18,71 91 103

25% 4,53 106 14,27 100 10,06 98 16,41 80 96

В аллювиальной почве уже через три месяца в вариантах с 5% загрязнением отмечается увеличение значений данного показателя относительно контроля, что может указывать на восстановление обменных процессов в почве и интенсификацию деградации загрязнителя.

При расчете величины ИПХС наряду с предложенными могут быть использованы и другие химические показатели. Возможно, для почв других природных зон комплекс параметров будет иным, однако важно, чтобы они характеризовали химические свойства почвы и были информативны при данном виде загрязнения.

ВЫВОДЫ

1. Специфичность условий почвообразования (равнинный рельеф, повышенный гидроморфизм и недостаточная теплообеспеченность территории) находит отражение в морфологическом строении и свойствах автоморфных, полугидроморфных и гидроморфных почв, распространенных на территории исследуемых месторождений углеводородного сырья.

2. Под влиянием техногенных потоков нефти значительно изменяется морфологический облик почв: окраска становится более темной, изменяется характер границ между горизонтами, вследствие нарушения водо- и воздухообмена в почвах усиливаются процессы оглеения.

3. В почвах разных типов почвообразования, подвергшихся нефтяному загрязнению, наблюдается сходная тенденция посттехногенного изменения кислотно-основных параметров: увеличение значений рН среды и снижение величины гидролитической кислотности, которая сохраняется длительный период. Под воздействием поллютанта происходит усиление восстановительных процессов в почвах, что приводит к смене окислительно-восстановительной обстановки. Верхние горизонты почв более устойчивы к данному виду загрязнителя по сравнению с иллювиальными.

4. Под воздействием нефти изменяется катионообменная способность почв, что проявляется в уменьшении количества Са2+, М§2+, К+ и появлении в составе ППК. Одновременно с процессами деструктивной дезинтеграции углеводородов нефти происходит освобождение обменных позиций в ППК и трансформация его состава, что выражается в техногенном осолонцевании почв гумидных территорий.

5. Под влиянием поллютанта наблюдается подавление жизнедеятельности микроорганизмов, ответственных за превращение азотистых веществ в почве (аммонификаторов, разрушителей минеральных форм азота) и активизация углеводородокисляющей микрофлоры. Нефтяное загрязнение оказывает неоднозначное действие на активность почвенных ферментов: при 1-5% загрязнении существенно снижается каталазная и пероксидазная активность, а при 1-3% загрязнении увеличивается активность дегидрогеназы и полифенолоксидазы. Все это находит отражение в интегральном показателе биологического состояния почвы (ИПБС).

6. В условиях техногенного загрязнения нефтью изменяются параметры гумусного состояния и азотного режима аллювиальной дерновой почвы. Под влиянием высоких доз нефти (10, 15 кг/м2) статистически значимо увеличивается общее содержание органического углерода в почве. Характерной особенностью состава гумуса почв, подверженных влиянию нефти, является значительное повышение доли негидролизуемого остатка. Одновременно с этим снижается сумма как гуминовых, так и фульвокислот. В составе гумуса под воздействием нефти уменьшается содержание фракции ГК-1, увеличивается содержание ГК-2 и ГК-3 относительно их суммы. Во фракционном составе азота увеличивается доля негидролизуемого азота и снижается относительное содержание гидролизуемых фракций.

7. Посттехногенная трансформация нефтезагрязненных почв в значительной степени определяется концентрацией загрязнителя. Установлено, что снижение фитомассы растений наблюдается уже при 1% загрязнении, статистически значимые изменения состава гумуса и ферментативной активности отмечаются при содержании нефти в почве 3%, состава азота - 5%, кислотно-основных и катионообменных свойств почв - при 25% загрязнении нефтью.

8. При мониторинге последствий нефтяного загрязнения в качестве критерия направленности химических процессов в почвах предлагается использовать интегральный показатель химического состояния почв (ИПХС) как достаточно чувствительный к данному виду техногенного воздействия.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Protopopov N.F., Seredina V.P., Molokova L.V., Andreyeva T.A.

Changes of Soil Properties Affected by Sulfuric Acid Spill // SETAC

20th Annual Meeting Abstract Book, Pensacola, FL, SETAC Press, 1998,-P. 23.

2. Protopopov N.F., Seredina V.P., Vorobyov D.S., Kolesnichenko L.G., Andreyeva T.A., Sidorenko T.N. Assessment of soil & water quality in oil & gas fields (Tomsk region, Western Siberia) // Third SETAC World Congress, 10th Annual Meeting of SETAC-Europe "Global Environmental Issues in the 21th Century: Problems, Causes and Solutions", 21-25 May 2000, Brighton, UK. Brussels, SETAC-Europe, 2000.-P.1208.

3. Протопопов Н.Ф., Середина В.П., Колесниченко Л.Г., Молокова Л.В., Сидоренко Т.В., Андреева Т.А. Экологический мониторинг почв на территории Мыльджинского газоконденсатного месторождения // Проблемы географии на рубеже XXI века. Материалы Всероссийской научной конференции 24-26 февраля 2000 г. - Томск, 2000. - С. 151-152.

4. Андреева Т.А., Протопопов Н.Ф., Колесниченко Л.Г. Экологическая оценка почвенного покрова Лугинецкого НГКМ // Региональные проблемы экологии и природопользования: Материалы городской конференции молодых учёных и специалистов 24-26 ноября 1999. - Томск, 2000. - С. 62-63.

5. Надоховская Г.А., Протопопов Н.Ф., Кудряшов В.Н., Румянцева Г.Г., Сидоренко Т.В., Гендрин А.Г, Шепелева Л.Ф., Колесниченко Л.Г., Воробьев Д.С., Андреева Т.А. Современное состояние компонентов природной среды территории Лугинецкого месторождения // II всероссийская конференция «Проблемы региональной экологии». - Томск. - 2000. - Вып. 8. - С.185.

6. Протопопов Н.Ф., Середина В.П., Сидоренко Т.Н., Непотребный А.И., Андреева Т.А., Кондыков В.А. Почвенно-экологические условия месторождений углеводородного сырья бассейна реки Васюган // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Материалы Международной научной конференции -Томск: Томский государственный университет, 2002. - С.82-87.

7. Середина В.П., Андреева Т.А. Интегральная оценка влияния нефти на основные параметры химического состояния почв // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Материалы Международной научной конференции - Томск: Томский государственный университет, 2002. - С. 101-106.

8. Протопопов Н.Ф., Середина В.П., Андреева Т.А., Сидоренко Т.Н., Колесниченко Л.Г., Кондыков В.А., Непотребный А.И. Свойства фоновых почв Васюганской группы месторождений углеводород-

иого сырья / Вопросы географии Сибири. - Томск: Томский государственный университет, 2003. - Вып. 25. - С. 142-154.

9. Середина В.П., Андреева Т.А. Динамика основных параметров калийного режима почв в связи с загрязнением нефтью / Вопросы географии Сибири. - Томск: Томский государственный университет, 2003. - Вып. 25. - С. 154-159.

10. Protopopov N.F., Smirnova N., Sidorenko Т., Andreyeva Т., Seredina V. (2003). Assessment of Soil Quality in Sites Contaminated by Spills of Oil and High Mineralized Waters. In: ConSoil 2003 - 8th International FZK/TNO Conference on Contaminated Soil, May 12-16. - 2003, Proceedings. Gent, Belgium, 2003. - P. 632.

11. Середина В.П., Андреева Т.А. Термодинамические показатели калийного состояния почв в условиях нефтяного загрязнения // Вестник Томского государственного университета. Материалы научной конференции «Биолого-почвенный факультет: прошлое, настоящее и будущее». 23 - 24 апреля г.- Томск, 2003. - № 8. - С. 200-205.

12. Середина В.П., Андреева Т.А. Экологические последствия нефтяного загрязнения почвенного покрова районов нефтедобычи / Проблемы и практика инженерного образования: Труды VI Международной научно-практической конференции. - Томск: Изд-во ТПУ, 2004. - С. 40-41.

13. Середина В.П., Андреева Т.А. Использование ряда химических показателей для диагностики нефтяного загрязнения почв Западной Сибири // Экология и биология почв: Материалы Международной научной конференции - Ростов-на-Дону: Изд-во «ЦВВР», 2004.- С. 256-257.

14. Андреева Т.А. Влияние нефти на свойства почв районов нефтедобычи в пределах Томской области // Почвы -национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. Новосибирск: «Наука-Центр», 2004,- Кн. 2,- С. 539.

15. Andreyeva Т., Romanenko I., Protopopov N, Kozlov К., Seredina V. Usage of some soil physico-chemical and microbiological properties for monitoring oil degradation // 14th Annual Meetling of SET AC Europe «Environmental Science Solutions. A Pan-European Perspective», 18-22 April 2004. Prague, Czech Republic. - P. 166.

16. Koneva V., Kozlov K., Protopopov N., Andreyeva T. Phytotoxicity of soil contaminated by oil hydrocarbons // 14th Annual Meetling of SETAC Europe «Environmental Science Solutions. A Pan-European Perspective», 18-22 April 2004. Prague, Czech Republic. - P. 247.

17. Андреева Т.А. Изучение влияния нефти и нефтепродуктов на почвенные характеристики в условиях модельного полевого эксперимента // Тезисы докладов Всероссийской конференции VII Молодежные Докучаевские чтения «Человек и почва в XXI веке» в рамках Международного форума «Сохраним планету Земля». Санкт-Петербург, 2004. - С. 39-40.

18. Андреева Т.А., Середина В П. Изменение гумусного состояния почв под влиянием нефтяного загрязнения // Вестник Томского государственного университета. Приложение. Материалы III Всероссийской научной конференции «Современные проблемы почвоведения и оценки земель Сибири» 13-15 сентября г. Томск, 2005.-№15.-С. 174-175.

Отпечатано на участке оперативной полиграфии Редакционно-издательского отдела ТП/ Лицензия ПД №00208 от 20 декабря 1999 г.

Заказ № _±££от "-/?" 1С 2005 г. Тираж {60 экз.

»2104t

РНБ Русский фонд

2006-4 19700

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Андреева, Татьяна Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

2.1. Экологические условия формирования почв

2.2. Свойства почв фоновых территорий

2.2.1. Морфологическая характеристика и гранулометрический состав

2.2.2. Физико-химические свойства

3.1. Морфологический облик и гранулометрический состав техногенно загрязненных почв

3.2. Влияние нефтяного загрязнения на основные химические показатели почв

3.2.1. Кислотно-основные и окислительновосстановительные свойства

3.2.2. Катионообменные свойства

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НЕФТИ НА

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

4.1. Микробиология и ферментативная активность

4.2. Состав гумуса и азота

4.3. Фитотоксичность почв

5. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

НА ПОЧВЫ

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Интегральная оценка воздействия нефтяного загрязнения на параметры химического и биологического состояния почв таежной зоны Западной Сибири"

Актуальность исследовании. Увеличение объемов добычи нефти на территории Западной Сибири приводит к усилению техногенной нагрузки на все компоненты экосистемы, в том числе и на почвы. Во многих нефтегазоносных районах сложилась крайне неблагоприятная экологическая ситуация, которая с каждым годом ухудшается из-за учащающихся аварий на нефтепроводах. В настоящее время нефть и нефтепродукты признаны приоритетными загрязнителями окружающей среды (Пиковский Ю.И., 1993; Солнцева Н.П., 1982, 2002). Под воздействием нефтяных потоков в почве происходят глубокие и часто необратимые изменения свойств, а иногда и существенная перестройка всего почвенного профиля. Поскольку компоненты почвенной системы взаимосвязаны, то при изучении посттехногенных трансформаций почв необходим комплексный подход. В последнее время основное внимание уделяется разработке новых методов рекультивации нефтезагрязненных почв, в то время как региональных комплексных исследований по влиянию нефти на всю совокупность почвенных параметров проводится недостаточно. Поэтому интегральная оценка уровня нагрузки и состояния экосистем приобретает особую актуальность.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

Научная новизна работы. Впервые выполнена разносторонняя комплексная оценка влияния нефтяного загрязнения на параметры химического и биологического состояния почв. Изучен широкий спектр показателей фоновых и загрязненных нефтью почв, как в природных условиях, так и в модельных экспериментах (полевых, лабораторных). Выявлена интенсивность и направленность трансформационных изменений свойств почв под воздействием нефтяных потоков применительно к конкретным ландшафтам в условиях гумидного почвообразования. С учетом специфики данного региона для нефтезагрязненных почв определен набор наиболее информативных параметров, на основе которых предложен интегральный показатель химического состояния почв (ИПХС).

2. Посттехногенные преобразования параметров химического и биологического состояния почв при нефтяном загрязнении обусловлены дозами поллютанта и длительностью его воздействия.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Международных научных и научно-практических конференциях: «Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель» (Томск, 2002), ConSoil 2003 - 8th International FZK/TNO Conference on Contaminated Soil (Belgium, 2003), 14th Annual Meeting of SETAC Europe «Environmental Science Solutions. A Pan-European Perspective» (Prague, 2004), «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004), «Экологические проблемы инженерного образования» (Томск, 2004); на Всероссийских конференциях: «Проблемы региональной экологии» (Томск, 2000), «Человек и почва в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2004), «Современные проблемы почвоведения Сибири и оценки земель» (Томск, 2005), а также на конференции молодых учёных и специалистов «Региональные проблемы экологии и природопользования» (Томск, 1999), научной конференции «Биолого-почвенный факультет: прошлое, настоящее и будущее» (Томск, 2003). Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ. Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 157 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов,

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Андреева, Татьяна Анатольевна

139 ВЫВОДЫ

4. Под воздействием нефти изменяется катионообменная способность почв, что проявляется в уменьшении количества Са2+, Mg2+, К+ и появлении Na+ в составе ППК. Одновременно с процессами деструктивной дезинтеграции углеводородов нефти происходит освобождение обменных позиций в ППК и трансформация его состава, что выражается в техногенном осолонцевании почв гумидных территорий.

6. В условиях техногенного загрязнения нефтью изменяются параметры гумусного состояния и азотного режима аллювиальной дерновой почвы.

У 1

Под влиянием высоких доз нефти (10, 15 кг/м ) статистически значимо увеличивается общее содержание органического углерода в почве. Характерной особенностью состава гумуса почв, подверженных влиянию нефти, является значительное повышение доли негидролизуемого остатка. Одновременно с этим снижается сумма как гуминовых, так и фульвокислот. В составе гумуса под воздействием нефти уменьшается содержание фракции ГК-1, увеличивается содержание ГК-2 и ГК-3 относительно их суммы. Во фракционном составе азота увеличивается доля негидролизуемого азота и снижается относительное содержание гидролизуемых фракций.

7. Посттехногенная трансформация нефтезагрязненных почв в значительной степени определяется концентрацией загрязнителя. Установлено, что снижение фитомассы растений наблюдается уже при 1% загрязнении, статистически значимые изменения состава гумуса и ферментативной активности отмечаются при содержании нефти в почве 3%, состава азота -5%, кислотно-основных и катионообменных свойств почв — при 25% загрязнении нефтью.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Андреева, Татьяна Анатольевна, Томск

1. Абрамян С.А. Изменение ферментативной активности почвы под влиянием естественных и антропогенных факторов // Почвоведение. — 1992. -№7.-С. 70- 82.

2. Аветов H.A., Трофимов С.Я. Особенности почвообразования и структура почвенного покрова бассейна реки Большой Салым (Западная Сибирь)// Почвоведение. 2000. - № 5. - С. 540 - 547.

3. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. - 656с.

4. Азьмука Т.И. Климат почв Среднего Приобья. Новосибирск: Наука, 1986. - 121с.

5. Алехин В.Г., Емцев В.Т., Рогозина Е.А. Фахрутдинов А.И. Биологическая активность и микробиологическая рекультивация почв, загрязненных нефтепродуктами // Биологические ресурсы и природопользование 1998. - № 2. - С. 95 - 105.

6. Алиев С.А., Гаджиев Д.А. Влияние загрязнения нефтяным органическим веществом на активность биологических процессов // Изв. АН АзССР. Сер. биол. наук. 1977. - № 2. - С. 46 - 49.

7. Андресон Р.К., Пропадущая Л.А. Изучение факторов, влияющих на биоразложение нефти в почве // Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1979. № 3. - С. 30 - 32.

8. Андресон Р.К., Мукатанов А.Х., Бойко Т.Ф. Экологические последствия загрязнения почв нефтью // Экология. 1980. - № 6. - С. 21 - 25.

9. Андресон Р.К., Бойко Т.Ф., Багаутдинов Ф.Я. Применение биологического метода для очистки и рекультивации нефтезагрязненных почв // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. 1994. - № 2. - С. 16-18.

10. Антоненко А.М., Занина» О.В. Влияние нефти на ферментативную активность аллювиальных почв Западной Сибири7/ Почвоведение. 1992. -№ 1. -С. 38-44.

11. Аринушкина E.B. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Москов. ун-та, 1970. - 483с.

12. Аристовская T.B. Микробиология подзолистых почв. — J1.: Наука. Ленингр. Отд-ние, 1965.- 187с.

13. Березин А.Е. Влияние нефтегазоразведки на природу Томской области. Том 1. Геология и экология. Томск, 1995. - С. 278 - 285.

14. Важенин И.Г. Песчаные и супесчаные подзолистые почвы Среднего Предуралья и их плодородие / Калийные удобрения на легких почвах Приуралья. Пермь: Книжное изд-во. - 1975. - С. 9 - 35.

15. Вендров СЛ., Глух И.С. Колебания увлажнённости // Природные условия освоения междуречья Обь-Иртыш. М., 1972. - С. 34 - 57.

16. Водопьянов В.В., Киреева H.A., Тарасенко Е.М. Фитотоксичность нефтезагрязненных почв (математическое моделирование) // Агрохимия. -2004. -№ 10.-С. 73 77.

17. Воробьёва Л.А. Химический анализ почв. М.: Наука, 1998. - 356с.

18. Воробьёва Л.А., Горобец A.B. Влияние легкорастворимых натриевых солей на состав обменных оснований // Вестник МГУ. Сер. 17. 2001. - №1. -С. 14-18.

19. Габбасова И.М., Хазиев Ф.Х., Сулейманов P.P. Стимулирование микрофлоры нефтезагрязненной серой лесной почвы с помощью органических добавок // Башкир; экол. вестн. 1999. № 2. - С. 14 - 18.

20. Габбасова И.М., Хазиев Ф.Х., Сулейманов P.P. Оценка состояния почв с давними сроками загрязнения сырой нефтью после биологической рекультивации // Почвоведение. 2002. - № 10. - С. 1259 — 1274.

21. Гаджиев И.М. Почвы бассейна р. Васюган. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. — 152с.

22. Гаджиев И.М. Эволюция почв южной тайги Западной Сибири. -Новосибирск: Наука, 1982.- 261с.

23. Гаджиев И.М., Курачев В.М. Почвообразование на дренированных территориях // Генезис, эволюция и география почв Западной Сибири. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. С. 73 - 89.

24. Галстян А.Ш. О дегидрогеназах почвы // Доклады Ан СССР. 1964. - Т. 156. -№ 1.- С. 166- 167.

25. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении. Ереван: Айастан, 1974. - Вып. 8. - 275с.

26. Галстян А.Ш. Определение активности ферментов почв. Ереван, 1978. -275с.

27. Галстян А.Ш. Об устойчивости ферментов почв // Почвоведение. 1982.- № 4. С. 108 -111.

28. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. М.: Наука, 1981. -267с.

29. Гедройц К.К. Почвенные коллоиды и поглотительная способность почв.- М.: Сельхозгиз, 1955. Т. 1. - 559с.

30. Генезис, эволюция и география почв Западной Сибири / Гаджиев И.М., Курачев В.М., Шоба В.Н. и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. — 224с.

31. География России: Энциклопедический словарь / Гл. ред. А.П. Горкин. -М.: Издательство Российская энциклопедия, 1998. — 800с.

32. Герасько Л.И., Пашнева Г.Е. Почвы Томского Приобья / Генезис и свойства почв Томского Приобья. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1980. - С. 32 -84.

33. Гилязов М.Ю Изменение некоторых агрохимических свойств выщелоченного чернозёма при загрязнении его нефтью // Агрохимия, 1980. -№2.-с. 72-75.

34. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов CGCP. Учеб. Пособие для студ. геогр. спец. Вузов. М.: Высш. шк., 1988. -328с.

35. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. М., 1997. - 102с.

36. Гольдберг В.М., Зверев В.П., Арбузов А.И. Техногенное загрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия. М.: Наука, 2001. - 125с.

37. Горникова С.В., Середина В.П. Влияние нефти на физико-химические свойства почв нефтегазоносных районов Томского Севера. Томск: АН СССР. Сиб. отд-ние, 1985. - 35с.

38. Горожанкина С.М. Темнохвойные леса подзон средней и южной тайги Западной Сибири в пределах Томской области (сравнительная геоботаническая характеристика). Автореф. дисс. . на соискание учён, степ. канд. биол. наук. - Томск, 1973. - 18с.

39. Горожанкина С.М., Константинов В.Д. География тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1978. - 189с.

40. Горшкова Е.И., Саакян В.Г. ОВ-режимы почв АБС «Чашниково» // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. - 1985. - № 4. - С. 42 - 48.

41. Демиденко А.Я., Демурджан В.М., Шеянова Л.Д. Изучение питательного режима почв, загрязненных нефтью // Агрохимия. 1983. - № 9.-С. 100-103.

42. Дергачева М.И. Система гумусовых веществ почв (пространственные и временные аспекты). Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. - 110с.

43. Дмитриев E.J1. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1995.-320с.

44. Добровольский Г.В. Вопросы теории почвообразования в поймах рек лесной зоны // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1957. - С. 69 -82.

45. Добровольский F.B., Никитин Е.Д., Афанасьева Т.В. Таёжное почвообразование в континентальных условиях. М.: Изд-во МГУ, 1981. -216с.

46. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Колос, 1973.-336с.

47. Драницин Д.А. Вторичные подзолы и перемещение подзолистой зоны на севере Обь-Иртышского водораздела // Изв. Докучаевского почвенного комитета. 1914.-Вып. 2.-С. 1-61.

48. Дюкарев А.Г. Особенности почвообразования в таёжной зоне Западной Сибири // Современные проблемы почвоведения в Сибири: Материалы Междунар. науч. конференции.- Томск: Томский государственный университет, 2000. Т. 1. - С. 166 - 170.

49. Дюкарев А.Г., Пологова H.H. Остаточно-гумусовые почвы Васюганской равнины // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Материалы Международной научной конференции. Томск: Томский государственный университет, 2002. Т. 2. - С.258 — 260.

50. Дюкарев А.Г. Ландшафтно-динамические аспекты таёжного почвообразования в Западной Сибири. Автореф. на соиск. ученой степени доктора географических наук. Томск, 2003. 46с.

51. Евсеева Н.С., Земцов A.A. Рельефообразование в лесоболотной зоне Западно-Сибирской равнины. Томск: Изд-во Томск. Ун-та, 1990. - 242с.

52. Жарикова Е.А. Калий в почвах равнинных территорий юга Дальнего Востока //Почвоведение.- 2001. -№ 1.- С. 1060- 1068.

53. Жуков В.М., Потапова JI.C. Важнейшие особенности погоды и климата междуречья Обь-Иртыш // Природные условия освоения междуречья Обь-Иртыш.-М.: изд-во АН СССР, 1972.-С. 135 147.

54. Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и преобразование. М.: Наука, 1974. - 208с.

55. Зайдельман Ф.Р. О роли преобразования в формировании светлых кислых элювиальных горизонтов. // Почвоведение. 1997. - № 11. - С. 1396 -1407.

56. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей // Почвоведение.- 1978. № 6. - С. 48 - 54.

57. Земцов A.A. Географическое положение и рельеф Александровского района // Природа и экономика Александровского нефтеносного района (Томская область). Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1968. - С. 5 - 22.

58. Земцов A.A., Мизеров Б.В., Николаев В.А. Рельеф Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1988. - 192с.

59. Ильин P.C. Природа Нарымского края. Томск, 1930. - 344с.

60. Инишева Л.И., Васильева А.Н., Столярова С.Н. Влияние OB условий на микробиологические процессы в пойменных почвах // Сибирский вестник с.-х. наук. 1985. -№ 5.-С. 12 - 17.

61. Инишева Л.И., Головченко A.B., Юдина Н.В. Биогеохимические условия олиготрофного торфогенеза // Геоэкологические проблемы почвоведения и оценки земель: Материалы Междунар. Научной конференции. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 2002. С. 150 - 152.

62. Исмаилов Н.М. Нефтяное загрязнение и биологическая активность почв // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука, 1982.-С. 227 - 234.

63. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезагрязнённых почв // Восстановление нефтезагрязнённых почвенных экосистем. М.: Наука,, 1988. - С. 42 - 57.

64. Калюжин В;А., Рублева С.В. Сравнительное влияние нефти и нефтепродуктов на всхожесть сельскохозяйственных культур // Междунар. симп. "Контроль и реабилитация окруж. среды", Томск, 17-19 июня, 1998: Тез. докл. Томск, 1998. - 167с.

65. Канунникова H.A. Термодинамические потенциалы и показатели буферных свойств почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 100с.

66. Караваева H.A. Почвы тайги Западной Сибири. М.: Наука, 1973. -164с.

67. Караваева Н. А. Заболачивание и эволюция почв. М.: Наука, 1982. -296с.

68. Каретин JI.H. Почвы Тюменской области. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. -286с.

69. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М.: Колос, 1982. - 247с.

70. Кахаткина М.И. Особенности гумусообразования в почвах Томского Приобья в связи с их генезисом // Генезис и свойства почв Томского Приобья. Томск: Изд-во ТГУ, 1980. - С. 84 - 99.

71. Кахаткина М.И., Цуцаева В.В., Новак A.B. Состав гумуса пойменных почв, загрязненных нефтью // Рациональное использование почв и почвенного покрова Западной Сибири. Томск: Изд-во Томского университета, 1986. С. 89 - 98.

72. Качинский H.A. Механический и микроагрегатный состав почвы. Методы его изучения. -М.: Изд-во АН СССР, 1958. 188с.

73. Киреева H.A., Галимзянова Н.Ф. Влияние загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на численность и видовой состав микромицетов // Почвоведение. 1995. - № 2. - С. 211 - 216.

74. Киреева H.A. Микробиологические процессы в нефтезагрязненных почвах. М.: Наука, 1995. - 178с.

75. Киреева H.A., Новоселова Е.И., Ямалетдинова Г.Ф. Активность оксидоредуктаз в нефтезагрязненных и рекультивируемых почвах // Агрохимия. 2001. - № 4. - С. 53 - 60.

76. Киреева H.A., Новоселова Е.И., Онегова Т.С. Активность каталазы и дегидрогеназы в почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами // Агрохимия. 2002. - № 8. - С. 64 - 72.

77. Киреева H.A., Бакаева М.Д., Тарасенко Е.М. Снижение фитотоксичности нефтезагрязненной серой лесной почвы при биорекультивации // Агрохимия. -2003.-№2.-С. 50-56.

78. Киреева H.A., Тарасенко Е.М., Бакаева М.Д. Детоксикация нефтезагрязненных почв под посевами люцерны {Medicado sativa L.) II Агрохимия. 2004. - № 10. - С. 68 - 72.

79. Классификации почв России. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева РАСХН, 1997.-236с.

80. Классификация и диагностика почв Западной Сибири: Инструктивные материалы для картографирования почв. Новосибирск: ЗАПСИБГИПРОЗЕМ, 1979. - 79с.

81. Клекка У.Р. Дискриминантный анализ // Факторный, дискриминантный и кластерный анализ: Пер. с англ. / Под ред. И.С. Енюкова. М.: Финансы и статистика, 1989.-С. 78 - 139.

82. Козловский Ф.К. Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв. -М.: Наука, 1991. 197с.

83. Колесников С.И., Вальков В.Ф., Казеев К.Ш. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. - 232с.

84. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Биоэкологические принципы мониторинга и нормирования загрязнения почв. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2001. - 65с.

85. Кононова М.М. Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1951. - 390с.

86. Кононова М.М., Александрова И.В. Биохимия процесса гумусо-образования и некоторые вопросы питания растений. Изв. АН СССР. -1958. -№ 1.- С. 45 -57.

87. Корреляция почвенных классификаций / Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И., Красильников П.В., Дубровина И.А. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2005. 53с.

88. Коронелли T.B. Микробиологическая деградация углеводородов и ее экологические последствия // Научи, докл. высш. шк. Биол. науки, 1982. № 3. -С. 5 -13.

89. Краткая географическая энциклопедия. Т. 2 М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1961.-592с.

90. Крашенинников М.В. Гидрография Александровского района // Природа и экономика Александровского нефтеносного района (Томская область). -Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1968; С. 62 - 87.

91. Кудеяров В.Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений. М.: Наука, 1989.-214с.

92. Кузнецов К.А. Почвы Томской области // Вопросы географии Сибири. -№2.-Томск, 1951. 135с.

93. Купревич В.Ф. Почвенная энзимология. Научные труды. Минск: Наука и техника, 1974. - Т. 4. - 402с.,

94. Кутузова P.C., Трибис Ж.М., Михалева Л.В., Смирнова В.Ф. Влияние ингибиторов нитрификации на микробиологические процессы азотного цикла в почве // Почвоведение. 1992. - № 7. - С. 55 - 69.

95. Леонов В. П. Обработка экспериментальных данных на программируемых микрокалькуляторах. (прикладная статистика). — Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1990. 375с.

96. Лисс О.Л., Березина H.A. Болота Западно-Сибирской равнины. М.: Изд-во Москов. Ун-та, 1981. - 208с.

97. Львов Ю.А. Географическая структура болотного: покрова Западной Сибири. // Флора, растительность и растительные ресурсы Сибири. Томск: Изд-во Томск. Ун-та, 1987. - С. 47 - 68.

98. Мишустин E.H., Никитин Д.И., Очимова М.И. Микроорганизмы, разлагающие гуминовую кислоту почвы / Доклады совещания почвоведов к 7-му международному конгрессу в США. М.: Изд-во АН СССР, 1960. - С. 161 - 167.

99. Мотузова Г.В., Карпова Е.А., Малинина М.С., Чичева Т.Б. Почвенно-химический мониторинг фоновых территорий. М.: Изд-во МГУ, 1989. -88с.

100. Мукатанов А.Х, Ривкин П.Р. Влияние нефти на свойства почв // Нефтяное хозяйство. 1980. - № 4. - С. 53 - 54.

101. Мячкова H.A. Климат СССР. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1983. - 193с.

102. Непряхин Е.М. Почвы Томской области. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1977.-439с.

103. Огородников A.B., Середина В.П. Влияние нефтяного загрязнения на водно-физические свойства и калийное состояние почв нефтегазоносных районов Томского Севера // Вопросы географии Сибири. Вып. Томск, 1999. -С. 170 - 178.

104. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во Москов. ун-та, 1992^ - 400с.

105. Орлов Д.С., Воробьева Л. А. Система показателей химического состояния почв // Почвоведение. 1982. - № 4. - С. 5 - 23.

106. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Наука, 1975. - 339с.

107. Петерсон Н.В., Периг Г.Т. Источники образования пероксидазы в почве // Почвоведение. 1984. - № 9. с. 70 - 77.

108. Пиковский Ю.И., Солнцева Н.П. Геохимическая трансформация дерново-подзолистых почв под влиянием потоков нефти // Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.: Наука, 1981. — С. 149- 154.

109. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. — С. 7 - 23.

110. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1993. - 208с.

111. Плитман С.И., Авчеева П.Б., Ласточника К.С., Котенков В.Н., Шишова M.G. К вопросу использования биодеструктора "Дизойл" для очистки почв от нефтепродуктов // Мед. труда и пром. экол. 1999. - № 9. - С. 39 - 41.

112. Плохинский H.A. Биометрия. М.: Изд-во Москов. ун-та, 1970. - 367с.

113. Полынов Б.Б. Учение о ландшафтах // Избр. Тр. М.: Изд-во АН GGCP, 1956. -С. 493 -515.

114. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса. М.: Наука, 1964.-370с.

115. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Определение группового и фракционного состава гумуса по схеме И.В. Тюрина в модификации В.В. Пономаревой и Т.А. Плотниковой // Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. - С. 346 - 351.

116. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование. Д.: Наука, 1980.-222с.

117. Почвенно-географическое районирование СССР (в связи с сельскохозяйственным использованием земель). М.: Изд-во АН СССР, 1962.-422с.

118. Почвы поймы Средней Оби, их мелиоративное состояние и агрохимическая характеристика /Славнина Т.П., Пашнева Г.Е., Иванова Р.Г. и др. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1981. - 225с.

119. Природные ресурсы Томской области / Дюкарев А.Г., Львов Ю.А., Хмелёв В .А. и др. Новосибирск: Наука, 1991. - 175с.

120. Прокопьев Е.П. Типы леса левобережной части Александровского района // Природа и экономика Александровского нефтеносного района (Томская область). Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1968. - С. 54 - 62.

121. Родин JI.E., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности. М.-Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1965.-252с.

122. Розанова М.С., Королева П.В. Влияние нефтяного загрязнения на гумусное состояние почв // Материалы междунар. научной конфер. «Современные проблемы загрязнения почв». Москва, 24-28 мая 2004. -Москва, 2004. - С. 266 - 268.

123. Рутковская Н.В., Окишева Л.Н. Климатический очерк Васюганья // Природа и экономика Привасюганья. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1966. -С. 88- 132.

124. Рябчиков A.M. О загрязнении природной среды нефтью // Вестник МГУ. Сер. 5 География. 1974. - № 2. - С. 17 - 21.

125. Середина В.П., Андреева Т. А. Динамика основных параметров калийного режима почв в связи с загрязнением нефтью / Вопросы географии Сибири. Вып. 25/ Под ред. B.C. Хромых. Томск: Томский государственный университет, 2003. С. 154 - 159.

126. Сиухина М.С. Окислительно-восстановительные условия почв поймы Оби / Особенности формирования и использования почв Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1982. - С. 150 - 155.

127. Славнина Т.П. Азот в почвах элювиального ряда. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1978. - 389с.

128. Славнина Т.П. Азот в почвах элювиального ряда. Новосибирск, 1980.56с.

129. Славнина Т.П., Середина В.П. Пищевой режим почв поймы реки Оби в пределах севера Томской области // Почва и лес. Тез. докл. XI Всесоюз. симпозиума «Биологические проблемы Севера». Якутск, 1986. - Вып. I. -С. 81-82.

130. Славнина Т.П., Инишева Л.И. Биологическая активность почв Томской области. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1987. - 216с.

131. Славнина Т.П., Кахаткина М.И., Середина В.П., Изерская Л.А. Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами / Основы использования и охраны почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. -С. 186-207.

132. Сляднев А.П. О проблемах почвенной климатологии в Западной Сибири// Докл. сибирских почвоведов к X Международ. Конгрессу почвоведов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974. - С. 52 - 72.

133. Смольянинова Н.М. Сторомковская К.К., Хорошко С.И. Нефти, газы и газовые конденсаты Томской области. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1978.-226с.

134. Снакин В.В., Кречетов П.П., Мельченко В.Е. Оценка состояния почв и ландшафтов для целей экологического нормирования / Биогеохимические основы экологического нормирования. М.: Наука, 1993. - С. 126 - 142.

135. Соколов И.А. О генезисе и эволюции текстурно-дифференцированных почв // Генезис, эволюция и география почв Западной Сибири. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. С. 89 - 98.

136. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1993. -232с.

137. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. — Новосибирск: «Гуманитарные технологии», 2004. 288с.

138. Соколова T.A. Калийное состояние почв, методы его оценки и пути оптимизации. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. — 49с.

139. Соколова Т.А., Мотузова Г.В., Малинина М.С., Обуховская Т.Д. Химические основы буферности почв. М.: Изд-во МГУ, 1991. - 336с.

140. Солнцева Н.П., Пиковский Ю.И. Особенности загрязнения почв при нефтедобыче // Тр. 2-го Всесоюз. Совещания. Обнинск, 1980. - С. 76 - 82.

141. Солнцева Н.П. Изменение морфологии дерново-подзолистых почв в районах нефтедобычи // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука, 1982. - С. - 29 - 70.

142. Солнцева Н.П. Эволюционные тренды почв в зоне техногенеза // Почвоведение. № 1. - 2002. - С. 9 - 20.

143. Сулакшина Г.А., Рождественская Л.А. Юго-восток Томской области / Лессовые породы СССР. М.: Наука, 1966. - С. 127 — 141.

144. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М^. Наука, 1971. - 260с.

145. Татосян М.Л. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическую активность чернозема обыкновенного. Автореф. дисс. . канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2003. - 25с.

146. Терещенко H.H., Лушников C.B., Пышьева Е.В. Рекультивация нефтезагрязненных почв // Экология и промышленность в России. 2002. -№ 10.-С. 17-20.

147. Трофимов С.Я., Аммосова Я.М., Орлов Д.С., Осипова H.H., Суханова H.H. Влияние нефти на почвенный покров и проблема создания нормативной базы по влиянию нефтезагрязнения на почвы // Вестник МГУ. Сер. 17. -2000. -№2.-С: 30- 34.

148. Уфимцева К.А. Современные и реликтовые свойства почв ЗападноСибирской низменности // Почвоведение. 1968. - № 5. - С. 24 - 33.

149. Фатеев А.И., Мирошниченко H.H., Панасенко Е.В., Христенко С.И. Изменение агрохимических и микробиологических свойств нефтезагрязненного чернозема в рекультивационный период // Агрохимия. -2004.-№10.-С. 53 -60.

150. Фокин А. Д. Динамическая характеристика гумусового профиля подзолистой почвы // Известия ТСХА. 1975. - № 4. - С. 80 - 88.

151. Фокин А.Д. Почва, биосфера и жизнь на Земле. М. : Наука, 1986. 176с.

152. Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почвы. М.: Наука, 1976. -180 с.

153. Хазиев Ф.Х, Фатхиев Ф.Ф. Изменение биохимических процессов в почвах при нефтяном загрязнении и активация разложения нефти // Агрохимия. 1981. -№ Ю.-С. 102-112.

154. Хазиев Ф.Х., Тишкина Е.И., Киреева H.A., Кузяхметов Г.Г. Влияние нефтяного загрязнения на некоторые компоненты агроэкосистемы // Агрохимия. 1988. - № 2. - С. 56 - 61.

155. Халимов Э.М., Левин C.B., Гузев B.C. Экологические и микробиологические аспекты повреждающего действия нефти на свойства почвы // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. - 1996. - № 2. - С. 59 - 64.

156. Холлендер М., Вулф Д.А. Непараметрические методы статистики: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1983. - 516с.

157. Цуцаева В.В., Кахаткина М.И., Середина В.П., Изерская JI.A. Изменение свойств почв под влиянием загрязнения нефтью // Проблемы охраны окружающей среды в районах с интенсивно развивающейся промышленностью. Кемерово, 1982. - С. 66 - 67.

158. Шепелев А.И. О сущности пойменного почвообразования // Тез. Докл. VIII Всесоюз. Съезда почвоведов. Новосибирск, 1989. - С.37 - 38.

159. Шепелев А.И., Шепелева Л.Ф. Принципы эколого-хозяйственной оценки пойменных земель: почвенно-генетические аспекты // Проблемы региональной экологии. Вып. 5. Томск: Изд-во "Красное знамя", 1995. -152с.

160. Шоба В.Н. Миграция и аккумуляция продуктов почвообразования в дерново-глубокоподзолистых поверхностно-оглеенных почвах Салаира: Автореф. Дисс. . канд. Биол. Наук. Новосибирск, 1978. — 20с.

161. Щеблыкин И.Н., Биттеева М.Б., Бирюков В.В., Янкевич М.И. Биовосстановление загрязнённой нефтью почвы при ликвидации последствий аварии на магистральном нефтепроводе Лисичанск Тихорецк // Трубопроводный транспорт нефти. - 1995. - № 3. - С. 19 - 28.

162. Эколого-мелиоративный потенциал почвенного покрова Западной Сибири / Т.Н: Елизарова, В.А. Казанцев, Л.А. Магаева, M.T. Устинов -Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1999. 240с.

163. Bailey V.L., McGill W.B. Carbon transformation by indigenous microbes in four hydrocarbon-contaminated soils under static remediation conditions // Canad. J. Soil Sc. 2001. - Vol. 81. - № 2. - P. 193 - 204.

164. Baoshan Xing Sorption of antropogenic organic compounds by soil organic matter: a mechanistic consideration // Canad. J. Soil Sc. 2000. - Vol. 76. - № 4. -P. 317- 323.

165. Bollag J.M. Cross-coupling of humus constituents and xenobiotic substances // Aqatic and terrestrial humus materials. Ann Arbor, 1983. P. 127 - 143.

166. Lundstrom U.S., van Breemen N., Bin D. Подзолообразовательныйпроцесс. Обзор. The podzolization process. A review // Geoderma. 2000. - 94, №2-4.-P. 91 - 107.

167. Nichols T.D., Wolf D.C., Rogers H.B. Rhizosphere microbial populations in contaminated soils // Water Air Soil Pollution. 1997. № 95. - P 165 - 178.

168. Odu C.T.I. Microbiology of soil contaminated with petroleum hydrocarbons. I. Extent of contamination and some soil and microbial properties after * contamination. J. Inst. Petrol., 1972. - V. 58. - № 562. - P. 201 - 205.

169. Pind A., Freeman C., Lock M. Enzymic degradation of phenolic materials in peatlands measurement of phenol oxidase activity // Plant Soil. - 1994. - V. 159. - № 2. - P. 227-231.m

170. Seredina V.P., Karimov R.G., Protopopov N.F. Hydro-physical Properties as an Quality Indicator of Oil Contaminated Soil // 16th World Congress of Soil Science.-Vol. Montpellier, Franc, 1998 P. Summuries, 2: 684.

171. Williams D.E., Jenny H. The replacement of nonexchangeable potassium by various asids and salts. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1952, Vol. 16. - P. 49-64.1. Анализ сырой нефти1. Показатели Месторождение1. Советское Первомайское

172. Плотность, г/см 0,8367 0,84071. Сера, % 0,81 0,891. Вода, % 0,10 1,00

173. Механические примеси, % 0,003 0,021. Парафины, % 2,70 1,61. Асфальтены, % 2,03 2,0

174. Хлористые соли, мг/ л 36,51 105,4

175. Сернокислотные смолы, % 20,00 16,0

176. Силикагелевые смолы, % 6,01 9,4

177. Температура застывания,°С -20 -181. Вязкость кинематическая: 1. При 20°С 5,8 5,31. При 50°С 3,1 2,8

178. Начало кипения, °С 58,0 60,0

Информация о работе