CC BY
42
ВОПРОСЫ агроэкологии
УДК 630*114.5
ИЗМЕНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПОЧВ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ В СВЯЗИ С СОВРЕМЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИЕЙ
А.Н. Бондаренко, к.г.н., В.П. Зволинский, д.с.-х.н. Прикаспийский НИИ аридного земледелия, e-mail: an_bondarenko@list.ru
В статье приведены результаты исследований по токсическому воздействию нефти на зональные типы почв Астраханской области. Изучены основные изменения физико-химических показателей почв.
Ключевые слова: нефтяное загрязнение, типы почв, углеводороды, физико-химические свойства почв.
CHANGE OF SOIL FUNCTIONAL PROPERTIES IN ASTRAKHAN REGION IN MODERN ECOLOGICAL CONDITIONS A.N. Bondarenko, V.P. Zvolinskiy
In given clause the basic results of researches on toxic influence of oil on zone soil types of Astrakhan region are resulted. The basic changes ofphysical and chemical parameters of soil are studied.
Keywords: oil pollution, soil types, hydrocarbons, physical and chemical properties of soil.
На территории Астраханской области преобладают бурые полупустынные почвы - 35,6%, на севере области распространены светло-каштановые почвы, которые занимают 6,7%, солонцовые комплексы занимают 12,1%, интразональные аллювиальные почвы - 24,6%, прочие почвы - 19,2%.
Общее состояние земель следует оценить как неблагополучное, что усугубляется нерациональным природопользованием и резким сокращением агротехнических и фитомелиоративных мероприятий. Увеличивается площадь засоленных и дефлированных земель: по их количеству в общей площади сельскохозяйственных угодий Астраханская область относится к зоне высокой степени экологического неблагополучия (2 группа из 3). За прошедшие годы произошло усиление процессов деградации и истощения почв, что привело к падению продуктивности сельскохозяйственных угодий. Это выразилось в уменьшении содержания гумуса в верхнем (пахотном) слое до 1,32%, что соответствует кризисной экологической ситуации (2 группа из 5). Низкое содержание азота в почвах отмечается в 95% сельскохозяйственных земель, а фосфора - в 55%. В результате нерационального землепользования прогрессирует деградация сенокосов и пастбищ. Все это привело к тому, что более 50% угодий в Ха-рабалинском, Красноярском, Енотаевском, Икрянинском, Наримановском и Лиманском районах выведено из сельскохозяйственного оборота [1, 2].
Хозяйственное использование земель привело к прогрессирующему антропогенному опустыниванию, вторичному засолению и загрязнению почв, утрате и ослаблению почвенным покровом естественных экологических функций [3]. В настоящее время происходит интенсивный этап формирования нового антропогенного комплекса в Астраханской области, связанного с техногенным влиянием нефтегазовой промышленности на окружающую среду. Почвенные горизонты при нефтяном загрязнении выступают как геохимические барьеры. Кроме того, опасность загрязнения и возможность самоочищения почв от продуктов нефтедобычи в отдельных ландшафт-
ных зонах и областях России существенно различны [3]. Опасность остаточного накопления нефтепродуктов в почвах возрастает с юга на север, а в пределах отдельных биоклиматических зон и провинций - от песчаных почв к суглинистым и глинистым.
Цель работы - выявление закономерностей и механизмов трансформации органического вещества почв в условиях нефтяного загрязнения типичных почв Северного Прикаспия, определение закономерностей изменения основных показателей физических и физико-химических свойств почв.
Опыт был заложен в лизиметрических пластиковых сосудах размером 0,25 х 0,25 м в трехкратной повторно-сти. Для каждого типа почвы один сосуд был контролем, в три остальных заливали нефть 2,5 л/м2, 5,0 и 10,0 л/м2.
Для опыта нефть была отобрана на Долбанском месторождении в Лиманском районе Астраханской области. Образцы светло-каштановых, светло-каштановых солонцовых, пойменных почв были отобраны в Черно-ярском районе, образцы бурых полупустынных почв отобраны в Енотаевском районе, образцы аллювиальных почв - в Лиманском и Красноярском районах [4].
Пробы почвы на содержание нефтепродуктов анализировали методом ИК-спектрометрии. Анализ химических свойств почв проводили по следующим показателям: емкость катионного обмена (мг-экв/100 г), реакция среды (рНН2О), содержание гумуса и гранулометрический состав (%). Емкость поглощения (емкость катионного обмена) почвы определяли по ГОСТ 17.4.4.01-84, содержание гумуса - по ГОСТ 26213-91 фотометрическим способом.
Анализ физических свойств почв проведен по трем показателям: объемный вес, удельный вес твердой фазы и скважность. За 5 лет исследований в лабораторных условиях по изучению влияния различных доз загрязнения нефтью на зональные типы почв Астраханской области были отмечены следующие изменения:
- для светло-каштановой, светло-каштановой солонцовой при дозе нефти 10,0 л/м2 наблюдается снижение объемного веса почвы. При меньшей дозе (2,5 и 5,0 л/м2) на этих
ВОПРОСЫ АГРОЭКОЛОГИИ
типах почв изменения незначительны. У пойменной и аллювиальной почв объемный вес практически не изменяется;
- резкое снижение удельного веса твердой фазы почв, при дозе нефти 10,0 л/м2 отмечено на: светло-каштановой, светло-каштановой солонцовой. Для бурой и аллювиальной почв уменьшение данного показателя не значительно при дозе нефти 5,0 и 2,5 л/м2;
- увеличение скважности наблюдается в светло-каштановой солонцовой почве при дозе нефти 2,5 и 5,0 л/м2 на 0,6% от начального показания скважности. Для остальных типов почв (пойменной, светло-каштановой, бурой и аллювиальной) наблюдается незначительное снижение скважности.
Анализ химических свойств почв показал следующие изменения:
- существенное увеличение емкости катионного обмена произошло при дозе нефти 2,5 л/м2 на пойменной почве на 5,72 мг-экв/100 г; на светло-каштановой, светло-каштановой солонцовой, аллювиальной - изменения незначительны. При той же дозе нефти 2,5 л/м2 на бурой почве изменения составили 3,91 мг-экв/100 г;
- при дозе нефти 5,0 л/м2 на пойменной почве увеличение составило 6,03 мг-экв/100 г. На других почвах при этой же дозе изменения не существенны. На бурой почве при дозе нефти 10,0 л/м2 было отмечено увеличение с 6,18 до 11,53 мг-экв/100 г, что на других почвах не выявлено. Снижение было отмечено только на контрольном варианте у светло-каштановой почвы на 1,6 мг-экв/100 г;
- в процессе самовосстановления, у всех исследуемых почв отмечалось значительное увеличение содержания углерода. Увеличение в среднем в 1,5 раза было отмечено при дозе нефти 2,5 л/м2. Таким образом, можно отметить, что изменению в той или иной степени подвергаются все химические свойства почв;
- реакция среды на пойменной, бурой, аллювиальной
почвах не изменяется. На светло-каштановой и светло-каштановой солонцовой почвах реакция среды незначительно смещается в сторону более щелочной (на 0,2-0,5 единицы), то есть буферности данных почв не хватает для противостояния негативному действию нефти;
- на гранулометрический состав почв нефтяное загрязнение не оказывает заметного влияния. Таким образом, под прессом техногенных воздействий нефтегазодобывающей промышленности Астраханской области, естественные ландшафты заменяются на техногенные и природно-техногенные. Сравнительный анализ воздействия различных доз нефтяного загрязнения выявил изменения всего комплекса физико-химических свойств почв. Эти изменения специфичны и зависят от типа почв. Более устойчивы к негативному действию нефти бурая почва (супесь), пойменная (суглинок легкий) и аллювиальная (суглинок легкий). Светло-каштановая и светло-каштановая солонцовая почвы обладают наименьшей способностью к самоочищению. Причиной этого служит их тяжелый гранулометрический состав.
Литература
1. Кочуров Б.И., Воронин Н.И., Гольчикова Н.Н. Геоэкологическая характеристика Астраханской области. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004. - С. 55-69.
2. Хромов А.В. Современное природоохранное землеустройство и приоритетные направления его оптимизации (на примере Астраханской области) // Автореферат дисс. на соиск. уч. степени к.г.н., - Астрахань, 2006. - С. 12-13.
3. Зволинский В.П., Батовская Е.К., Черных Н.А. Влияние нефти и нефтепродуктов на свойства почв и почвенные микроорганизмы // Агрохимический вестник, 2005, № 2, - С. 22-25.
4. Батовская Е.К., Бондаренко А.Н., Головин В.Г. Комплексная оценка нефтяного загрязнения почвенного покрова ландшафтов Северного Прикаспия. - М.: Изд-во «Современные тетради», 2006. - С. 6, 26-46.
УДК 631.416.8
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СОДЕРЖАНИЯ РТУТИ В ПОЧВАХ ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ
В.М. Соловьев, Н.Б. Громов
Станция агрохимической службы «Ярославская», e-mail: YARCSAS@yandex.ru
Представлен мониторинг содержания ртути в почвах, снеговой и дождевой воде, грунтовых водах Ярославской области и дана оценка ее содержания в растительной продукции.
Ключевые слова: мониторинг, ртуть, тяжелые металлы, допустимый уровень, предельно допустимая концентрация, фон.
AGROECOLOGICAL MONITORING OF THE MAINTENANCE OF MERCURY IN SOILS OF YAROSLAVL REGION V.M. Soloviev, N.B. Gromov
Mercury monitoring in soils, snow, rain water, ground waters of Yaroslavl region is presented and the estimation of its maintenance vegetative production is given.
Keywords: monitoring, mercury, heavy metals, admissible level, maximum permissible concentration, background.
Для целенаправленного управления производством экологически чистой продукции необходим агроэколо-гический мониторинг, основанный на знании биогеохимического круговорота веществ [1]. В связи с техногенным загрязнением природных сред различного рода ток-
сикантами, тяжелыми металлами (ТМ) возникает необходимость в изучении их поведения в почвенно-растительном покрове, воде и в продуктах питания.
Основными источниками загрязнения почв являются химические средства защиты растений, мелиоранты,
