Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Углеводородное загрязнение почв в условиях комплексного техногенного воздействия
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Углеводородное загрязнение почв в условиях комплексного техногенного воздействия"
На правах рукописи
□ □345Би
Лисовицкая Ольга Вячеславовна
УГЛЕВОДОРОДНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ КОМПЛЕКСНОГО ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Специальность 03.00.27 - «Почвоведение» Специальность 03.00.16 - «Экология»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
10
Москва-2008
003456012
Работа выполнена на кафедре географии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.
Научный руководитель: Кандидат биологических наук
доцент Можарова Н.В.
Официальные оппоненты: Доктор биологических наук
профессор И.И. Васенев
Кандидат биологических наук н.с. Ю.А. Завгородняя
Ведущее учреждение: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН
Защита состоится 23 декабря 2008 г в 15-30 в аудитории 398-М на заседании диссертационного совета Д501.001.57 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 им. М.В. Ломоносова.
Автореферат разослан 2008 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 (495) 939-29-47
Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук
Никифорова А.С.
Актуальность проблемы. В современном мире в условиях возрастающей техногенной нагрузки и дефицита земель проблема загрязнения почв является одной из наиболее актуальных. Среди многочисленных загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, особо важная роль принадлежит углеводородам (УВ), что связано с интенсивностью их добычи (Солнцева, 1998; Пиковский, 1993), масштабностью распространения и потенциально опасным воздействием на живые организмы (Русаков, Рахманин, 2004; НаегрГег, 2001).
В условиях комплексного техногенного воздействия, связанного с разнообразием загрязняющих источников и путей поступления поллютантов, проблемы поиска консервативных диагностических признаков загрязнения почв УВ и подходов к группировке и классификации загрязненных почв остаются открытыми.
Цель настоящей работы: выявить особенности УВ загрязнения почв в условиях комплексного техногенного воздействия на примере Щелковского района Московской области. Задачи:
1. Установить роль почвенного покрова в накоплении УВ
1.1. Выявить особенности пространственного и профильного загрязнения почв УВ
1.2. Установить взаимосвязь УВ загрязнения и свойств почв
2. Выявить особенности функционирования почв в условиях УВ загрязнения
3. Изучить особенности трансформации УВ в почвах
4. Расширить подходы к группировке почв, загрязненных УВ
5. Изучить особенности почвенного покрова при загрязнении УВ
6. Разработать подходы к разделению зон ответственности загрязняющих источников в условиях комплексного УВ загрязнения
Научная новизна. Впервые установлены консервативные диагностические признаки УВ загрязнения почв. Рекомендовано введение сигнального уровня (СУ) загрязнения почв для расширения нормативной базы. Предложены подходы к группировке УВ загрязненных почв по характеру проявления загрязнителя, механизму поступления УВ, их химическому составу и особенностям функционирования загрязненных почв.
Практическая значимость. Результаты работы создают базу для составления оценочных карт, анализа рисков загрязнения почв при строительстве объектов, выступающих источниками поступления УВ в окружающую среду. Предложен подход к разделению зон ответственности загрязняющих источников в условиях комплексного техногенного воздействия, что необходимо для решения экологических споров в ходе судебно-почвоведческой экспертизы.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на X международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, 2003), Всероссийской конференции «Человек и почва в XXI веке» в рамках международного форума «Сохраним планету Земля» (Санкт - Петербург, 2004), XII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»
(Москва, 2005), IX Международной научно-практической конференции «Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля», Пенза, 2005.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, из них 2 статьи. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 125 отечественных и 39 зарубежных работ, приложения. Содержательная часть диссертации изложена на 115 страницах, иллюстрирована 30 рисунками, 15 таблицами. Благодарности. Выражаю глубокую признательность и благодарность научному руководителю к.б.н., доценту Н.В. Можаровой. Искренне благодарна д.г.н. Ю.И. Пиковскому и сотрудникам «Лаборатории углеродистых веществ биосферы» географического факультета за ценные консультации и советы. Выражаю благодарность сотрудникам кафедры географии почв, химии почв и агрохимии за помощь в проведении исследований, ценные советы и замечания. Также благодарна моим коллегам Загурскому A.M., Кулачковой С.А., Прониной В.В., Ушакову С.Н. за совместное проведение полевых практик, камеральных и лабораторных работ.
Глава 1. Современное состояние проблемы. Литературный обзор
В аналитическом значении термины углеводороды (УВ) и нефтепродукты (НП) являются синонимами. К НП относят неполярные и малополярные УВ, растворимые в органических растворителях и не сорбирующиеся оксидом алюминия. Под это определение попадают практически все виды топлива, растворители и смазочные масла, но не попадают тяжелые смолы и асфальтены, являющиеся постоянными компонентами нефтей, а также ряд веществ, образующихся из НП при длительном нахождении их в почвах в результате микробиологических и физико-химических процессов (Другов, 2001).
УВ являются одними из наиболее распространенных и опасных загрязнителей окружающей среды (Пиковский, 1993; Солнцева, 1998; Глазовская, 1988; Русаков, Рахманин, 2004; Haerpfer, 2001). Почвенный покров в условиях загрязнения выступает как глобальная планетарная оболочка, депонирующая и перераспределяющая поллютанты (Добровольский, 2002). Роль почвенного покрова в процессах аккумуляции УВ зависит как от особенностей почвенных экосистем (Соколова, Трофимов, 2007; Ларионова, Бреус, 2004; Розанова, Королева, 2004; Солнцева, Садов, 2001), так и от путей поступления поллютантов (Габов, Безносиков, 2004; Трофимов, Завгородняя, 2004), и остается мало изученной в условиях комплексного техногенного воздействия.
УВ вызывают комплекс ответных реакций в почвах, изменяя параметры естественного функционирования почвенных экосистем (Таргульян, Соколова, 1996). В зависимости от особенностей поступающих поллютантов микробные сообщества ингибируются или отвечают всплеском численности (Звягинцев и др., 2002). Увеличение активности микроорганизмов способствует накоплению углекислого газа в почве и снижению окислительно-восстановительного
потенциала. Загрязнение почв УВ обуславливает привнос органического углерода, аккумуляция которого или вынос из почв определяется особенностями трансформации поллютантов.
Трансформации УВ в почвах является сложным процессом (Звягинцев и др., 1989; Пиковский, 1988; Исмаилов, 1985; Хазиев, 1981; Глазовская, 1979). Известно, что конечными продуктами метаболизма УВ в почвах являются: углекислота, которая может связываться в карбонаты, и вода; кислородные соединения (спирты, кислоты, альдегиды, кетоны), которые частично входят в почвенный гумус, частично растворяются в воде и удаляются из почвенного профиля; твердые нерастворимые продукты метаболизма - результат дальнейшего уплотнения высокомолекулярных продуктов или связывания их в органо-минеральные комплексы. Направленность процессов трансформации УВ зависит от комплекса почвенных свойств и особенностей качественного состава поллютантов, что в настоящее время изучено недостаточно.
Анализ химических методов определения УВ (Пиковский, 1993; Панников, Садовникова, Фридланд, 1984;) позволяет заключить, что аналитически они представлены группой соединений, входящих в состав гексанового экстракта из почв («гексановый битумоид»). В эту фракцию попадают УВ, не испытавшие серьезных трансформаций в почвенном покрове. Более окисленные соединения УВ экстрагируются из почвы более полярными расторителями (Орлов, Бирюкова, Суханова, 1996). Изучение подходов к диагностике и классификации УВ загрязненных почв (Геннадиев, 1992; Пиковский, 1993; Гусева, Соболева, 1989) показывает, что в настоящее время для их обозначения используется термин «битуминозные». Учитывая особенности трансформации УВ в почвах и возможность их перехода в другие твердофазные соединения, можно поставить вопрос о лабильности признака «битуминозности» и важности поиска консервативного признака УВ загрязнения почв.
Существующие подходы к классификации характеризуют высокие уровни загрязнения почв (Шишов, Тонконогов и др., 2004; Герасимова, Строганова, Можарова, Прокофьева, 2003). На данный момент в России, в отличие от стран Европы, не существует опыта классификации почв с невысокими уровнями загрязнения. Эта задача осложняется также наличием нативных УВ в почвенном покрове (Пиковский, 1993), содержание которых отличается для разных типов почв. Многие исследователи пренебрегают концентрациями нативных УВ при высоких уровнях загрязнения почв, но при малых концентрациях такой подход неоправдан (Другов, 2001; Ильичев, 2001; Трофимов, 2004; Сухова, 2005).
Углеводородное загрязнение изменяет состав почвенного покрова (Солнцева, 1998). Особенности формирования новых типов почвенных структур зависят от характера и концентрации загрязнителя, особенностей его поступления и свойств самой почвы. Благодаря множественным взаимодействиям в системе почва - грунтовые воды загрязнитель способен мигрировать на значительные расстояния от источников воздействия, формируя обширные зоны опосредованного вторичного загрязнения
(Гольдберг, Газда, 1984; Солнцева, 1998). Этот тип загрязнения не всегда очевиден и достаточно мало исследован (Atlas, 1991; Габбасова, 1997).
Изучение углеводородного загрязнения почв помимо фундаментальных знаний имеет прикладной аспект, например, в судебно-почвоведческой экспертизе. В ряде случаев на одном и том же участке может быть несколько загрязняющих источников, что обуславливает комплексный характер загрязнения. При этом достаточно сложно установить границы их влияния и вклад в общее загрязнение без применения комплекса почвенно-географических и детальных физико-химических методов анализа Оценивая практику применения административной ответственности за экологические преступления (Омельянюк, 2004), следует отметить ее низкую эффективность.
Глава 2. Объекты и методы исследования
Объектом исследования являются почвы Щелковского района Московской области, представленные дерново-подзолами, дерново-подзолистыми, дерново-подзолисто-глеевыми, торфяно-подзолисто-глеевыми почвами и их освоенными аналогами. В районах интенсивного техногенного воздействия сформированы хемо-техноземы и хемо-техногрунты.
Почвенный покров испытывает комплексное воздействие трех основных источников поступления УВ на сравнительно небольшой площади: Чкаловского аэродрома, площадок захоронения промышленных стоков Щелковского подземного хранилища газа (ЩПХГ) и автотранспорта. Следует также отметить атмосферное загрязнение почвенного покрова в связи с влиянием промышленных объектов, выбрасывающих в атмосферу УВ и продукты их сгорания (воздушный транспорт, компрессорные станции и др.)
Интерес к этому району обусловлен тем фактом, что многочисленные замеры содержания загрязнителя в водах р. Клязьмы диагностируют превышение ПДК НП в 2-3 раза (по данным ГУ «Московский ЦГМС - Р», 2006). Вероятно, это связано как с организованным сбросом поллютантов от Чкаловского эародрома, так и бесконтрольными утечками керосина со складов авиационного топлива (по материалам ФГУ «Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Щелковском районе Московской области», 2001), а также потенциальным влиянием других загрязняющих объектов. Выше по течению реки концентрации НП значительно ниже, что подтверждает поступление НП в воды с исследуемой территории. Такая ситуация создает опасность здоровью людей. Общая площадь исследуемой территории составила 5846 га
В качестве условно фоновой территории был выбран участок в 20 км от основного объекта исследования вне прямого влияния загрязняющих источников.
Методы исследования
Для исследования содержания НП в почвенном покрове и фунтовых водах, выявления особенностей качественного состава НП, их миграции и поведения в депонирующих средах применялся комплекс методов анализа. Для массового сканирования территории и выявления закономерностей распределения НП использовался метод гексановой экстракции (ГОСТ РФ. Определение содержания НП в почвах и грунтах ВНИГРИ, 1990). Для диагностики качественного состава НП и работы с малыми концентрациями загрязнителя использовался модернизированный люминесцентно-битуминологический метод (Краснопеева, 2007; Флоровская, Пиковский, 1981). Исследования проводились в "Лаборатории углеродистых веществ в биосфере" географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Для анализа качественного состава н-апканов использовался метод капиллярной газо-жидкостной хроматографии с использованием газового хроматографа Agilent 6890 с пламенно-ионизационным детектором (ПНД Ф 16.1.38 - 02. Методика выполнения исследований массовой доли нефтепродуктов методом капиллярной газожидкостной хроматографии). Анализ проводился • в химико-аналитическом центре на кафедре химии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова.
Содержание липидов в почвах определялось методом горячей спиртобензольной экстракции (Орлов, 1981).
Определение биомассы микроорганизмов и их видового разнообразия проводилось методом газовой хромато-масс-спектрометрии с предварительным выделением жирных кислот в Институте микробиологии РАН.
Анализы гранулометрического состава, содержания органического вещества, окислительно-восстановительного потенциала, плотности и влажности почв выполнялись по стандартным методикам на кафедре географии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова (Вадюнина, Корчагина, 1986).
Была составлена картосхема загрязнения почвенного покрова путем корректировки существующей крупно-масштабной почвенной карты, составленной по общепринятым методикам (Общесоюзная инструкция..., 1973; Евдокимова, 1981; Сорокина, 2006) на основе полевых исследований и анализа аэро-, фото- и космических снимков. На исследуемой территории были заложены детальные ключевые участки и отдельные разрезы и полуямы. Общее количество составило 70 разрезов и 30 полуям, из которых 6 на условно фоновой территории. В работе учтены ГОСТ (ГОСТ 17.4.3.01 - 83. Охрана природы. Общие требования к отбору проб) и стандарты ISO (ISO 10381 - 2: 2002. Soil quality - Sampling. Part 2. Guidance on sampling techniques) при анализе загрязнения верхней части почв. Загрязнение нижних горизонтов почв оценивалось по почвенным разрезам. Образцы отбирались по сетке квадратов с уменьшением шага опробования в зависимости от сложности почвенного покрова и удаленности от источника воздействия. Полученные результаты явились итогом четырехлетних исследований.
Глава 3. Факторы почвообразования Климат. Объект исследования расположен в умеренно-континентальной климатической зоне с невысокими суточными и сезонными колебаниями температуры воздуха. Средняя температура января от - 10 до - 11°С, июля - от 17 до 18 °С. Тип водного режима характеризуется как промывной с достаточно равномерным распределением количества выпадающих осадков по сезонам (от 450 до 650 мм в год).
Растительность. Естественная растительность характеризуется вторичными сукцессиями с доминированием разнотравно-злаковых растительных сообществ и агроценозов. Распаханность территории составляет 60%. Естественная древесная растительность незначительна, представлена
смешанными березово-сосновыми лесами. Вдоль дорог часто встречаются лесополосы преимущественно из лиственных пород деревьев. Рельеф и почвообразующие породы. Район исследования расположен в пределах моренной водно-ледниковой равнины. Почти сплошным чехлом территорию покрывают четвертичные отложения Днепровского и Московского оледенения, представленные преимущественно легкими суглинками и песками с прослоями глин. Более легким гранулометрическим составом характеризуются древнеаллювиальные отложения реки Клязьмы, представленные супесями и песками. По результатам анализа топографической карты и аэрофотоматериалов составлена схема доминирующих путей стока в пределах элементарных ландшафтов. Выделено 6 типов ландшафта (Рис. 1):
Условные обозначения высоты, м
155.0-152.0
152.0-150.0
150.0-147.5
147.5-145.0
145.0-142.5
140.0-137.5
137.5-135.0
А 135.0-132.5
132.5-130.0
ЭЛЮВИАЛЬНЫЙ
ТРАНС-ЭЛЮВИАЛЬНЫЙ
ЭЛЮВИАЛЬНО-АККУМУЛЯТИВНЫЙ
СУПЕРАКВАЛЬНЫИ
ТРАНССУПЕРАКВАЛЬНЫЙ
I ПУТИ МИГРАЦИИ I ГРУНТОВЫХ. ВОД
НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА
Рис. I. Схема элементарных ландшафтов и доминирующих путей стока
элювиальный, транс-элювиальный, элювиально-аккумулятивный,
супераквальный, транссупераквальный и аквальный. Элювиальный тип ландшафта характеризуется преобладанием нисходящих потоков вещества и приурочен к наиболее высоким дренированным элементам рельефа с абсолютными отметками высот 150,0-155,0 м. В транс-элювиальном типе ландшафта, соответствующем склонам холмов (145,0-150,0 м), хорошо выражен поверхностный и внутрипочвенный элювиальный и латеральный стоки вещества. Грунтовые воды по-прежнему залегают глубоко и не оказывают влияния на почвы. В элювиально-аккумулятивном типе ландшафта (140,0-145,0 м) происходит частичная аккумуляция веществ. Грунтовые воды
местами подходят высоко к поверхности, оказывая влияние на нижние горизонты почв. Супераквальные ландшафты характерны для бессточных котловин (135,0-140,0 м), где преобладает аккумуляция веществ за счет латеральных потоков вещества с транс-элювиальных ландшафтов. Для транс-супераквальных ландшафтов (130,0-135,0 м) характерен внутрипочвенный сток веществ, грунтовые воды оказывают значительное влияние на почвенный покров.
Антропогенный фактор. Площадки захоронения промышленных стоков. Захоронение промышленных стоков связано с эксплуатацией Щелковского подземного газохранилища, созданного в 1961 году для компенсации повышенного газопотребления в Москве и области. По двум поглотительным скважинам (скв. № 20 и скв. № 29), на глубину 900 м осуществляется закачка сточных вод, образуемых при технологической эксплуатации газохранилища, что должно изолировать стоки от контакта с вышележащими горизонтами (Рис. 2). Среди большого набора утилизируемых загрязнителей в значительных концентрациях содержатся нефтепродукты,
представленные в основном маслами, концентрация которых в составе закачиваемых стоков составляет 6,5 мг/л, что в 130 раз превышает ПДК (0,05 мг/л),. Загрязнение почв нефтепродуктами связано с 2-мя механизмами поступления поллютантов: аварийными протечками скважин при захоронении стоков и технологией установки скважины, в ходе которой использовались буровые растворы, в состав которых помимо солей и органических растворителей входили нефтепродукты в качестве ПАВ. Вокруг места установки скважины формировалась «ловушка», представляющая собой обвалованный грунтом котлован диаметром 30 м с изъятой почвой. Сюда сбрасывались продукты бурения, содержащие нефтепродукты. Обе скважины (№20 и №29) расположены в пониженных литолого-геоморфологических позициях. Скважина № 20 находится в древней ложбине стока, подстилаемой древнеаллювиальными отложениями. Скважина № 29 расположена на склоне холма водно-ледникового происхождения, сформированного суглинистыми отложениями.
Чкаловский аэродром. Чкаловский аэродром является военным аэродромом Московской области, расположенным в 31 км к северо-востоку от Москвы на юго-восточной окраине города Щелково. Территория аэродрома занимает наиболее возвышенную часть исследуемого района с абсолютными отметками в 150,0-155,0 м и расположена на выровненной поверхности, сформированной древнеаллювиальными супесчаными отложениями. Площадь аэродрома охватывает около 40 га. Аэродром принимает воздушные суда разных классов, располагает двумя взлетно-посадочными полосами длиной 3000 и 3500 м. За годы эксплуатации аэродрома неоднократно происходили крупные утечки
Рис 2. Захоронение стоков
авиационного керосина из топливохранилищ и подводных путей. В связи с коррозией материалов хранилищ, а также отсутствием защитных систем для снижения рисков утечек керосина загрязнитель в значительных количествах проникает в почвы и далее в грунтовые воды (Куценко, 2001). Автотранспорт. Влияние автотранспорта связано с поступлением в почвы продуктов сгорания топлива. На территории изучаемого района существует крупная автомагистраль - Щелковское шоссе с интенсивностью движения 3546 тысяч автомобилей в сутки. Ширина автодороги 15 м, движение двухстороннее. Щелковское шоссе построено на насыпном песчаном грунте, что приподнимает его относительно остальной территории. Вдоль линии автотрассы сформированы искусственные лесополосы на расстоянии 15-20 м. Выбросы в атмосферу летучих НП, связанные с эксплуатацией компрессорных станций, авиатраспорта и других промышленных объектов региона. Помимо описанных выше источников и механизмов поступления поллютантов определенная доля загрязнителя в виде летучих нефтепродуктов присутствует в атмосферных потоках, что связано как с влиянием авиатранспорта вследствие сгорания топлива, так и с работой промышленных предприятий за пределами исследуемого региона. Таким образом, можно предположить существование общего «регионального фона загрязнения» поверхностных горизонтов почв в невысоких концентрациях.
Почвенный покров. Почвенный покров района исследования представлен преимущественно сочетаниями дерново-подзолистых, дерново-подзолисто-глеевых и эутрофных торфяно-подзолисто-глеевых почв, сформированных на суглинистых водно-ледниковых отложениях (Рис. 1-А), и сочетаниями дерново-подзолов с дерново-подзолами глеевыми и торфянисто-глеевыми почвами (Рис. 1-Б), сформированными на супесчаных аллювиальных отложениях. Локально в зоне аэродрома, местах бурения скважин и вдоль автотрасс представлены техногенно преобразованные почвы - хемо-земы (1-В), хемо-техноземы (1-Г, Д) и хемо-техногрунты соответственно («Антропогенные почвы», 2003; Классификация и диагностика почв России, 2004). Образование хемо-техноземов связано как с механическими нарушениями грунта в процессе бурения поглотительных скважин, так и с химическим загрязнением почв. Формирование хемо-техногрунтов объясняется сильным химическим загрязнением грунтов, используемых для строительства Щелковской автотрассы.
Дерново-подзолистые
легкосуглинистые
Дерново-подзолисто-глеевые легкосуглинистые
Торфяно-подзолисто-глеевые сред-несуглинистые
Дерново-подзолы супесчаные
Дерново-подзолы глеевые супесчаные
Торфяно-подзолы глеевые супесчаные
Хемо-земы
Дерново-подзолы глеевые супесчаные
Торфяно-подзолы глеевые супесчаные
Дерново-подзолистые легкосуглинист ые
Хемо-техноземы
Торфяно-подзолы глеевые супесчаные
Хемо-земы,
Хемо-
техноземы
Торфяно-подзолы глеевые
супесчаные
А) Естественные почвы на водно-ледниковых отложениях
Б) Естественные почвы на аллювиальных отложениях
В) Почвенная катена в зоне влияния аэродрома
Г) Почвенная катена в зоне влияния площадок захоронения стоков на водно-ледниковых отложениях
Д) Почвенная катена в зоне влияния площадок захоронения стоков на аллювиальных отложениях
Рис. 3. Почвенный покров района исследования
Глава 4. Результаты и обсуждение
4.1. Поверхностое загрязнение почв У В Сложность диагностики УВ загрязнения почв связана с тем, что даже в незагрязненных почвах содержатся нативные УВ в небольших концентрациях, поступающие из растительных и животных остатков. При работе с высокими концентрациями загрязнителя многие исследователи пренебрегают
содержанием нативных УВ, но при диагностике невысоких уровней загрязнения этот подход неоправдан.
Первым этапом в работе были исследования, направленные на выявление фоновых незагрязненных почв. Для этого была исследована фракция н-апканов в образцах почвы. Я-алканы могут служить своеобразными «биологическими метками» генезиса УВ по соотношению соединений с нечетным и четным количеством атомов углерода (CPI) (Brey, Evans, 1961; Трофимов, 2004; Шляхов, 1987). Для анализов мы выбрали несколько пар разрезов, удаленных на десятки километров от источников загрязнения и соответствующих им разрезов в зоне загрязнения. Исследования гумусовых горизонтов показали, что все почвы характеризуются похожим распределением я-алканов и индексом СР1=2.1 (<4.0), что говорит о наличии среди УВ соединений техногенного происхождения и невозможности отнесения выбранных почв к фоновым (Рис. 4). Это свидетельствует о наличии повсеместного поверхностного загрязнения почв Щелковского района - «регионального фона загрязнения», что, вероятно, связано с комплексным влиянием предприятий Щелковского района.
17 1S 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Н-алканы, число атомов С
_|р Фоновая почва (СР!=0.99) ш Загрязненная почва (СР!=0.86)|_
Рис.4. Содержание н-алканов в гумусовых горизонтах агродерново-подзолисто-глеевых почв условно фоновой и загрязненной территории
Для выявления пространственного поверхностного загрязнения была исследована серия гумусовых горизонтов почв. Выделены 3 группы почв по источнику воздействия, специфике загрязнителя и площади проявления загрязнителя. Для почв вдоль автотрасс на 7,5% территории характерно преобладание НП по типу мазута в концентрациях 5000 - 6000 мг/кг; в почвах в районе поглотительных скважин в зонах захоронения промышленных стоков (0,5%) доминируют НП по типу отработанных масел в концентрациях 1000 -1500 мг/кг. Для большей части гумусовых горизонтов почв исследованной территории (92%) характерно наличие НП смешанного типа в концентрациях 100-150 мг/кг, характеризующих «региональный фон загрязнения». Таким образом, поверхностное загрязнение почвенного покрова в Щелковском районе имеет площадной и непрерывный характер.
Анализ «регионального фона загрязнения» выявил связь между содержанием органического вещества почв и концентрацией НП. Установлено, что для агродерново-подзолистых слабо гумусированных почв содержание НП составило 48±5 мг/кг, для агродерново-подзолистых глееватых и дерново-
подзолистых глееватых мало гумусированных - 75±10 мг/кг, для дерново-подзолистых профильно-глеевых среднегумусированных и торфянисто-глеевых и сильногумусированных - 135±15 мг/кг. Статистическая достоверность полученных значений была проверена с помощью сравнения средних по методу Фишера. С помощью корреляционного анализа была установлена достоверная зависимость между содержанием органического вещества почв и накоплением поллютантов (Рис. 5).
Regression Summary for Dependent Variable: R= 0,94364448 R2= 0,89046491 Adjusted R2= 0,88050718 p<0,00000 Std.Error of estimate: 6,5960
160 150 140
I 130 g
& 120
t 110 x
100 90 80
1,1 1.2 1,3 1,4 1,5 1,6 1.7 1,a 1,9 2,0 2,1 Copr.
Рис. 5. Корреляционная зависимость между содержанием органического углерода и нефтепродуктами в почвах
В почвах вблизи автотрасс и поглотительных скважин подобной зависимости не наблюдается, так как концентрации загрязнителя здесь крайне высоки и приближаются к содержанию естественного органического вещества почв. По-видимому, отсутствие корреляции связано с превышением поглотительной способности органического вещества почв. При высоких концентрациях НП, приближающихся к количеству органического вещества в почвах, подобной зависимости не наблюдается.
Таким образом, органогенные поверхностные горизонты почв являются биогеохимическими барьерами, удерживающими нефтепродукты, поступающие с поверхности. Содержание органического вещества почв при низких концентрациях УВ является важным фактором, влияющим на закрепление и перераспределение загрязнителя в почвах. При высоких концентрациях загрязнителя регуляторная способность органического вещества почв не проявляется.
4.2. Профильное загрязнение почв УВ
Исследования фракции я-алканов в серии нижних (иллювиальных) горизонтов почв позволили установить следующие закономерности: в автоморфных дерново-подзолистых почвах «условно фоновой» и загрязненной территории отмечено преобладание соединений природного генезиса (CPI=4.3, >4,0); в дерново-подзолисто-глеевых и торфяно-подзолисто-глеевых почвах выявлено доминирование УВ техногенного происхождения для почв зоны
Scatterplot (Spreadsheetl 10v'13c) Нефтепродукты = 17,5929+66,9027'х
загрязнения (СР1=1.5) и УВ естественного происхождения - в условно фоновой зоне.
Таким образом, «региональный фон загрязнения» характерен только для поверхностных горизонтов почв, в то время как нижним горизонтам свойственен иной характер проявления загрязнителя.
При анализе почвенных катен в районе поглотительных скважин выявлен ряд особенностей распределения загрязнителя. В непосредственной близости к скважинам на площади 125 м2 сформированы хемо-техноземы, где в толще 50 см наблюдается интенсивное поверхностное загрязнение НП. В верхних слоях хемо-техноземов содержание НП составляет от 1000 до 1500 мг/кг, что превышает установленные ПДУ до 1,5 раз. Техногенные тонкодисперсные глинистые прослои в верхней части профиля характеризуются высокой удельной поверхностью, хорошо удерживая буровые растворы, содержащие НП, часть которых просачивается сквозь почвенную толщу в пределах «ловушек», сформированных из отвалов грунта. Попав в грунтовые воды, они способны перемещаться на значительные расстояния. В нижних горизонтах степень загрязнения резко ослабевает до 100 мг/кг.
Хемо-техноземы сменяются в пространстве агродерново-подзолистыми и агродерново-подзолисто-глеевыми почвами. В зависимости от степени гидроморфизма почв содержание НП в нижних горизонтах проявлялось следующим образом: для агродерново-подзолистых глубинно-оглеенных почв -50-70 мг/кг, для агродерново-подзолисто-глеевых почв - 100-130 мг/кг, для торфяно-подзолисто-глеевых почв - 130-150 мг/кг (Рис. 6).
Агро-дерново-подзо-листые оглеенные поверхностно загрязненные НП («региональный фон»)и глубинно
загрязненные НП по типу масел
Агродерново-подэолисто-глеевые поверхностно загрязненные НП («региональный фон») и профильно загрязненные НП по типу масел
Торфяно-под зол исто глеевые поверхностно
загрязненные НП («региональный фон») и профильно загрязненные НП по типу масел
Рис. 6. Загрязнение почвенного покрова нефтепродуктами в зоне захоронения промышленных стоков
Исследования качественного состава НП показали, что во всех образцах из
нижних горизонтов почв преобладают НП по типу отработанных масел, принципиально отличающиеся от поверхностного загрязнения, представленного смешанной группой УВ, что исключает возможность просачивания НП сверху вниз.
Известно, что в состав буровых растворов и промышленных стоков входят НП, содержащие масла и продукты промывки емкостей с топливом для автомашин. Наиболее вероятный механизм накопления НП в нижней части почвенной толщи связан с поступлением загрязнителя в грунтовые воды при бурении скважин, миграцией и осаждением на литологической матрице. Опробование грунтовых вод подтвердило наличие в них загрязнителя, представленного тем же химическим составом, что и в нижних горизонтах почв. Почвы второго ключевого участка (в районе поглотительной скважины № 20) характеризуются аналогичным механизмом загрязнения.
При исследовании профильного распределения НП в почвах вблизи аэродрома (Рис. 7) были выявлены похожие закономерности: наибольшее содержание загрязнителя обнаружено в верхних и нижних горизонтах почв с минимумом в центральной части. Результаты качественного анализа состава НП в верхней и нижней части профиля принципиально отличаются друг от друга. УВ в верхней части профиля представлены смешанной группой НП, характеризующих «региональный фон загрязнения», в нижней части профиля выявлены НП по типу керосинов._
Дерново-подзолистые поверхностно загрязненные НП («региональный Фон»)
Дерново-подзолистые
глееватые поверхностно загрязненные НП ("региональный фон") и глубинно загрярненные НП по типу керосинов
Дерново-подзолисто-глеевые поверхностно загрязненные НП ("региональный фон") и профильно загрязненные НП по типу керосинов
Торфяно-подзолисто-глеевые поверхностно
загрязненные НП («региональный фон») и профильно зафязнен-ные НП по типу керосинов
Рис. 7. Загрязнение почвенного покрова нефтепродуктами в зоне влияния аэродрома
Таким образом, если специфика поверхностного загрязнения почв связана с площадным распространением загрязнителя по всей территории района, то говоря о нижних горизонтов почв, важно отметить проявление поллютантов в полугидроморфных и гидроморфных почвах. Этот тип загрязнения является
опосредованным, так как локальное воздействие источника загрязнения сопровождается проявлением загрязнителя через грунтовые воды на значительных площадях.
Важную роль в накоплении загрязнителя в нижних горизонтах почв играет их гранулометрический состав. Почвы с тяжелым гранулометрическим составом обладают лучшими сорбционными способностями по отношению к УВ, чем почвы с легким гранулометрическим составом, и это обусловливает разницу в потенциале закрепления загрязнителя из грунтовых вод. Наибольшей плотностью в серии исследованных почв характеризуются иллювиальные горизонты, выступающие как сорбционные барьеры. Переувлажнение иллювиальных горизонтов обуславливает протекание в них почвообразовательных процессов в условиях низких значений ЕЙ и развитию глеевых процессов, что замедляет процессы трансформации нефтепродуктов и способствует закреплению загрязнителя.
По итогам исследований роль почв как барьера в накоплении УВ проявляется в следующих величинах содержания НП (Табл. 1).
Таблица 1
Особенности накопления НП гумусовыми и минеральными горизонтами почв
Почвенные горизонты Тип НП НП, т НП, т/га 1НП,т
Верхние (гумусовые) Масла 1350±14 0,33 11000±110
Мазуты 3300±33 0,80
Нижние (минеральные) Керосины 5100±51 1,25
Масла 1250±13 0,31
Таким образом, роль почв в накоплении НП проявляется в функционировании органогенных, иллювиальных, окислительно-восстановительных и механических барьеров, емкость которых возрастает в ряду дерново-подзолистые - дерново-подзолисто-глеевые - торфяно-подзолисто-глеевые почвы. Показано, что доминирующая роль в работе поверхностных барьеров принадлежит органическому веществу почв, в работе глубинных барьеров - гранулометрическому составу почв.
4.3. Функционирование почв в условиях загрязнения УВ Микробные сообщества в почвах, загрязненных нефтепродуктами Для анализа изменения микробного сообщества почв была изучена серия незагрязненных и загрязненных почв. Результаты показали, что в почвах, испытывающих невысокое загрязнение НП (100 - 150 мг/кг) общее содержание микробной биомассы возрастает в 2-3 раза, а группа УВ-окисляющих микроорганизмов (Pseudomonas, Nocardia, Micrococcus, Acetobacter и др.) реагирует еще более резким всплеском численности, возрастая в 5-9 раз по сравнению с фоновыми аналогами, что говорит о том, что загрязненные почвы находятся в состоянии наиболее активного окисления НП - состоянии гомеостаза (Звягинцев и др., 2002) (Рис. 8).
вяжа Загрязненные почвы
С^З Фоновые почвы
Рис. 8. Содержание микробной биомассы в иллювиальных горизонтах почв фоновых и загрязненных территорий. мг*10-4/г почвы Окислительно-восстановительный потенциал почв, загрязненных нефтепродуктами
Одним из параметров измененного функционирования почв в условиях загрязнения УВ является изменение окислительно-восстановительной обстановки. Учитывая повсеместное наличие загрязнителя в поверхностных гумусовых горизонтах почв («региональный фон загрязнения») мы исследовали
Почвы:
Агродерново-подзолистые легкосуглинистые глубинно-огленные поверхностно- и глубинно- загрязненные
Агродерново-подзолистые легкосуглинистые глубинно-оглеенные фоновые
Ар ЕВ Вд ВСд
Д=0,2 ± 0.04 п=7
Д=30 ± 5
Рис. 9. Некоторые параметры Лункиионииования Фоновых и загрязненных почв
нижние горизонты почв фоновых и загрязненных территорий, где поллютанты поступают опосредованно из загрязненных грунтовых вод. Результаты исследования 10 пар разрезов агро-дерново-подзолистых глубинно-загрязненных почв и соответствующих им фоновых почв с отстутсвием загрязнителя в минеральных горизонтах показали, что наличие УВ в нижней части почвенного профиля в небольших концентрациях обуславливает снижение окислительно-восстановительно потенциала в среднем на 30 мВ (Рис. 9), что, по-видимому, связано с повышенной активностью микробиоты, содержание которой возрастает относительно фоновых образцов примерно в 5 раз с доминированием группы УВ-окисляющих микроорганизмов.
Содержание органического углерода в почвах, загрязненных нефтепродуктами В почвах загрязненных территорий диагностируется повсеместное увеличение содержания органического углерода в нижних горизонтах почв в соответствии с интенсивностью проявления НП.
В почвах естественного происхождения, составляющих 92% исследуемой территории и характеризующихся невысоким содержанием НП, прибавка в органическом углероде статистически значимо достигает 40 - 50% в агродерново-подзолистых глубинно-оглеенных и агро-дерново-подзолисто-глеевых почвах (Рис. 10), что связано со вторичным поступлением поллютантов счет вторичного поступления поллютантов из загрязненных грунтовых вод. В автоморфных агродерново-подзолистых почвах с высоким залеганием уровня грунтовых вод увеличения содержания органического углерода не выявлено. В техногенных почвах, загрязненных НП выше установленных ПДУ, средневзвешенное содержание органического углерода превышает фоновые концентрации на 20% (в хемо-техноземах) и 75% (в хемо-техногрунтах).
Увеличение степени гидпомоосЬизма
Содержание С орг.,
Содержание С орг
Содержание С орг., %
Агродерново-подзолистые легкосуглинистые на водно-ледниковых отложениях
Агродерново-подзолистые легкосуглинистые глубинно оглеенные на водно-ледниковых отложениях
Агродерново-подзолисто глеевые легкосуглинистые водно-ледниковых отложениях
Рис. 10. Распределение органического углерода по профилю почв
Расчет запасов техногенного органического углерода в естественных почвах загрязненной территории позволил оценить вклад загрязнения почв НП в накопление органического вещества. Наибольшая прибавка техногенного органического углерода, выраженная в средневзвешенных по профилю величинах, характерна для сочетаний дерново-подзолисто-глеевых и торфяно-подзолисто-глеевых почв - 31 т/га, что составляет 23,5% от содержания органического углерода в фоновых почвах; менее интенсивно накопление органики идет в поверхностно и глубинно-загрязненных дерново-подзолистых оглеенных почвах - 26 т/га (22% от содержания органического углерода в фоновых почвах); наименьший вклад характерен для дерново-подзолистых почв и дерново-подзолов - 4 т/га (4% от содержания органического углерода в фоновых почвах) (Табл. 2).
Таблица 2.
Анализ запасов техногенного органического углерода в почвах_
Почвы Запасы С орг. (фоновые почвы), т/га
Площадь, га Площадь, % Запасы С орг. (загрязненные почвы), т/га Запасы техногенного С огр., т/га Запасы техногенного С орг.
Дерново-подзолистые почвы и дерново-подзолов (автоморфные) 2177 40 104±10 108±11 4±0.5 8708±871
Поверхностно и глубинно загрязненные дерново- 1905 35 119±12 145±15 26±2.6 49528±495
подзолистые глубинно оглеенные почвы (полугндроморфные)
Сочетания дерново-подзолисто-глеевых и торфянисто-глеевых почы (гидроморфные) 1361 25 132±13 163±16 ЗШ.1 42180±422
4.4. Трансформация углеводородов в почвах Полпютанты, поступив в почву, вызывают целый комплекс физико-химических реакций и микробиологических преобразований. Трансформация УВ протекает в нескольких направлениях: часть соединений окисляется до углекислого газа и воды, часть выносится из почвенного профиля в виде продуктов неполного окисления, часть УВ преобразуется в термодинамически устойчивые соединения.
Для обозначения УВ загрязненных почв в литературе широко используется термин «битуминозные» почвы. Анализ химических методов выделения битумоидов позволяет заключить, что в эту фракцию попадают свежие и слабо окисленные УВ, не испытавшие серьезных трансформаций в почвенном
Экстрагент 1. Гексан (С6Н14) 2. Хлороформ (СНС13) 3. Спиртобензол (С6Н6+С2Н50Н)
Экстракт -О- Неполярные соединения, преимущественно УВ Малополярные соединения, слабо окисленные УВ £1 Полярные соединения, сильно окисленные УВ
Гексановый битумоид Хлороформный битумоид Спиртобензол ьный экстракт
липилм
Рис. 11. Последовательная экстракция компонентов липидов
Вместе с тем, более окисленные соединения УВ, которые уже не обнаруживаются во фракции битумоидов, при последовательной экстракции из почв извлекаются спиртобензолом, представляя собой часть фракции почвенных липидов - неспецифических соединений почвенного гумуса, что позволяет поставить вопрос о введении более постоянного диагностического признака УВ загрязнения почв, отражающего процессы почвообразования.
Проанализировано, как изменяется доля липидов, в состав которых входят высокомолекулярные продукты трансформации НП в почвах загрязненных территорий по сравнению с фоновыми аналогами. Для исследований выбрана серия почвенных катен, с наличием и отсутствием загрязнителя в нижних горизонтах почв.
■ НП ЦЦ Липиды ! ^ Липиды (фон)
Дерново-подзолистые Дерново-подзолистые Дерново-подзолисто
легкосуглинистые почвы, глубинно оглеенные глеевые легко-
поверхностно легкосуглинистые почвы, суглинистые почвы,
загрязненные НП поверхностно и глубинно профильно
загрязненные НП загрязненные НП
Рис. 12. Сравнительный ангализ содержания липидов и нефтепродуктов в загрязненных и незагрязненных горизонтах почв, мг/кг
Результаты исследований позволили выявить следующие закономерности:
1. Для нижних горизонтов загрязненных полугидроморфных и гидроморфных почв характерно наличие липидов в концентрациях 130 ± 15 -200 ± 20 мг/кг, в то время как в аналогичных незагрязненных горизонтах почв липиды не обнаружены. Увеличение фракции липидов мы связываем с трансформацией нефтепродуктов, поступающих из загрязненных грунтовых вод. Факт появления липидов в нижних минеральных горизонтах почв может выступать маркером измененного функционирования почв.
2. Количество липидов в нижних горизонтах полугидроморфных и гидроморфных почв в 1,5 - 5 раз превышает содержание нефтепродуктов. Можно предположить, что полная трансформация нефтепродуктов в гидроморфных и полугидроморфных почвах затруднена в силу низких значений ЕЬ и неблагоприятных условий для развития УВ-окисляющих микроорганизмов. Эти данные показывают, что липиды аккумулируют в себе первичные продукты трансформации НП, сохраняя "память" о загрязнении почв.
В общем виде трансформацию НП в зависимости от особенностей функционирования почв можно представить следующим образом (Рис. 13):
Рис. ¡3. Схема трансформации НП в почвах в зависимости от свойств почв По результатам исследования предлагается введение консервативного диагностического признака «липидности». Согласно концепции «почва-момент - почва-память» битуминозность является временным признаком, переходящим при определенных условиях (низкие значения ЕЬ, низкая микробиологическая активность) в «липидность» - долгосрочный диагностический признак. Эти два определения очень важны в классификационном аспекте. Называя почвы «битуминозными» мы говорим об особенностях функционирования, в то время как особенности накопления липидов в почвах отражают результат почвообразовательного процесса.
4.5. Подходы к группировке загрязненных почв
Основываясь на проведенных исследованиях, разработана группировка УВ загрязненных почв по характеру проявления в профиле, по механизму поступления, по химическому составу поллютанта и особенностям функционирования почв (Табл. 3).
Таблица 3.
Группировка почв, загрязненных нефтепродуктами
Дерново-лодзолистые, дерново-лодзолы
Дерново-подзолистые глееватые Дерново-подэолисто-глеееые и торфянс _подзолисто-глеев ы е_
Поверхностно-загрязненные
Поверхностно и глубинно-загрязненные
Профильно-загрязненные
Атмосферно-загрязненные
Атмосферно и грунтово-
загрязненные диффе
II
)еренцир01
О
Атмосферно и грунтово-
загрязненные не диффе|
ерен^^в.
В
8 5
а 1
I я
Смешанная группа НП ("региональный фон загрязнения")
ш
НП по типу мазута
Смешанная группа НП ("региональный фон загрязнения")
Смешанная группа НП ("региональный фон агрязнеж
Битуминозные
Битуминозно-липидные
Битум инозно-липидные
В основу группировки почв по особенностям функционирования положен существующий признак «битуминозности», указывающий на наличие нефтепродуктов в почвах, и новый диагностический признак «липидности», отражающий увеличение продуктов трансформации НП в почвах по сравнению с фоновыми аналогами. Признак «липидности» является памятью о почвообразовательных процессах, начавшихся в прошлом. В связи с этим фракция липидов в составе органического вещества почв имеет особо важное индикационное значение в вопросах загрязнения почвенного покрова НП. Можно предположить, что в случае старых загрязнений почв, можно уже не обнаружить НП, но при этом «память» о загрязнении отразится увеличением содержания липидов. Чтобы не «потерять» такие почвы в классификации, для их обозначения и предлагается термин «липидные».
Введение сигнального уровня (СУ) загрязнения почв нефтепродуктами
В настоящее время согласно существующей классификации почв России (Классификация и диагностика почв России, 2004) и классификации антропогенных почв (Герасимова М.И. с соавт., 2003) систематика и диагностика загрязненных химическими веществами почв основывается на функциональном признаке «битуминозности» и относится к тем почвам, степень химического загрязнения которых оценивается как чрезвычайно опасная. Более детальных проработок для невысоких уровней загрязнения почв не существует.
Для почв, степень загрязнения которых ниже установленных нормативами ПДУ, мы предлагаем ввести понятие сигнального уровня загрязнения (СУ), так как уже при незначительных концентрациях загрязнителя меняется функционирование почв. Сигнальный уровень загрязнения соответствует интервалу значений содержания НП, лежащих ниже ПДУ.
Таким образом, можно сделать 2 основных вывода:
1. Предлагается введение нового диагностического признака «липидности», отражающего изменения почвенных экосистем вследствие трансформации НП: почвы на стадии поступления УВ - битуминозные; почвы на стадии проявления признаков трансформации - битуминозно-липидные.
2. Для расширения существующей нормативной базы предлагается введение сигнального уровня (СУ) загрязнения почв, соответствующего концентрациям загрязнителя в интервале значений ниже ПДУ, но выше фоновых значений содержания УВ.
4.6. Загрязнение почвенного покрова углеводородами в условиях комплексного техногенного воздействия
Выявление особенностей качественного состава поллютантов и ареалов загрязнения позволило установить зоны влияния загрязняющих источников: Чкаловского аэродрома, зон захоронения промышленных стоков и автотранспорта. Почвенный покров исследуемой территории испытывает комплексное техногенное воздействие, связанное как с поверхностным, так и с профильным загрязнением НП разных типов: установлено повсеместное поверхностное загрязнение почвенного покрова легкими не окисленными НП
на сигнальном уровне. Локально концентрации НП в почвах превышают ПДУ: до 2 раз по типу масел в хемо-техноземах в зонах промышленного захоронения стоков и в 5 - 6 раз по типу мазутов в техногрунтах вдоль линий автотрасс. Профильное загрязнение проявляется на 52% территории в дерново-подзолистых оглеенных, дерново-подзолисто-глеевых и торфяно-подзолисто-глеевых почвах и связано с поступлением НП по типу масел и керосинов из загрязненных грунтовых вод. По характеру поверхностного атмосферного и вторичного профильного загрязнения НП из грунтовых вод, концентрации и составу загрязнителя выделены следующие группы почв: дерново-подзолистые почвы и дерново-подзолы, поверхностно загрязненные легкими НП («региональный фон»), дерново-подзолистые оглеенные почвы, поверхностно загрязненные легкими НП и глубинно загрязненные керосинами и маслами, дерново-подзолисто-глеевые почвы и торфяно-подзолисто-глеевые почвы, поверхностно загрязненные легкими НП и профильно загрязненные керосинами и маслами. При анализе наиболее вероятных путей миграции грунтовых вод прослеживается связь между источником загрязнения, расположенным выше по рельефу на территории водораздела, и проявлением НП в полугидроморфных почвах.
Несмотря на то, что прямое воздействие источников поступления поллютантов локально, попадая в грунтовые воды, загрязнитель способен мигрировать на значительные расстояния, что проявляется на 52% площади территории в полугидроморфных и гидроморфных почвах. Выявив качественный состав НП и проанализировав наиболее вероятные пути миграции грунтовых вод от источников воздействия, можно заключить, что основная роль в загрязнении нижних горизонтов почв принадлежит Чкаловскому аэродрому (23%), определенный вклад вносят поглотительные скважины ЩПХГ (5%) и на 24% территории проявляется загрязнение смешанного типа. По итогам исследований была составлена карта-схема загрязнения почвенного покрова в условиях комплексного техногенного воздействия, на которой отражено все многообразия почв в соответствии с характером проявления загрязнителя (Рис. 14).
НП, мг/кг
5000-8000 1000-1500
50400 50-100 0-50
Рис.14. Картосхема загрязнения почвенного покрова нефтепродуктами в условиях комплекс-ного техногенного воздействия (на примере Щелковского района Московской области)
Характеристика почв по характеру проявления загрязнителя в профиле
Поверхностно - загрязненные
Поверхностно и глубинно -загрязненные
Профильно - загрязненные
Источники воздействия
Городские объекты и предприятия Автотрассы
Поглотительные скважины
Характеристика нефтепродуктов по источнику поступления
Автотранспорт
А/С
Загрязнение смешанного типа: аэродром + скважины
□
Аэродром
«Региональный фон загрязнения»
N контура Почва Характер загрязнения а профиле Химический состав загрязнителя Концентрация загрязнителя, мг/кг Особенности функциониров ания и формирования почв S, км2
1 Агродерново- подзолистые среднегумусированные супесчаные и легкосуглинистые почвы на песчаных и двучленных суглинистых отражениях Поверхностно загрязненные Легкие НП регионального фона 0-25 (СУ)' Битуминозные 2,81
2 Дерново-подзопистые многогумусированные супесчаные почвы на песчаных и двучленных суглинистых отложениях Поверхностно загрязненные Легкие НП регионального фона 25 - 50 (СУ) Битуминозные 4,47
3 Агродерново-подзолистые глееватые среднегумусированные супесчаные и среднесуглинистые почвы на песчаных огозжениях Поверхностно и глубинно загрязненные Легхие НП регионального фона/ керосины 25 - 50 (СУ) Битум инозно-пипидные 8,01
4-1 Дерново-подзолистые глееватые многогумусированные супесчаные почвы на песчаных отложениях Поверхностно и глубинно загрязненные Лел(ие НП регионального фона/ керосины 50-75 (СУ) Битуминозно-пипидные 4,5
4-2 Дерново-подзолистые глееватые многогумусированные супесчаные почвы на песчаных отложениях Поверхностно загрязненные Легкие НП регионального фона 50 - 75 (СУ) Битуминозные 15,5
5-1 Агродерюво-тодзописто-профипьно-гпееватые /профильно-оглеенных/ среднегумусированных супесчаных на песчаных и двучленных суглинистых отложениях Поверхностно и глубинно загрязненные Легкие НП регионального фона/ керосины 25-50 (СУ) Битумикозно-липидные 10,5
5-2 Агродерново-подзолистые глееватые среднегумусированные супесчаные на песчаных и двучленных суглинистых отложениях Поверхностно загрязненные Легкие НП регионального фона 25 - 50 (СУ) Битуминозные 10,1
б Агродерноео-подзолисто- глеевые среднегумусированные супесчаные на песчаных отложениях и агродерново-подзолисто- глеевые среднегумусированные легкосуглинистых на двучленных суглинистых отложениях Поверхностно и глубинно загрязненные Легкие НП регионального фона/ керосины 25-50 (СУ) Битуминозно -липидные 8,8
7-1 Торфяно- подзолисто- глеевые почвы на песчаных и суглинистых отложениях Поверхностно и профильно загрязненные Легхие НП регионального фона/ керосины 75-100 (СУ) Битуминозно -липидные 13,5
7-2 Торфяно- подзолисто- глеевые почвы на песчаных и суглинистых отложениях Поверхностно и профильно загрязненные Леп(ие НП регионального фона/ масла 75-100 (СУ) Битуминозно -липидные 4,5
8-1 Торфяно-подзописто-глеевые маломощные на глинистых отложениях Поверхностно и профильно загрязненные Легхие НП регионального фона/ керосины 100-125 (СУ) Битуминозно • липидные 10
8-2 Торфяно-подзолисто-глеевые маломощные на глинистых отложениях Поверхностно и профильно загрязненные Легхие НП регионального фона/ масла 100-125 (СУ) Битуминозно -липидные 1,5
9-1 Дерново-подзолистые (дерново-подзолы) лсевдофибровые и агро дер но во-лодзо/исты е (агро дерново-подзолы) лсевдофибровые среднегумусированные супесчаные и песчаные на песчаных отложениях Поверхностно загрязненные Легхие НП регионального фона 25-50 (СУ) Битуминозные 8,4
9-2 Дерново-подзолистые (дерново-подзолы) псевдофибровые и агродерново-подзолистые (агродерново-подзопы) псевдофибровые среднегумусированные супесчаные и песчаные на песчаных отложениях Поверхностно и глубинно загрязненные Легхие НП регионального фона/смешанна я группа НП 25-50 (СУ) Битуминозные 8
10-1 Дерново-подзолистые и агродерново-подзолистые глееватые многогумусированные супесчаные почвы на древнеаллювиальных песках Поверхностно загрязненные Легкие НП регионального фона 50-75 (СУ) Битуминозные 4,9
10-2 Дерново-подзолистые и агродерново-профильно-глеееые многогумусированные супесчаные почвы на древнеаллювиальных лесках Поверхностно и глубинно загрязненные Лешие НП регионального фона/смешанна я группа НП 50-75 (СУ) Битуминозно-пипидные 6,1
11 Дерново-подзолистые и агродерново-лодзолисто-глеевые многогумусированные супесчаные почвы на древнеаллювиальных песках Поверхностно и глубинно загрязненные Лел(ие НП регионального фона/керосины 50-75 (СУ) Битуминозно-липидные 8,4
12 Агроторфвнисто-грофильно-глеевые/профильно-оглеенные/ на древнеаллювиальных песках Поверхностно и срединно-глубинно загрязненные Легкие НП регионального фона/смешанна я группа НП 100-125 (СУ) Битуминоэно -пипидные 7
13-1 Агродерново-лодзолистые глеееые миогогумусированные супесчаные и дерново-подзолисто- профильно-гпеевые миогогумусированные супесчаные Поверхностно и срединно-глубинно загрязненные Легкие НП регионального фона/смешанна я группа НП 125-150 (СУ) Битуминозно -липидные 8
13-2 Афодерново-лодзолисты® глеевыв миогогумусированные супесчаные и дерново-подзолисто- профильно-гпеевые миогогумусированные супесчаных Поверхностно и срединно-глубинно загрязненные Легкие НЛ регионального фона/ масла 125-150 (СУ) Битуминозно -липидные 6
14 Хемо-технозем по дерново-подзолистой почее на покровных суглинках Поверхностно загрязненные Масла 10ОО (ПДУ) Битуминозный 0,1
15 Хемо-технозем по дерново-подзолистой почве на аллювиальных песках Поверхностно и срединно-глубинно загрязненные Масла/бензины 1500 (средний уровень)2 Битуминозный 0,1
16 Хемо-техно грунт Поверхностно загрязненные Мазуты 5000 - 6000 (высокий уровень)* Битуминозный 16,1
Выводы
1. Обосновано введение консервативного диагностического признака «липидности», отражающего новое состояние почвенных экосистем, возникшее в результате трансформации УВ в почвах. Предлагается разделение битуминозных почв на 2 типа: собственно битуминозные - лабильный признак и битуминозно-липидные - консервативный признак.
2. Разработаны новые подходы, расширяющие существующую нормативную и классификационную базу: предложена группировка УВ загрязненных почв. Обосновано введение СУ загрязнения почв, соответствующего концентрациям загрязнителя в интервале значений ниже ПДУ, но выше содержания нативных УВ в почвах.
3. Выявлена аккумулирующая, перераспределяющая и трансформирующая функция почв в условиях комплексного техногенного воздействия. Роль почв в накоплении НП проявляется в функционировании органогенных, иллювиальных и окислительно-восстановительных барьеров, емкость которых возрастает в ряду дерново-подзолистые - дерново-подзолисто-глеевые -торфяно-подзолисто-глеевые почвы.
4. Загрязнение почвенного покрова УВ изменяет естественное функционирование почв: в нижних горизонтах почв увеличивается биомасса УВ-окисляющих микроорганизмов (на порядок) с доминированием видов МосагШа и ЯосЬсоссиз, снижается ЕЬ почв (на 3-5%) и увеличивается содержание органического углерода.
5. Особенности поступления и локализации загрязнителя в почвенном профиле обуславливают различные пути трансформации УВ: аэробное разложение с образованием конечных продуктов окисления УВ - СОг и НгО, характерное для поверхностных гумусных горизонтов почв и аэробно-анаэробное преобразование поллютантов с образованием твердых термодинамически устойчивых продуктов - липидов, характерное для нижних горизонтов. Такой путь трансформации создает признак «липидности»,
являющийся консервативным, что делает исследование нижних горизонтов особенно важным для диагностики УВ загрязнения почв.
6. Выявлены особенности почвенного покрова в условиях УВ загрязнения для исследуемой территории. Установлено доминирование дерново-подзолистых поверхностно-битуминозных почв (39%), дерново-подзолисто-глеевых и торфяно-подзолисто-глеевых поверхностно-битуминозных и глубинно битуминозно-липидных почв (54%). Для территорий, загрязненных высокими концентрациями НП (>ПДУ), характерно формирование хемо-техноземов (2%) и хемо-техногрунтов (5%).
7. Предложен подход к решению экологических споров при разделении зон ответственности загрязняющих источников в условиях комплексного техногенного воздействия на примере Щелковского района Московской области. Установлено, что загрязнение НП по типу керосинов маркирует пути миграции грунтовых вод от Чкаловского аэродрома (23% территории); по типу масел - от поглотительных скважин (5%) на 24% территории установлено загрязнение смешанного типа.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Лисовицкая О.В. Бактериальный фильтр в почвах газовых аномалий // Сб. тез. X международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам«Ломоносов-2003», Москва. С.79 - 80
2. Лисовицкая ОБ., Кулачкова С.А. Биологический сток и преобразование метана в почвах газовой аномалии // Сб. тез. Всероссийской конференции «VII Докучаевские молодежные чтения» «Человек и почва в XXI веке», Санкт-Петербург, 2004. С.54
3. Можарова Н.В., Лисовицкая О.В. Загрязнение почвенного покрова при захоронении промышленных стоков на объектах подземного хранения природного газа // Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля, Пенза, 2005. С. 62 - 65
4. Лисовицкая О.В. Загрязнение почвенного покрова органическими поллютантами при захоронении промышленных стоков на объектах подземного хранения газа // Сб. тез. Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2005», Москва С. 82 - 83
5. Лисовицкая О. В., Можарова Н.В. Углеводородное загрязнение почв в условиях комплексного техногенного воздействия // Вестник Московского Университета, №4,2008. С. 110- 121.
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Лисовицкая, Ольга Вячеславовна
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.
1.1. Нативные углеводороды в почвах.
1.2. Специфика загрязнения почв и грунтовых вод УВ.
1.3. Функционирование почв в условиях загрязнения УВ.
1.4. Трансформация УВ в почвах.
1.4.1. Общие принципы трансформации.
1.4.2. Липиды и битуминозные вещества в почвах.
1.5. Нормирование содержания УВ в почвах.
1.6. Подходы к группировке почв, загрязненных УВ.
1.7. Экологические споры при УВ загрязнении почв.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Углеводородное загрязнение почв в условиях комплексного техногенного воздействия"
Актуальность проблемы♦ В современном мире в условиях возрастающей техногенной нагрузки и дефицита земель проблема загрязнения почв является одной из наиболее актуальных. Среди многочисленных загрязняющих веществ, поступающих в окружающую I среду, особо важная роль принадлежит углеводородам (УВ), что связано с интенсивностью их добычи, масштабностью распространения (Глазовская, 1981; Солнцева, 1998; Пиковский, 1993) и опасными свойствами по отношению к живым организмам (Русаков, Рахманин, 2004; Haerpfer, 2001).
В настоящее время основным объектом исследования УВ загрязнения являются почвы в районах нефтепромыслов, как правило, не использующиеся в сельском хозяйстве и не являющиеся областями массового проживания населения. Однако источниками УВ загрязнения являются не только объекты нефтепромыслов, но и промышленные объекты, прямо или косвенно использующие нефтепродукты. В связи с концентрацией промышленных объектов в пригородных зонах почвы этих районов испытывают комплексное техногенное воздействие, связанное с разнообразием источников и путей поступления поллютантов. При этом загрязнение почв и сопредельных сред в этих районах создает опасность для населения и поэтому особенно актуально для исследования.
УВ, поступая в почвы, испытывают комплекс трансформаций, при этом изменяя естественное функционирование самих почв. Проблемы поиска консервативных диагностических признаков загрязнения почв УВ и подходов к группировке и классификации загрязненных почв остаются открытыми.
Цель настоящей работы, выявить особенности УВ загрязнения почв в условиях комплексного техногенного воздействия на примере Щелковского района Московской области.
Задачи:
1. Установить роль почвенного покрова в накоплении УВ
1.1. Выявить особенности пространственного и профильного загрязнения почв УВ
1.2. Установить взаимосвязь УВ загрязнения и свойств почв
2. Выявить особенности функционирования почв в условиях УВ загрязнения
3. Изучить особенности трансформации УВ в почвах
4. Расширить подходы к группировке почв, загрязненных УВ
5. Изучить особенности почвенного покрова при загрязнении УВ
6. Разработать подходы к разделению зон ответственности загрязняющих источников в условиях комплексного УВ загрязнения
Научная новизна. Впервые установлены консервативные диагностические признаки УВ загрязнения почв. Рекомендовано введение сигнального уровня (СУ) загрязнения почв для расширения нормативной базы. Предложены подходы к группировке УВ загрязненных почв по характеру проявления загрязнителя, механизму поступления УВ, их химическому составу и особенностям функционирования загрязненных почв.
Практическая значимость. Результаты работы создают базу для составления оценочных карт, анализа рисков загрязнения почв при строительстве объектов, выступающих источниками поступления УВ в окружающую среду. Предложен подход к разделению зон ответственности загрязняющих источников в условиях комплексного техногенного воздействия, что является этапом судебно-почвоведческой экспертизы в рамках решения экологических споров.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на X международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, 2003), Всероссийской конференции «Человек и почва в XXI веке» в рамках международного форума «Сохраним планету Земля» (Санкт-Петербург, 2004), ХП Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2005), IX Международной научнопрактической конференции «Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации, контроля», Пенза, 2005. Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, из них 2 статьи. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 120 отечественных и 31 зарубежных работ, приложения. Диссертация изложена на 142 страницах, иллюстрирована 29 рисунками, 15 таблицами.
Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Лисовицкая, Ольга Вячеславовна
выводы
1. Обосновано введение консервативного диагностического признака «липидности», отражающего новое состояние почвенных экосистем, возникшее в результате трансформации УВ в почвах. Предлагается разделение битуминозных почв на 2 типа: собственно битуминозные - лабильный признак и битуминозно-липидные -консерватнвный признак.
2. Разработаны новые подходы, расширяющие существующую нормативную и классификационную базу: предложена группировка УВ загрязненных почв. Обосновано введение СУ загрязнения почв, соответствующего концентрациям загрязнителя в интервале значений ниже ПДУ, но выше содержания нативных УВ в почвах.
3. Выявлена аккумулирующая, перераспределяющая и трансформирующая функция почв в условиях комплексного техногенного воздействия. Роль почв в накоплении НП проявляется в функционировании органогенных, иллювиальных и окислительно-восстановительных барьеров, емкость которых возрастает в ряду дерново-подзолистые - дерново-подзолисто-глеевые - торфяно-подзолисто-глеевые почвы.
4. Загрязнение почвенного покрова УВ изменяет естественное функционирование почв: в нижних горизонтах почв увеличивается биомасса УВ-окисляющих микроорганизмов (на порядок) с доминированием видов Nocardia и Rodococcus, снижается Eh почв (на 3-5%) и увеличивается содержание органического углерода.
5. Особенности поступления и локализации загрязнителя в почвенном профиле обуславливают различные пути трансформации УВ:
103 аэробное разложение с образованием конечных продуктов окисления УВ - СО2 и НгО, характерное для поверхностных гумусных горизонтов почв и аэробно-анаэробное преобразование поллютантов с образованием твердых термодинамически устойчивых продуктов - липидов, характерное для нижних горизонтов. Такой путь трансформации создает признак «липидностн», являющийся консервативным, что делает исследование нижних горизонтов особенно важным для диагностики УВ загрязнения почв.
6. Выявлены особенности почвенного покрова в условиях УВ загрязнения для исследуемой территории. Установлено доминирование дерново-подзолистых поверхностно-битуминозных почв (39%), дерново-подзолисто-глеевых и торфяно-подзолисто-глеевых поверхностно-битуминозных и глубинно битумннозно-липидных почв (54%). Для территорий, загрязненных высокими концентрациями НП (>ПДУ), характерно формирование хемо-техноземов (2%) и хемо-техногрунтов (5%).
7. Предложен подход к решению экологических споров при разделении зон ответственности загрязняющих источников в условиях комплексного техногенного воздействия на примере Щелковского района Московской области. Установлено, что загрязнение НП по типу керосинов маркирует пути миграции грунтовых вод от Чкаловского аэродрома (23% территории); по типу масел - от поглотительных скважин (5%) на 24% территории установлено загрязнение смешанного типа.
1.8. Заключение
Сложность диагностики УВ загрязнения почв связана с тем, что в почвах содержатся нативные УВ близкие по строению техногенным, количество которых необходимо учитывать при диагностике загрязнения. Рассматривая тот факт, что даже невысокие концентрации поллютантов изменяют естественное функционирование почвенного покрова, а, следовательно, почвообразование, загрязненные УВ почвами важно отражать в классификации. В настоящее время существующие подходы характеризуют высокие уровни загрязнения почв. На данный момент в России, в отличие от стран Европы, не существует опыта классификации почв с невысокими уровнями загрязнения.
Поллютанты, поступив в почву, изменяют ее естественное функционирование, вызывая комплекс физико-химических реакций и микробиологических преобразований. Вместе с тем, УВ испытывают трансформацию в почвах, которая может протекать в нескольких направлениях: часть соединений окисляется до углекислого газа и воды, часть выносится из почвенного профиля в виде продуктов неполного окисления, часть УВ преобразуется в термодинамически устойчивые соединения. Направленность процессов трансформации зависит как от особенностей почв, так и качественного состава поллютантов, их концентраций и механизма поступления в почву.
В ходе трансформации УВ образуются соединения, которые уже не обнаруживаются общепринятыми методиками определения УВ, но, тем не менее, остаются в почвах. При этом формируются почвы, которые отличаются от их естественных аналогов, но не выделяются в существующих классификациях в силу особенностей аналитических методов определения УВ. Так, для обозначения УВ загрязненных почв в литературе широко используется термин «битуминозные» почвы. Анализ химических методов выделения битумоидов позволяет заключить, что в эту фракцию попадают свежие и слабо окисленные УВ, не испытавшие серьезных трансформаций в
51 почвенном покрове. Вместе с тем, более окисленные соединения УВ, которые уже не обнаруживаются во фракции битумоидов, могут проявляться во фракции почвенных липидов, что позволяет поставить вопрос о введении более постоянного диагностического признака УВ загрязнения почв, отражающего процессы почвообразования
Изучение углеводородного загрязнения почв помимо фундаментальных знаний имеет прикладной аспект, например, в судебно-почвоведческой экспертизе. Повсеместное распространение этого поллютанта приводит к тому, что на одном и том же участке может быть несколько загрязняющих источников. При этом достаточно сложно установить границы их влияния и вклад в общее загрязнение. Эту проблему можно решить с помощью применения комплекса физико-химических методов исследования, знания особенностей миграции поллютантов, их качественного состава, а также роли почвенного покрова в их перераспределении.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
Объектом исследования являются почвы Щелковского района Московской области, представленные дерново-подзолами, дерново-подзолистыми, дерново-подзолисто-глеевыми, торфяно-подзолисто-глеевыми почвами и их освоенными аналогами. В районах интенсивного техногенного воздействия сформированы хемо-техноземы и хемо-техногрунты.
Почвенный покров испытывает комплексное воздействие трех основных источников поступления УВ на сравнительно небольшой площади: Чкаловского аэродрома, площадок захоронения промышленных стоков Московской станции подземного хранения газа (МСПХГ) и автотранспорта. Следует также отметить атмосферное загрязнение почвенного покрова в связи с влиянием промышленных объектов, выбрасывающих в атмосферу УВ и продукты их сгорания (воздушный транспорт, компрессорные станции и др.)
Интерес к этому району обусловлен тем фактом, что многочисленные замеры содержания загрязнителя в водах р. Клязьмы диагностируют превышение ПДК НП в 2-3 раза (по данным ГУ «Московский ЦГМС - Р», 2006). Вероятно, это связано как с организованным сбросом поллютантов от Чкаловского аэродрома, так и бесконтрольными утечками керосина со складов авиационного топлива (по материалам ФГУ «Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Щелковском районе Московской области», 2001), а также потенциальным влиянием других загрязняющих объектов. Выше по течению реки концентрации НП значительно ниже, что подтверждает поступление НП в воды с исследуемой территории. Такая ситуация создает опасность здоровью людей. Общая площадь исследуемой территории составила 5846 га.
В качестве условно фоновой территории был выбран участок в 20 км от основного объекта исследования вне прямого влияния загрязняющих
53 источников.
Схема фактического материала представлена на Рис.7
Рис. 7. Схема фактического материала района исследования (Щелковский район Московской области)
2.2. Методы исследования
Для исследования содержания НП в почвенном покрове и грунтовых водах, выявления особенностей качественного состава НП, их миграции и поведения в депонирующих средах применялся комплекс методов анализа. Для массового сканирования территории и выявления закономерностей распределения НП использовался метод гексановой экстракции (ГОСТ РФ. Определение содержания НП в почвах и грунтах ВНИГРИ, 1990). Для диагностики качественного состава НП и работы с малыми концентрациями загрязнителя использовался модернизированный люминесцентно-битуминологический метод (Краснопеева, 2007; Флоровская, Пиковский, 1981). Исследования проводились в "Лаборатории углеродистых веществ в биосфере" географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Для анализа качественного состава н-алканов использовался метод капиллярной газо-жидкостной хроматографии с использованием газового хроматографа Agilent 6890 с пламенно-ионизационным детектором (ПНД Ф 16.1.38 - 02. Методика выполнения исследований массовой доли нефтепродуктов методом капиллярной газо-жидкостной хроматографии). Анализ проводился в химико-аналитическом центре на кафедре химии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова.
Содержание липидов в почвах определялось методом горячей спиртобензольной экстракции (Орлов, 1981).
Определение биомассы микроорганизмов и их видового разнообразия проводилось методом газовой хромато-масс-спектрометрии с предварительным выделением жирных кислот в Институте микробиологии РАН.
Анализы гранулометрического состава, содержания органического вещества, окислительно-восстановительного потенциала, плотности и влажности почв выполнялись по стандартным методикам на кафедре географии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова (Вадюнина, Корчагина, 1986).
Была составлена картосхема загрязнения почвенного покрова путем корректировки существующей крупномасштабной почвенной карты, составленной по общепринятым методикам (Общесоюзная инструкция., 1973; Евдокимова, 1981; Сорокина, 2006) на основе полевых исследований и анализа аэро-, фото- и космических снимков. На исследуемой территории были заложены детальные ключевые участки и отдельные разрезы и полуямы. Общее количество составило 70 разрезов и 30 полуям, из которых 6 на условно фоновой территории. В работе учтены ГОСТ (ГОСТ 17.4.3.01 -83. Охрана природы. Общие требования к отбору проб) и стандарты ISO (ISO 10381 - 2: 2002. Soil quality - Sampling. Part 2. Guidance on sampling techniques) при анализе загрязнения верхней части почв. Загрязнение нижних горизонтов почв оценивалось по почвенным разрезам. Образцы отбирались по сетке квадратов с уменьшением шага опробования в зависимости от сложности почвенного покрова и удаленности от источника воздействия. Полученные результаты явились итогом четырехлетних исследований.
Статистическая обработка результатов проводилась в программах MS Excel и Statistica, подготовка картографического материала - в программах Surfer, Maplnfo, PhotoShop.
Рассмотрим более подробно основные принципы методов определения нефтепродуктов.
Люминесцентно — биту микологический анализ
Анализ основан на свойствах НП люминесцировать при возбуждении УФ лучами 100-400 нм). Люминесценцией называется свечение вещества, вызванное излучением квантов электронами в результате поглощения этим веществом определенного вида добавочной энергии. Излучение происходит в видимой области спектра (Х=400-700 нм). Способность НП люминесцировать, цвет люменисцеции и яркость находятся в тесной связи с химическим и молекулярным составом этих веществ.
НП представляют собой сложную смесь УВ, представленных соединениями разных классов. С помощью люминесцентно-битуминологического анализа качественный состав нефтепродуктов можно охарактеризовать по доминирующим группам соединений близким по таким свойствам как температура кипения, растворимость, молекулярных! вес и др. Люминесценция нефтепродуктов в растворах характеризуется целым набором параметров, по которым можно судить о свойствах люминесцирующего вещества (спектр возбуждения, поглощение излучения и т.д.) Общие закономерности изменения люминесцентных характеристик растворов описаны в работе В.Н. Флоровской (Флоровская, 1974)
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Лисовицкая, Ольга Вячеславовна, Москва
1. Акопова Г.С., Сидорова Е.В. и др. Система контроля состояния почв на территории подземных хранилищ газа. М., РАО Газпром, 1996. 130 с.
2. Андерсон Р.К., Мукатанов А.Х., Бойко Т.Ф. Экологические последствия загрязнения почв нефтью //Экология. 1980. №6. с. 16-25.
3. Антропогенные почвы. Учебное пособие. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Смоленск, «Ойкумена», 2003. 267 с.
4. Аринбасаров М.У., Шкидченко А.Н., Мурыгпна В.П., Воронин A.M. Комплексная технология очистки почв и водоемов от загрязнение нефтью и нефтепродуктами // Тез. докл. «Биотехнология Подмосковья-99». Пущино,1999, с. 15-16.
5. Атлас Московской области. М, 1976.134 с.
6. Бабьева, Зенова. Биология почв //М, изд. МГУ, 1989 340 с.
7. Басыров Н. Ф., Валеева Э. И., МосковченкоД. В. Эколого-геохимические исследования Белоярского района Тюменской области. //Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведення. Вып. 1. Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН,2000. С. 3 -10.
8. Бачурин Б. А, Авербух Л.М., Одинцова Т.А. Особенности нефтезагрязнения природных геосистем Западной Сибири //Горные науки на рубеже XXI века: Материалы Междуна-родной конференции. Екатеринбург: УрО РАН, 1998, с.400-408
9. Бачурин Б.А., Авербух Л.М., Одинцова Т.А. Особенности нефтезагрязнения природных геосистем Западной Сибири. 120 с.
10. Быстрых В.В., Боев В.М., Зебзеев В.В. Комплексная гигиеническая оценка накопления поллютантов атмосферного воздуха в депонирующих средах в зоне воздействия газового комплекса. 120 с.
11. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. // Изд. МГУ, 1986. 416 с.
12. Влияние нефтяного загрязнения на состав поверхностных вод. Соколова
13. Т.А., Трофимов С.Я., Толпешта И.И., Кирюшин А.В., Ладонин Д.В. Сб. тез. конф. Современные проблемы загрязнения почв. Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2007. 123-130 с.
14. Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М, изд. МГУ, 1998, 272 с.
15. П.Воронин А.Д. Основы физики почв. М, изд. МГУ, 1986. 250 с.
16. Габбасова И.М., Абдрахманов Р.Ф. Изменение свойств почв и состава грунтовых вод при загрязнении нефтью и нефтепромысловыми сточными водами в Башкирии // Почвоведение, №11, 1997. 1223-1230 с.
17. Габов Д.Н., Безносиков В.А., Кондратенок Б.М. Полициклические ароматические углеводороды в почвах фоновых территорий. Сб. тез. конф. Современные проблемы загрязнения почв .Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2004. 207-215 с.
18. Геннадиев А.Н., Козин И.С., Шуробор Е.И., Теплицкая Т.А. Динамика щагрязнения почв полнциклитическими ароматическими углеводородами и индикауия состояния почвенных экосистем // Почвоведение. 1990.№10. С. 75-85.
19. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И. Геохимия полициклических ароматических углеводородов в горных почвах. М. Изд. МГУ, 1996. 130 с.
20. Геннадиев А.Н., Солнцева Н.П., Герасимова М.И. О принципах группировки и номенклатуры техногенно-измененнх почв .//Почвоведение, №2, 1992, с.49-60.
21. Геннадиев А.Н., Чернянский С.С., Пиковский Ю.И., Алексеева Т.А. Геохимия полициклических ароматических углеводородов в связи с гумусным и структурным состоянием почв // География и окружающая среда.СПб.: Наука, 2003. С. 124-133.
22. Геннадиев А.Н., Чернянский С.С., Пиковский Ю.И., Алексеева Т.А., Ковач Р.Г. Формы и факторы накопления полициклических ароматических углеводородов в почвах при техногенном загрязнении (Московская область) // Почвоведение, 2004. №7. С. 804 818.
23. Герасимова М.И., Строганова М.Н., МожароваН.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Смоленск. Ойкумена, 2003. 268 с.
24. Глазовская М.А., Добровольская Н.Г. Геохимические функции микроорганизмов. М, изд. МГУ, 1984. 152 с.
25. Глазовская М.А., Пиковский Ю.И., 1980 Скорость самоочищения почв от нефти в различных природных зонах. «Природа», №5, с. 118-119.
26. Глазовская М.А., Солнцева Н.П., 1984. Теория и методы геохимии ландшафтов в приложении к оценке состояния и картографирования загрязненных территорий В кн. Использование геохимических методов при изучении загрязнения окружающей среды. М., с. 3-17.
27. Глазовская М.А., Солнцева Н.П., Геннадиев А.Н., 1986. Технопедогенез: формы проявлений//Успехп почвоведения. М.: Наука, с. 108-114
28. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М, «Недра», 1984. 107 с.
29. ГОСТ 17.4.3.01 83. Охрана природы. Общие требования к отбору проб.
30. ГОСТ РФ. Определение содержания нефтепродуктов в почвах и грунтах ВНИГРИ, 1990.
31. Грин, Стаут, Тейлор. Биология. М, изд. «Мир», 1996. 368 с.
32. ГУ «Московский ЦГМС Р» / www.gismeteo.ru, 2006.
33. Гусев М.В., Минеева JI.A. Микробиология. М: МГУ, 1992. 3-е издание. 447 с.
34. Гусева О.А., 1996. Экспериментальное моделирование миграции нефти и нефтепродуктов в почвах тундры ЕТР//Тезисы докл. II съещда общества почвоведов, кн. 1, с. 160-161.
35. Дедиков Е.В., Гноевых А.Н., Гасумов Р.В., Колосов А.К., Романов К.А., Суржикова О.Б. Нормативы образования отходов при бурении и капитальном ремонте скважин //Газовая промышленность. 2002. №5. С. 2224.
36. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М.: Наука, 1990. 260с
37. Добровольскпй Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почвы. М., изд. МГУ, 1986. 200 с.
38. Другов Ю.С, Родин А.А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов. СПб, «Анатолия», 2000. 67 с.
39. Другов Ю.С. и др. Методы анализа загрязнения сред нефтепродуктами. СПБ, 2001.70 с.
40. Дядечко В.Н., Толстокорова JI.E., Гашев С.Н., Гашева М.Н., Соромотин А.В., Жданова Е.Б. О бнотехнологической рекультивации нефтезагрязненных лесных почв Среднего Приобья // Почвоведение. 1990 №9. с. 148-150.
41. Евдокимова Т.И. Почвенная съемка. М, изд. МГУ, 1981. 130 с.
42. ЕвикВ.Н., Варягов С.А. Мониторинг геологической среды при эксплуатации Щелковского подземного хранилища газа // Int., 2003. 95 с.
43. Евик В.Н., Варягов С.А., Павлюкова И.В., Смирнов Ю.Ю. Мониторинг геологической среды при эксплуатации Щелковского подземного хранилища газа // СевКавГТУ. Серия «Нефть и газ». 2003. Выпуск П. С/ 1824.
44. Исманлов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезагрязненных почв // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем/Под ред. М.А. Глазовской М.: Наука, 1988. С. 42-56
45. Казанцева М.Н., Гашев С.Н. Мониторинговые исследования на участке аварийного разлива нефти в подтаежной зоне Западной Сибири//Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. Вып. 1. Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2000. С. 115 - 121.
46. Калюжин В.А., Коломытцев Е.О. Особенности биодеградации нефти в различных грунтах. 195 с.
47. Карпачевский JI.О. Экологическое почвоведение. М.: Изд-во МГУ, 1993. 123 с.
48. Классификация и диагностика почв России / Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И.Смоленск: Ойкумена, 2004, 342 с.
49. Классификация и диагностика почв СССР. М: Колос, 1977. 235 с.
50. Кобзев Е.Н., Петрикевич С.Б., Шкидченко А.Н. Биодеструкция нефти и дизтоплива ассоциацией микроорганизмов в открытой проточной системе // Тез. доклада конф. «Экобиотехнология: борьба с нефтяным загрязнением окружающей среды», Пущино, 2001. С. 31-33
51. Ковда В.А., Розанов Б.Г. Почвоведение. Изд. «Высшая школа», Москва, 1988. 362 с.
52. Ковда В.А., Славин П.С. Теоретические основы почвенно-геохимических показателей нефтеносности//Почвенно-геохимические методы поиска нефтяных месторождений. М., АНССР, 1953. 134-140 с.
53. Козицкая Ю.Н., Москвина И.Л., Лопатин К.И. Изменение физико-химического состава почв и грунтовых вод вблизи шламовых амбаров. 70 с.
54. Колесников С.И., Жаркова М.Г. Проблемы, подходы и перспективы нормирования химического загрязнения почв. Сб. тез. конф. Современные проблемы загрязнения почв, том 1.Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2007. 123-130 с.
55. Коронелли Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разложения углеводородов в окружающей среде (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 1996. Т. 32, №6. С. 579-585.
56. Краенопеева А.А. К методике люминесцентного анализа нефтепродуктов в почвах. Сб. мат-в конф. Современные проблемы загрязнения почв, том 2. Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2007. 123-131.
57. Кузимин Ю.О., Никонов А.И. Эколого-геодинамическая опасность подземных хранилищ газа // Информационное обеспечение и рациональное природопользование. М.: Единство. 2001. С. 163 171.
58. Кузьмин Ю.О., Никонов А.И. Эколого-геодинамическая опасность подземных хранилищ газа//Экологические проблемы использования недр. Институт физики Земли РАН, 2000. 203-211 с.
59. Кулачкова С.А. Специфика функционирования почвенного покрова при подземном хранении природного газа. Дисс. . канд. биол. Наук. М., МГУ, 2006. 145 с.
60. Кураков А.В., Ильинский В.В., Котелевцев С.В., Садчиков А.П. «Биоиндикация и реабилитация экосистем при нефтяных загрязнениях» Москва, «Графикой», 2006. 336с.
61. КурочкинаГ.Н., Керженцев А.С., Соколов О.А. Физико-химическое исследование почв, загрязненных компонентами ракетного топлива // Почвоведение. 1999, №3. С. 359-369.
62. Ларионова Н.Л., Бреус И.П.Устойчивость к углеводородному загрязнению почвы и эффект фиторемедиации культурных и дикорастущих растений. Сб. тез. конф. Современные проблемы загрязнения почв. Москва: МГУ им М.В, Ломоносова, 2004. 97-105 с.
63. Лодыгин Е. «Состав и структура липидной фракции гумуса подзолистых и болотно-подзолистых почв» // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН 2002 №53 17-24 с.
64. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель (утв. Роскомземом 28 декабря 1994 г., Минсельхозпродом РФ 26 января 1995 г., Минприроды РФ 15 февраля 1995 г.)
65. Могилевский Г.А. Микробиологические методы поиска нефтяных и газовых месторождений, 1953 г. 49 с.
66. МожароваН.В., Кулагина Е.Г. Трансформация почвенного покрова подземных газохранилищ // Почвоведение. 2000. №1. с. 10-18.
67. Московченко Д. В. Некоторые аспекты регионального эколого-геохимического анализа (на примере Тюменской области)//Проблемы географии и экологии Западной Сибири: Сборник. Вып 3. Тюмень: Изд-во ТГУ, 1998.-С.143-155.
68. Московченко Д.В. Некоторые аспекты регионального эколого-геохимического анализа (на примере Тюменской области) 32 с.
69. Московченко Д.В. Нефтегазодобыча и окружающая среда. Эколого-геохимический анализ Тюменской области. Новосибирск, «Наука», 1998. 133 с.
70. Мурзаков Б.Г., Битеева М.Б. Защита окружающей среды, утилизация отходов, очистка сточных вод и выбросов, промышленная санитария и гигиена в медицинской промышленности. Обзорная информация. Выпуск 3. М., 1992. 97 с.
71. Никонов А.И. Роль геодинамических процессов в функционировании подземных хранилищ газа: Дисс. канд. геолого-минералогических наук. М., 2003.
72. Одинцова Т. А. Эколого-геохимнческие аспекты трансформацииорганического вещества нефтезагрязненных геоснстем//Моделирование стратегии и процессов освоения георесурсов. Сборник докладов. Пермь: Горный институт УрО РАН, 2003. с 241-245.
73. Одинцова Т.А. Эколого-геохимическпе аспекты трансформацииорганического вещества нефтезагрязненных геосистем //Моделирование стратегии и процессов освоения георесур-сов. Сборник докладов. Пермь: Горный институт УрО РАН, 2003, с.241-245
74. Орлов Д.С. Химия почв. М. Изд. МГУ, 1992. 558 с.84.0рлов Д.С., Аммосова Я.М. Методы контроля почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами // Почвенно-экологический мониторинг. М., 1994, с. 219231.
75. Осипов Г.А., Назина Т.Н., Иванова А.Е. Изучение видового составамикробного сообщества заводняемого нефтяного пласта методом хромато-масс-спектрометрии // Микробиология №5 1994г. с. 876-882.
76. Паников Н.С. Неспецифические соединения почвенного гумуса. Изд. «МГУ» 220 с.
77. Пиковский Ю.И. Науки о Земле. Природные и техногенные потоки УВ в окружающей среде. М: МГУ, 1993. 202 с.
78. Пиковский Ю.И., Геннадиев А.Н. и др. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Почвоведение. №9, 2003 с 1132-1140.
79. ПНД Ф 16.1.38-02. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почвы методом капиллярной газо-жидкостной хроматографии. «Экотерра», М., 2002. 87 с.
80. Показатели уровня загрязнения земель химическими веществами, приложение 5. //Письмо о методических рекомендациях по выявлению деградированных и загрязненных земель, 1995 г.
81. Постановление Правительства РФ от 21 августа 2000 г. N 613 "О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов"
82. Почвы Московской области и их использование. Т.1./ под ред. Шишов Л.Л., Войтович. Н.В. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2002. 500 с.
83. Приказ Минприроды РФ от 2 августа 1994 г. N 241 "Об утверждении Инструкции по идентификации источника загрязнения водного объекта нефтью"
84. Рачесвкий Б.С. Охрана окружающей средв при транспорте и хранении жидких углеводородов. М., 1993. 62 с.
85. Региональная сравнительная оценка устойчивости почв к загрязнению углеводородами. Пиковский Ю.И., Геннадиев А.Н., Чернянский С.С., Сахаров Г.Н. Сб. тез. конф. Современные проблемы загрязнения почв. Москва: МГУ им М.В. Ломоносова, 2004. 209 с.
86. Ровинский Ф.Я., Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. Фоновый мониторинг полицпклических ароматических углеводородов. Л.: Гидрометеоихдат, 1988. 244 с.
87. Розанова М.С., Королева П.В. Влияние нефтяного загрязнения на гумусное состояние почв Сб. тез. конф.Современные проблемы загрязнения почв.Москва:МГУ им. М.В. Ломоносова, 2004. 245 с.
88. Роль почвенной микробиоты в рекультивации нефтезагрязненных почв. Гузев B.C., Левин С.В., Селецкий Г.И. // Микроорганизмы и охрана почв. М., 1989. С. 47-86.
89. Сердобольский И.П. Окислительно-восстановительные и щелочно-кислотные условия глееобразования // Труды почвенного института им. В.В. Докучаева. Том XXXI, 1950. С. 73-81.
90. Сердобольский И.П. Окислительно-восстановительный потенциал почво-грунтов как один из поченно-геохимических показателей наличия нефтеносной структуры // Почвенно-геохимические методы поиска нефтяных месторождений. М.: Изд-во АН СССР. 1953. с. 56 76.
91. Сова В.Г. Горнотехническая рекультивация земель, нарушенных нефтедобывающей промышленностью. Научно-технические проблемы рекультивации земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых в СССР. М., 1978. с.64-70.
92. Солнцева Н.П., Герасимова М.И., Рубилина Н.Е. Морфогенетический анализ иехногенно преобразованнх почв.//Почвоведение, №8, 1990, с. 124 -129
93. Солнцева Н.П., Никифорова Е.М. Региональный геохимический анализ загрязненных почв нефтью (на примере Пермского Прикамья) // Тр. «Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем» / Под. ред. М.А. Глазовской. М.: Наука, 1988. С. 122-140
94. Солнцева Н.П., Садов А.П. Оценка самоочищающих возможностей ландшафтов при анализе экологических рисков деградации нефтезагрязненных почв. Тез. докл. межд. конф. М.: Ноосфера, 2001. 250 с.
95. Судницын И.И., Манучарова Н.А., Степанов A.JI., Умаров М.М. Влияние микробиологических процессов на динамику окислительно-восстановительного потенциала в агрегатах суглинистых почв различных типов // Почвоведение. 1999. №7. С. 866 870.
96. Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Справочник. М.: РЭФИА, НИА- Природа. 2003. 258 с.
97. Трофимов С.Я., Амосова Я.М. и др. Влияние нефти на почвенный покров и проблемы создания нормативной базы по влиянию нефтезагрязнения на почвы. //Почвоведение, №2, 2000. 105 с.
98. Трофимов С.Я., Завгородняя Ю.А., Решетников С.И., Демин В.В. Анализ загрязнения почв нефтью методом капиллярной газо-жидкостнойхроматографии. Сб. тез. конф. Современные проблемы загрязнения почв.Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2004.
99. Трофимов С .Я., Розанова М.С. Изменение свойств почв под влиянием нефтяного загрязнения. В кн. «Деградация и охрана почв». М.: Изд-во МГУ, 2002, с. 359-373
100. Ульянова Т.Ю., Зборищук Ю.Н. Основы картографии. М.: Изд. МГУ, 2002. 101 с.
101. Флоровская В.Н. Углеродистые вещества в природных процессах. М., «Геос», 2003. 227 с.
102. Халимов Э.М. Эколого микробиологические основы рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Дисс.канд. биол. наук. М, 2000.
103. Цадульников В.Г., 1988. Загрязнение пресных подземных вод при освоении нефтегазового комплекса на примере Среднеобского бассейна//Экология нефтегазового комплекса. М., С. 135-137.
104. Шеин Е.В. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв. М., изд. МГУ, 2001. 208 с.
105. Шеин Е.В., Архангельская Т.А., Гончарова В.М., Губер А.К., Початкова Т.Н., Сидорова М.А., Смагин А.В., Умарова А.Б. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв. М.: Изд-во МГУ, 2001. 199 с.
106. Шляхов А.Ф. Газовая хроматография в органической геохимии. М., Недра, 1984. 220 с.
107. Шор E.JL, Хуршудов А.Г. Оценка средних фоновых концентраций нефтепродуктов в почвах и поверхностных водах нефтяных месторождений Нижневартовского района. 15 с.
108. Шорникова Е.А. Некоторые возможные способы утилизации отходов бурения и нефтедобычи // Биологические ресурсы и природопользование. Вып. 5. Сургут: Дефис, 2002. С. 99-109.
109. Abu GD, Ogiji CD 1996. Initiate Test of a Bioremediation Scheme for the clean up of an oil polluted water body in Rural Communities in Nigeria // Bioresour. Technol. 5. p. 7-12.
110. Application to Chemical Behaviour in Soil // Chemosphere, 1991. p. 87-98.
111. Atlas R.M. Microbial hydrocarbon degradation-bioremediation of oil-spills//Journal of chemical technology and biotechnology. 1991. Vol. 52, №2. p. 88-94.
112. Atlas RM 1981. Microbial Degradation of petroleum hydrocarbons: an experimental perspective // Microbiol. Rev. 45(1): p.l80-209.
113. Atlas RM 1984. The fate of Petroleum in Marine Ecosystem // Petroleum Microbiology N.Y p. 272.
114. Atlas RM, Bartha R 1972. Degradation and Mineralization of Petroleum in sea water limitation by Nitrogen and phosphorus. // Biotechnology, 14: p.309-317.
115. Atuanya, E.I. 1987. Effects of waste engine oil pollution on physical and chemical properties of soil/ A case study of waste oil contaminated Delta soil in Bendel State. Nigerian. //J. Appl. Sci. 5. p. 155- 176.
116. Baker JM 1982. Mangroove swamps and the oil Industry // Environ. Pollut. Bull. p. 12.
117. Bartha R, Atlas RM 1977. The microbiology of aquatic oil spills. // Adv. Appl. Microbiol. 22. p. 225-266.
118. Bossert I, Bartha RA 1984. The fate of petroleum in soil ecosystem. // Petroleum Microbiology. Macmillan, New York. p. 435-475.
119. Ellis R, Adams R.S. Contamination of soils by petroleum hydrocarbons // Adv. Agron, 1961, Vol.13, p.76.
120. Ezeji EU, Anyanwu BN, Onyeze GOC, Ibekwe VI2005. Studies on the utilization of Petroleum Hydrocarbon by Micro Organism isolated from oil Contaminated Soil // Int. J. Nat. Appl. Sci. 1(2). p. 122-128.
121. Factors of soil formation. A fifteenth anniversary retrospective. SSSA Special Publication №33// Soil sci. soc. of Am. Inc., Madisson, Wisconsin, USA, 1994. 160 p.
122. Gerson DF 1985. The Biophysics of Microbial growth on hydrocarbon: Insoluble substrates // Int. Bioresour. J. 1: p. 39-53.
123. Gudin C. Syratt W. Biological aspects of land rehabilitation following hydro carbon contamination // Environ. Pollut. 1975. V.8, №2, P. 107-112
124. Ienny H. The soil resource. Origin and behaviour. N.Y. Heilderberg, Berlyn: Springer-Verlag, 1980. 377p.
125. Ijah UJJ, Antai SP 1988. Degradation and Mineralization of crude oil by bacteria. Niger. J. // Biotechnol. 5: p. 79-86.
126. Ijah UJJ, Okang CN 1993. Petroleum Degrading capabilities of bacteria isolated from soil//W.AJ. Biol. Appl. Chem. 38(1-4): p. 9-15.
127. Isinguzo SN, Odu CT 1987. Oil spillage and the use of mutants Organisms for Enhanced Biodegradation//Environ. Int. 12: p. 141-143.
128. ISO 10381 2: 2002. Soil quality - Sampling. Part 2. Guidance on sampling techniques.
129. Kessler A., Rubin H., 1985. On the simulation of unsaturated oil flow in soil. Jahs. Publ., p. 195-205.
130. Kessler A., Rubin H., 1987. Relationship between water infiltration and oil-spill migration in sandy soils//Joumal of hydrology, Vol 91, Iss 3-4, p. 187-204.
131. Margesin R., Schinner F. Biodegradation and bioremediation of hydrocarbons in extreme environments//Applied microbiology and biotechnology. 2001. Vol. 56, №5-6
132. Mc Gill W.B., 1977. Soil restoration following oil spills a review//! Canad. Petrol., Technol. Vol. 16, №2, p. 60-67
133. Mcgill W.W. Soil restoration following oil spills. Review // J. Canad. Petrol/ Technol. 1977. Vol. 16, № 2. 64 p.
134. Okpokwasili GC, Ananchukwu SC 1988. Petroleum Degradation by Candida species //Environ. Int. 14: p. 243-247.
135. Opportunities in basic soil sci. soc. of Am. Inc., Madisson, Wisconsin, USA. 1992. 109 p.
136. Rowell, M.J. 1977. The effect of crude oil spills on soils. A review of literature. In: Toogood, J.A. (ed.). "The reclamation of agricultural soils after oil spills" Part 1, Edmonton, Canada p. 1-33.
137. Shukla O.P., 1990, Biodegradation for environmental managementZ/Everyman Sci., vol. 25, №2, p. 46-50
138. Udeme JJ, Antai SP 1988. Biodegradation and Mineralization of Crude oil by Bacteria. Niger. J. //Biotechnol. 5:p. 77-85.
139. Unsaturated Soils: The Effect of Initial Gasoline Content, Water Content, Soil Type and Various Nitrogen Addition Regimes // Soil and Sediment Contamination, 10(5):p.539-553.
140. Wilding L.P., Smeck N.E., Hall G.F. Pedogenesis and soil taxonomy. V. I, II. Elsevier sci. publ. со. Amsterdam, 1983. 390 p.
- Лисовицкая, Ольга Вячеславовна
- кандидата биологических наук
- Москва, 2008
- ВАК 03.00.27
- Углеводородные геохимические поля в ландшафтах и их диагностика
- Техногенные углеводороды в почвах арктотундровых ландшафтов острова Большой Ляховский
- Изотопно-геохимическая методика поиска и выявления разнотипных техногенных геохимических аномалий
- Геолого-экологические условия формирования техногенных углеводородных скоплений
- Экологическая оценка техногенно загрязненных земель нефтепромыслового района Зых-Говсаны и способов их комплексной очистки