CC BY
146
14. Landgraf, M.D. Mechanism of metribuzin herbicide sorption by humic acid samples from peat and vermicom-post / M.D. Landgraf, S.C. da Silva, O. de O. Rezende // Analytica Chimica Acta. - 1998. - Vol. 368. -P.155-164.
15. Shin, H.-S. Spectroscopic and chemical characterizations of molecular size fractionated humic acid / H.-S. Shin, J.M. Monsallier, G.R. Choppin // Talanta. - 1999. - Vol. 50. - P. 641-647.
16. Tomikawa, A. Characteristics of soil humic substances fractionated in relation to particle weight. VI. Particle weight distribution, optical properties, and infrared absorption spectra of fractions of humic acids with different particle weights / A. Tomikawa, Y. Oba // Soil. Sci. Plant Nutr. - 1991. - Vol. 37. - № 2. - P. 211-221.
'----------♦---------------
УДК 502 + 577.1 М.В. Ларионов, Н.В. Ларионов
О СОСТОЯНИИ ГОРОДСКИХ ПОЧВ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
В статье отражены результаты исследований почв урбосистем Саратовской области на предмет их нефтехимического загрязнения, которые являются опасным видом загрязнителей, активно накапливаются в пограничных средах. Отмечено превышение ПДК по углеводородам в почве и грунтовых водах.
Ключевые слова: почва, урбанизированная территория, загрязнение, углеводороды, грунтовые воды.
M.V. Larionov, N.V. Larionov
URBAN SOIL CONDITION IN SARATOV REGION
The research results of Saratov region urban systems soils on the petrochemical pollution which is a very dangerous kind of pollutants and accumulates within the bordenng limits actively are given in the article. M.P.C. excess of hydrocarbons in the soil and underground waters takes place.
Key words: soil, urban territory, pollution, hydrocarbons, underground waters.
Саратовская область крайне непригодна в почвенном отношении. Почвы ее правобережных районов заметно отличаются по качеству в лучшую сторону от почв левобережных. На долю черноземов приходится 50,4%, каштановых почв - 30,0, солонцов - 11,5, аллювиальных почв - 6,3 и прочих почв - 1,8%. Из всех земельных ресурсов области почвы тяжелого механического состава занимают 86%, среднесуглинистые почвы - 9, почвы легкого механического состава - 5% [1].
Одной из наиболее острых экологических проблем в Саратовской области является мощное загрязнение почвенного покрова городских территорий химическими веществами, входящими в состав отходов нефтепродуктов от промышленных предприятий, автомобильного и железнодорожного транспорта [1].
По реальным запасам углеводородного сырья и объему нефтепереработки Саратовская область находится на четвертом месте среди регионов Поволжья, уступая лишь Татарстану, Самарской и Волгоградской областям [3].
Контаминация почв нефтепродуктами - особый вид загрязнения, который приводит к глубокому изменению всех основных характеристик почвы - морфологических, физических, химических и биологических свойств. Это обусловливает потерю почвами плодородия и отторжение их из землепользования, загрязнение углеводородами нефти и сопутствующими токсическими веществами почвенной и сопредельных природных сред, а также негативное воздействие на растительные и животные организмы [2; 4; 7].
По данным Государственного комитета по охране окружающей среды и природным ресурсам Саратовской области, главными стационарными источниками загрязнения почвенной среды в регионе (общий вклад в нефтехимическое загрязнение около 75 %) являются следующие предприятия: ОАО «Саратовнеф-тегаз», МУП «Саратовводоканал», Филиал «Приволжская ЖД» ОАО «РЖД» (г. Саратов), МУП «Балаковово-доканал», ОАО «Вольскцемент» (г. Вольск), ОАО «Балашовская нефтебаза» (г. Балашов). Практически на всех обследованных производственных площадках почвогрунты характеризуются высокой степенью загряз-
нения. Основным загрязнителем почвогрунтов в районах расположения производственных объектов являются нефтепродукты [3].
Мониторинговые исследования почв на предмет загрязнения их нефтепродуктами в районе производственных объектов и автозаправочных станций, находящихся в пределах урбанизированных территорий Саратовской области, проведены в 2001-2009 гг.
Район исследований включал территории, прилегающие к промышленным объектам и автозаправочным станциям, в пределах крупнейших урбосистем Саратовской области: в центральной части области -города Саратов, Балаково, в западной части - Балашов, Ртищево, в восточной части области - города Ершов, Новоузенск.
Для проведения физико-химических анализов и определения содержания углеводородов в почвенном покрове были выбраны площадки мониторинга площадью 10x10 м2, согласно стандартным методикам [4-5]. С каждой площадки отобраны не менее 5-10 индивидуальных образцов. Учитывая общепринятые методические рекомендации, отбор образцов проведен методом случайной выборки, масса смешанного образца составляла 0,6-0,8 кг [2; 6]. Индивидуальный образец отбирался с площади размером 10x10 см2 и глубины 0-15 см. Аналогичным образом отобраны образцы почвогрунтов на участках с видимым загрязнением нефтью. Всего заложено 2350 пробных площадок, исследовано 19248 проб почвогрунтов. Исследования выполнены на 95 %-м доверительном уровне (Р < 0,05). Лабораторный анализ почвенных образцов осуществлен в биохимической лаборатории Балашовского филиала СГУ имени Н.Г. Чернышевского.
Поступление углеводородов в почву происходило из-за аварийных потерь при перекачке нефти по трубопроводам, разливов при бурении, перемещении отходов на полигоны для временного складирования и переработки, выбросов в атмосферу при работе технологического оборудования и движении автотранспорта [3].
В ходе мониторинговых исследований городских почв были получены результаты, представленные в табл. 1.
Таблица 1
Динамика содержания нефтяных углеводородов (мг/кг) в почвах урбосистем Саратовской области*,
2001-2009 гг.
Объект иссле- дований Средневзвешенное содержание углеводородов по объектам исследований, мг/кг
2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г.
1 28,3±0,7 37,5±0,8 44,8±1,0 40,1±0,9 47,9±1,1 53,5±1,3 61,2±1,4 56,7±1,2 59,4±1,3
2 564,7±13,7 893,8±16,5 628,2±14,2 780,7±13,8 969,3±17,4 985,1±16,9 1236,0±19,3 1431,2±21,6 1127,5±18,2
3 249,2±6,5 453,3±8,1 321,8±6,9 348,9±7,3 452,9±7,6 526,6±8,4 372,6±6,8 598,3±7,9 695,1±8,7
4 237,3±4,8 286,5±5,4 280,1 ±5,0 345,5±6,3 239,2±7,1 276,5±4,6 289,4±5,5 265,7±4,8 250,3±4,6
5 228,4±3,2 245,0±3,5 197,5±2,1 204,6±2,7 260,4±3,8 231,3±2,4 211,5±2,5 245,4±3,3 248,2±3,4
Р < 0,05**
Примечание: * - ОДК углеводородов нефти в почвах селитебных зон - 180 мг/кг, в почвах нефтехранилищ и площадок разгрузки нефтепродуктов - 2000 мг/кг, в почвах автозаправочных станций - 275 мг/кг (по И.Ф. Ливчаку [5]); 1 - контроль (фоновое содержание углеводородов в селитебной зоне); 2 - в 100 метрах от производственных объектов; 3 - в 300 метрах от производственных объектов (селитебная зона); 4 - в 100 метрах от автозаправочных станций (селитебная зона); 5 - в 100 метрах от автодорог (селитебная зона); ** - достоверность результатов.
Из табл. 1 следует, что наибольшее содержание нефтяных углеводородов отмечено в зоне влияния производственных объектов, автозаправочных станций и автодорог.
Согласно стандартной ориентировочной оценочной шкале опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения ^с), общий уровень техногенного загрязнения почв урбанизированных территорий относится к III категории - «опасной» [6].
Ежегодный рост концентрации углеводородов в почвенной среде урбанизированных территорий области обусловлен значительным увеличением в исследуемый период общего объема потребления нефтепродуктов (различных наименований топлива и горюче-смазочных материалов) вследствие роста производства (на 36 %) и количества автотранспортных средств (на 65 %), расширением сети автодорог [3].
Поступление нефтепродуктов в грунтовые воды подтверждается полученными в ходе мониторинговых исследований показателями содержания в них углеводородов, фенолов и синтетических поверхностноактивных веществ (СПАВ), как показано в табл. 2.
Таблица 2
Уровень контаминации грунтовых вод углеводородами нефти, фенолами и синтетическими поверхностно-активными веществами*, 2004-2009 гг.
Определяемые вещества Сре дневзвешенное содержание, мг/л
2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г.
Углеводороды 0,35±0,006 0,39±0,008 0,43±0,007 0,34±0,006 0,37±0,005 0,35±0,007
Фенолы 0,0002± 0,000005 0,0001± 0,000002 0,0003± 0,000007 0,0002± 0,000004 0,0001± 0,000003 0,0002± 0,000004
СПАВ 0,63±0,009 0,68±0,01 0,75±0,02 0,71±0,01 0,78±0,03 0,74±0,02
P < 0,05**
Примечание: * - ПДК для углеводородов нефти -0,3 мг/л, фенолов - 0,0001 мг/л и СПАВ -0,5 мг/л (по И.Ф. Ливчаку [5]); ** - достоверность результатов.
Из табл. 2 видно, что средневзвешенное содержание данных загрязнителей в грунтовых водах по годам варьирует незначительно, но превышает установленные гигиенические нормативы. Уровень загрязнения грунтовых вод данными соединениями во многих городах Саратовской области (Саратове, Балакове, Вольске, Энгельсе, Балашове и ряде других) значительно превышает ПДК. Общий уровень нефтехимического загрязнения грунтовых вод относится к максимальной категории - IV («опасной») степени техногенной трансформации, согласно общепринятой экологической классификации по степени выраженности влияния техногенного фактора [6].
Таким образом, максимальные концентрации нефтехимических загрязнителей почв (общий суммарный уровень техногенной трансформации III - «опасный») отмечены в зоне непосредственного влияния производственных объектов, автозаправочных станций и автомобильных дорог, которые являются постоянными источниками техногенного загрязнения городской среды в области.
Благодаря равнинному характеру рельефа и частым порывистым потокам воздушных масс, свойственных в целом Саратовскому региону, отмечается антропогенное рассеивание нефтепродуктов практически на всем протяжении городов. В результате наблюдается накопление этих веществ в пограничных почвенному покрову средах, особенно в подземных водах.
Высокий (IV категория антропогенной трансформации - «опасная») уровень контаминации грунтовых вод углеводородами нефти, фенолами и синтетическими поверхностно-активными веществами (> ПДК) наглядно свидетельствует об их миграции из почв.
Рост содержания поллютантов в почвенной среде и грунтовых водах в последние годы обусловлен активизацией добычи и транспортировки нефти, строительства и обустройства производственных площадок и автозаправочных станций, сопровождающихся большими потерями нефтепродуктов и скоплением большого количества отходов от их использования. Изменения концентраций загрязняющих веществ в грунтовых водах связано и с такими природными явлениями, как снеготаяние, ливневые дожди и наводнения в весенний период.
Таким образом, восстановление производственных мощностей в последние годы, улучшение городской инфраструктуры, в том числе расширение сети автодорог и автозаправочных станций, быстрый рост количества автотранспортных средств в условиях Саратовской области ведут к увеличению объемов потребления нефтепродуктов, сопровождающихся их утечкой вследствие нарушения технологий и соответственно загрязнением почвенной среды и впоследствии грунтовых вод.
Литература
1. Воскресенский, С.Г. География Саратовской области / С.Г. Воскресенский, А.М. Демин, Л.В. Макарце-ва. - Саратов: РПИ, 1997. - 224 с.
2. ГОСТ 17.44.02-84. Охрана природы. Почва. Методы отбора и подготовки почв для химического, бактериологического и гельминтологического анализа. - М.: Минздрав России, 1999. - 58 с.
3. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Саратовской области в 2008 году / Госкомитет по охране окружающей среды Саратовской обл. - Саратов, 2009. - 188 с.
4. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль. - М.: Гидрометеоиз-дат, 1984. - 559 с.
5. Ливчак, И.Ф. Инженерная защита и управление развитием окружающей среды / И.Ф. Ливчак. - М.: Колос, 2001. - 159 с.
6. Методические указания МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест. -М.: Санэпидиздат, 1999. - 26 с.
7. Попов, Г.Н. Агрохимия микроэлементов в степном Поволжье / Г.Н. Попов. - Саратов: СГУ, 1984. - 180 с.
'--------♦------------
УДК 631.46 Н.В. Цугленок, А.В. Болдырева
БИОИНДИКАЦИЯ РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПОСЛЕ ОТКРЫТОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ ОАО «БОРОДИНСКИЙ»
В статье представлены результаты проводимого Международным научным центром исследования экстремальных состояний организма при Президиуме КНЦ СО РАН (1982-2009 гг.) и КрасГАУ (19961999, 2004-2009 гг.) морфологического исследования ткани и органов (желудок, печень, почка, легкое) диких мышевидных грызунов, обитающих на рекультивируемых территориях после открытой добычи угля ОАО «Бородинский». Показано, что патоморфологические изменения в исследуемых органах и тканях у животных определяются временем проведения рекультивации территорий.
Ключевые слова: биоиндикация, экологический потенциал территории, восстановление ландшафта, биологические особенности мышевидных грызунов, патологические изменения организма.
N.V. Tsuglenok, A.V. Boldyreva BIOINDICATION OF THE RECULTIVATED TERRITORIES AFTER STRIP MINING MADE BY PJSC «BORODINSKY»
The results of research of extreme conditions of an organism conducted by the International scientific centre at Presidium of RSC of the Siberian Branch of the Russian Academy of Science (1982-2009) and KrasGAU (19961999, 2004-2009) morphological research of tissue and organs (stomach, liver, kidney, lung) of the wild mouselike rodents living on the recultivated territories after strip mining made by PJSC"Borodinsky"are given in the article.
It is shown that pathomorphological changes in the researched organs and tissues of the animals are defined by the time of the territories recultivation.
Key words: bioindication, ecological potential of the territory, landscape restoration, biological peculiarities of mouse-like rodents, pathological changes of an organism.
Введение. Рекультивация отработанных территорий после добычи угля является необходимым мероприятием, направленным на восстановление ландшафта. Восстановление отработанных территорий занимает долгий период [1]. Согласно результатам западных исследователей, у животных, обитающих на отработанных после добычи угля территориях, обнаруживаются патологические изменения в организме вследствие воздействия на животных золы, угля, тяжелых металлов, содержащихся в почве, воде и растениях [2-5]. Изменения биологических особенностей, возникающие у живых организмов, населяющих рекультивируемые территории, отражают качество рекультивации, и, таким образом, живые организмы целесообразно использовать при оценке состояния отработанных территорий.
Целью работы явилось изучение морфологической структуры органов и тканей у диких мышевидных грызунов, обитающих на рекультивированных после открытой добычи угля территориях.
Объекты и методы исследований. Объектами исследований явились дикие мышевидные грызуны (полевка обыкновенная), обитающие на территориях, рекультивация которых после открытой добычи угля
