Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ

Гольцова, Татьяна Валерьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ"

На правах рукописи

0034БЗЭЭ0

Гольцова Татьяна Валерьевна

ТЕХНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОН ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОХРАНИЛИЩ

Специальность 03.00.27 - «Почвоведение» Специальность 03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

' 2 7 о '"КГ

Москва - 2009

003463990

Работа выполнена на кафедре географии почв факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущие учреяедение:

кандидат биологических наук, доцент Можарова Н.В.

Доктор биологических наук, профессор Васенев И.И.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сапожников П.М.

Почвенный институт им. В.В. Докучаева

'Защита состоится апреля 2009 г. в 15.30 в аудитории М-2 на заседании

Диссертационного совета Д 501.001.57 при МГУ им. М.В. Ломоносова на факультете почвоведения по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, ф-т Почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан « 7 » марта 2009 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета или присылать отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, ф-т Почвоведения, Ученый совет. Факс: 8 (495) 939-29-47.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор биологических наук

А.С. Никифорова

Актуальность. Техногенное воздействие на почвенный покров неизбежно при строительстве и эксплуатации газохранилищ (ПХГ). Основными видами этого воздействия являются нарушение и загрязнение почв при бурении и эксплуатации скважин, прокладке трубопроводов, работе компрессорных станций (КС) (Акопова, 1997, Бухгалтер, 2002). Вследствие бурения и эксплуатации скважин происходит негативное изменение целого комплекса почвенных свойств, выражающееся в утрате агрономически ценной структуры, интенсивной дегумификации почв, снижении их сельскохозяйственной продуктивности (Теплов, 2002), загрязнении почв минеральными солями и нефтепродуктами (Жариков, 1998, Вакуленко, 2000). При прокладке трубопроводов происходит нарушение и/или замещение почв на техногенные грунты и почвоподобные образования (Герасимова, 2003). При работе КС наряду с возможным попаданием в почву твердофазных и жидких загрязнителей наблюдается их аэрогенное загрязнение, в том числе канцерогенными веществами (Лыков, 2000). В случае миграции загрязняющих веществ с латеральным или внутрипочвенным стоком в сопредельные компоненты ландшафта наблюдается существенное расширение ареала их распространения (Глазовская, 1988, Солнцева, 1998).

В тоже время вопросы диагностики техногенных почв, экологического мониторинга и контроля их состояния все еще остаются открытыми. Кроме того, подходы к рекультивации почв, изложенные в нормативно-методической литературе (ГОСТ 17.5.3.04-83(1986), ГОСТ 17.5.3.05-84(2002), ГОСТ 17.5.3.06-85(2002) и др.), не учитывают специфики их техногенной трансформации и природного потенциала почв к самовосстановлению. В конечном итоге, это приводит к высоким затратам природопользователя на проведение почвоохранных мероприятий при крайне низкой их эффективности. Все это обуславливает актуальность изучения особенностей техногенной трансформации почв на территории промышленных зон ПХГ.

Цель работы: вьивить характерные особенности техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ.

Задачи исследования:

1. Выявить уровни техногенной трансформации почв на территории ПХГ;

2. Определить техногенные слои и горизонты почв промышленных зон ПХГ. Выявить их основные морфологические, физические и химические свойства. Установить характерные диагностические признаки;

3. Вьивить почвы, доминирующие на территории ПХГ. Определить их почвенные профили и основные консервативные и лабильные признаки;

4. Установить природно-техногенные типы структур почвенного покрова промышленных зон ПХГ, особенности их состава и строения;

5. Провести оценку техногенной трансформации почв по типам структур почвенного покрова и предложить подходы к их рекультивации.

Уточнены характерные природно-техногенные профили почв, основные процессы, свойства и закономерности. Выявлены природно-техногенные типы структур почвенного покрова, особенности их состава и строения. Проведена оценка характера и интенсивности техногенной трансформации почв, на основе которой предложены дифференцированные подходы к их рекультивации.

Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при проведении научных и производственно-экологических изысканий на объектах газовой промышленности. Разработанные принципы диагностики слоев, горизонтов и почв промышленных зон ПХГ будут полезны при проведении картографических исследований и инвентаризации почв газоносных территорий. Учет и анализ характерных особенностей техногенной трансформации почв на территории ПХГ позволит повысить эффективность мероприятий по сохранению природных и рекультивации нарушенных почв.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва, 2004), Международной конференции «Soil Anthropization VIII» (Словакия, 2004), Международном Форуме «Инновационные технологии 21 века для рационального природопользования, экологии и устойчивого развития» (Москва, 2004), Всероссийской конференции «VII Докучаевские молодежные чтения. Человек и почва в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2004), Международной конференции «Ломоносов-2005» (Москва, 2005), Международном конгрессе «Environmental and energy principles of the sustainable development of the European continent» (Болгария, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 6 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 130 отечественных и 35 зарубежных работ, и приложений. Содержательная часть диссертации изложена на 117 страницах, иллюстрирована 30 рисунками, 10 таблицами.

Благодарности. Выражаю глубокую признательность и благодарность научному руководителю к.б.н., доценту Можаровой Н.В. за ценные советы в научной работе, помощь и поддержку. Искренне признательна д.б.н., профессору Строгановой М.Н., к.б.н., доценту Прокофьевой Т.В. за проявленный интерес к работе и высококвалифицированные консультации. Благодарна всем сотрудникам кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ за ценные научные консультации, замечания и советы.

Глава 1. Современное состояние проблемы. Литературный обзор

Исторически техногенные грунты и почвы рассматривались почвоведами-генетиками как артефакты природного почвообразования. И только во второй половине XX столетия появились первые работы, рассматривающие особенности техногенного почвообразования наравне с природным (Yaalon, 1966, Таранов, 1974, Трофимов, 1977, Травлеев, 1980, Никифорова, 1982, Глазовская, 1986, Етеревская, 1989 и др.).

Первые работы, посвященные формированию техногенных почв на территории ПХГ, появились в 1990-х гг. Было установлено, что основными видами техногенного воздействия на почвы являются их механическое нарушение и химическое загрязнение. Первое связано со строительными и рекультивационными работами. Второе является результатом изливов пластовой смеси, выбросов продуктов сгорания топлива, утечек и разливов конденсата, смазочных масел и применяемых реагентов (Сидорова, 1994, Акопова, 1995, 2001, Canter, 1996, Lang, 1996, Дедиков, 1997, 2002, Можарова,

1997, 2000, Будников, 2000, Бухгалтер, 2002, др.). Показано, что основными загрязняющими веществами являются нефтяные углеводороды, буровые растворы и минерализованные пластовые воды (Акопова, 1996, Тек, 1996, Булатов, 1997, Теплов, 2002, Можарова, 2002, др.).

Выявлено, что при загрязнении почв нефтяными углеводородами происходит их распределение в почвенном профиле. Особенности данного распределения зависят от морфологических, вещественных, структурных и генетических особенностей конкретного профиля, его положения в системе геохимических сопряжений ландшафта, количества и состава поступивших углеводородов и времени с момента нефтезагрязнения (Raymond, 1976, McGill, 1980, Пиковский, 1981, 1988, 1993, Глазовская, 1983, 1988, Mathavan, 1992, Солнцева, 1978,1996,1998, Roy, 2000, Трофимов, 2008, Соловьева, 2008, др.)

Показано, что загрязнение почв пластовыми водами во всех природных зонах приводит к развитию процессов техногенного засоления - «галогенеза». Эволюционная трансформация засоленных почв сопровождается их подщелачиванием и гипсонакоплением. Способность почв к самоочищению от солей определяется ландшафтно-геохимическими условиями - составом почвенных растворов, миграционной структурой ландшафта, интенсивностью миграционного обмена в каскадной ландшафтно-геохимической системе, увеличиваясь при переходе от сухостепных к таежным ландшафтам (Солнцева,

1998, Жариков, 1998, Вакуленко, 2000, Теплов, 2001,2002, Ильичев, 2002).

В настоящее время, активно разрабатываются вопросы классификации техногенных почв. В классификации почв России выделены техногенные поверхностные образования, под которыми понимают целенаправленно сконструированные почвоподобные тела и остаточные продукты хозяйственной деятельности, состоящие из природного или новообразованного субстрата (Шишов с соав., 2004 г.). В международной классификации «WRB» выделена группа «Technosols», объединяющая почвы, свойства и генезис которых определяются влиянием техногенных факторов (WRB, 2007). В пособии «Антропогенные почвы» предложено выделять группы природных почв с поверхностными механическими трансформациями (техно-почв), химически-преобразованных почв (хемо-почв), молодых почв (эмбриоземов) и искусственных почвоподобных тел (техноземов) (Герасимова с соав., 2004).

В тоже время вопросы генезиса, диагностики и рекультивации техногенных почв, формирующихся на объектах нефтегазовой отрасли, все еще остаются дискуссионными.

Глава 2. Объекты и методы исследования

пласт казенной сол

Объекты исследований Исследован почвенный покров промышленных зон Московского (МСПХГ) и строящегося Новомосковского (НПХГ) газохранилищ.

МСПХГ в пористых структурах (рис. 1) расположено в Московской области, на междуречье рек Клязьмы и Пехорки. Пластом-коллектором служат пески нижнещигровского горизонта, газонепроницаемой покрышкой - пачка глин с алевритовыми прослоями. Площадь промышленной зоны - 1,0 км2. В состав МСПХГ входят скважины, компрессорная станция, установки очистки газа и др.

вПХГ в СОЛЯНЫХ КУПОЛАХ»

выработки-емкости

Рис. 1 Подземные хранилища природного газа

НПХГ в соляных куполах (рис. 1) обустраивается в Тульской области, на междуречье рек Ока и Дон. В качестве коллектора газа планируется использовать искусственные выработки в пласте каменной соли. Площадь горного отвода - 1,2 км2. В составе НПХГ запланированы водорассольный комплекс, подземный резервуарный парк, скважины, компрессорная станция, оборудование для подготовки газа к транспорту, газопровод-отвод и другие объекты (ТЭС, 2004). На момент проведения исследований на строящемся НПХГ был завершен этап проведения буровых работ.

Методы исследований Фактический материал был получен автором при проведении полевых и лабораторных исследований в период 2002-2007 гг. Дополнительно проанализированы данные исследований 1998-2002 гг.

В полевой период на территории промышленных зон газохранилищ методом вложенных ключей было заложено 5 ключевых участков с шагом опробования 10 м (8=0,25 га). Для выявления катенарных закономерностей методом комплексных профилей дополнительно заложено 8 серий разрезов, прикопок и полуям. Общее количество разрезов - 70, прикопок и полуям - 52. В качестве основы использовались топографические, геоморфологические карты, аэро- и космические фотоснимки, план-схемы расположения скважин.

Аналитическое определение почвенных свойств проведено в 220 образцах. Морфологические характеристики определялись в полевой период (Розанов, 2004; Качинский, 1963). В лабораторных условиях были определены: плотность почв - буровым методом, влажность - весовым методом, общая пористость -расчетным путем, гранулометрический состав - пирофосфатным методом, удельная поверхность - методом насыщения (Вадюнина, 1986; Шеин, 2007).

Содержание органического углерода - по методу Тюрина, рНН2о -потенциометрическим методом, состав легкорастворимых солей - методом водной вытяжки, емкость катионного обмена - по методу Бобко-Аскинази, состав обменных катионов - по методу Пфеффера, содержание нефтепродуктов - методом ИК-спектрометрии (гексановая вытяжка) (Аринушкина, 1961; Воробьева, 2006; ПНДФ 16.1:2.2.22-98).

Обработка результатов исследований проводилась в программах Microsoft Excel, Statistica, Surfer, Maplnfo. Для подготовки графических иллюстраций использовались программы Corel Draw и Adobe Photoshop.

Глава 3. Факторы почвообразования и природный почвенный покров

Территория расположения МСПХГ Объект исследования расположен в умеренно-континентальной зоне. Годовая сумма температур - 1900-2100°С. Гидротермический коэффициент - 1,25. Геологическая колонка представлена

протерозойской, девонской, каменноугольной и четвертичной системами. Искусственная газовая залежь сформирована в щигровском горизонте на глубине 890-920м (рис. 2). Характерная черта территории МСПХГ -выравненность и монотонность рельефа. Абсолютные высоты изменяются в пределах 132-155м. Большую часть территории занимают урбанизированные участки и земли сельскохозяйственного назначения. Среди почвообразующих пород преобладают флювиогляциальные суглинистые отложения. Почвенный покров фоновых территорий Рис. 2 Геологический профиль МСПХГ представлен сочетаниями-вариациями дерново-подзолистых типичных, глееватых, глеевых почв, торфяно-подзолисто-глеевых и торфяно-глеевых почв на флювиогляциальных отложениях.

Территория строительства НПХГ Объект исследования расположен в умеренно-континентальной зоне. Сумма активных температур - 2150 °С. Гидротермический коэффициент - 1,25-1,35. Геологический профиль представлен девонскими, каменноугольными, меловыми и четвертичными отложениями. Галогенная формация, выступающая пластом-коллектором на НПХГ, приурочена к морсовскому горизонту и представляет собой залежь каменной соли мощностью до 45 м на глубине 887-935 м (рис. 3). Территория представляет собой склоновую поверхность, расчлененную крупными овражно-балочными системами. Рис.3 Геологический профиль НПХГ Средние высоты составляют 210-220 м. Большую часть территории занимают

> N и

земли сельскохозяйственного назначения. Основные почвообразующие породы - лессовидные суглинки. Почвенный покров фоновых территорий НПХГ представлен сочетаниями-мозаиками черноземов глинисто-иллювиальных смыто-намытых на лессовидных суглинках, слаборазвитых темногумусовых почв на элювиально-делювиальных отложениях и аллювиальных слоистых и темногумусовых почв на аллювиальных отложениях.

Техногенные факторы почвообразования При проведении буровых работ на территории ПХГ происходит нарушение и загрязнение почв. При бурении скважин исходный ландшафт подвергают планировке, формируют бурты верхнего слоя почвы, бурят скважины, складируя отходы бурения в земляной амбар. По окончании работ проводят техническую рекультивацию, засыпая складированный буровой шлам плодородным материалом буртов. При эксплуатации скважин, в ряде случаев, возникает потребность в их очистке от кристаллогидратов, в результате которой на поверхность почв может осаждаться аэрозольный конденсат, а иногда и высокоминерализованные суспензии песка и метанол (Макаров, 2001, Булатов, 1997). При работе КС происходит аэрогенное загрязнение почв (Лыков, 2000). При прокладке трубопроводов доминирует механическое нарушение почвенного покрова.

Глава 4. Результаты и обсуждение.

Почвы промышленных зон подземных газохранилищ.

Изучение техногенных почв начиналось по трем классификациям: классификации почв России, международной классификация «\\ТШ» и классификации антропогенных почв, в которых разработаны общие подходы к их диагностике, классификации и номенклатуре (Шишов с соав., 2004, \VIIB, 2007, Герасимова с соав., 2003). Данная работа является развитием этих позиций для почв промышленных зон ПХГ, связанных с разным способом хранения газа и находящихся в различных почвенно-географических зонах.

Под действием техногенных факторов на территории ПХГ происходит трансформация почв на разных уровнях структурной организации. На горизонтном уровне формируются новые техногенные слои и горизонты. Как правило, они приурочены к верхней части почвенного профиля (0-50 см).

1. Слои и горизонты почв промышленных зон газохранилищ

Многообразие техногенных слоев и горизонтов почв промышленных зон ПХГ условно можно разделить на четыре группы: 1) техно-седименты -непочвенные образования, преимущественно (более 50 %) состоящие из привнесенного техногенного материала; 2) техногенно-преобразованные горизонты - нарушенные почвенные горизонты, содержащие привнесенный техногенный материал (менее 50 %); 3) техногенно-измененные горизонты — механически-нарушенные почвенные горизонты; 4) слабо техногенно-измененные горизонты - природные горизонты с техногенными признаками.

1.1 Техногенные седименты (техно-седименты)

TS" — эксплуатационный техно-седимент — техногенный слой, представляющий собой песчаный материал загрязненной вскрышной породы. Формируется на поверхности почв и грунтов при очистке газовых скважин от кристаллогидратов. Морфологически диагностируется по розоватому цвету, песчаному гранулометрическому составу, бесструктурному сложению и генетически-обособленному залеганию в профиле (Можарова, Гольцова, 2008).

Аналитически TS диагностируется по совокупности следующих консервативных признаков (таб. 1):

■ доминирование в гранулометрическом составе частиц диаметром более 0,01 мм (содержание физического песка > 90 %);

■ преобладание гранулометрической фракции мелкого песка (около 45 %);

• очень низкое содержание органического углерода (менее 0,3 %), характерное для абиогенных песчаных субстратов;

■ отсутствие в составе органического вещества гексанрастворимых углеводородов (нефтепродуктов, почвенных липидов и др.);

■ очень низкая удельная поверхность (< 30 м2/г);

■ низкая емкость катионного обмена (< 6,0 ммоль-экв/100 г).

Часто TS так же характеризуется следующими лабильными признаками:

■ среднее / низкое содержание легкорастворимых солей (0,2 - 0,4 %), при содово-хлоридном, хлоридном, сульфатно-хлоридном типе засоления;

■ высокая степень насыщенности ППК основаниями (> 90 %), как следствие ионного обмена с засоленным почвенным раствором;

■ наличие в составе поглощенных оснований обменного натрия (> 5,0 %);

• сильнощелочная реакция среды (рН > 8,0).

TSd — буровой техно-седимент - техногенный слой, представляющий собой пласт отходов бурения. Формируется при размещении буровых отходов непосредственно в почвенной толще. Морфологически диагностируется по неоднородной окраске с доминированием темно-бурых тонов, наличию включений разноцветных глин, глинистому гранулометрическому составу, слитому бесструктурному сложению, высокой плотности и генетически-обособленному залеганию в профиле (Можарова, Гольцова, 2008).

TSd диагностируется по набору консервативных признаков (таб. 1): преобладание в гранулометрическом составе частиц диаметром менее 0,01 мм (содержание физической глины > 50 %);

■ доминирование гранулометрической фракции ила - частиц диаметром менее 0,001 мм (содержание около 25 %);

■ высокое содержание органического вещества (более 2,0 %) как природного, так и техногенного происхождения;

■ высокая удельная поверхность (> 100 м2/г), обусловленная высоким содержанием илистых фракций и органического вещества;

■ высокая емкость катионного обмена (> 30 ммоль-экв/100г).

Место Зона дерново-подзолистых почв (МСПХГ) Зона глинист о-нллювиал. черноземов (НПХГ

же кие промышленная зона фон промышленная зона фон

торизош Т!5- тва тиивта Т№Е1л1 Т1ШАУ ВТ ЕЬ АУ Тв<1 ВЬ АВв гияли В1 АВ А11

выборка 1 = 6 1 = 8 ¡ = 12 ¡= 14 ¡ = 22 ¡ = 7 ¡ = 7 ¡ = 7 ¡=10 ¡= 12 ¡=12 ¡=10 ¡ = 6 ¡ = 6 ¡ = 9

консервативные почвенные признаки консервативные почвенные признаки

ФГ IV I II 111 П1 п III III I I I I II I I

Ил IV I II III III п IV IV I II II п II п II

С IV I II III II IV IV II I II I I II I I

УП IV I II III II п П1 II I I I I I I I

ЕКО IV I II III п ш III II I I I I I I I

лабильные почвенные признаки лабильные почвенные признаки

рн I П I I I IV III III I II II и II п II

нп IV I II I II П1 IV III II III II III III III III

лс П1 П Ш III III IV IV IV II III III ш IV IV IV

Са2+ IV I II II III IV IV IV I III II п II п II

\а+ IV I IV IV IV IV IV IV I III IV IV IV IV IV

сно I I II II IV IV IV IV I IV IV П1 ш 1П III

Кя/ЕКО III III IV IV IV IV ГУ IV 111 IV IV IV IV IV IV

Почвенные признаки Ранги

I II III IV

ФГ - содержание физической глины, % >50 20-50 10-20 <10

Ил - содержание илистой фракции, % >20 10-20 3-10 <3

С - содержание органического углерода, % >2 1-2 0,5-1 <0,5

УП - величина удельной поверхности, м2/г >100 50- 100 30-50 <30

ЕКО - емкость катионного обмена, ммоль-экв/ЮОг >20 15-20 10-15 <10

рН - аюуальная кислотность почвенного раствора >8 7-8 6-7 <6

нп - содержание нефтепродуктов, мг/кг >300 100-300 10-100 <10

лс - содержание легкорастворимых солей, % >0,6 0,4-0,6 0,2 - 0,4 <0,2

Са*+ - содержание обменного Са2\ ммоль-экв/ЮОг >20 10-20 5-10 <5

- содержание обменного Ыа1, ммоль-экв/ЮОг >2 2-1 1 -0,5 <0,5

сно - степень насыщенности основаниями, % >90 80-90 60-80 <60

Ма/ЕКО - доля обменного натрия от ЕКО, % >15 10-15 5-10 <5

Кроме того, ТБс! характеризуется следующими лабильными признаками:

■ высокое содержание легкорастворимых солей (до 0,8 %), при хлоридном или сульфатно-хлоридном типе засоления;

■ высокая степень насыщенности ППК основаниями (> 90 %);

■ наличие в составе поглощенных оснований обменного натрия (> 5,0 %);

■ сильнощелочная реакция среды (рН > 8,0).

1.2 Техногенно-преобразованные горизонты почв

Т1Ж(1 (Т1ЖЕЬ<1, ПЖВТё, др.) - буровые турбированные горизонты -механически-нарушенные природные горизонты, перемешанные с отходами бурения. Морфологически диагностируются по неоднородной окраске, суглинисто-супесчаному гранулометрическому составу, глыбистой структуре, включениям глин и фрагментов почвенных горизонтов (Можарова, 2008).

На территории МСПХГ были выделены буровые турбированные элювиальные (ТШЕЬс!) и иллювиальные (ТШВТс!) горизонты. Т1ЖЕЬс1 имеет

схожие с EL фоновых почв показатели содержания физической глины, органического углерода, удельной поверхности и емкости катионного обмена. При этом в TURELd наблюдаются и некоторые отличия (таб. 1):

■ увеличение на 25 % содержания физической глины, что, вероятно, объясняется перемешиванием с нижележащим иллювиальным горизонтом и/или включением глинистых фракций отходов бурения;

■ увеличение в 4 раза содержания гранулометрической фракции ила, вероятно, так же за счет перемешивания;

■ увеличение в 2 раза содержания органического углерода, либо в результате перемешивания с органогенным горизонтом и/ипи отходами бурения, либо в результате имеющего место загрязнения нефтепродуктами.

Горизонт TURBTd так же имеет схожие с горизонтом ВТ фоновых почв показатели величины удельной поверхности и гранулометрического состава, включая содержание илистой фракции. Диагностическими отличиями TURBTd по сравнению с ВТ фоновых почв являются (таб. 1):

• увеличение в 10 раз содержания органического углерода;

■ увеличение в 1,5 раза емкости катионного обмена, как следствие увеличения содержания органического вещества.

Изменения лабильных почвенных признаков по отношению к фону в горизонтах TURELd и TURBTd схожи между собой и выражаются в:

■ увеличении в 10-60 раз содержания гексанрастворимых углеводородов;

■ появлении легкорастворимых солей (содержание солей = 0,2-0,4 %);

■ увеличении в 10-15 раз содержания кальция в составе обменных катионов;

■ увеличении в 4-8 раз степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса основаниями (СНО достигает 80-85 %, при 10-30 % на фоне);

■ увеличении pH почвенного раствора (pH > 8,0).

1.3 Техногенно-измененные горизонты почв

TUR (TURAY, TUREL, TURBT и др.) - турбированные горизонты -механически-нарушенные природные горизонты почв, утратившие свое естественное залегание. Главный диагностический признак - генетически обособленное залегание в профиле (например, при нарушении природной последовательности горизонтов в профиле или их залегании над серией техногенных слоев и горизонтов) (Классификация, 2004).

Турбированные гумусовые горизонты почв формируются при проведении на территории ПХГ рекультивационных работ. От фоновых аналогов TURAY отличаются следующими консервативными признаками (таб. 1):

■ увеличение в 1,5 - 2,0 раза содержания илистой фракции, по-видимому, в результате минералогической трансформации субстрата при его длительном хранении в буртах;

■ снижение на 25 - 50 % содержания органического углерода, вероятно, из-за минерализации гумуса при длительном хранении и/или перемешивания плодородного почвенного слоя с материалом нижележащих горизонтов.

Турбированные элювиально-иллювиальные горизонты почв формируются при строительстве дорог и укладке трубопроводов. TUREL, TURBT отличаются от ненарушенных аналогов следующими признаками:

■ увеличение на 10-20 % содержания физической глины;

■ увеличение в 4 раза содержания ила (в TUREL);

■ увеличение в 7 - 8 раз органического углерода (в TURBT).

1.4 Слабо техногенно-измененные горизонты почв

Для более полного отражения многообразия почвенных горизонтов, формирующихся на территории ПХГ, представляется целесообразным использовать так же различные техногенные генетические признаки.

В классификации почв России 2004 г. определены засоленность (s), солонцеватость (sn), токсичность (гх), загрязненность (х), турбированность (tr). Дополнительно предлагается ввести следующие признаки:

■ подщелаченность (alk - от английского «alkalinity» - щелочь) -статистически-значимое повышение уровня рН в сравнении с фоном;

■ битуминозность (he - от английского «hydrocarbons» - углеводороды) -повышенное содержание нефтепродуктов в сравнении с фоном;

■ канцерогенность (с - от английского «carcinogenicity») - наличие канцерогенных веществ, в количествах превышающих нормативы.

Таким образом, на территории промышленных зон ПХГ в структуре почвенных профилей наравне с природными горизонтами формируются различные техногенные слои (техно-седименты) и горизонты. Буровые техно-седименты (TSd) характеризуются максимальными значениями консервативных почвенных признаков (I ранг). Эксплуатационные техно-седименты (TS ) -минимальным уровнем значений этих показателей (IV ранг). Буровые турбированные горизонты (TURd) отличаются повышенными значениями консервативных и лабильных почвенных признаков в сравнении с фоном (II и III ранг). Турбированные и загрязненные почвенные горизонты -изменением лабильных почвенных признаков (рис. 4)

Консервативные почвенные признаки Лабильные почвенные признаки

ФГ Ил С УП ЕКО РН лс Са2+ сно Na/EKO

I I Ш1У I П III rv I II III IV I II KI IV I iJ [ Ш IV гЖ 1 1 t ^ 11 I I II III III III ¡Ц [ П II IV I II II I III IV IV ш

Условные обозначения (значения рангов (1-1У) приведены в таб. 1): Слои и горизонты: СИЗ-Тва, ^И-ТИКВТЛ, ЙЖЙ - ТШЕЬс!, 1-1-18" Рис. 4 Консервативные и лабильные признаки техногенных слоев и горизонтов почв

В своем сочетании природные и техногенные слои и горизонты формируют новые природно-техногенные почвенные профили. В результате имеет место техногенная трансформация почв промышленных зон ПХГ на новом уровне структурной организации-уровне почвенного индивидуума.

2. Почвы и почвоподобные поверхностные образования (ППО) промышленных зон подземных газохранилищ

2.1. Центральные образы почв, доминирующих на территории ПХГ. Характерные почвенные профили, морфологические и химические свойства.

На территории подземных газохранилищ в межскважинном пространстве (на расстоянии 50-250 м. от скважин) под действием поверхностного техногенного загрязнения формируются химически-загрязненные почвы, т.е. «почвы с естественным профилем, но высокими концентрациями загрязнителя, превышающими региональный фон» (Классификация, 2004, Можарова, 2008).

Профиль этих почв представлен серией ненарушенных природных горизонтов с различными техногенными признаками (рис. 5).

ХИМИЧЕСКИ-ЗАГРЯЗНЕННЫЕ ПОЧВЫ

20- AU s, sn

40-

60- Bis

80-

Техногенно-подщелаченная, загрязненная дерново-подзолистая почва (МСПХГ)

Техногенно-засоленный, солонцеватый глинисто-иллювиальный чернозем (НПХГ)

Рис. 5 Профили химически-загрязненных почв промыитенных зон ПХГ

Морфологически химически-загрязненные почвы слабо отличаются от фоновых аналогов. Как правило, загрязнение этих почв выявляется в лабораторных условиях при проведении аналитической обработки.

Химически-загрязненные почвы, формирующиеся на территории ПХГ на некотором удалении от скважин, по своим консервативным почвенным признакам статистически-значимо не отличаются от фоновых аналогов. В тоже время, под действием техногенных нагрузок значимо меняются лабильные признаки этих почв в сравнении с фоном. Так, химически-загрязненные дерново-подзолистые и черноземные почвы характеризуются повышением рН до слабощелочных значений (рН = 7,5-8,0; рН фон = 5,5-7,0), увеличением содержания легкорастворимых солей в почвенном растворе (ЛС = 0,2-0,4 %, ЛС фон = 0,1 -0,2 %) и внедрением обменного натрия в ППК 0ч1а/ЕКО = 0-6 %, №<'ЕКО фон = 0 %) (таб. 2).

По мере приближения к скважинам интенсивность техногенных нагрузок постепенно возрастает. На поверхностное техногенное загрязнение почв накладываются процессы механического нарушения и интенсивного химического загрязнения верхней части почвенного профиля.

В результате по периферии вокруг скважин формируются хемо-техно-почвы, т.е. «почвы с поверхностными механическими нарушениями, содержащие в верхней части профиля техногенный материал и сохранившие типодиагностические (верхние/срединные) горизонты исходных природных почв» (Герасимова с соав., 2003, Можарова, 2004).

Профиль хемо-техно-почв прискважинных участков, как правило, представлен серией техногенных слоев и горизонтов, залегающих на верхних / переходных горизонтах (АЕ, ЕЬ, ЕВ, АВ, др.) исходных почв (рис. 6).

ХЕМО-ТЕХНО-ПОЧВЫ см

Хемо-техно-чернозем техногенно-засоленный (НПХГ)

Рис. 6 Профили хемо-техно-почв промышленных зон ПХГ

В верхней части профиля хемо-техно-почв прискважинных участков, как правило, фиксируется гумусовый турбированный горизонт, сформированный при проведении рекультивационных работ. Мощность горизонта Т1ЖАУ хемо-техно-почв составляет, преимущественно, 20-30 см. Формируется данный горизонт из перемешанного плодородного почвенного материала, заранее складированного в буртах по периферии вокруг скважин. Как правило, горизонт ТиЯАУ хемо-техно-почв прискважинных участков характеризуется сильной неоднородностью, а так же наличием техногенных артефактов.

Под горизонтом ТиЯАУ в профиле хемо-техно-почв прискважинных участков часто залегает буровой турбированный горизонт (Т1Жс1) и/или буровой техно-седимент (ТБф. В большинстве случаев мощность 'ПЖс! и/или Тйс1 в хемо-техно-почвах составляет 10-20 см. В пределах профиля хемо-техно-почв техногенные слои и горизонты всегда проявляют наиболее негативные свойства, обуславливая неблагоприятные условия для развития растительности при недостаточной мощности рекультивационного горизонта (менее 30 см.).

В нижней части профиля хемо-техно-почв сохраняются «реликтовые» типодиагностические горизонты исходных природных почв (АЕ, ЕЬ, АВ и др.), благодаря которым существует возможность диагностировать почвы, на которые был наложен процесс техногенного почвообразования. В большинстве случаев, эти горизонты сохраняют свои морфологические характеристики, но претерпевают некоторые изменения химических свойств. Последнее, как правило, объясняется миграцией загрязняющих веществ вниз по профилю.

ТУРАУ

ВТ а1к

Хемо-техно-подзолистая почва техногенно-подщелаченная (МСПХГ)

Хемо-техно-почвы характеризуются статистически-значимым изменением консервативных и лабильных почвенных признаков в сравнении с фоном в верхней части почвенного профиля.

В зонах распространения дерново-подзолистых почв и глинисто-иллювиальных черноземов в верхней части профиля хемо-техно-почв зафиксированы следующие изменения консервативных почвенных признаков в сравнении с фоном: увеличение содержания физической глины в 2-3 раза (ФГ = 56,1-76,4 %; ФГ фон = 16,0-47,2 %), ила - в 4-10 раз (Ил = 24,4-41,1 %; Ил фон = 2,3-11,8 %,) и величины удельной поверхности - в 8-12 раз (УП = 131-603 м2/г; УП фон = 16,0-47,2 м2/г)1 (таб. 2).

Одновременно определены следующие изменения лабильных почвенных признаков хемо-техно-почв: повышение рН среды до щелочных значений (рН = 7,5-8,5, рН фон = 5,5-7,0), увеличение содержания легкорастворимых солей (ЛС = 0,4-0,6 %, ЛС фон = 0,1-0,2 %), насыщение ППК обменными основаниями (СНО = 75-95 %, СНО фон = 20-50 %) и появление в составе обменных оснований ионов натрия (Иа/ЕКС) = 8,5-9,5 %, Ыа'ЕКО фон = 0 %)1.

При значимом увеличении техногенных нагрузок подобные трансформации могут затрагивать весь почвенный профиль. В этом случае, имеет место замещение почв на поверхностные почвоподобные образования -хемо-техноземы, т.е. «искусственные почвоподобные тела, состоящие из одного или нескольких насыпных слоев природного или техногенного грунта с поверхностным плодородным слоем» (Герасимова с соав., 2003).

Профиль хемо-техноземов, как правило, представлен серией техногенных слоев и горизонтов, залегающих на почвообразующей породе или срединных горизонтах исходных почв (рис. 7)

ХЕМО-ТЕХНОЗЕМЫ

ВТ а1к

В1 в, вп

Хемо-технозем текстурный (МСПХГ)

Хемо-технозем глинисто-иллювиальный (НПХГ)

Рис. 7 Профили хемо-техноземов промыитенных зон ПХГ

Верхняя часть профиля хемо-техноземов прискважинных участков, при проведении на данной территории рекультивационных работ, представлена системой из гумусового турбированного горизонта (Т1ЖАУ) и буровых турбированных горизонтов (ТШЫ) и/или техно-седиментов (Т8с1).

1 Примечание: Здесь первое значение в скобках соответствует почвам МСПХГ, второе - почвам НПХГ.

тивду

ПЖс!

тэаг

Горизонт TURAY в хемо-техноземах (так же как и в случае хемо-техно-почв) залегает непосредственно с поверхности. Мощность TURAY, как правило, составляет около 30 см (в соответствии с действующими стандартами по рекультивации нарушенных земель). Часто TURAY характеризуется заметной неоднородностью, турбированностью, наличием признаков химического загрязнения, а так же включением техногенных артефактов.

Под горизонтом TURAY в профиле хемо-техноземов залегает толща различных, часто перемешанных, техногенных слоев и горизонтов. Ее мощность может составлять от 30 до 80 см. Как правило, эта часть профиля хемо-техноземов характеризуется максимально неблагоприятными свойствами в пределах профиля (очень высокой плотностью, низкой пористостью, трещиноватостью, слабой оструктуренностью, наличием признаков засоления, солонцеватости и органогенного загрязнения).

Нижняя часть профиля хемо-техноземов, как правило, представлена либо почвообразующей породой, либо остатками срединных горизонтов. В этой связи часто затруднительно достоверно определить исходную природную почву. По сохранившимся срединным горизонтам профиля предложено определять подтип хемо-технозема - текстурный (ВТ), глинисто-иллювиальный (BI), аккумулятивно-карбонатный (ВСА) и др. (Можарова, Гольцова, 2004).

С химической точки зрения хемо-техноземы характеризуются статистически-значимым изменением консервативных и лабильных почвенных признаков в сравнении с фоном в пределах всего профиля (таб. 2).

На территории промышленных зон ПХГ хемо-техноземы прискважинных участков характеризуются следующими изменениями консервативных и лабильных почвенных признаков в сравнении с фоном: увеличением содержания физической глины в 2-4 раза (ФГ = 56,1-90,3 %; ФГ фон = 16,047,2 %), ила - в 6-10 раз (Ил = 24,4-63,3 %; Ил фон = 2,3-11,8 %,), удельной поверхности - в 8-12 раз (УП = 131-674 м2/г; УП фон = 16,0-47,2 м2/г), повышением рН среды до щелочных значений (рН = 7,5-8,5, рН фон = 5,5-7,0), увеличением содержания легкорастворимых солей в почвенном растворе (ЛС = 0,4-0,6 %, Л С фон = 0,1-0,2 %), насыщением ППК обменными основаниями (СНО = 75-95 %, СНО фон = 20-50 %) и появлением в составе обменных катионов натрия (Na/EKO = 6,0-9,5 %, Na/EKO фон = 0 %)

При эксплуатации ПХГ, в ряде случаев, возникает необходимость очистки устьев скважин от кристаллогидратов, в результате которой на поверхности почв формируется периодически-обновляющийся эксплуатационный техно-седимент, обуславливающий формирование новых синлитогенных образований - страто-почв (страто-ППО), от латинского «stratum» - настил. Почвообразование в этом случае протекает одновременно с отложением техногенного материала. При проведении исследований страто-почвы были зафиксированы только на территории МСПХГ.

Характерный профиль страто-хемо-техно-подзолистых почв МСПХГ представлен следующей серией слоев и горизонтов (рис. 8):

- эксплуатационный техно-седимент, сформированный при очистке устьев газовых скважин.

- буровой техногенный горизонт (техно-седимент), сформированный при проведении буровых работ.

- ненарушенные верхние / срединные горизонты исходных почв (ЕЬ, ВТ), часто с признаками химического загрязнения.

Страто-хемо-техно-подзолистые почвы всегда характеризуются сильнощелочной реакцией среды (рН = 8,5-9,0), средней степенью засоления (ЛС = 0,4-0,6 %) и высокой степенью насыщенности ППК основаниями (СНО > 90 %) в верхней части почвенного профиля (таб. 2).

За пределами территории расположения скважин основными источниками негативного воздействия на почвы являются компрессорная станция (КС), а так же склады метанола и горюче-смазочных материалов (ГСМ).

При работе КС происходит преимущественно аэрогенное загрязнение почв. Основными загрязняющими веществами выступают оксиды азота, серы, углерода и 3,4-бенз(а)пирен. На территории МСПХГ аэрогенное загрязнение почв оксидами серы и азота вызывает незначительное подкисление почвенного раствора. Но главную опасность несет канцерогенное загрязнение почв 3,4-бенз(а)пиреном, содержание которого в районе КС достигает 602 мкг/кг, что в 30 раз превышает установленный норматив в 20 мкг/кг (таб. 3).

В непосредственной близости от складов метанола и ГСМ загрязнение почв происходит при аварийных разливах. На МСПХГ зафиксирован высокий уровень локального нефтезагрязнения почв. Содержание нефтепродуктов в непосредственной близости от склада метанола достигает 12364 мг/кг, от склада ГСМ — 16385 мг/кг. Одновременно содержание в почвах МСПХГ метанола характеризуется очень низкими значениями (0,1-0,4 мкг/кг при нормативе в 100 мкг/кг) даже в непосредственной близости от потенциальных источников загрязнения (таб. 3).

Таблица 3. Некоторые свойства почв промышленной зоны МСПХГ (ООО «ВНИИГАЗ», 2004 г.).

Почва СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

рН _ водный Соли, % С орг. % Нефтепрод. мг/кг Метанол, мг/кг Бенз(а)пирен, мкг/кг ПАУ мкг/кг

Территория расположения компрессорной станции

Торфяно-подзолистая 6,6 0,18 1,48 220 0,17 2,1 -602,0 3,83

Территория расположения склада метанола

Дерново-подзолистая 6,8 0,39 0,99 375 - 12364 0,26 1,5-17,0 0,94

Территория расположения склада ГСМ

Дерново-подзолистая 6,5 0,11 1,10 926- 16385 0,25 1,80 6,58

СТРАТО-ХЕМО-ТЕХНО-ПОЧВЫ

см

Рис. 8 Профиль страто-хемо-техно-почв

Таким образом, на территории промышленных зон ПХГ доминируют химически-загрязненные почвы, хемо-техно-почвы и хемо-техноземы. Характерный профиль химически-загрязненных почв представлен серией природных горизонтов с различными техногенными признаками. Почвы характеризуются изменением лабильных почвенных признаков. Хемо-техно-почв - серией техногенных слоев и горизонтов, залегающих на верхних горизонтах исходных почв. Характеризуются изменением консервативных и лабильных почвенных признаков. Хемо-техноземов - серией техногенных слоев и горизонтов, залегающих на почвообразующей породе или срединных горизонтах исходных почв. Характеризуются высокими значениями консервативных и лабильных почвенных признаков.

2.2 Устойчивость и потенциал почв (ППО) промышленных зон ПХГ к самоочищению в разных природных зонах.

Природно-техногенные почвы на газохранилищах разного типа (в пористых структурах или соляных куполах) формируются под действием относительно идентичных техногенных факторов почвообразования. При этом в разных природных зонах они существенно отличаются друг от друга по своей устойчивости к техногенному воздействию и потенциальной способности к самоочищению после прекращения техногенных нагрузок.

Природно-техногенные почвы дерново-подзолистой зоны по сравнению с аналогами в зоне глинисто-иллювиальных черноземов характеризуются существенно меньшей устойчивостью к техногенному подщелачиванию почвенного раствора (А рН МСПХГ = 2-4 ед., Д рН нпхг < 1 ед.) и внедрению обменных катионов в ППК (А СНО МСПХГ < 90 %, Д СНО нпхг < 30 %). Что закономерно объясняется низкой буферностью дерново-подзолистых почв, обусловленной доминированием гранулометрических фракций физического песка и низким содержанием органического углерода.

В тоже время, почвы дерново-подзолистой зоны проявляют значительно больший потенциал к самоочищению после прекращения техногенных нагрузок, чем почвы черноземной зоны. Что связано с высокой емкостью черноземных почв по отношению к доминантным загрязнителям. Так, для глинисто-иллювиальных черноземов промышленной зоны НПХГ выявлена тенденция к аккумуляции легкорастворимых солей и нефтепродуктов в пределах почвенного профиля. В то время как в дерново-подзолистых почвах МСПХГ наблюдается регрессионный характер их распределения (таб. 2).

Таким образом, при обустройстве ПХГ в черноземной зоне почвоохранным мероприятиям необходимо уделять особое внимание. Это обусловливается не только высоким уровнем плодородия черноземов, но и их высокой емкостью по отношению к доминантным загрязнителям при относительно низком потенциале к самоочищению.

2 А - <<дельта» - разница между сравниваемыми показателями для техногенных почв и фоновых аналогов.

3. Структура почвенного покрова промышленных зон ПХГ

При изучении структуры почвенного покрова промышленных зон ПХГ были рассмотрены факторы дифференциации (рельеф и почвообразующие породы природного и техногенного происхождения), состав (компонентный состав почв, площади элементарных почвенных ареалов (ЭПА), классы почвенных комбинаций) и строение почвенного покрова (сложность, контрастность, неоднородность покрова, геометрия почвенных комбинаций).

Состав почвенного покрова, показатели его сложности и неоднородности определены по Фридланду (Фридланд, 1972). Контрастность почв - по модели контрастности (выбранные признаки: нарушенность почвенного профиля, степень засоления и содержание физической глины) (Юодис, 1967).

По характерным особенностям генезиса, состава и строения почвенного покрова выделены три типа природно-техногенных структур почвенного покрова: 1) техногенная, 2) хемогенная, 3) аэро-хемогенная (рис. 10, 11).

3.1. Техногенная элювиально-транзитно-аккумулятивная СПП

Техногенная СПП в пределах промышленных зон ПХГ приурочена к территории расположения скважин. Особенность формирования данной структуры - доминирование техногенных факторов, связанных с бурением, ремонтом и эксплуатацией скважин (появление техногенного микрорельефа, новых почвообразующих пород, изменение возраста почв, характера растительности и др.). В результате действия этих факторов в составе техногенной СПП появляются новые элементарные почвенные ареалы природно-техногенных почв и ППО и их комбинации.

Среди почвенных комбинаций техногенной СПП доминируют сочетания комплексов-мозаик различных природно-техногенных почв и ППО, закономерно сменяющих друг друга по мере удаления от скважин. В непосредственной близости от скважин формируются ареалы страто-хемо-техно-почв (страто-хемо-техноземов), далее - ареалы хемо-техноземов, хемо-техно-почв и химически-загрязненных почв (рис. 9).

Е. П Условные обозначения: Р -"164 ___ф II _

8 —♦-♦ -ч 1. Страто-хемо-техно-подзолистая,

т " "162 20_40_60_80_м 2. Хемо-технозем текстурный,

3. Хемо-техно-подзолистая почва,

4. Химически-загрязненная (техно-генно-подщелаченная) дерново-подзолистая почва.

Прочие обозначения:

П - газовая скважина, ♦ - почвенный разрез.

Рис. 9 Характерное чередование ЭПА по мере удаления от скважин (на примере МСПХГ)

В составе техногенной СПП не зависимо от природной зоны и типа газохранилища доминируют химически-загрязненные почвы (60 - 90 %) и хемо-техно-почвы (10 - 20 %). Размеры ЭПА, при этом, не превышают 0,1 га.

см 3 2 1 3 4

ТиЯАУ ТиЯАУ .-ТЯ"'•■• Т1ШАУ

20 АУа1к

пта Т8<1 Твй тим

40 Е1_ а!к

Еиа1к Т1Ж<1са Е1_ а1к Е1. а1к

80 ВТ а!к тика ВТ а!к ВТ а!к ВТ а!к

Рис. 10 Почвенный покров Московского ПХГ и прилегающих территорий.

сковского газохранилища

ЛЕГЕНДА Фоновая территория I - Дерново-подзолисто-глеевые почвы (20,4%), 2 - Вариации торфянисто-неглубоко-и глубоко-подзолисто-глеевых почв (11,1%), 3 - Сочетания перегнойно-торфяно-глеевых и торфяно-глеевых маломощных почв (6,0%), 4 - Сочетания агродерново-подзолистых гле-еватых и агро-дерново-подзолисто-глеевых почв (2,4%), 5 - Агродер-ново-подзолистые почвы (10,4%), 6 -Сочетания-вариации агродерново-подзолистых типичных и глееватых почв (7,8%), 7 - Сочетания-вариации агродерново-подзолов типичных и глееватых (4,9%), 8-Сочетания-вариации дерново-подзолов типичных и глееватых (2,4%). Техногенная СШ1 9-Комплексы-мозаики страто-хемо-техно-подзо-листых, хемо-техноземов, химичес-ки-загрязненных дерново-подзолистых почв (3,5%),

10 - Комплексы-мозаики страто-хемо-техноземов фунтово-глееватых и хемо-техноземов грунгово-глееватых с химически-загрязненными дерново-подзолистыми грунтово-глееватыми и дерново-подзолистыми фунтово-глееватыми почвами (4,0%), 11 -Мозаики хемо-техноземов грунтово-глеевых и хемо-техно-подзолистых фунтово-глеевых почв (4,0%),

12 - Мозаики хемо-техноземов грунтово-глеевых и хемо-техно-подзолисто-глеевых перегнойных почв (2.4%), 13 - Комплексы-мозаики страто-эмбриоземов и химически-загрязненных эмбриоземов с химически-загрязненными торфяно-подзолисто-глеевыми и химически-загрязненными торфяно-глеевыми почвами (1,5%), 14 - Вариации дерново-подзолисто-глеевых и химически-загрязненных дерново-подзолисто-глеевых почв (0,4%). Аэро-хемогенная С1111 15 - Вариации химически-зафязненных бенз(а)пиреном дерново-подзолистых глееватых и дерново-подзолисто-глеевых почв (0,4%), 17 - Сочетания химически-загрязненных бенз(а)пиреном торфяно-подзолисто-глеевых типичных и перегнойных (1,5%), 19 - Химически-загрязненные бенз(а)пиреном торфяно-глеевые маломощные почвы (1,0%). Хемогенная СПП 16 - Вариации хемо-торфяно-подзолисто-глеевых типичных и перегнойных (2,5%), 18 - Вариации хемо-перегнойно-торфяно-глеевых и хемо-торфяно-глеевых почв (1,6%), 20 - Хемо-торфяно-глеевые почвы (0,4%). Прочие обозначения ЬьХы - здания и сооружения (Б = 0,59 км - водные объекты (5,0%), О - скважина; О - почвен. разрез.

Строение техногенной СПП, как правило, характеризуется чрезвычайно высокими показателями сложности (до 500 ед/100 га), контрастности (до 40 %) и неоднородности (до 20 тыс. %). При близком расположении скважин почвенные ареалы могут накладываться друг на друга, существенно усложняя структуру почвенного покрова (таб. 4).

В геометрическом строении техногенной СПП преобладают замкнутые округлопятнистые контуры, вложенные в ареал доминантных химически-загрязненных почв и осложненные веерообразными контурами страто-почв.

При переходе от элювиальной к транзитной и далее к аккумулятивной структурам в пределах техногенной СПП наблюдается постепенное увеличение сложности, контрастности и неоднородности почвенного покрова. В большинстве случаев, это объясняется увеличением природной неоднородности почвенного покрова и некоторой дифференциацией техногенных факторов.

3.2. Хемогенная аккумулятивная СПП

Хемогенная СПП формируется при наложении химического загрязнения на процессы природного почвообразования. Как правило, хемогенная СПП приурочена к наиболее пониженным (аккумулятивным) элементам ландшафта.

В составе хемогенной СПП доминируют сочетания-вариации хемо-почв. В сумме ЭПА различных хемо-почв составляют до 100 % от площади СПП.

Зона дерново-подзолистых почв (МСПХГ) Зона глинисто-иллювиал. черноземов (НПХГ)

Доминирующие почвенные комбинации S, % Кс, 100 га Кк, % ИН, % Доминирующие почвенные комбинации S, % Кс, 100 га Кк, % ИН, %

1. ТЕХНОГЕННАЯ СПП

Сочетания комплексов-мозаик - страто-хемо-техно-почв - хемо-техноземов \ - хемо-техно-почв ■ хим. загрязненных почв '. 4,21 13,16 22,63 60,001 509 41 >1000 Сочетания комплексов-мозаик - хемо-техноземов2, - хемо-техно-почв2, - хим. загрязненных почв 2. 1,15 7,12 91,73 74 3,6 266

2. ХЕМОГЕННАЯ СПП

Сочетания-вариации -хемо-подеолисто-глеевых, -хемо-торфяно-глеевых 56,00 44,00 8 2 16 Сочетания-вариации -хемо-почв слоистых, -хемо-почв аллювиальных 11,06 88,94 18 0,6 11

3. АЭРО-ХЕМОГЕННАЯ СПП

Сочетания-вариации -дерново-подзолистых ХЗБ, -торфяно-подзолистых ХЗБ, -торфяно-глеевых ХЗБ 30,00 36,67 33,33 17 9 156 На НПХГ отсутствуют - - - -

Примечания: Кс - коэффициент сложности (Фридлавд, 1972), Кк - коэффициент контрастности (Юодис, 1967), ИН - индекс неоднородности (Фридланд, 1972), ХЗБ - почвы, химически-загрязненные бенз(а)пиреном, 1 - почвы разной степени оглеенности, 2 - почвы разной степени смытости (намытости).

Более дробная характеристика состава почв возможна при разделении почвенных контуров по интенсивности и характеру химического загрязнения.

Хемогенная СПП, в большинстве случаев, характеризуется невысокой сложностью (до 20 ед / 100 га), контрастностью (до 2 %) и неоднородностью (до 16 %) почвенного покрова (таб. 4).

В геометрии почвенного покрова хемогенной СПП преобладают открытые линейные и конусообразные контуры.

3.3. Аэро-хемогенная транзитно-аккумулятивная СПП

Аэро-хемогенная СПП на территории промышленных зон ПХГ формируется под действием выбросов компрессорной станции. В генезисе данной структуры доминирующая роль принадлежит природным факторам почвообразования, на которые накладывается аэрогенное загрязнение почв, в том числе канцерогенными веществами, такими как 3,4-бенз(а)пирен.

Характерной особенностью аэро-хемогенной СПП является доминирование в составе почвенного покрова сочетаний-вариаций химически-загрязненных бенз(а)пиреном природных почв (таб. 4).

Аэро-хемогенная СПП, как правило, характеризуется относительно невысокими показателями сложности (до 20 ед / 100 га), контрастности (до 10 %) и неоднородности (до 150 %) почвенного покрова. Это объясняется тем, что строение почвенного покрова наследуется от предшествующей природной структуры, в то время как техногенная составляющая явно не выражена.

В геометрическом строении почвенного покрова аэро-хемогенной СПП так же преобладают контуры, унаследованные от природных СПП (на МСПХГ это линейно-древовидные слабоэрозионные контуры).

Рис. 11 Почвенный покров горного отвода строящегося Новомосковского ПХГ

Новомосковского газохранилища

ЛЕГЕНДА

Техногенная СПП 1 - Комплексы-мозаики хемо-техноземов и хемо-техно-черноземов с черноземами глинисто-иллювиальными слабо и средне-смы тыми (19,4%), 2 - Комплексы-мозаики хемо-техноземов и хемо-техно-черно-земов с химнчески-загрязненными черноземами и ненарушенными черноземами глинисто-иллювиальными намытыми (16,8%), 3 - Химически-загряз-ненные черноземы гидрометаморфизо-ванные (7,1%).

Техногенная депрессия: 6

Комплексы-моэаихи хемо-техноземов, хемо-техно-черноземов и черноземов миграционно-мицелярных глубоко-вскипающих (14,1%), 7 - Комплексы-мозаики хемо-техноземов, хемо-техно-чернозсмов и черноземов миграцион-но-мицелярных неглубоко-вскипаю-щих (6,3%), 8 - Комплексы-мозаики хе-мо-техноземов, хемо-техно-черноземов и черноземов миграционно-мицеляр-ных поверхностно-вскипающих (13%). Хемогенная СПП

4 - Сочетания-вариации химически-загрязненных аллювиальных темногумусовых почв с химически-зафязненными слоистыми темно-гумусовыми почвами (9,4%), 5 - Сочетания-вариации химически-загрязненных слоистых почв с химияески-загрязненными темногуму-совыми почвами (12,6%). Прочие обозначения водные объекты (1,2%), # - скважина, + - почвенный разрез._

Таким образом, на территории промышленных зон ПХГ под совокупным воздействием природных и техногенных факторов формируются новые природно-техногенные типы структур почвенного покрова: 1) техногенная элювиально-транзитно-аккумулятивная высококонтрастная, неоднородная СПП сочетаний комплексов-мозаик страто-хемо-техно-почв (< 4,2 %), хемо-техноземов (1,2 - 13,2 %), хемо-техно-почв (7,1 - 22,6 %) и химически-загрязненных почв (60,0 - 91,7 %); 2) хемогенная аккумулятивная низкоконтрастная, однородная СПП сочетаний-вариаций хемо-почв (100 %); 3) аэро-хемогенная транзитно-аккумулятивная низкоконтрастная, однородная СПП сочетаний-вариаций загрязненных бенз(а)пиреном природных почв (100 %).

4. Оценка техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ. Подходы к рекультивации техногенных почв.

Оценка характера и интенсивности техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ проведена по типам природно-техногенных СПП. На основе проведенной оценки техногенной трансформации почв предложены дифференцированные подходы к их рекультивации.

В соответствии с существующими методиками в качестве индикаторных показателей техногенной трансформации почв были выбраны снижение (в сравнении с фоном) мощности органогенного горизонта, уменьшение содержания органического углерода, увеличение плотности почв, наличие и мощность абиотического наноса, увеличение содержания легкорастворимых солей, обменного натрия, загрязнение нефтепродуктами и бенз(а)пиреном. Интегральная оценка степени техногенной трансформации почв была рассчитана как среднее математическое по всем индикаторным показателям.

Почвы техногенных СПП на территории промышленных зон ПХГ характеризуются наибольшей степенью техногенной трансформации (средний и высокий уровень). При этом основной вклад в интегральную оценку степени техногенной трансформации вносят мощность абиотического наноса (4 степень), снижение мощности гумусового горизонта (2-3 степень) и увеличение содержания легкорастворимых солей (2-3 степень) (рис. 12). Рекультивация почв должна включать локальное нанесение плодородного слоя почвы с применением, по необходимости, мелиорационных мероприятий.

Картограммы техногенной трансформации почв

Московское ПХГ Новомосковское ПХГ

/ ^ \ ¡г" V |в ш| 4 ь / 347 1400 I У 1А 13000 х 1л\ ХИЯУ^М У 458 \ <&=* \ / \ ( \

ч \ 66У „ \ 200 400 /1х 4350с / ) 1л \м 200 400

Индикаторные показатели тех! югеиной трансформации почв

Исследуемая территория Московское ПХГ Новомосковское ПХГ

~ СПП Показатели ~ I II ш I II

* ** * А* * л* * ** * **

Мощность абиотического наноса (см) >20 4 <1 0 < 1 0 >20 4 <1 0

Мощность горизонта А (уменьшение мощности) 0,3 А 2 <0,1 А 0 <0,1 А 0 0,6 А 3 <0,1 А 0

Уменьшение гумуса в А (уменьшение на % от фона)

11-20 1 < 10 0 <10 0 11-20 1 < 10 0

Плотность почвы (кратность увеличения) 1,1-1,2 1 < 1,1 0 <1,1 0 1,2-1,3 2 <1,1 0

Содержание легкорастворим, солей (увеличение на %) 0,2-0,4 2 >0,8 4 <0,1 0 0,4-0,8 3 >0,8 4

Содержание обменного натрия (увеличение на %) 5-10 1 <5 0 <5 0 5-10 1 5-10 1

Содержание нефтепродуктов (мг/кг) <1000 1 >1000 2 <300 0 2000 2 < 1000 1

Загрязнение бенз(а)пиреном (доля от ПДК) < 1 0 <4 0 >5 4 <1 0 <1 0

Степень техногенной трансформации почв средняя низкая низкая высокая низкая

Условные обозначения: Природно-техногенные СПП: □ -1 - техногенная; В - II -хемогенная; □ - III аэоо-хемогенная; Показатели СПП (диаграммы): О - К сложности. О - К контоастности. Я К неолногодности. * - средние значения показателей трансформации почв, ** - степень трансформации почв.

Рис. 12. Картограммы техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ.

Почвы хемогенных СПП на территории промышленных зон ПХГ характеризуются низкой степенью техногенной трансформации. Основной вклад вносит загрязнение почв легкорастворимыми солями (4 степень) и нефтепродуктами (1-2 степень) (рис. 12). В связи с чем, на данной территории целесообразно применение специальных методов очистки почв от доминантных загрязнителей (соли - мелиорация, нефтепродукты - биоремедиация).

Почвы аэро-хемогенной СПП так же характеризуются низкой степенью техногенной трансформации. Основной вклад в интегральную оценку вносит их канцерогенное загрязнение (4 степень), показателем которого является кратность превышения ПДК по бенз(а)пирену. По остальным индикаторным показателям данные почвы относятся к категории ненарушенных (рис. 12). В этой связи, необходимость проведения рекультивационных мероприятий на данной территории отсутствует. Однако необходимо вводить ограничения по сельскохозяйственному использованию земель, для предотвращения попадания бенз(а)пирена в пищевую цепочку.

Таким образом, характер и интенсивность техногенной трансформации почв на территории промышленных зон ПХГ существенно варьирует по типам природно-техногенных СПП в зависимости от доминирующих факторов почвообразования. Мероприятия по рекультивации почв целесообразно разрабатывать на основе оценки характера и интенсивности их техногенной трансформации в пределах разных типов структур почвенного покрова.

Выводы:

1. Техногенная трансформация почв промышленных зон ПХГ происходит под действием техногенных факторов и затрагивает разные уровни структурной организации почв. На горизонтном уровне появляются новые техногенные слои и горизонты. На уровне почвенных индивидуумов система взаимодействующих слоев и горизонтов формирует природно-техногенные почвенные профили. На уровне почвенного покрова при организации и взаимодействии природно-техногенных почв и ППО формируется новая структура почвенного покрова.

2. На горизонтном уровне определены буровые техногенные слои (Т8с1) и горизонты (Т1Ж<1) - образования, искусственно встраиваемые в почвенный профиль и содержащие переотложенный природный и техногенный материал (> 50 % в слоях, < 50 % в горизонтах). Эксплуатационные слои (Т8 ) - пласты загрязненной вскрышной породы, формирующиеся на поверхности почв при очистке скважин от кристаллогидратов. Турбированные горизонты (Т1Ж) -механически-нарушенные природные горизонты, утратившие свое естественное залегание. Природные горизонты с различными техногенными признаками.

3. На уровне почвенных индивидуумов на территории ПХГ доминируют:

- (страто)-хемо-техноземы - почвоподобные поверхностные образования, профиль которых представлен серией техногенных слоев и горизонтов, залегающих на почвообразующей породе или срединных горизонтах исходных почв (ТШАУ-Т&1-ТШс1-С; ТБ -Т8ё-ТШ(1-ВТ-С). Характеризуются высокими значениями консервативных и лабильных почвенных признаков.

- (страто)-хемо-техно-почвы - почвы, профиль которых представлен серией техногенных слоев и горизонтов, залегающих на верхних горизонтах исходных почв (ТШАУ-ТЗа-ЕЦ-ВТ-С; ТБ -Т8<1-ЕЬа1к-ВТа1к-р. Характеризуются изменением консервативных и лабильных почвенных признаков в сравнении с фоном.

- химически-загрязненные - почвы, профиль которых представлен серией природных горизонтов с различными техногенными признаками (АУл-ЕЬа-ВТ). Характеризуются изменением лабильных признаков в сравнении с фоном.

4. На уровне почвенного покрова формируются новые типы СПП:

- техногенная высококонтрастная, неоднородная СПП сочетаний комплексов-мозаик страто-хемо-техно-почв (< 4 %), хемо-техноземов (1-13%), хемо-техно-почв (7-23 %) и химически-загрязненных почв (60-92 %);

- хемогенная низкоконтрастная, однородная СПП сочетаний-вариаций различных хемо-почв (100 %);

- аэро-хемогенная низкоконтрастная, однородная СПП сочетаний-вариаций загрязненных бенз(а)пиреном природных почв (100%).

5. Рекультивацию почв промышленных зон ПХГ необходимо планировать с учетом характера и интенсивности техногенной трансформации почв по типам СПП. Почвы техногенной СПП характеризуются средней / высокой степенью трансформации, обусловленной внедрением абиогенных субстратов и снижением мощности органогенного горизонта. Рекультивация должна включать нанесение плодородного почвенного слоя. Почвы хемогенной СПП -слабой степенью трансформации вследствие засоления и нефтезагрязнения. Необходимо применение методов очистки. Почвы аэрогенной СПП - слабой степенью трансформации, обусловленной загрязнением почв бенз(а)пиреном. Рекультивация не требуется, но необходимо ограничение использования почв.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Экологические аспекты загрязнения торфяников нефтяными и газовыми материалами (в соав. с Поздняковым А.И., Поздняковой А.А., Бородкиным В.А.) // Сборник материалов научной сессии «Проблемы техногенного воздействия на агропромышленный комплекс и реабилитации загрязненных территорий». М.: РАСХН. 2003. с. 253-265.

2. Применение экспресс-методов в целях диагностики и детального картографирования техногенно-нарушенных и загрязненных почв (в соав. с Можаровой Н.В., Поздняковым JI.A.) // Сб. тез. межд. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». Москва. 2004. с. 364-365.

3. Формирование техногенных структур почвенного покрова при подземном хранении природного газа (в соав. с Кирюшиным Е.П.) // Сб. тез. докл. всерос. конф. «VII Докучаевские молодежные • чтения». Санкт-Петербург. 2004. с. 30.

4. Экологические функции почвенного покрова при решении вопросов рационального природопользования в газовой отрасли (в соав. с Можаровой Н.В.) // Сб. мат-лов межд. Форума «Инновационные технологии XXI века для рационального природопользования, экологии и устойчивого развития». М.: Ноосфера. 2004. с. 158-162.

5. Anthropogenic soils of gas-fields (в соав. с Mozharova N.) // Summaries of Oral and Poster Presentations of the International Conference «Soil Anthropization VIII». Slovakia. 2004. p. 17.

6. Anthropogenic soils of gas-fields (genesis, diagnostics, classification, cartography) (в соав. с Mozharova N.) // Proceedings of the International Conference «Soil Anthropization VIII». Slovakia. 2004. p. 38-46.

7. Особенности углеводородного загрязнения почвенного покрова промышленных зон при подземном хранении природного газа // Сб. тез. меж. конф. «Ломоносов-2005». 2005. с. 11.

8. Underground gas storage in the context of sustainable development of European continent // Proceedings of the International Congress «Environmental and energy principles of the sustainable development of the European continent». Bulgaria. 2006. p. 112-114.

9. Анализ пространственно-временной динамики загрязнения почвенного покрова на объектах газовой отрасли (в соав. с Можаровой Н.В.) // Газовая промышленность. 2006. № 8. с. 90-91.

10. Некоторые особенности техногенных слоев и горизонтов почв промышленных зон подземных газохранилищ (в соав. с Можаровой Н.В.) // Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2008. № 3. с. 3-9.

Подписано в печать 03.03.2009 г. Формат 60x88 1/16. Объем 1.5 п.л. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гольцова, Татьяна Валерьевна

Введение

Глава I Современное состояние проблемы. Литературный обзор

1. Общая характеристика подземных хранилищ природного газа (ПХГ)

2. Техногенная трансформация почв на территории ПХГ

2.1 Трансформация почв при бурении скважин \ \

2.2 Загрязнение почв при эксплуатации скважин

2.3 Нарушение почв при прокладке трубопроводов

2.4 Аэрогенное загрязнение почв при работе компрессорных станций у]

3. Вещества, загрязняющие почвенный покров, на территории ПХГ

3.1 Битуминозные вещества

3.2 Легкорастворимые соли

3.3 Полициклические ароматические углеводороды 25 3.4. Метанол

4. Оценка степени трансформации почв на территории ПХГ

5. Рекультивация почв промышленных зон ПХГ ^

6. Обзор классификаций техногенных почв ^

Глава II Объекты и методы исследования

1. Объекты исследований

1.1 Характеристика Московского газохранилища (МСПХГ)

1.2. Характеристика Новомосковского газохранилища (НПХГ)

2. Методы исследований

2.1 Полевые методы исследований

2.2 Лабораторные методы исследований 5 ]

Глава III Природные факторы почвообразования и почвенный покров

1. Природные факторы почвообразования на территории МСПХГ

1.1 Климатические условия

1.2 Геологическое строение

1.3 Геоморфология ^

1.4 Почвообразующие породы ^^

1.5 Растительность

2. Природные почвы фоновых территорий МСПХГ

3 3. Природные факторы почвообразования на территории НПХГ

3.1 Климатические условия

3.2 Геологическое строение

3.3 Геоморфология

3.4 Почвообразующие породы

3.5 Растительность

4. Природные почвы фоновых территорий НПХГ

Глава IV Результаты и обсуждение. Почвы промышленных зон ПХГ.

1. Слои и горизонты почв промышленных зон газохранилищ

1.1 Техногенные седименты (техно-седименты)

1.2 Техногенно-преобразованные горизонты почв

1.3 Техногенно-измененные горизонты почв

1.4 Слабо техногенно-измененные горизонты почв

2. Почвы и почвоподобные поверхностные образования (111Ю) промышленных зон газохранилищ

2.1. Принципы диагностики и номенклатуры природно-техногенных почв и почвоподобных поверхностных образований

2.2 Центральные образы почв, доминирующих на территории ПХГ. Характерные почвенные профили, химические свойства.

2.3. Устойчивость и потенциал почв (ШЮ) промышленных зон 11X1' к самоочищению в разных природных зонах.

3. Структура почвенного покрова промышленных зон газохранилищ

3.1. Техногенная элювиально-транзитно-аккумулятивная С

3.2. Хемогенная аккумулятивная С

3.3. Аэро-хемогенная транзитно-аккумулятивная СПП

4. Оценка техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ. Подходы к рекультивации почв.

Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ"

Цель работы: выявить характерные особенности техногенной трансформации почв промышленных зон ПХГ.

Задачи исследования:

1. Выявить уровни техногенной трансформации почв на территории ПХГ;

3. Выявить почвы, доминирующие на территории ПХГ. Определить их почвенные профили и основные консервативные и лабильные признаки;

Научная новизна. Научная новизна работы определена объектом исследования и полученными результатами. Впервые систематизированы характерные слои и горизонты почв промышленных зон ПХГ, проведен их субстанционно-генетический анализ, разработаны принципы диагностики. Уточнены характерные природно-техногенные профили почв, основные процессы, свойства и закономерности. Выявлены природно-техногенные типы структур почвенного покрова, особенности их состава и строения. Проведена оценка характера и интенсивности техногенной трансформации почв, на основе которой предложены дифференцированные подходы к их рекультивации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 6 статей (2 статьи опубликованы в изданиях, рекомендуемых ВАК).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 130 отечественных и 35 зарубежных работ, и приложений. Содержательная часть диссертации изложена на 110 страницах, иллюстрирована 30 рисунками, 10 таблицами.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гольцова, Татьяна Валерьевна, Москва

1. Абакумов Е.В., Гагарина Е.И. Формирование почв в посттехногенных ландшафтах - Санкт-Петербург, 2006. - 208 с.

2. Акопова Г.С., Сидорова Е.В. Система экологического контроля состояния почв территории подземного газохранилища на примере Северо-Ставропольского ПХГ — М.: ИРЦ Газпром, 1996. 32 с.

3. Акопова Г.С., Сидорова Е.В., Кречетов П.П., Романникова В.А. Система экологического контроля состояния почв на территории ПХГ — М.: ИРЦ Газпром, 1997.- 18 с.

4. Андроханов В.А., Овсянникова C.B., Курачев В.М. Техноземы: свойства, режимы, функционирование — Новосибирск: Наука, 2000. — 200 с.

5. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв М.: МГУ, 1961.-283 с.

6. Булатов А.И. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа -М.: Недра, 1992.-364 с.

7. Булатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности — М.: Недра, 1997. 314 с.

8. Булгаков Д. С. Агроэкологическая оценка пахотных почв М.: Из-во Почвенного института, 2002. — 252 с.

9. Бухгалтер Э.Б. Метанол и его использование в газовой промышленности -М.: Недра, 1986. -80 с.

10. Бухгалтер Э.Б., Будников Б. О., Бухгалтер Л.Б. Оценка воздействия ПХГ на окружающую природную среду // Экология в газовой промышленности. — 2001. № 2. — С. 42-45.

11. Бухгалтер Э.Б., Дедиков Е.В., Бухгалтер Л.Б., Хабаров A.B., Будников Б.О. Экология подземного хранения газа — М.: Наука/Интерпериодика, 2002. 431 с.

12. Васенев И.И. Почвенные сукцессии М.: Изд-во ЛКИ, 2008. - 400 с.

13. Вайншток С.М., Молчанов А.Г., Некрасов В.И., Чернобровкин В.И. Подземный ремонт и бурение скважин с применением гибких труб М.: Издательство Академии горных наук, 1999. — 26 с.

14. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов М.: Наука, 1961. - 270 с.

15. Ъ.Вакуленко М.В., Жариков С.Н., Ильичев Б.А. Деградация почвенного покрова на объектах подземного хранения нефтепродуктов в пластах каменной соли // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. Москва, 1998. — С. 22-26.

16. Вакуленко М.В., Ильичев Б.А., Жариков С.Н. Техногенный галопедогенез гумидных областей: эволюция почвы и реабилитация ландшафта // Тез. докл. 3-го Докучаевского съезда почвоведов. Суздаль, 2000. - С. 142.

17. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем -Екатеринбург: Наука, 1994. 280 с.18 .Воробьева Л.А. Теория и практика химического анализа почв М.: ГЕОС, 2006.-510 с.

18. Габбасова ИМ., Сулейманов P.P. Трансформация серых лесных почв при техногенном засолении и осолонцевании и в процессе их рекультивации в нефтедобывающих районах Южного Приуралья // Почвоведение. 2007. № 9. - С. 1120-1128.

19. Глазовская М.А. Пиковский Ю.И. Скорость самоочищения почв от нефти в различных природных зонах // Природа. 1980. № 5. - С. 118-119.

20. Горбунов H.H. Поглотительная способность почв и ее природа — М.: Сельхозгиз, 1948. — 216 с.

21. Деградация и охрана почв / под общей редакцией Акад. РАН Г.В. Добровольского. М.: МГУ, 2002. 654 с.

22. Жариков С.Н. Способность почв к самоочищению от жидких полютантов в различных природных зонах // Мат-лы междунар. конф. «Ресурсовоспроизведение, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». М.: РУДН, 2003. - С. 362-363.

23. Журавлев А.Е. Особенности техногенной трансформации почв при строительстве и эксплуатации подземных хранилищ газа: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 2003. — 25 с.

24. Журавлев А.Е., Владыченский A.C., Можарова Н.В. Особенности углеводородного загрязнения почв подземных хранилищ газа // ВМУ, Сер. 17. Почвоведение. 1999. № 2. - С. 17-20.

25. Карманов И.И. Булгаков Д.С. Деградация почв: предложения по совершенствованию терминов и определений // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. М., 1998. -С. 5-6.

26. Кауричев НС. Почвоведение М.: Колос, 1982. - 410 с.

27. Ковда В. А. Основы учения о почвах М.: Наука, 1973. - 1,2 т.

28. Коган Ю.Л. Динамика разрушения бенз(а)пирена в почвах разных видов // Гигиена и санитария. 1974. № 7. - С. 110-113.

29. Курачев В.М. Экология и рекультивация почв техногенных ландшафтов -Новосибирск: Наука, 1992. -212 с.

30. Лыков О.П., Голубева И.А., Мещеряков C.B. Охрана окружающей среды в процессе приготовления и использования буровых растворов — М.: Ноосфера, 2000. 82 с.

31. Марченко С.А. Индикация загрязнения почвы стойкими органическими загрязнителями по функциональной реакции микробного сообщества: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 2003. — 20 с.

32. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель // Утв. Упр. охраны почв и земельных ресурсов Минприроды России и Упр. мониторинга земель и охраны почв Роскомзема — М., 1994. — 13 с.

33. Можарова Н.В., Беляева Н.И. Роль почвенного покрова в эмиссии метана на газоносных территориях // ВМУ. Сер. 17. Почвоведение. — 2005. №4.-С. 12-21.

34. Можарова Н.В., Владыченский А.С. Механическое нарушение почв при добыче, хранении и транспортировке природного газа // Деградация и охрана почв. М.: МГУ, 2002. - С. 160-168,

35. Можарова Н.В., Кулагина Е.Г. Трансформации почвенного покрова подземных газохранилищ // ВМУ. Сер.17. Почвоведение. 2000. № 1. -С. 10-18.

36. Моторыкина В.В., Соколова Д.С., Завгородняя Ю.А., Демин В.В., Трофимов С.Я. Влияние органического вещества на сорбцию ароматических углеводородов торфом и черноземом // ВМУ. Сер. 17. Почвоведение. 2008. № 1 - С. 14-18.

37. Орлов Д.С., Амосова Я.М. Методы контроля почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами // Почвенно-экологический мониторинг. — Москва, 1994.-С. 3-10.

38. Пиковский Ю.И Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде М.: МГУ, 1993. — 208 с.

39. Пиковск1ш Ю.И. Трансформации техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. - С. 7-22.

40. Рееич Б.А., Волох A.A., Киселева Е.С., Челишева Р.В. Эколого-геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей среды московского региона М.: Наука, 1986. - 53 с.1%.Ремизов Н.П. Химия и генезис почв — М.: Наука, 1989. — 272 с.

41. Рогозина Е.А. Рекультивация нефтезагрязненных почв с использованием биопрепаратов // Технадзор. Нефтегазовый комплекс. 2008. № 8. — С. 25-26.

42. Роде A.A. Генезис почв и современные процессы почвообразования -М.: Наука, 1984.-256 с.

43. Сидорова Е.В., Акопова Г.С., Немкова Н.С., Можарова Н.В. Охрана почв на объектах газовой промышленности — М.: ИРЦ Газпром, 1994. 50 с. Смирнов В.И. Строительство подземных газохранилищ в соляных куполах - М.: Недра, 2000 - 235 с.

44. Снакин В.В., Кречетов П.П., Кузовникова Т.А. с соав. Система оценки степени деградации почв — Пущино: ВНИИприрода, 1992. 20 с.

45. Соловьева З.Е., Трофимов С.Я. Особенности трансформации почвенно-растительного покрова при загрязнении нефтью и минерализованными водами в Среднем Приобье // ВМУ. Сер. 17. Почвоведение. 2008. № 1. -С. 3-8.

46. Солнцева Н.П. Общие закономерности трансформации почв в районах добычи нефти (формы проявления, основные процессы, модели) //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988.-С. 23-42.

47. Теплое М.К., Ильичев Б.А., Жариков С.Н. Деградационные воздействия на окружающую среду ПХ в каменной соли // Газовая промышленность. -2002. №2.-С. 77-79.

48. Терентъев В.И., Суханов П.А. Классификация деградированных почв и непочвенных поверхностных образований // Доклады Всероссийской конференции «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения». Москва. 1998. - С. 51-53.

49. ТЭС по созданию ПХГ на базе подземных камер рассолопромысла ПАК «Азот» — Отчет ООО «Подземгазпром», 2004. 340 с.

50. Фетисов И.М. Технологии рекультивации пахотных почв каштанового типа на Карачаганакском газоконденсатном месторождении Казахстана // Экология и охрана окружающей среды в газовой промышленности. — Екатеринбург, 1996.-С. 160-161.

51. Флоровская В.Н. Ореолы рассеяния газо-нефтяных залежей // Геология нефти. Справочник. М.: 1960. - С. 508-516.

52. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова М.: Мысль, 1972. — 375 с.

53. Хитрое A.B. Деградация почв и почвенного покрова: понятия и подходы к получению оценок // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения М.: РАСХН, 1998 - Т. 1.

54. Цытрон Г.С., Смеян Н.И. К вопросу о классификации антропогенно-техногенных почв Белоруссии // Доклады РУП «Институт почвоведения и агрохимии HAH Белорусии». Минск. 2004. - С. 70-76.

55. Шабад JI.M. О циркуляции канцерогенов в окружающей среде М.: Наука, 1973.-368 с.

56. Шарихина Л.В., Акопова Г. С., Власенко Н.Л., Хесина А.Я. Уровни канцерогенного бенз(а)пирена в районах размещения предприятий отрасли // Экология в газовой промышленности. Москва, 2001. - С. 6-9.

57. Шеин Е.В., Карпачевский Л. О. Теория и методы физики почв М.: МГУ, 2006.-630 с.

58. Шеметов В.Ю. Требования к экологической чистоте технологии бурения скважин // Экология в газовой промышленности. Москва, 2000.-С. 30-36.

59. Шилина А.И., Ванеева Л.В., Журавлева А.В. Время жизни бенз(а)пирена в почве при внесении его с частицами почвенной пыли // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. — Обнинск, 1978.-С. 100-105.

60. Adriano D., Chlopecka A., Kaplan D. Role of soil chemistry in soil remediation and ecosystem conservation 11 Soil chemistry. & Ecosystem health. 2000. - P. 261-386.

61. Australian Soil Classification for Anthroposols // Extracted from Key to Soil Orders.-2007.- 126 p.

62. Baker D. M. The effects of oil pollution and manning on salt march ecology // Annual report Field. 1969. - P. 32-49.

63. BinetJ., Portal J., Ley\>al C. Fate of polycyclic aromatic hydrocarbons in the rhizosphere and mycorhizosphere of ryegrass // Plant and Soil. 2000. Vol. 227.-P. 203-212.

64. Canter I. Environmental impact assessment New York. 1996. - 123 p.

65. Cary J., McBride J., Simmons C.S. Observations of water and oil infiltration into soil: some simulation challenges // Water resources research. 1999. Vol. 25. - P. 73-80.

66. Chinese Soil Taxonomic Classification // Institute of Soil Science. Academia Sinica.- 1994.- 156 p.

67. Gheyi H., Azevedo N., Batista M. Effect of different treatments on recklamation of saline sodic soils // Problems propities utilization. Dedicated to the 75 anniversary of investigation on salt affected soils in Yugoslavia. — 1988.-P. 301-308.

68. Global Assessment of Degradation North Africa and Middle East / FAO. Rome. 1979.

69. Hoeks J Changes in composition of soil air near leaks in natural gas mains // Soil science.-2001. Vol. 113.№ l.-P. 15-22.

70. Keys to Soil Taxonomy (Tenth Edition) United States Department of Agriculture. 2006. - 363 p.

71. Knox E. Soil individuals and soil classification — Soil Sci. Soc. Amer. Proc.- 1965. Vol. 29.-P. 114-120.

72. Kohl S., Rice J. Contribution of lipids to the nonlipids near sorption of polycyclic aromatic hydrocarbons to soil organic matter // Ibid. — 1999. Vol. 19.-P. 20-27.

73. Laflamme R.E., Hites R.A. The global distribution of polycyclic aromatic in recent sediments // Geochim. et. Cosmochim. 1978. Vol. 42. № 3. - P. 3-10.131 .Lai R., Stewart B. Soil Degradation Verlag. 1990. - 345 p.

74. McGill W.R., Rowell M.J. Determination of oil component from oil contaminated soil // The science of the Total Environment. 1980. Vol. 14.

75. Mikhailov N. Gas pipeline projects needed to boost Russian exports // Oil & Gas Journal. 2002. № 4. - P. 33-36.

76. Nestroy O. Position, Arragement and Defenition of «Colluvien and Anthrosols» in the Austrian Soil Classification // Proceedings of the International Conference «Soil Anthropization VI» Bratislava. 2001. P. 5-9

77. Soil Taxonomy. Second Edition. Soil Survey Staff / Natural Resources Conservation Service / U.S.D. of Agriculture. Washington. 1999. — 212 p.lAl.Tek M. Natural Gas Underground Storage: Inventory and Deliverability -Penn-Well Publishing Co. 1996. 75 p.

78. Ulrich B. Soil acidity and its relations to acid deposition // Effects of Accumulation of Air Pollutants in Forest Ecosystems. Netherlands. 1983. -P. 127-146.

79. United Kingdom soil classification system Great Britain. 2007. - 160 p.

80. Williams M. Soil salinity in the West Central Gezira Republic of the Sudan // Soil Science. 1969. Vol.105, № 6. - P. 30-35.

81. World reference base for soil resources 2006 (First update). — World Resources Reports № 103. FAO. Rome. 2007. 230 p.Нормативно-методические документы, использованные в работе

82. ВСН 014-89. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Охрана окружающей среды. М.: ВНИИСТ, 1989.

83. ВСН 179-85 Инструкция по рекультивации земель при строительстве трубопроводов.

84. ГОСТ 16350-80. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей.

85. ГОСТ 17.4.2.01-81. Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния.

86. ГОСТ 17.5.1.01-83 (2002) Рекультивация земель. Термины и определения.

87. ГОСТ 17.5.1.02-85 Классификация нарушенных земель для рекультивации.

88. ГОСТ 17.5.1.06-84 (2002) Охрана природы. Земли. Классификация малопродуктивных угодий для землевания.

89. ГОСТ 17.5.1.03-86 (2002) Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель.

90. ГОСТ 17.5.3.04-83 (1986). Охрана природы. Почвы. Общие требования к рекультивации земель.

91. ГОСТ 17.5.3.05-84 (2002) Рекультивация земель. Общие требования к землеванию.

92. ГОСТ 17.5.3.06-85 (2002) Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при проведении земляных работ.

93. ГОСТ 17.4.3.02-85 (2003) Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ.

94. Обобщенный перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно-безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов, М.: Минрыбхоз СССР, 1990.

95. Основные положения о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы. Утв. Приказом Минприроды России и Роскомзема от 22.12.1995 г. № 525/67.

96. ОСТ 102 104-85. Охрана природы строительство магистральных трубопроводов. Основные термины и определения;

97. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве, М.: 1991.

98. ПНД Ф 16.1:2.2.22-98 Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах и донных отложениях методом ПК-спектрометрии.

99. РД 39-00147105-006-97 Инструкция по рекультивации земель, нарушенных и загрязненных при аварийном и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов.

100. РД 39-0147098-015-90. Инструкция по контролю'за состоянием почв на объектах предприятий Миннефтегазпрома.

101. СанПиН 42 128-4133-87. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве.

Информация о работе

Гольцова, Татьяна Валерьевна
кандидата биологических наук
Москва, 2009
ВАК 03.00.27

Диссертация

Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гольцова, Татьяна Валерьевна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ"

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гольцова, Татьяна Валерьевна, Москва

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Техногенная трансформация почв промышленных зон подземных газохранилищ
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение