Увеличение объемов использования нефти, строительство нефтепроводов инефтеперерабатывающих заводов приводит кповышению риска загрязнения окружающей среды нефтью инефтепродуктами [1].
Как известно, особенно сложно восстановления мерзлотных почв всуровых природно-климатических условиях Крайнего Севера.
В настоящее время, несмотря на активное освоение иразработку месторождений нефти, истроительство нефтепроводной системы «Восточная Сибирь-Тихий океан», вРеспублике Саха (Якутия) до сих пор не разработаны региональные нормативы допустимых содержаний нефтяных углеводородов. Во исполнение Указа Президента РС (Я) врамках Государственной программы «Охрана окружающей среды Республики Саха (Якутия) на 2012-2016 годы», по заказу Министерства охраны природы РС (Я) выполнена НИР по изучению влияния нефтезагрязнений на микробиологические иагрохимические характеристики мерзлотных почв после восстановительных работ на территории Амгинского, Мирнинского, Ленском иОлекминском районов.
Нефтезагрязненные земли распределены на 3 группы:
1.Земли сельскохозяйственного использования. Кним относится Амгинский район;
2.Земли лесохозяйственного использования. Кним относится Олекминский район;
3.Земли водохозяйственного использования, включая водоохранные зоны источников питьевого водоснабжения, рыбохозяйственных водных объектов. Кним относится Мирнинский иЛенский районы.
Данная работа проведена на землях сельскохозяйственного использования, на примере Амгинского района.
Многочисленными исследованиями установлено, что загрязнения нефтью инефтепродуктами имеет негативные последствия для почв: изменяется общая численность микроорганизмов, структура микробного состава, интенсивность микробиологических процессов, активность почвенных ферментов, продуктивность почв, их экологические исельскохозяйственные функции [2,3].
Изучение влияния нефтезагрязнений на микробиологические иагрохимические характеристики мерзлотных почв после восстановительных работ проведены с. Чапчылган Амгинского района, где 7 мая 2009 г. вАмгинской ДЭС произошел разлив около 5 тонн дизельного топлива. Загрязнены нефтепродуктом почва сплощадью более 500м2 иозера Халы-Балы.
Проведен химический анализ почвы иводы на содержание нефтепродуктов (табл. 1). Как видно, впробах почвы из территории ДЭС иприлегающей ктерритории (загрязненного дизтопливом), при фоновом значении 0,02-0,035 мг/г, превышение содержания нефтепродуктами составило от 71,5 до 3750 раз.
Во исполнение предписания инспекции охраны природы по Амгинскому району произведены механическая очистка загрязненной территории, выемка ивывозка загрязненного грунта, завоз чистого грунта ипланировка территории, сбор ивывоз загрязненной воды. Впоследующие годы не проводилась оценка рекультивационных работ. Наши исследования проведены виюле 2012., т.е. через 3 года после разлива дизельного топлива ивосстановительных работ.
По площади загрязнения всоответствии сГОСТ были определены 3 пробные площадки.
Таблица 1
Результаты химического анализа почвы иводы на нефтепродукты (с. Чапчылган)
|
№ |
Дата взятия проб |
Дата проведения анализов, № протокола, экспертизы |
Методика измерения |
Содержание нефтепродуктов мг/г |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Фоновые пробы |
|||||
|
1 |
2 |
|||||||||
|
Почвы |
||||||||||
|
1 |
12.05.2009 (вне территории ДЭС) |
14.05.2009 № А48 |
ПНД Ф 14.1.2.4. 128-98 |
4,4 |
9,3 |
3,3 |
0,04 |
0,03 |
||
|
2 |
12.05.2009 (территория ДЭС) |
25.05.2009 № 5 |
ПНД Ф 14.1.2.4. 128-98 |
75,0 |
24,4 |
1,43 |
2,8 |
51,0 |
0,02 |
|
|
Вода (озеро Халы-Балы) содержание нефтепродуктов мг/дм3 |
||||||||||
|
1 |
19.05.2009 |
21.05.2009 № 49 |
ПНД Ф 14.1.2.4. 128-98 |
0,20 |
0,43 |
0,80 |
0,1 |
|||
|
2 |
06.07.2009 |
13.07.2009 № А57 |
ПНД Ф 14.1.2.4. 128-98 |
0,086 |
0,252 |
1,09 |
0,1 |
|||
|
Ил |
||||||||||
|
1 |
06.07.2009 |
13.07.2009 № А58 |
ПНД Ф 14.1.2.4. 128-98 |
0,37 |
||||||
Результаты морфологического описания почвенных разрезов врайоне Амгинской ДЭС показывает распространенность мерзлотных дерново-остепененных, близких кмерзлотным лугово-черноземным почв.
Объединенные результаты исследований образцов почвы представлены втабл. 2.
Как показывают данные табл. 2, на трех нефтезагрязненных площадках отмечено низкое содержание гумуса, втом числе азота нитратного по сравнению сфоном, также отмечается высокое содержание углеводородокисляющих бактерий на площадках 1 и2.
Относительно малое количество микроорганизмов, использующих минеральные формы азота по сравнению собщим числом бактерий усваивающих органические формы азота всочетании снизким содержанием гумуса, показывают очень замедленную степень минерализации органического вещества, коэффициент минерализации составляет всего 0,4, 0,5 и0,9, при фоновом– 1,3.
Установленный факт указывает на замедление процессов минерализации (азотфиксирующего органического вещества) внефтезагрязненных почвах.
Таблица 2
Обобщенные результаты исследований образцов почвы Амгинской ДЭС
|
Наименования элементов |
Площадка 1 |
Площадка 2 |
Площадка 3 |
Фоновая |
|
рН-водное |
8,2 ±0,1*** |
7,9±0,6 |
8,0±0,5 |
7,4±0,1 |
|
рН-солевое |
7,8±0,1*** |
6,9±0,6 |
7,1±0,4 |
6,5±0,1 |
|
Азот нитратный, мг/100 г |
0,1±0,01 |
0,1±0,01 |
0,2±0,1 |
0,5±0,1*** |
|
Гумус, % |
2,9±0,1 |
3,4±0,7 |
3,6±0,2 |
4,8±0,3** |
|
Щелочность, мг/100г |
0,5±0,1 |
0,6±0,1 |
0,6±0,1 |
0,7±0,1* |
|
Хлориды, мг/100г |
0,4±0,1 |
0,5±0,1 |
0,5±0,1 |
0,8±0,1** |
|
Фосфор, мг/кг |
0,1±0,01 |
174,3±8,9*** |
123,8±20,9 |
138,3±3,0 |
|
Калий, мг/кг |
278,4±3,7*** |
237,3±74,7 |
255,1±35,3 |
184,8±12,0 |
|
Азот общий, % |
0,4±0,1 |
0,5±0,7 |
0,3±0,1 |
0,6±0,1* |
|
Г/кислотность, мг/100 |
0,9±0,1** |
0,6±0,2 |
0,7±0,1 |
0,4±0,1 |
|
Нефтепродукты мг/г |
0,064 |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
|
Общее число бактерий использующих органические формы азота КОЕ/г |
7х104 |
9,7 х104 |
3,5 х104 |
1 х105 |
|
Аммонифиц. Бактерии КОЕ/г |
3 х104 |
8 х104 |
2 х104 |
7,1 х104 |
|
Спорообразующие бактерии КОЕ/г |
4,8 х104 |
1,3 х104 |
9,3 х104 |
1,3 х104 |
|
Общее число микроорганизмов использующие минеральные формы азота КОЕ/г |
3 х104 |
5 х104 |
2 х104 |
1,3 х104 |
|
Актиномицеты КОЕ/г |
5,6 х103 |
5 х102 |
4 х103 |
8,8 х104 |
|
Грибы КОЕ/г |
5,1 х103 |
2,5 х101 |
- |
5 х101 |
|
Углеводородокисляющие бактерии КОЕ/г |
1,05 х105 |
6,7 х104 |
- |
- |
|
Соотношение микроорганизмов на КАА/МПА |
0,4 |
0,5 |
0,9 |
1,3 |
Примечание. ***Р– >0.001, **Р– >0.01, *Р– 0.05
Активный процесс самоочистки произошел на площадке 2 и3, где не проводились восстановительные работы по замене грунта и.т.п. Более высокое содержание нефтепродуктов (0,06 мг/г) сохраняется на площадке 1, где был полностью заменен почвогрунт.
Основываясь на полученных данных можно предположить овысокой углеводородокисляющей активности аборигенной микрофлоры. Углеводороды дизельный фракции, по сообщениям литературы, полностью разлагаются микроорганизмами. Через 3 года после разлива дизельного топлива вАмгинской ДЭС содержание нефтепродуктов впочвах снизилось по сравнению спервоначальными значениями более чем в1000 раз (почти до фонового уровня), но при этом отмечаются глубокие нарушения вструктуре микробиоценозов почв. Микробиологические исследования позволили зафиксировать последствия дизельного топлива, даже втех случаях, когда аналитическими методами флуометрии содержание нефти (0,03-0,02мг/г) всего в2-3 раза превышает фоновый уровень (0,01 мг/г).
Полученные результаты исследований позволяют подтвердить, что нефть попадая впочву, вызывает глубокие нарушения вфункционировании микробиоты. Сдвиг, происходящий всоставе почвенной биоты, может служить основой для диагностики степени загрязнения иразработки методов реабилитации пострадавших почв.
Таким образом, исследования микробиологической активности всочетании саналитическими исследованиями нефтезагрязненных мерзлотных дерново-остепененных близких клугово-черноземным почвам, после восстановительных работ, достоверно показали низкую обеспеченность их соединениями азота изамедленный процесс минерализации органического вещества иналичие углеводородокисляющих микроорганизмов, при сравнении сфоновым участком, что может быть использовано при мониторинге эффективности рекультивационных мероприятий.