Список условных сокращений
Введение
Глава 1. Экологические последствия загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами.
1.1. Нефть и нефтепродукты. Свойства, состав, происхождение……………………...
1.2. Влияние нефтезагрязнения на основные свойства почвенного покрова…………
1.3. Влияние загрязнения нефтью на биоту и гумусовое состояние почв…………….
1.3.1. Влияние загрязнений нефтью на почвенную фауну…………………………...
1.3.2. Влияние нефтезагрязнения на микробоценоз почв…………………………….
1.3.3. Влияние загрязнений нефтью на растительность………………………………
1.3.4 Влияние нефти на гумусовое состояние почв…………………………………..
1.4. Процессы деградации, устойчивости и самоочищения почв при нефтяных загрязнениях
1.5 Рекультивация земель после аварийных разливов нефти
Глава 2. Объекты и методы
2.1. Природные условия территория ЯНАО
2.1.1. Географическое положение
2.1.2. Климат
2.1.3. Рельеф и почвообразующих пород
2.1.4. Растительность……………………………………………………………………..
2.1.5. Почвенный покров…………………………………………………………………
2.2. Объекты исследования
2.2.1. Исследуемые почвы
2.3. Методы исследования
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Изменение физико-химических свойств нефтезагрязненных почв при рекультивации
3.2. Результаты геоботанического обследования……………………………………….
3.3. Гумусовое состояние нефтезагрязненных рекультивированных почв…………...
3.3.1. Рекультивация в соответствии с действующим регламентом…………………..
3.3.2. Рекультивация по сокращенной схеме
Заключение
Список литературы
Приложение
Аварийные разливы нефти являются актуальной темой в современном мире. Ремедиация почв после разливов нефти особенно в России приобретают все большую остроту. Нефть негативно влияет на рост, метаболизм и развитие растений, меняет химические, физические и биологические свойства почв, что обусловливает необходимость восстановления почвенно-растительного покрова. Наиболее эффективным приемом восстановления является комплексная рекультивация нарушенных территорий с обязательным включением биологических методов. Однако процесс ремедиации, проводимый компаниями по добыче нефти, часто сводится к перекапыванию пропитанной нефтью почвы или засыпанию ее песком. После десятков лет такой практики большая часть естественной растительности в районе разлива гибнет. А восстановление природы в суровых субарктических и арктических условиях займёт десятки, а иногда и сотни лет.
Данное исследование является частью комплексного изучения состояния почв и растительности участков разливов нефти разной давности месторождений, находящихся на территории Ямало-Ненецкого автономного округа.
Цель данной работы – провести оценку рекультивируемых нефтезагрязненных почв Ямало-Ненецкого автономного округа.
Задачи исследования:
1. Охарактеризовать особенности почвенно-растительного покрова нефтезагрязненных территорий в пределах Комсомольского, Тарасовского и Барсуковского нефтяных месторождений («РН Пурнефтегаз»).
2. Дать характеристику физико-химических свойств нефтезагрязненных почв обследуемого района.
3. Оценить изменения в процессе рекультивации гумусового состояния нефтезагрязненных почв.
4. Дать заключение об экологическом состоянии обследованных территорий на основе изучения их растительности и свойств почв.
Работа выполнена в 2016-2018 гг. на кафедре агрохимии институте наук о Земле СПбГУ под руководством Е.Е. Орловой. Автор выражает глубокую признательность всем сотрудникам кафедры агрохимии за помощь в выполнении данной работы, а также сотруднику кафедры геоботаники и экологии растений Е.М. Копцевой.
Исследованные почвы Пуровского района весьма уязвимы и отличаются крайне слабой устойчивостью к негативным воздействиям, что обусловлено природно-климатическими условиям района исследований.
Оценка экологического состояния рекультивированных участков разливов нефти разной давности в пределах Комсомольского, Тарасовского и Барсуковского нефтяных месторождений, находящихся в эксплуатации «РН Пурнефтегаз», показала следующее.
Восстановление почвенного и растительного покрова при применении технического и биологического этапов рекультивации с одновременным использованием микробиологических препаратов и приемов фиторемедиации происходит относительно эффективно (около 10 лет).
Восстановление почвенного и растительного покрова по неполной схеме рекультивации нефтезагрязненных почв (только откачка нефти) практически не наблюдается.
Динамика восстановления нефтезагрязненных почв согласуется с восстановлением растительных сообществ.
На рекультивированных участках в относительно дренированных позициях идет формирование мелколиственных преимущественно березовых, либо смешанных сосново-березовых вторичных лесов
В слабо дренированных позициях начинается формирование ивово-березовых древесно-кустарниковых сообществ.
Коренные хвойные породы – ель, лиственница и кедровая сосна – в формирующихся сообществах не зафиксированы. По-видимому, развитие данных пород приурочено к более поздним стадиям восстановительной сукцессии.
Оценив эффективность рекультивации нефтезагрязненных почв, проводимой «РН Пурнефтегаз», можно дать следующие рекомендации.
Негативные свойства исследованных почв, например, их значительная кислотность, снижает разложение нефтепродуктов и затрудняет восстановление растительности. Соответственно, при проведении рекультивационных работ следует рекомендовать известкование почв.
В процессе рекультивации нефтезагрязненных почв дозу внесения минеральных удобрений целесообразно увеличить, поскольку полученные данные свидетельствуют о невысоком содержание в рекультивируемых почвах подвижных форм основных питательных элементов. Это тормозит развитие растений и затрудняет весь процесс биологической рекультивации.
Следует рекомендовать при рекультивации нефтезагрязненных почв использовать как механические, так и биологические приемы, поскольку была показана слабая эффективность применения в качестве рекультивации только откачки нефти.
1. Ананьева Н.Д, Звягинцев Д. Г. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв . – Изд-во: М., МГУ, 2003. с. 206.
2. Бакина Л.Г., Орлова Е.Е., Чугунова М.В. Изменение функционирования микробоценоза и системы гумусовых веществ при различных уровнях нефтяного загрязнения дерново-подзолистой почвы / Мат. Всеросс. науч. конф. «Почвоведение и агрохимия в XXI веке» и IX Всеросс. конф. Докучаевские молодежные чтения «Почвы России. Проблемы и решения» 1-3 марта 2006г. СПб, 2006. с. 159-163.
3. Богданов В.Л., Шмелёва И.В. Восстановление растительного покрова на загрязнённых нефтепродуктами урбанизированных территориях/ Материалы научной конференции Экология Санкт-Петербурга и его окрестностей.-Санкт-Петербург., 2005. с. 56-57.
4. Бочарникова Е.А., Аммосова Я.М. Влияние нефтяного загрязнения на свойства органического вещества серо-бурых почв // Тез.докл. II Междунар. конф. «Проблемы антропогенного почвообразования» Москва, 16-21 июня 1997г. Изд-во: М. 1997. Т.3 с.135-137.
5. Васильев А. В., Быков Д. Е., Пименов А. А. Экологический мониторинг загрязнений почв нефтесодержащими отходами. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015. Т 17, № 4. с. 269
6. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. / под ред.академика РАН Г.В.Добровольского. Смоленск: Ойкумена, 2003. с. 268.
7. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов. Изд-во: М. 1988. с. 330.
8. Грузднев Л.П., Яскин А.А., Тимофеев В.В. и др. Почвоведение с основами геоботаники. М.: Агропромиздат, 1991. с. 448.
9. Гуревич И.Л. Технология нефти – М.: Гостоптехиздат, 1952. с. 420.
10. Ежелев З. С. СВОЙСТВА И РЕЖИМЫ РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ ПОСЛЕ РАЗЛИВОВ НЕФТИ ПОЧВ УСИНСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КОМИ. Изд-во: М. МГУ. 2015. с. 26-33.
11. Зверева Т. С., И.В. Игнатенко Внутрипочвенное выветривание минералов в тундре и лесотундре. М.: Наука. 1983.
12. Зверева Т.С. Экологические функции почв Восточной Фенноскандии. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН. 2000. с. 154.
13. Звягинцев Д. Г. Микроорганизмы и охрана почв. Изд-во: М. МГУ, 1989. с. 206.
14. Ивлев А. М., Дербенцева А.М. ДЕГРАДАЦИРОВАННЫЕ ПОЧВЫ И ИХ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ. Дальневосточный государственный университет. Владивосток, 2002. с. 56-58.
15. Иларионов С.А. Трансформация углеводородов нефти в почвах гумидной зоны /Автореф. дис. на соиск. уч. ст. док. биол. наук. Сыктывкар. 2006.
16. Киреева Н. А., Григориади А. С, Багаутдинов Ф. Я., Башкирский государственный университет, Теорeтическая и прикладная экология №3, 2011. с. 4.
17. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена. 2004. 342 с.
18. Классификация и диагностика почв СССР. Изд-во «Колос». М. 1977. 224 с.
19. Ковда В. А. Основы учения о почвах (1) – М: Наука, 1973. с. 11.
20. Кропоткин П. Н. Дегазация Земли и геотектоника. М.: Наука, 1980, с 7.
21. Лебедев И.И., Тонконогов В.Д. Деградация почв и устойчивость почв к деградации: общие представления и понятия /Тез.докл. Всероссийской конференции «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям», 24-25 апреля 2002г., Москва. М. Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. 2002. с. 9.
22. Марфенина О.Е. Микробиологические аспекты охраны почв.// изд. Московского университета, 1991. с. 118.
23. Матышак Г.В. Особенности формирования почв севера Западной Сибири в условиях криогенеза. Автореф. на ….к.б.н. М.2009
24. Морозова Л. М., Магомедова М. А., Эктова С. Н. ЛИШАЙНИКОВЫЕ ТУНДРЫ В РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ ЗАПОЛЯРНОГО УРАЛА И ИХ СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук// Научный вестник №1 (38) Биота Ямала и проблемы региональной экологии. Изд-во: Салехард. 2006. с. 4-24.
25. Нурпеисова А.А., Юнусова Г.Б., ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ КГУ им.А.Байтурсынова Статья, опубликованные в номере №3. 2017.
41. Орлов Д. С., Малинина М. С., Мотузова Г. В., Садовникова Л. К., Соколова Т. А. Химическое загрязнение почв и их охрана. Изд-во: М. Агропромиздат, 1991./Словарь-справочник с 303.
26. Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере// Соросовский образовательный журнал. 1997. № 2. С. 56-63.,
27. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации/ МГУ. М. 1990. 325 с.
28. Орлова Е.Е., Орлова Н.Е., Бакина Л.Г. Роль органического вещества в устойчивости почв к антропогенной деградации/ Международная специализированная выставка и конференция «Акватерра-2005». С.294-399.
29. Орлова Е.Е., Бакина Л.Г., Дзиов К.Х., Ершов Н.Н. Влияние нефтяного загрязнения дерново-подзолистых почв на экологическую устойчивость их гумуса / Гумус и почвообразование. Сб. науч. тр. СПбГАУ. СПб. 1999. С.30-35.
30. Пиковский Ю.И. Две концепции происхождения нефти. // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева, том XXXI, № 5, 1986, с 9-17.
31. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах.М. 1988г.
32. Почвенно-географическое районирование СССР (в связи с сельскохозяйственным использованием земель). Изд-во АН СССР. М. 1962.424 с.
33. Рогозина Е. А. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ. Нефтегазовая геология. Теория и практика. www.ngtp.ru, 2006, с 2-3
34. Скляров Г.А., Шарова А.С. Почвы лесов Европейского Севера. М.: Наука. 1970.
35. Солнцева Н.П., Никифорова Е.Н. Региональный геохимический анализ загрязнения почв нефтью на примере Пермского Прикамья. //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М. 1988. с. 122-139.
36. Сухова И.В., Садовникова Л.К., Трофимов С.Я. Органическое вещество нефтезагрязненных верховых торфяников Западной Сибири /Тез.докл. II Междунар. конф. «Гуминовые вещества в биосфере» Москва, 3-6 февраля 2003г. М. – СПб. 2003. с.91.
37. Тиссо Б, Вельте Д. Образование и распространение нефти. М: Мир, 1981.
38. Чугунова М.В., Бакина Л.Г., Бардина Т.В., Орлова Е.Е., Маячкина Н.В. Изменение биологических свойств почв разного гранулометрического состава при нефтяном загрязнении // Гумус и почвообразование. Сб.науч.тр. СПбГАУ. СПб. 2007. С. 16-22
39. Шамраев А.В., Шорина Т.С. ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» ВЛИЯНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА РАЗЛИЧНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, 2009
40. Шелнова Л.Д. К вопросу изучения почв, загрязненных нефтепродуктами //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М. 1988. С.118-119.
41. Шилова И.И. Экспериментальные исследования по биологической рекультивации нефтезагрязненных земель в Среднем Приобье //Актуальные проблемы окружающей среды на нефтяных и газовых месторождениях Тюменского Севера. Т.1. Тюмень. 1983. С.51.
42. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия нефти и технология газа. — Л.: Химия, 1977., с 7.
43. Miertus S., Гречищева Н.Ю., Мещеряков С.В., Рыбальский Н.Г., Барсов А.Р. ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ Изд-во М., РЭФИА и НИА –Природа, 2001.