CC BY
121
УДК 502:614.76:665.71(571.13)
С. Б. ЛОВИНЕЦКАЯ В. Г. ЕРЕМЕЕВА А. В. СИНДИРЁВА
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия,
г. Омск
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
№
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ПОЧВАХ ПРИДОРОЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ г. ОМСКА И ОМСКОЙ ОБЛАСТИ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ РЕМЕДИАЦИИ
Оценено содержание нефтепродуктов в почвах придорожных территорий города Омска и Омской области. Выявлены факторы, влияющие на содержание нефтепродуктов в почве. Проведена оценка качества фито- и биоремедиаци-онных работ.
Ключевые слова: почвы придорожных территорий, нефтепродукты, фиторе-медиация, биоремедиация.
На почвы придорожных территорий оказывается очень большая антропогенная нагрузка, они аккумулируют большое количество всевозможных загрязнителей, что приводит к кардинальному изменению свойств почвы и всесторонней деградации ландшафтов. Загрязненные почвы наносят ощутимый ущерб экосистеме и здоровью человека. Особенно это касается городов, где почвы бедны полезными минеральными и органическими компонентами, а также микроорганизмами, которые способствуют самоочищению почвы. В этих условиях растения не имеют возможности хорошо развиваться и улучшать экологические характеристики почвы. Вне городской черты дороги наносят, хотя и меньший, ущерб, что необходимо учитывать при посеве вдоль дорог сельскохозяйственных растений, что может впоследствии принести ущерб здоровью населения.
Нефтепродукты (НП), представляющие собой совокупность самых разнообразных углеводородов, являются, как общеизвестно, самым обыденным и повсеместным загрязнителем придорожных полос. Поступление органических загрязнителей в почву может происходить при транспортировке, переработке, потреблении нефти и нефтепродуктов. Предприятия энергетики, химическая и нефтехимическая промышленность, автотранспорт и предприятия по производству строительных материалов также являются основными потенциальными источниками загрязнения почв нефтепродуктами. Почвы придорожных полос загрязняются нефтепродуктами также при ремонте и эксплуатации дорожного полотна.
Загрязнение почв нефтепродуктами приводит к глубокому изменению всех звеньев естественных биоценозов или их полной трансформации. Общая
особенность всех нефтезагрязненных почв — изменение численности и ограничение видового разнообразия почвенной мезо- и микрофауны и микрофлоры, что приводит к потере биопродуктивности и самоочищения.
Наиболее сильно загрязнен поверхностный почвенный слой (10...20 см), степень загрязнения которого постоянно растет, что приводит к увеличению риска неблагоприятных последствий, в первую очередь к загрязнению грунтовых и сточных вод [1, 2].
Естественное самоочищение природных объектов от нефтяного загрязнения — длительный процесс, особенно в условиях Сибири, где долгое время сохраняется пониженный температурный режим. Разложение НП в естественных условиях происходит очень медленно, а продукты разложения (смолистые вещества, кислоты), в свою очередь, являются загрязнителями.
В связи с этим разработка способов очистки почвы от загрязнения углеводородами нефти — одна из важнейших задач при решении проблемы снижения антропогенного воздействия на окружающую среду.
Объекты и методы исследования. Объектами исследований являлись почвы придорожных территорий автомагистралей города Омска и Омской области, отобранные по стандартной методике [3]. Для определения концентрации НП в почве использовался метод ИК — спектрометрии. При этом оценивалось содержание НП в почвах до и после фито-и биоремедиационных мероприятий.
В Омской области исследования проводились по основным магистралям, загруженным автомобильным транспортом: Омск —Новосибирск, Омск — Петропавловск, Омск — Тюмень. Отбор проб
-
а
1200 1000 800 600 400 200 0
■ 10S5.89
*tS46,5fS.
416,SV \ 363,07
--- ЧЙ 107,11 * 41 м
-Омск -Петропавловск
-Омск -Новосибирск
- Омск - Тюмень
5 м 10 м 15 м
Расстояние от кромки проезжей части, м
Рис. 1. Сравнительная оценка загрязнения почв нефтепродуктами на расстоянии 15 км от г. Омска
Рис. 2. Сравнительная оценка загрязнения почв нефтепродуктами на расстоянии 25 км от г. Омска
проводился на расстоянии 5, 10 и 15 м от дорожного покрытия в 15 и 25 км от города.
На территории города образцы почв были отобраны на расстоянии до 5 м от дороги, в зависимости от расположения тротуаров и остановочных пунктов. При отборе проб учитывались такие факторы, как состояние дорожного полотна, интенсивность движения автомобилей, категория дороги, автостоянки и парковочные места, места остановок общественного транспорта, расстояние до перекрестков, светофоров и пешеходных переходов и наличие автозаправочных станций (АЗС) в пределах 1 км.
Фито- и биоремедиационные мероприятия проводились в полевых условиях на двух объектах (ул. Лукашевича и пр. Комарова). Площадь делянок составила 1 м2. Эксперимент проводился в трехкратной повторности. Для фиторемедиациии почвы, загрязненной НП, была выбрана овсяница луговая, как постоянный представитель газонных трав. Верхний слой почвы был вспахан на глубину 20 см, а затем высевались семена. Растения выращивались в течение месяца.
Для биоремедиации использовался препарат «Де-воройл», который представляет собой ассоциацию из пяти штаммов микроорганизмов Rhodococcus erytropolis 367-2; Rhodococcus erytropolis 367-6; Rhodococcus maris 367-5; Pseudomonas stutzeri 367-1; Candida lipolitica 367-3 [4]. Верхний слой почвы был вспахан на глубину 20 см и обработан суспензией биопрепарата. Эксперименты проводились в трех-
кратной повторности. По окончании эксперимента полученные данные обрабатывали статистически.
Результаты эксперимента. Исследования почв придорожных территорий Омской области показали, что при увеличении расстояния от кромки проезжей части от 5 до 15 м содержание НП снижается в основном в 10...20 раз (рис. 1, 2). По направлению Омск — Тюмень содержание НП минимально и составляет 416,85.162,29. Практически во всех почвенных образцах содержание нефтепродуктов превышает фоновые значения (40 мг/кг — для районов, не ведущих добычу нефти) в 2.27 раз и составляет 82,4.1062,8 мг/кг.
В 15 км от г. Омска (рис. 1) на расстоянии 5 м от кромки дороги максимальное содержание НП наблюдается по автомагистрали Омск —Новосибирск, среднее содержание НП по автомагистрали Омск —Петропавловск и минимальное содержание по автомагистрали Омск —Тюмень. При этом на расстоянии 5 м от кромки дороги содержание НП по автомагистрали Омск —Новосибирск на 22 % выше, чем по автомагистрали Омск — Петропавлоск и на 61 % выше, чем по автомагистрали Омск — Тюмень. На расстоянии 10 м от кромки дороги максимальное содержание НП отмечено по направлению Омск —Тюмень, среднее содержание по направлению Омск — Новосибирск, а минимальное содержание по направлению Омск — Петропавловск. При этом на расстоянии 10 м от кромки дороги содержание НП по направлению Омск — Тюмень на 37 % выше, чем по направлению Омск —Новосибирск
№
Рис. 3. Оценка почв придорожных территорий вдоль автомагистралей г. Омска
и на 81 % выше, чем по направлению Омск — Петропавловск.
На расстоянии 15 м от кромки дороги максимальное содержание НП отмечено по трассе Омск —Тюмень, среднее содержание по трассе Омск — Новосибирск, а минимальное содержание по трассе Омск — Петропавловск. При этом на расстоянии 15 м от кромки дороги содержание НП по трассе Омск — Тюмень на 21 % выше, чем по автотрассе Омск — Новосибирск и на 50 % выше, чем по автотрассе Омск — Петропавловск.
Сравнительная оценка загрязнения почв нефтепродуктами на расстоянии 25 км в зависимости от направлений выявила, что содержание НП выше по автомагистрали Омск — Петропавловск. По сравнению с автомагистралью Омск — Новосибирск, содержание НП по автомагистрали Омск — Петропав-лоск на расстоянии 5 м от кромки дороги выше на 39 %, в 10 м — на 50 %, в 15 м — на 79 %.
Почвы города Омска в целом загрязнены НП сильнее, чем почвы Омской области (рис. 3).
По результатам эксперимента образцы почв были распределены в следующем порядке (классификация Пиковского Ю. И. [5]):
1. Умеренное загрязнение — ул. 6-я Линия (ост. «Большевичка»).
Содержание НП в почвах, отобранных на ул. 6-я Линия, наименьшее среди всех исследуемых образцов, составляет 781,05 мг/кг и превышает фоновое значение почти в 20 раз. Относительно низкое содержание НП в почве связано с малой интенсивностью движения по данной улице. Автомобильная дорога состоит из двух полос движения автомобилей, проезд осуществляют только жильцы близлежащих домов, однако до перекрестка с ул. Маяковского расстояние составляет 50 м, до ближайшего пешеходного перехода около 150 м, дорожных заторов практически не бывает. Состояние дорожного покрытия неудовлетворительное, ближайшая АЗС находится на расстоянии 1500 м.
2. Умеренно опасное загрязнение — ул. 22 Апреля (ост. Химик), ул. Заозерная (ост. Заозерная), ул. 3-я Островская (ост. 1-я Рыбачья), ул. Лукашевича (ост. пр. Комарова).
Автомобильная дорога по ул. 22-го Апреля имеет две полосы в одну и две в противоположную стороны, интенсивность движения составляет 17 472 автомобиля в сутки. Образцы были отобраны в 5 метрах от остановки и 250 метрах от перекрестка
с ул. Химиков. На расстоянии 800 метров имеется АЗС. Превышение фонового значения в 25 раз.
Содержание НП в почвах по ул. Заозерной превышает фоновое значение в 30 раз. Основными факторами негативного воздействия на почвы являются неудовлетворительное состояние дорожного покрытия, приводящее к вынужденному торможению, наличие остановки общественного транспорта и пешеходного перехода на расстоянии 5 и 20 м от места отбора пробы соответственно.
В семистах метрах от остановки Заозерная находится АЗС и транспортное кольцо, часто испытывающее чрезмерную нагрузку и автомобильные пробки в часы пик, находится в четырехстах метрах. Отбор проб был произведен на расстоянии 3 м от дороги.
Ул. 3-я Островская является объездной дорогой моста им. 60-летия Победы и часто является загруженной в часы пик. Состояние дорожного покрытия оценивается как удовлетворительное. Пробы были отобраны в 100 м от остановки 1-я Рыбачья, однако она является остановкой по требованию и не так часто ближайший пешеходный переход является причиной остановки автомобилей. В восьмистах метрах находится АЗС, которая так же является причиной загрязнения близлежащих территорий НП. Превышение фоновых значений в примерно в 38 раз. По результатам эксперимента, среднее содержание НП в почвах придорожной территории ул. Лукашевича составляет 1632,20 мг/кг, превышение фонового значения в 40 раз. Причиной загрязнения почв вдоль данной дороги может являться высокая интенсивность движения автомобилей, она достигает 38000 автомобилей в сутки. Состояние дорожного полотна — удовлетворительное, количество полос — 6. Место отбора проб находится между двумя перекрестками, на расстоянии 300 метров перекресток с ул. Комарова, 600 метров — ул. Диа-нова. На пересечении данных улиц имеются светофоры и пешеходные переходы.
3. Опасное загрязнение — ул. Блюхера, пр. Комарова (ост. Левобережный рынок), ул. Барнаульская (ост. 6-я Восточная).
Содержание НП превышают фоновое значение примерно в 65 раз и составляют 2527... 2625. Колебание показателей НП в зависимости от места взятия пробы невелико и находится в пределах ошибки.
Основными факторами, влияющими на загрязнения почв, могут быть:
Рис. 4. Содержание НП в почве до и после проведения фиторемедиации почвы
Рис. 5. Содержание НП в почве до и после проведения биоремедиации почвы
— состояние дорожного полотна и интенсивность движения. Неудовлетворительное состояние дорожного покрытия приводит к движению автотранспорта с более низкой скоростью, а при высоких значениях интенсивности движения возможно образование заторов, приводящих к работе двигателя на холостом ходу;
— почти все пробы были отобраны вблизи остановок общественного транспорта, как правило, рядом находятся пешеходные переходы, которые вынуждают водителей снизить скорость или полностью остановиться;
— наличие организованных парковочных мест или неорганизованных стоянок транспортных средств приводит к повышению степени загрязненности почв, так как двигатель автомобиля работает на холостом ходу, что увеличивает риск выбросов НП в окружающую среду, а также возможные утечки топлива и масел. Для примера, на ул. Блюхера отбор проб был осуществлен рядом с жилым домом, в котором находится 7 различных организаций, оборудованы парковочные места, причем также вдоль жилых зданий имеются неорганизованные стоянки автомобилей;
— расстояние до АЗС, на пр. Комарова место отбора проб находится между двумя АЗС, расположенными на расстоянии 170 и 600 м, на ул. Барнаульская до АЗС — 300 м.
В результате фиторемедиационных работ, а именно при посеве луговой овсяницы на придорожной территории по проспекту Комарова, концентрация НП уменьшилась в 3 раза, а по ул. Лукашевича — в 2,3 раза (рис. 4). При использовании же биопрепарата «Деворойл» на данных территориях концентрация НП снизилась в 7.8 раз (рис. 5).
Таким образом, оба способа ремедиации способствовали достаточно эффективному снижению уровня НП в исследуемых почвах города. Однако при выборе оптимального метода снижения кон-
центрации НП необходимо учитывать экономическую эффективность проводимых мероприятий. С этих позиций проведение фиторемедиации в условиях города имеет преимущество и может быть рекомендовано для снижения уровня антропогенной нагрузки на почвы придорожных территорий.
Выводы
— Содержание НП в почвах придорожных территорий Омска и Омской области превышает фоновые значения: для области в 2 — 27 раз; для города — в 20 — 25 раз.
— Наибольшее загрязнение почвы придорожных территорий НП наблюдается в 15 км от города, а на удалении в 25 км влияние НП уменьшается; максимальное содержание НП отмечено в 5 м от придорожной полосы, с увеличением расстояния от кромки проезжей части концентрация НП уменьшается, достигая фоновых.
— На загрязнение почв НП в условиях города существенное влияние оказывает интенсивность движения транспорта, состояние дорожного полотна, близость АЗС, остановок общественного транспорта и парковок.
— Фиторемедиационные работы для городских почв достаточно эффективны и снижают концентрацию НП в почве в 2,3 — 3 раза. Биоремедиация почвы с применением биопрепарата «Деворойл» снижает концентрацию нефтепродуктов в 7.8 раз.
Библиографический список
1. Гомчадзе, Г. Д. Агроэкологический мониторинг почв и земельных ресурсов Российской Федерации / Г. Д. Гомчадзе ; предисл. и общ. ред. Д. М. Хомякова. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 2010. - 592 с.
2. Орлов, Д. С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении : учеб. пособие для хим., хим.-технол. и биолог. спец. вузов / Д. С. Орлов, Л. К. Садовникова, Л. Н. Лозановская. — М. : Высшая школа, 2002. — 334 с.
3. ГОСТ 17.4.4.02-1984. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа ; введ. 1986-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 1986. — 9 с.
4. Еремеева, В. Г. Биоиндикация уровня содержания нефтепродуктов в почвах придорожных территорий / В. Г. Еремеева, Л. Л. Дашьянц // Материалы Всерос. 65-й науч.-техн. конф. - Омск : СибАДИ, 2011. - Кн. 1. - 301 с.
5. Пиковский, Ю. И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде / Ю. И. Пиковский. — М. : Изд-во Моск. гос. ун-та, 1998. - 376 с.
ЛОВИНЕЦКАЯ Светлана Борисовна, старший преподаватель кафедры инженерной экологии и химии
Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.
ЕРЕМЕЕВА Валентина Георгиевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (Россия), доцент кафедры инженерной экологии и химии Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.
СИНДИРЁВА Анна Владимировна, доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и природопользования Омского государственного аграрного университета им. П. А. Столыпина. Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 29.12.2014 г. © С. Б. Ловинецкая, В. Г. Еремеева, А. В. Синдирёва
№
УДК 349.6:502.175-032.1
Е. А. МАЛЬЦЕВА
Омский государственный технический университет
ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ АДМИНИСТРАТИВНОЙ ПРОЦЕДУРЫ ПО НОРМИРОВАНИЮ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух базируется на утверждении специальных проектов нормативов. При разработке и утверждении этих проектов возникает множество сложностей и законодательных барьеров. Представим систематизированный перечень ошибок, осуществляемых при нормировании выбросов и перечень практических рекомендаций по их недопущению. Данная информация будет полезна начинающим экологам и практикующим экологам, поскольку практическое применение изложенных рекомендаций позволит снизить сроки согласования проектов и потенциальные финансовые затраты.
Ключевые слова: охрана атмосферного воздуха, загрязняющие вещества, разрешение на выброс.
Воздух — жизненно необходимая для человека среда обитания. Благоприятные условия воздушной среды — важнейший фактор сохранения здоровья и работоспособности человека. Для обеспечения соблюдения качества атмосферного воздуха на государственном уровне введен принцип экологического нормирования выбросов загрязняющих веществ. Нормирование осуществляется с целью установления для всех хозяйствующих субъектов, имеющих выбросы вредных веществ, рационально обоснованных предельно допустимых нормативов воздействия.
В соответствии со ст. 14 Федерального закона от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» [1] выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарным источником допускается (считается законным) только на основании специального разрешения, выданного уполномоченным государственным органом исполнительной власти в области охраны окружающей среды (для предприятий, вошедших в перечень объ-
ектов, подлежащих федеральному экологическому контролю — это Федеральная служба по надзору в сфере природопользования — Росприроднадзор и его территориальные органы; для предприятий регионального контроля — субъектовый госорган). Разрешение в свою очередь, выдается только при наличии утвержденных Росприроднадзором нормативов предельно допустимых выбросов (далее — ПДВ) или временно согласованных (далее — ВСВ) выбросов.
Период между разработкой, обоснованием, утверждением нормативов и получением разрешения на выброс во многих регионах Российской Федерации длится от полугода и более длительный период. Общим основанием для существования этой сложной (с организационной и временной позиции) административной процедуры утверждения проектов ПДВ, ВСВ является отсутствие на законодательном уровне регламентированного порядка ее организации, разобщенность функций в рамках одной процедуры между различными госорганами, всеобщая практика применения методических документов
