УДК 631.445.2:553.989:504.05 (470)
СОСТОЯНИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ЦЕНТРА ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ НЕФТЬЮ
Е.В. Просянников, д.с.-х.н., Е.В. Смольский
Изучено экологическое состояние почвы верхних горизонтов, загрязненных нефтью. Допустимое количество нефти, при котором дыхание почвы существенно не изменяется равно 4 л/м2 в течение 6 часов. Дальнейшее увеличение количества нефти до 32 л/м2 на поверхности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на покровном суглинке проводит к существенному изменению большинства ее физических, физико-химических, агрохимических и общих биологических свойств.
Ключевые слова: почва, загрязнение, нефть, свойства, экология, ликвидация.
Ecological condition of top soil layers, polluted by oil is examined. Permissible oil concentration which can't sufficiently change soil breath during 6 hours is 4 l/m2. Further increase of oil concentration till 32 l/m2 on the surface of sod-podzolic light loamy soil leads to sufficient change of physical, physically-chemical, agrochemical and common biological properties.
Keywords: soil, pollution, oil, properties, ecology, liquidation.
Практика свидетельствует, что вероятность возникновения аварий, сопровождающихся разливом нефти, велика. О крупных разливах при транспортировке углеводородного сырья обычно сообщают в средствах массовой информации, особенно если пострадали водоемы. Однако по своим последствиям не менее опасны и многочисленные «мелкие» аварии, в результате которых нефть в разных количествах разливается на поверхность почвы, частично или полностью уничтожая все живое. Поэтому ликвидация последствий аварийных разливов нефти - большая экологическая проблема. Однако реализацию этих постановлений существенно затрудняет отсутствие конкретных нормативов, регламентирующих степень очистки почвы от нефти.
В большинстве регионов, где нормативы допустимого содержания нефти в почвах отсутствуют, единственным критерием для определения степени их загрязнения является фоновое содержание углеводородных соединений. В каждом регионе много различных почв, поэтому фоновое содержание нефтяных углеводородов для каждой из них неодинаково. Часто даже присутствие в почве углеводородов растительно-микробного происхождения создает ложное впечатление о наличии нефтяного загрязнения. Кроме того, стремление достичь фонового содержания углеводородов в почве после проведения
рекультивационных работ в большинстве случаев даже вредит окружающей природной среде (Трофимов, 2006).
Влияние нефти на свойства дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на покровном суглинке изучали в модельном опыте, заложенном 20 июля 2007 г. в естественном биогеоценозе Брянской области по следующей схеме: 1) почва незагрязненная нефтью (фон); 2) 4 л/м2 -количество вылитой нефти на поверхности почвы + 6 часов - время нахождения нефти на поверхности почвы; 3) 8 л/м2 + 6 часов; 4) 16 л/м2 + 6 часов; 5) 32 л/м2 + 6 часов. Время нахождения загрязнителя на поверхности почвы обусловлено постановлением правительства РФ от 15 апреля 2002 г. № 240 «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации», согласно которому локализации аварии не должна превышать 6 часов. Расположение делянок в опыте рендоми-зированное, повторность шестикратная.
По истечению 6 часов после разлива нефти на делянках отбирали пробы почвы по ГОСТ 17.4.3.01-83, доставляли их на кафедру почвоведения, агрохимии и сель-хозрадиологии Брянской ГСХА и подготавливали для лабораторных исследований по ГОСТ 17.4.4.02-84. Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа (табл. 1).
1. Физические показатели дерново-подзолистой почвы при загрязнении ее нефтью
(числитель - генетический горизонт А1, знаменатель - генетический горизонт А1А2)
Вари- Плотность почвы, г/см3 Плотность твердой фазы, г/см3 Пористость Удельная поверхность почвы, м2/1 г
ант среднее отклонение от фона среднее отклонение от фона почвы, % среднее отклонение от фона
Фон 1,42 - 2,84 - 60,00 61,31 -
2,60 47,02
4 л/м2 1,27 -0,15 2,19 -0,65 42,01 47,70 -13,61
2,52 -0,08 35,20 -11,82
8 л/м2 1,13 -0,29 2,17 -0,67 47,93 33,70 -27,61
2,51 -0,09 26,87 -20,15
16 л/м2 1,20 -0,22 1,87 -0,97 33,69 22,69 -38,62
2,48 -0,12 17,87 -29,15
32 л/м2 1,18 -0,24 1,75 -1,09 32,67 18,32 -42,99
2,23 -0,37 20,85 -26,17
НСР05 0,16 0,47 - 6,55
0,14 9,54
Плотность почвы в горизонте А1 фона составила 1,42 г/см3. Нахождение на поверхности почвы 4 л/м2 нефти существенно не изменяло эту величину, а количество нефти 8-32 л/м2 значительно ее снижало.
Плотность твердой фазы почвы в горизонте А1 фона составила 2,84 г/см3. Нахождение на поверхности почвы нефти в количестве до 32 л/м2 существенно снижало эту величину. В горизонте А1А2 фона плотность твердой фазы_составила 2,60 г/см3. Нахождение на поверхности почвы нефти в количестве 4-16 л/м2 существенно не изменяло эту величину, а 32 л/м2 значительно ее снижало.
Пористость почвы в горизонте А1 фона составила 60%. Нахождение на ее поверхности нефти снижало эту величину, особенно в количестве 16-32 л/м2.
Удельная поверхность почвы в горизонтах А1 и А1А2 фона соответственно составила 61,31 и 47,02 м2 на 1 г. Эти показатели существенно снижались по мере возрастания количества нефти, что обусловлено обволакиванием ею почвенных частиц и их слипанием.
рНН2О в горизонте А1 фона составил 5,03. Нахождение на поверхности почвы нефти в изучаемых количествах существенно увеличивало эту величину. В горизонте
А} А2 фонарНН2О составил 5,50. Разлив нефти на поверхности почвы существенно не изменял эту величину (табл. 2).
рНКС1 в горизонте А; и А;А2 фона соответственно составил 4,52 и 4,60. Нахождение на поверхности почвы нефти в изучаемых количествах существенно снижало эту величину.
Гидролитическая кислотность в горизонтах А! и А]А2 фона составила соответственно 5,82 и 4,42 мг-экв/100 г. Нахождение нефти на поверхности почвы в количестве 4-8 л/м2 существенно не изменяло эти показатели, а 16-32 л/м2 значительно их снижало.
Сумму обменных оснований в горизонте А1 фона составила 10,13 мг-экв/100 г. Эта величина существенно снижалась по мере возрастания количества нефти. В горизонте А1А2 фона сумма обменных оснований составила 9,29 мг-экв/100 г. Нахождение на поверхности почвы 4 л/м2 нефти существенно не изменяло эту величину, а 8-32 л/м2 значительно ее снижало.
Емкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями в горизонте А1 фона составили соответственно 15,95 мг-экв/100 г и 63,5%, а в горизонте А1А2 - 13,71 мг-экв/100 г и 67,8%. Нахождение на по-
2. Физико-химические показатели дерново-подзолистой почвы при загрязнении нефтью
(числитель - генетический горизонт А1, знаменатель - генетический горизонт А1А2)
Вариант рНН2О рНка Нг 8 ЕКО, V, %
мг-экв/100 г мг-экв/100 г
среднее отклонение среднее отклонение среднее отклонение среднее отклонение
от фона от фона от фона от фона
Фон 5,03 - 4,52 - 5,82 - 10,13 - 15,95 63,5
5,50 4,60 4,42 9,29 13,71 67,8
4 л/м2 5,14 +0,11 4,21 -0,31 5,22 -0,60 8,18 -1,95 13,40 61,4
5,47 -0,03 4,49 -0,11 4,43 +0,01 8,89 -0,40 13,32 66,7
8 л/м2 5,18 +0,15 4,33 -0,19 5,36 -0,46 7,82 -2,31 13,18 59,3
5,45 -0,05 4,49 -0,11 4,77 +0,05 8,08 -1,21 12,85 62,9
16 л/м2 5,21 +0,18 4,30 -0,22 5,03 -0,79 6,90 -3,23 11,93 57,8
5,38 -0,12 4,44 -0,16 5,11 +0,69 5,52 -2,77 10,63 51,4
32 л/м2 5,19 +0,16 4,36 -0,16 5,18 -0,64 6,15 -3,98 11,33 54,2
5,42 -0,08 4,32 -0,28 5,31 +0,89 3,49 -5,80 8,80 39,5
НСР05 0,10 0,09 0,61 0,67 - -
0,14 0,10 0,35 0,81
3. Агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы при загрязнении нефтью
(числитель - генетический горизонт А1, знаменатель - генетический горизонт А^2)
Вариант Собщ. ■■общ. Р2О5 К2О
% мг/100 г почвы
среднее отклонение среднее отклонение среднее отклонение среднее отклонение
от фона от фона от фона от фона
Фон 3,44 - 0,92 - 5,96 - 4,33 -
2,45 0,64 4,37 2,33
4 л/м2 4,93 +1,49 1,10 +0,18 6,26 +0,30 2,75 -1,58
3,84 +1,39 0,62 -0,02 5,10 +0,73 1,67 -0,66
8 л/м2 5,63 +2,19 1,10 +0,18 4,98 -0,98 3,02 -1,31
4,15 +1,70 0,82 +0,18 5,17 +0,80 1,58 -0,75
16 л/м2 6,96 +3,52 1,14 +0,22 5,36 -0,60 2,36 -1,97
4,15 +1,70 0,87 +0,23 4,51 +0,14 1,33 -1,00
32 л/м2 9,14 +5,70 1,32 +0,40 4,49 -1,47 1,85 -2,48
5,47 +3,02 1,11 +0,47 3,81 -0,56 1,43 -0,90
4. Биологические показатели в дерново-подзолистой почве при загрязнении нефтью
(числитель - генетический горизонт А1, знаменатель - генетический горизонт А1А2)
Вариант Суммарная биомасса мик роорганизмов, мкг С/г почвы Дыхание почвы, кг/га в час
горизонт А1 горизонт А1А2
среднее отклонение от фона среднее отклонение от фона среднее отклонение от фона
Фон 153,8 - 164,4 - 0,174 -
4 л/м2 328,8 +175 185,0 +20,6 0,161 -0,013
8 л/м2 0,0 -153,8 102,8 -61,6 0,141 -0,033
16 л/м2 0,0 -153,8 0,0 -164,4 0,148 -0,026
32 л/м2 0,0 -153,8 0,0 -164,4 0,127 -0,047
НСР05 69,0 47,3 0,020
верхности почвы нефти в количестве от 4 до 32 л/м2 обусловливало стойкое снижение этих величин.
Содержание общего углерода в горизонтах А1 и А1А2 фона составило соответственно 3,44 и 2,45%. Эти величины существенно увеличивались в обоих горизонтах по мере возрастания количества нефти (табл. 3).
Содержание общего азота в горизонтах А! и А^2 фона составило соответственно 0,92 и 0,64%. Эти величины существенно увеличивались при возрастании количества нефти.
Содержание подвижного фосфора в горизонте А1 фона составило 5,96 мг/100 г почвы. Нахождение на поверхности почвы нефти в количестве 4-16 л/м2 существенно не изменяло эту величину, а 32 л/м2 значительно ее снижало. В горизонте А^2 фона содержание подвижного фосфора составило 4,37 мг/100 г почвы. Нахождение на поверхности почвы нефти в количестве 4-32 л/м2 существенно не изменяло это показатель.
Содержание обменного калия в горизонтах А! и А^2 фона составило соответственно 4,33 и 2,33 мг/100 г почвы. Эти величины существенно снижались по мере возрастания количества нефти.
Почвенные животные, которые составляют 90-95% по биомассе и числу видов от всего населения наземных экосистем, наряду с микрофлорой, выполняют важную многофункциональную экологическую роль. Поэтому основными комплексными показателями экологического благополучия почвы является величина суммарной био-
массы почвенных микроорганизмов и дыхание - выделение СО2 из почвы в приземный слой атмосферы.
Суммарная биомасса микроорганизмов в горизонте А1 фона составила 153,8 мкг С/г почвы. Нахождение на поверхности почвы 4 л/м2 нефти существенно увеличивало этот показатель, а 8-32 л/м2 значительно его снижало. В горизонте А]А2 фона суммарная биомасса микроорганизмов составила 164,4 мкг С/г почвы. Нахождение на поверхности почвы 4 л/м2 нефти не оказывало существенного влияния на этот показатель, а 8-32 л/м2 существенно его снижало (табл. 4).
Дыхание почвы фона составило 0,174 кг/га в час. Нахождение на поверхности почвы 4 л/м2 нефти существенно не изменяло эту величину, а 8-32 л/м2 значительно ее снижало.
Таким образом, нахождение нефти в количестве 4-32 л/м2 на поверхности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на покровном суглинке течение 6 часов представляет собой особый вид загрязнения, приводящий к существенному изменению большинства ее физических, физико-химических, агрохимических и общих биологических свойства. Экологическое состояние почвы в двух верхних генетических горизонтах в основном зависит от количества нефти, находящегося на ее поверхности. Допустимое количество нефти, при котором дыхание почвы существенно не изменяется равно 4 л/м2 в течение 6 часов.
ГЕНЬКИН МАРИК МОИСЕЕВИЧ 10.08.1937 - 08.04.2009 г.
Ушел из жизни Первый заместитель Генерального директора ОАО «Россельхозхимия», ветеран труда, автор двух изобретений и 30-ти научных работ.
Он родился в г. Горки Могилевской области. В 1960 г. после окончания Белорусской сельскохозяйственной академии М.М. Генькин получил диплом инженера-агромелиоратора и работал в хозяйствах. Могилевской области. С 1964 по 1980 г. работал в Московской областной проектно-изыскательской станции химизации сельского хозяйства (п. Немчиновка, Одинцовского района) сначала в должности агронома, затем начальника отдела и заместителя директора. С 1980 по 1986 г. работал в ВПНО «Союзсельхозхимия» МСХ СССР заместителем начальника Управления, с 1986 по 1990 г. работал на руководящих должностях в Госагропроме РСФСР, с 1990 по 1996 г. возглавлял Управление АООТ «Россельхозхимия», а затем Центр АООТ «Агрохимсервис», с 1996 по 2000 г. работал в Федеральной продовольственной корпорации и в Федеральном Агентстве по регулированию продовольственного рынка МСХ РФ в должности заместителя руководителя, с 2000 г. М.М. Генькин - Первый заместитель Генерального директора ОАО «Россельхозхимия».
В условиях рыночной экономики Марик Моисеевич, без преувеличения можно сказать, был тем человеком, от которого напрямую зависел доход компании. Он обладал способностью структурно и аналитически мыслить, а также умел взглянуть на ситуацию с разных точек зрения: как представителя Россельхозхимии, как конкурента, как поставщика продукции и как ее потребителя. Не случайно считается, что маркетинг не профессия, а образ мышления.