CC BY
11Ежеквартальный
научно-практический
журнал
УДК 502.55
Кабельчук Б. В., Лысенко И. О.
Kabelchuk B. V., Lysenko I. O.
ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ И АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЧВ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ НЕФТЕКУМСКОГО РАЙОНА СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ, РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ ПОСЛЕ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЯ
EVALUATION OF PHYSICAL AND AGROCHEMICAL INDICATORS
OF SOIL ON LAND PARCELS OF NEFTEKUMSKIY REGION
OF THE STAVROPOL TERRITORY RECLAIMED AFTER THE OIL POLLUTION
Целью исследований стала оценка физических и агрохимических показателей почв земельных участков, рекультивированных после нефтезагрязнения.
Объектом исследования являлись почвы Нефтекумско-го района Ставропольского края.
Аналитические исследования были выполнены с использованием общепринятых в почвоведении методов. Пробоподготовка почвенных образцов была осуществлена согласно ГОСТ 17.4.4.02-84. «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа».
Проведена оценка физических и агрохимических показателей нефтезагрязненных почв Нефтекумского района Ставропольского края после их рекультивации.
В отобранных почвенных образцах оценивали характеристики почвенно-поглощающего комплекса (ППК), изучали содержание поглощенных катионов Са, Мд и Nа, основные агрохимические показатели.
Результаты эксперимента по изучению почв Нефтекумского района Ставропольского края показали, что исследованные некультивированные участки практически не отличаются от фоновых по агрохимическим и физическим показателям.
Таким образом, остаточное содержание нефтепродуктов 5 г/кг после проведения рекультивационных работ не оказывает негативного воздействия на физические и агрохимические показатели почв. Почва рекультивированных участков остается способной выполнять одну из основных экологических функций почв, связанных с ее физическими свойствами - среда обитания живых организмов.
Ключевые слова: нефтезагрязнение почв, физические и химические показатели почв, рекультивация.
The aim of the research was to assess the physical and agrochemical indicators of soil on land parcels reclaimed after oil pollution.
The object of the research was the soils of Neftekumskiy region of the Stavropol territory.
Analytical researches were done with the use of generally accepted in soil science methods. Sample preparation of soil samples was performed according to GOST 17.4.4.02-84. «Nature protection. The soils. The methods of choice and samples preparation for chemical, bacteriological and helminthological analysis".
The author evaluated the physical and agrochemical parameters of oil-contaminated soils of Neftekumskiy region of the Stavropol territory after their remediation.
In selected soil samples the characteristics of soil-absorbing complex (SAC) were assessed and the content of absorbed cations Ca, Mg and Na and also the main agrochemical parameters were studied.
The results of the experiment in the research of soils in Neftekumskiy region of the Stavropol territory showed that the investigated unused land parcels do not differ from the background on agrochemical and physical indicators.
Thus, the residual content of oil products 5 g/kg after carrying out reclamation works do not have a negative impact on the physical and agrochemical properties of the soils. The soil in the reclaimed land parcels remains capable for performing one of the main ecological functions of soils associated with physical properties - the habitat of living organisms.
Key words: oil pollution of soil, physical and chemical characteristics of soil, remediation.
Кабельчук Борис Валентинович -
кандидат сельскохозяйственных наук, профессор кафедры экологии и ландшафтного строительства Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-72-50 E-mail: eco-agro@mail.ru
Лысенко Изольда Олеговна -
доктор биологических наук, доцент кафедры экологии и ландшафтного строительства Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-72-50 E-mail: eco-agro@mail.ru
Ставропольский край является регионом нефтедобычи, в которой осуществляют деятельность ряд компаний.
Kabelchuk Boris Valentinovich -
Ph.D. in Agriculture
Professor of Department of Ecology
and Landscape Construction
Stavropol State
Agrarian University
Те1.: (8652) 71-72-50
E-mail: eco-agro@mail.ru
Lysenko Izolda Olegovna -
Doctor in Biology,
Associate Professor of Department of Ecology
and Landscape Construction
Stavropol State
Agrarian University
Те!.: (8652) 71-72-50
E-mail: eco-agro@mail.ru
В результате осуществления хозяйственной деятельности возникают аварийные ситуации в виде разливов нефти, приводящие к
:№ 2(14), 2014
загрязнению почвы нефтепродуктами.
Согласно литературным данным нефтяное загрязнение ведет к склеиванию почвенных частиц почв и, как следствие, нарушению аэрации, торможению развития почвенной био-ты и растений. Почвы утрачивают впитывающую способность, хуже влагообеспечены, для них характерны более низкая гигроскопическая влажность, водопроницаемость, влагоемкость и влаговместимость по сравнению с фоновыми аналогами. Кроме того, возрастает дисперсность почв, уменьшается структурность и степень агрегатности, снижается коэффициент фильтрации воды.
Нефтяное загрязнение ухудшает агрохимические свойства почвы, обеспеченность почвы подвижными формами азота и фосфора, резко снижает содержание нитратного азота [1]. По данным И. М. Габбасовой (2001) с ухудшением аэрации в результате заполнения порово-го пространства нефтью и развития восстановительных процессов происходит накопление аммиачного азота до 20-40 мг/кг почвы, а содержание нитратного азота снижается до следового количества, уменьшается также количество подвижного фосфора (от 2 до 9 раз). На фоне сильного засоления автор отмечала увеличение содержания подвижных форм фосфора.
Целью исследований стала оценка физических и агрохимических показателей почв земельных участков, рекультивированных после нефтезагрязнения.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- получение данных о гранулометрическом составе почв;
- оценка почвенно-поглощающего комплекса (ППК) и воздействия нефти на степень засоления;
- оценка содержания поглощенных катионов Са, Мд и Na;
- оценка содержания элементов питания растений в почвах рекультивированных участков и фоновых территорий.
Объектом исследования являлись почвы Не-фтекумского района Ставропольского края. Согласно агроклиматическому районированию, указанные выше районы расположены в I и частично во II зоне увлажнения (сухая и очень засушливая), растительный покров представлен преимущественно полупустынной степью.
В ходе полевых работ было обследовано 16 пробных площадок, содержащих примеры загрязненных и рекультивированных почв и 14 пробных площадок с почвенным покровом, не затронутым антропогенным воздействием. Количество проб, отобранных с каждой пробной площадки, зависело от однородности почвенного покрова. В случае, если почвенный покров пробной площадки различался по содержанию нефтепродуктов (методом визуальной оценки), объединенная проба отбиралась с наиболее загрязненных участков.
Аналитические исследования были выполнены с использованием общепринятых в почвоведении методов [3-5] в независимой аккредитованной лаборатории ООО «Научно-производственный эколого-агрохимический центр «Ставропольский», аттестат аккредитации РОСС Яи. 0001. 515028 (выдан 19 июня 2009 г. действителен до 19.06.2014).
Пробоподготовка почвенных образцов была осуществлена согласно ГОСТ 17.4.4.02-84. «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа».
Исследованные почвы Нефтекумского района Ставропольского края были представлены солонцами, каштановыми, лугово-каштановыми, луговыми и алювиальными почвами различной степени засоления. Согласно полученным данным о гранулометрическом составе, исследованные почвы характеризуются высоким содержанием глинистой фракции. С учетом степного типа почвообразования и природного засоления почв все исследованные почвы характеризуются как суглинок и глина различной тяжести. Во многих почвенных образцах содержание физической глины превышает 40 %.
Следует отметить некоторое «облегчение» гранулометрического состава почв некоторых рекультивированных участков по сравнению с фоновыми (участки № 1, 5, 7-9). Указанные изменения, по-видимому, связаны с проведением рекультивационных работ.
В отобранных почвенных образцах оценивали характеристики почвенно-поглощающего комплекса (ППК), изучали содержание поглощенных катионов Са, Мд и Na. Полученные данные представлены в таблице.
Таблица - Физико-химические свойства почв
№ Поглощенные катионы, мг-экв/100 г почвы Сумма катионов
Са2+ Мд2+ Na+
РУ Фон РУ Фон РУ Фон РУ Фон
1 11,00 9,70 2,6 3 2,65 1,7 16,25 14,40
3 9,40 10,60 3,2 0,9 2,4 1,44 15,00 12,94
4 12,40 13,50 4,7 7,6 5,2 7,59 22,30 28,69
7 10,90 11,90 4,4 2,7 1,5 0,13 16,80 14,73
8 12,70 13,20 2,4 4,2 4,5 2,13 19,60 19,53
10 13,80 11,90 4,3 5,2 5,25 1,26 23,35 18,36
11 14,30 11,90 6,3 5,2 4,9 1,26 25,50 18,36
5 8,10 10,80 8,7 2,3 11,2 0,94 28,00 14,04
6 41,90 10,80 16 2,3 12,05 0,94 69,95 14,04
9 12,10 10,00 6,4 4,1 1,45 4,35 19,95 18,45
12 12,90 9,00 4 3,3 1,6 1,3 18,50 13,60
13 54,50 13,20 14,4 3,7 2,7 0,85 71,60 17,75
14 19,80 9,60 8,3 6,1 1,54 10,3 29,64 26,00
15 18,70 23,40 8 3,7 3,4 0,18 30,10 27,28
16 17,40 17,90 6,6 6,3 1,65 1,3 25,65 25,50
Оценку воздействия нефти на степень засоления образцов оценивали по показателю доли ионов Na в ППК (рис. 1).
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
□ Меап±$Е
Рисунок 1 - Доля ионов натрия в ППК почв
В целях выявления достоверности наблюдаемых различий воспользовались однофактор-ным дисперсионным анализом АЫОУА. Результаты расчетов свидетельствуют, что средние
значения содержания ионов натрия в ППК почв различаются недостоверно Р( 1; 18) = 3,177, р = 0,0916.
Полученные данные свидетельствуют, что действующие нормативы ДОСНП не приводят к засолению исследованных почв и качественному ухудшению ее физических характеристик.
Согласно данным ООО «РН-Ставропольнеф-тегаз» рекультивационные работы на нефтеза-грязненных участках, проведенные в 2012 г., включали в себя внесение некоторых доз минеральных удобрений. В отобранных почвах изучали основные агрохимические показатели. По состоянию на 2013 г., почвы исследованных рекультивированных участков характеризовались несколько пониженным содержанием подвижных форм фосфора и калия по сравнению с фоном (рис. 2, А, Б).
Среднее содержание аммонийных форм азота и органического углерода в почвах рекультивированных участков не отличалось от фоновых значений (рис. 2, В, Г).
Р(1;18) =5.6565; р= 0
□ №ап±ЭЕ I №ап±ЯЭ
К-О: Р(1;18) = 18,4167; р= 0,0004
В
Г
Рисунок 3 - Содержание элементов питания растений в почвах рекультивированных участков и фоновых
территорий:
А) подвижный фосфор; Б) подвижный калий; В) аммонийные формы азота; Г) органический углерод
А
Б
:№ 2(14), 2014
В целях выявления достоверности наблюдаемых различий значений, полученных для РУ и Фона, воспользовались однофакторным дисперсионным анализом ANOVA. Результаты расчетов свидетельствуют, что достоверные различия наблюдаются для концентраций подвижного фосфора и калия (р<0,05). Средние значения Р205 и К20 в почвах рекультивированных участков характеризуются меньшими значениями, чем в фоновых. Указанные изменения могут быть связаны с деятельностью микроорганизмов биопрепарата «Сойлекс», вносимого на биологическом этапе рекультивации. Содержание нитратного азота и органического вещества в почвах рекультивированных участков практически не отличается от фоновых значений.
Результаты эксперимента по изучению почв Нефтекумского района Ставропольского края показали, что исследованные некультивированные участки практически не отличаются от фоновых по агрохимическим и физическим показателям.
Таким образом, остаточное содержание нефтепродуктов 5 г/кг после проведения рекуль-тивационных работ не оказывает негативного воздействия на физические и агрохимические показатели почв. Почва рекультивированных участков остается способной выполнять одну из основных экологических функций почв, связанные с ее физическими свойствами - среда обитания живых организмов.
Литература
1. Кабельчук Б. В. Оценка почв рекультивированных нефтезагрязненных участков на содержание нефтепродуктов // Вестник АПК Ставрополья. 2014. № 1 (13). С. 129131.
2. Габбасова И. М. Деградация и рекультивация почв Южного Приуралья : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. М. : ТСХА, 2001. 45 с.
3. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М. : Изд-во МГУ, 1970. 488 с.
4. Агрохимические методы исследования почв. М. : Наука, 1975. 656 с.
5. Воробьева Л. А. Химический анализ почв : учеб. пособие для вузов. М. : Изд-во МГУ, 1998. 272 с.
6. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа. Введ. 1984-12-19. М. : Стандартинформ, 2008. 7 с.
References
1. Kabelchuk B.V. Assessment of the reclaimed soils contaminated areas on the content of petroleum products // Agriculture Bulletin of Stavropol Region. 2014, № 1 (13). C. 129131.
2. Gabbasova I. M. Degradation and soil remediation southern Urals: Avtoref. dis. ... Dr. C. agricultural Sciences / IM Gabbasov. M: TAA, 2001.45 C.
3. Arinushkena E. V. Guide on the chemical analysis of soils. Moscow : MSU Publishing house, 1970. 488 p.
4.. Agrochemical methods of soil studies. Moscow : Nauka, 1975. 656 p.
5. Vorobyov L. A. Chemical analysis of soil : textbook. manual for universities. Moscow : MSU Publishing house, 1998. 272 p.
6. GOST 17.4.4.02-84. Protection of nature. The soil. Methods of selection and preparation of samples for chemical, bacteriological and helminthological analysis. BBeg, 198412-19. Moscow : STANDARTINFORM, 2008. 7 p.
