Научная статья на тему 'Влияние автотранспорта на содержание углеводородов нефтепродуктов в почвах селитебного ландшафта г. Архангельска'

Влияние автотранспорта на содержание углеводородов нефтепродуктов в почвах селитебного ландшафта г. Архангельска Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
402
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УГЛЕВОДОРОДЫ НЕФТЕПРОДУКТОВ / PETROLEUM PRODUCTS HYDROCARBONS / ГОРОДСКИЕ ПОЧВЫ / URBAN SOILS / СТЕПЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ / POLLUTION RATE / СЕЛИТЕБНЫЙ ЛАНДШАФТ / URBAN LANDSCAPE

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Вишневая Юлия Сергеевна, Попова Людмила Федоровна

В данной статье рассматривается проблема загрязнения почв селитебного ландшафта города Архангельска углеводородами нефтепродуктов (НП) на фоне увеличения автотранспортной нагрузки. Проведен ряд полевых и лабораторных исследований, определены транспортная нагрузка, концентрация нефтепродуктов в почвах в весенний, летний и осенний периоды в слое 0-10 см и 10-20 см. Произведена оценка степени загрязнения почв города НП. Установлено, что почвы селитебной зоны города Архангельска имеют высокую степень загрязнения углеводородами нефтепродуктов. Однако однозначной зависимости степени загрязнения от автотранспортной нагрузки не выявлено. В связи с этим для оценки содержания углеводородов НП в почвах следует учитывать множество факторов (гранулометрический состав, тип почв, фракционный состав НП, абиотические факторы среды и др.). По отношению к НП аккумулятивная способность различных типов почв уменьшается в ряду: реплантоземы урбаноземы культуроземы. Наибольшее содержание НП в почвах отмечено в летний и осенний периоды, наименьшее в весенний период. Такая сезонная динамика может быть обусловлена сезонными климатическими изменениями, промывным водным режимом исследуемых почв, фракционным составом углеводородов НП. При этом для почв г. Архангельска характерно как поверхностное, так и профильное загрязнение углеводородами нефтепродуктов, однако накопление НП происходит преимущественно в поверхностном слое.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Вишневая Юлия Сергеевна, Попова Людмила Федоровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF TRANSPORT LOAD ON CONTENTS OF PETROLEUM PRODUCTS HYDROCARBONS in soils OF URBAN LANDSCAPE OF ARKHANGELSK

In this article, the problem of pollution of soils urban zone of the city of Arkhangelsk by petroleum hydrocarbons (PH) due to increased traffic load is considered. A number of field and laboratory researches were carried out and traffic load, concentration of PH in samples of soils in the spring, summer and autumn in the layer 0-10 cm and 10-20 cm are defined. The degree of soil contamination by NP are estimated. It was found that soils of urban zone of the city of Arkhangelsk have a high degree of contamination by petroleum hydrocarbons. However, unambiguous depending on the degree of contamination by traffic load is not detected. As a result of this the assessment of NP hydrocarbons in soils should consider many factors (size distribution, soil type, the fractional compound of NP, abiotic factors of the environment, and others.). In relation to the NP accumulative ability of different types of soils decreases in the series: replantozem urbanozem kul'turozem. The highest content of NP in the soils observed in summer and autumn, the smallest in the spring. This seasonal dynamics maybe cause of seasonal climatic changes, washing water regime of investigated soils, fractional compounds of NP hydrocarbons. At the same time, Arkhangelsk’s soils are characterized surface and profile contaminations by petroleum hydrocarbon, but the accumulation of the NP occurs mainly in the surface layer.

Текст научной работы на тему «Влияние автотранспорта на содержание углеводородов нефтепродуктов в почвах селитебного ландшафта г. Архангельска»

ВЛИЯНИЕ АВТОТРАНСПОРТА НА СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ПОЧВАХ СЕЛИТЕБНОГО ЛАНДШАФТА

Г. АРХАНГЕЛЬСКА

Вишневая Юлия Сергеевна

аспирант, Северный (Арктический) федеральный университет

имени М. В. Ломоносова, 163002, РФ, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17

E-mail: Ujka23@yandex. ru

Попова Людмила Федоровна

д-р биол. наук, канд. хим. наук, доцент, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова,

163002, РФ, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17

E-mail: ludap9857@mail.ru

INFLUENCE OF TRANSPORT LOAD ON CONTENTS OF PETROLEUM PRODUCTS HYDROCARBONS IN SOILS OF URBAN LANDSCAPE

OF ARKHANGELSK

Iuliia Vishnevaia

Postgraduate student of Lomonosov Northern (Arctic) Federal university, 163002, Russia, Arkhangelsk, Embankment of the Northern Dvina street,17

Ludmila Popova

Doctor of Biological Sciences, Candidate of Chemical Sciences, associate professor

of Lomonosov Northern (Arctic) Federal university, 163002, Russia, Arkhangelsk, Embankment of the Northern Dvina street, 17

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается проблема загрязнения почв селитебного ландшафта города Архангельска углеводородами нефтепродуктов (НП) на фоне увеличения автотранспортной нагрузки. Проведен ряд полевых и лабораторных

Вишневая Ю.С., Попова Л.Ф. Влияние автотранспорта на содержиние углеводородов нефтепродуктов в почвах селитебного ландшафта г. Архангельска // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2016. № 4 (22) . URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/3025

исследований, определены транспортная нагрузка, концентрация нефтепродуктов в почвах в весенний, летний и осенний периоды в слое 0-10 см и 10-20 см. Произведена оценка степени загрязнения почв города НП.

Установлено, что почвы селитебной зоны города Архангельска имеют высокую степень загрязнения углеводородами нефтепродуктов. Однако однозначной зависимости степени загрязнения от автотранспортной нагрузки не выявлено. В связи с этим для оценки содержания углеводородов НП в почвах следует учитывать множество факторов (гранулометрический состав, тип почв, фракционный состав НП, абиотические факторы среды и др.).

По отношению к НП аккумулятивная способность различных типов почв уменьшается в ряду: реплантоземы - урбаноземы - культуроземы.

Наибольшее содержание НП в почвах отмечено в летний и осенний периоды, наименьшее - в весенний период. Такая сезонная динамика может быть обусловлена сезонными климатическими изменениями, промывным водным режимом исследуемых почв, фракционным составом углеводородов НП. При этом для почв г. Архангельска характерно как поверхностное, так и профильное загрязнение углеводородами нефтепродуктов, однако накопление НП происходит преимущественно в поверхностном слое.

ABSTRACT

In this article, the problem of pollution of soils urban zone of the city of Arkhangelsk by petroleum hydrocarbons (PH) due to increased traffic load is considered.

A number of field and laboratory researches were carried out and traffic load, concentration of PH in samples of soils in the spring, summer and autumn in the layer 0-10 cm and 10-20 cm are defined. The degree of soil contamination by NP are estimated.

It was found that soils of urban zone of the city of Arkhangelsk have a high degree of contamination by petroleum hydrocarbons. However, unambiguous depending on the degree of contamination by traffic load is not detected. As a result of this the assessment of NP hydrocarbons in soils should consider many factors (size

distribution, soil type, the fractional compound of NP, abiotic factors of the environment, and others.).

In relation to the NP accumulative ability of different types of soils decreases in the series: replantozem - urbanozem - kul'turozem.

The highest content of NP in the soils observed in summer and autumn, the smallest - in the spring. This seasonal dynamics maybe cause of seasonal climatic changes, washing water regime of investigated soils, fractional compounds of NP hydrocarbons. At the same time, Arkhangelsk's soils are characterized surface and profile contaminations by petroleum hydrocarbon, but the accumulation of the NP occurs mainly in the surface layer.

Ключевые слова: углеводороды нефтепродуктов, городские почвы, степень загрязнения, селитебный ландшафт.

Keywords: petroleum products hydrocarbons, urban soils, pollution rate, urban landscape.

Среди многочисленных поллютантов антропогенного происхождения, попадающих в окружающую среду, углеводороды нефти и нефтепродуктов (НП) являются одними из приоритетных. Проблема загрязнения компонентов окружающей среды, в том числе почв, углеводородами нефтепродуктов актуальна не только для нефтедобывающих районов России, но и для городов [4, с. 764; 5, с. 14; 11, с. 106].

Загрязнение городских почв НП является неизбежным последствием использования автотранспорта и деятельности предприятий теплоэнергетики. Продукты неполного сгорания топлива аэрогенным путем воздействуют на компоненты урбоэкосистемы: приземный слой атмосферы - человек, растение - почва. Происходит и точечное загрязнение почвенно-растительного покрова углеводородами бензина, дизельного топлива, моторного масла вследствие технических неисправностей автотранспорта, ведущих к утечке горюче-смазочных материалов. Загрязнение городской среды нефтепродуктами

носит долговременный характер и может выйти за рамки локального воздействия, что первоначально приводит к изменению структурных и функциональных особенностей урбоэкосистем, а в дальнейшем к их неустойчивости [8, с. 48]. Особенно опасно химическое загрязнение почвенного покрова, в том числе нефтепродуктами, в условиях Крайнего Севера в связи с низкой ассимиляционной способностью экосистемы [1, с. 74; 20, с. 644].

В селитебном ландшафте г. Архангельска основными источниками химического загрязнения окружающей среды являются: предприятия жилищно-коммунального хозяйства и пищевой промышленности, транспортные организации. Из них источники загрязнения НП - автомобильный транспорт, автомобильные заправочные станции, дорожные покрытия, несанкционированные автостоянки, места для мойки и ремонта автотранспорта. За пятилетний период (2009-2013) вклад автотранспорта в суммарные выбросы загрязняющих веществ увеличился с 35,4 % в 2009 г. до 64,9 % в 2013 г. (таблица 1)

Таблица 1.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в г. Архангельске за 2009-2013 гг. [6]

Показатель 2009 2010 2011 2012 2013

Выбросы от автотранспорта, тыс. т. 34,7 35,7 28,2 28,0 17,4

Выбросы от промышленности, тыс. т. 63,4 59,6 31,0 28,0 9,4

Суммарные выбросы, тыс. т. 98,1 95,3 59,2 56,0 26,8

Вклад автотранспорта, % 35,4 37,5 47,6 50,0 64,9

Ежегодно в г. Архангельске наблюдается тенденция роста парка автотранспорта. По данным УГИБДД УМВД России по Архангельской области, на 01 января 2014 г. в городе Архангельске зарегистрировано 116 166 шт. транспортных средств, что на 16 902 шт. (17,0 %) больше, чем в предыдущем году, и на 38 498 шт. (33,1 %) больше, чем в 2009 году [16]. Автотранспорт является источником оксидов углерода (СОх), азота (КОх), серы (БОх), углеводородов, альдегидов, бенз(а)пирена и сажи. Загрязняющие вещества выхлопных газов, в том числе нефтепродукты, имеют тенденцию к ассимиляции в газообразной фазе почв. Так, легкие фракции жидких нефтяных углеводородов бензина, дизельного топлива и моторного масла при

физико-химическом разрушении, дегазации и ультрафиолетовой деструкции ассимилируются, а тяжелые фракции - аккумулируются в почве [9, c. 50].

Источником углеводородов НП является и асфальт. В результате нагрева, истирания асфальта происходит загрязнение атмосферы и прилегающего к автодорогам почвенно-растительного покрова углеводородами нефтяного происхождения.

В связи с этим загрязнение почвенного покрова города НП является неизбежным. Попадание нефтепродуктов в почвы вызывает изменение их физических, химических и биологических свойств, нарушая протекание естественных биохимических процессов.

В ходе трансформации углеводороды нефти способны образовывать токсические соединения: толуол (С6Н5-СН3), ксилол (ксилол нефтяной представляет собой смесь орто-, мета-, пара-ксилолов и этилбензола с брутто формулой СвНю), бензол (СбНб), нафталин (СюНв), обладающие опасными для здоровья человека свойствами, в том числе и канцерогенными, и характеризующиеся стойкостью к микробиологическому расщеплению. Помимо изменения свойств почвы, нефть вызывает глубокие нарушения в функционировании микробиоты [7, с. 1].

Целью данного исследования является экологическая оценка влияния автотранспорта на содержание углеводородов нефтепродуктов в почвах селитебного ландшафта города Архангельска.

Объектом исследования были выбраны различные типы почв (реплантоземы, урбаноземы и культуроземы) селитебного ландшафта города Архангельска. В связи с тем, что опесчаненность является характерной чертой почв города как из-за отсыпки песчаной подушки толщиной 0,7 м до 5-6 м, которая необходима при строительстве зданий на торфах, так и из-за традиционной практики создания газонов, путем смешивания торфа с песком и строительным мусором или, что нередко, послойной отсыпкой этих компонентов [14, с. 93], для исследования были выбраны почвы легкого (песчаные) гранулометрического состава.

На территории селитебного ландшафта г. Архангельска было заложено 15 пробных площадей (ПП) на газонах вблизи дорог (на расстоянии 0,5-2 м от автотранспортного полотна) с различной интенсивностью движения автотранспорта.

Учет автотранспорта и расчет автотранспортной нагрузки (ТН) проводился согласно общепринятой методике [19, с. 82] в летний период времени, когда автотранспортная нагрузка максимальна.

Пробы почв отбирались весной, летом и осенью 2014 года из слоев 0-10 см и 10-20 см (таблица 2). Их описание проводили согласно общепринятым методикам с учетом рекомендаций по изучению городских почв [10, 18].

Таблица 2.

Характеристика пробных площадей

№ П/П Место отбора Тип почвы Транспортная нагрузка, авт./сут.

1 Ул. Гагарина (перекресток ул. Гагарина -пр. Троицкий) Реплантозем 32792

2 Перекресток ул. Воскресенская -пр. Троицкий (вход в парк) Культурозем реконструированный 19296

3 Пр. Московский (перекресток пр. Московский - ул. Павла Усова) Реплантозем 40140

4 Пр. Ленинградский (перекресток пр. Ленинградский - ул. Павла Усова) Реплантозам 39312

5 Ул. Суворова (перекресток пр. Троицкий -ул. Суворова) Реплантозем 4044

6 Ул. Комсомольская (перекресток пр. Ломоносова - ул. Комсомольская) Реплантозем 20572

7 Ул. Логинова (перекресток ул. Логинова -пр. Ломоносова) Урбанозем реконструированный 21840

8 Пр. Ломоносова (у перекрестка с ул. Урицкого) Реплантозем 27552

9 Ул. Павла Усова Реплантозем 9732

10 Ул. Урицкого (у перекрестка с пр. Ломоносова) Реплантозем 23436

11 Ул. Выучейского (перекресток ул. Выучейского - пр. Троицкий) Реплантозем 7363

12 Ул. Поморская (перекресток пр. Троицкий -ул. Поморская) Урбанозем реконструированный 6864

13 Ул. Краснофлотская (недалеко от перекрестка с улицей Советская) Реплантозем 1656

14 Ул. Советская (перекресток ул. Советская -ул. Краснофлотская) Реплантозем 38160

15 Пр. Никольский (площадь Терехина) Реплантозем 42450

Отбор, хранение и транспортировка почв проводился согласно ГОСТ 17.4.3.01-83 [3].

Определение массовой доли нефтепродуктов в почвах проводили флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат - 02» согласно ПНД Ф 16.1.21 - 98 [12].

ПДК нефти и НП в почве не установлена, при оценке степени загрязнения почв НП чаще всего в качестве допустимого уровня используют величину, равную 1000 мг/кг, хотя ее обоснование отсутствует [13].

ОДК нефти и НП в почве не может быть единым для всех типов почв и природных зон, к тому же все рекомендованные уровни ОДК нефти и нефтепродуктов в почвах России в большей степени подходят для районов добычи и транспортировки нефти.

В связи с этим оценку степени загрязнения почвенного покрова г. Архангельска НП проводили как по санитарно-гигиеническому показателю, такому как ОДК = 180 мг/кг, который принят на региональном уровне в г. Санкт-Петербурге [20], так и по шкале, разработанной для города Архангельска (таблица 3) [9, с. 22].

Таблица 3.

Оценка степени загрязнения почв нефтепродуктами в г. Архангельске [9, с. 43]

Степень загрязнения почвы Содержание нефти, мг/кг

Незагрязненные почвы < 5

Слабозагрязненные почвы 5 - 100

Среднезагрязнённые почвы 101 - 500

Сильнозагрязненные почвы > 500

Результаты химического анализа почв селитебного ландшафта г. Архангельска приведены в таблице 4.

Учет автотранспорта на улицах Архангельска показал, что интенсивность движения транспортных средств колеблется от 4044 до 42 450 авт./сут., достигая максимальных значений на дорогах, связывающих центральную часть города с его другими территориальными округами. Основной составляющей суточного транспортного потока в городе являются легковые автомобили.

На их долю приходится 77 % всего объема городского автотранспорта. Доля автобусов - 14 %, легких грузовых - 5 %, средних грузовых - 3 %, тяжелых грузовых автомобилей - 1 % [7, с. 3].

Таблица 4.

Содержание НП в почвах г. Архангельска

№ Глубина Содержание НП, мг/кг

П/П отбора, см Весна Лето Осень

1 0-10 570,00±199,50 2356,25±824,69 1656,25±579,69

10-20 471,50±165,03 445,00±155,75 1032,50±361,38

2 0-10 67,00±30,15 179,00±80,55 183,75±64,31

10-20 52,50±23,63 22,75± 10,24 80,00±36,00

3 0-10 640,00±224,00 1662,50±581,88 1700,00±595,00

10-20 555,00±194,25 1191,25±416,94 1593,75±557,81

4 0-10 670,00±234,50 317,50±111,13 2531,25±885,94

10-20 625,00±218,75 358,00±125,30 2100,00±735,00

5 0-10 460,00±161,00 220,50±99,23 480,00±168,00

10-20 314,00±109,90 437,50±153,13 612,50±214,38

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6 0-10 670,00±234,50 3400,00±1190,00 2156,25±754,69

10-20 411,50±144,03 2956,25±1034,69 2812,50±984,38

7 0-10 670,00±234,50 2312,50±809,38 911,25±318,94

10-20 499,00±174,65 940,00±329,00 887,50±310,63

8 0-10 343,00±120,05 3793,75±1327,81 265,00±92,75

10-20 208,50±93,83 4787,50±1675,63 622,50±217,88

9 0-10 315,00±110,25 1162,50±406,88 1662,50±581,88

10-20 496,00±173,60 822,50±287,88 1725,00±603,75

10 0-10 590,00±206,50 1943,75±680,31 785,00±274,75

10-20 540,00±189,00 810,00±283,50 765,00±267,75

11 0-10 515,00±180,25 1087,50±380,63 906,25±317,19

10-20 510,00±178,50 815,00±285,25 418,75±146,56

12 0-10 330,00±115,50 505,00±176,75 345,00±120,75

10-20 311,50±109,03 505,00±176,75 485,00±169,75

13 0-10 560,00±196,00 3400,00±1190,00 3112,50±1089,38

10-20 730,00±255,50 1175,00±411,25 1818,75±636,56

14 0-10 545,00±190,75 1016,25±355,69 936,25±327,69

10-20 595,00±208,25 865,00±302,75 605,00±211,75

15 0-10 575,00±201,25 615,00±215,25 176,25±79,31

10-20 145,00±65,25 163,75±73,69 101,63±45,73

Среднее содержание углеводородов нефтепродуктов в почвах города Архангельска в зависимости от времени года колеблется от 466,20 до 1342,2 мг/кг, что в 2,6 (7,5) раза превышает ОДК НП в почве (180 мг/кг), установленное для почв селитебного ландшафта г. Санкт-Петербурга [16]. Максимальное среднее содержание НП в почвах наблюдается в летний, минимальное - в весенний период. Накопление углеводородов НП в почвах

города в летний период, скорее всего, связано с увеличением транспортной нагрузки и износа асфальта. В связи с тем, что почвы имеют легкий гранулометрический состав, не способствующий аккумулированию углеводородов НП, осенью, с приходом дождей, вследствие вымывания происходит незначительное уменьшение среднего содержания НП в почвах (1115,6 мг/кг). Весной с талыми водами снега происходит их дальнейшее вымывание в нижние слои, в связи с этим в весенних пробах наблюдается самое низкое содержание НП. Исключение составляют четыре 1111 (№ 2, 3, 12, 15), где обнаружено отклонение от данной закономерности: от весны к осени в почвах этих ПП происходит постепенное накопление углеводородов НП и максимальные концентрации наблюдаются в осенний период. Для объяснения данной закономерности, кроме гранулометрического состава, требуется информация по другим агрохимическим показателям.

При этом на долю сильнозагрязненных почв приходится 60 % ПП (весной) и 73% (летом, осенью), тогда как 33 % ПП (весной) и 27% (летом, осенью) имеют среднюю степень загрязнения нефтепродуктами, и лишь 7 % -слабую в весенний период. То есть степень загрязнения почвенного покрова НП от весны к осени увеличивается. Высокая степень загрязнение ПП селитебного ландшафта объясняется их расположением в непосредственной близости от автодорожных полотен с постоянной транспортной нагрузкой. Выбросы углеводородов НП, утечка НП при неисправностях автотранспорта, попадание твердых частиц, ливневых вод, содержащих углеводороды НП, с асфальта, замасленной пыли с растительности и с ее опадом обеспечивают подобную степень загрязнения почв селитебного ландшафта НП.

Из проанализированных почв только одна может быть отнесена к категории загрязнения «слабозагрязненная» - почва с ПП 2, отобранная в весенний период. Скорее всего, это связано с ее отличным от других ПП местоположением: она находится в парке. Древесная растительность выполняет защитную функцию, препятствуя загрязнению почвенного покрова нефтепродуктами.

Для оценки влияния автотранспорта на степень загрязнения почвенного покрова города углеводородами НП был проведен корреляционный анализ, который не выявил однозначной зависимости содержания НП от транспортной нагрузки (гНП*ТН = + 0,18 для весны, гНП*ТН = -0,01 и гНП*ТН = -0,02 для лета и осени). Это обусловлено тем, что на содержание НП могут влиять и другие факторы (например, агрохимические показатели почв, абиотические показатели среды и др.). Кроме того, нельзя исключать влияния дополнительных источников НП, которыми являются автозаправки, железнодорожный транспорт и теплоэнергетические предприятия, использующие углеводородное топливо (мазут, уголь). Несмотря на то, что предприятия теплоэнергетики города (Архангельская ТЭЦ, долгое время работавшая на мазуте и только с 2011 г. переведенная на природный газ, и 65 котельных города, работающих в основном на угле) располагаются на территории промышленного ландшафта, из-за преобладания ветров южных и юго-западных направлений, суммарная повторяемость которых достигает 80 %, наблюдается перенос загрязняющих веществ в направлении центра города на территорию селитебного ландшафта [9, с. 33].

Временная и пространственная динамика аккумуляции и миграции НП определяется как их химическим составом, так и физико-химическими особенностями самих почв.

Легкие фракции НП обладают наибольшой проникающей способностью и способностью к испарению; затягиваются капиллярными силами на глубину до 1,0 м.

Тяжелые фракции НП проникают не глубже 12 см. При нормальной температуре это твердые аморфные вещества, которые сорбируются из раствора почвенными частицами верхнего слоя. Они склеиваются, застывают и образуют твердую корку, которая не может быть ликвидирована естественным путем.

Процессы кумуляции и миграции НП связаны также с проницаемостью грунта, его гранулометрическим и вещественным составами, типами почв

и городского ландшафта, положением зеркала грунтовых вод, водным режимом почв и абиотическими факторами среды. Чем крупнее частицы почвы, тем легче нефть и НП проходят в ее нижние слои. От структуры почвы зависит и степень аэрации почвы, а следовательно, интенсивность испарения, окисления нефти и НП. Влажная почва отталкивает гидрофобные нефть и НП, препятствуя их впитыванию [2, с. 47; 9, с. 53].

Среднее содержание углеводородов НП в разных типах почв селитебного ландшафта Архангельска, а значит, и аккумуляционная способность этих почв уменьшается в ряду: реплантоземы ^ урбаноземы ^ культуроземы (рисунок 1).

Рисунок 1. Зависимость среднего содержания НП в различных типах почв от времени года

Полученная закономерность согласуется с данными других авторов [9, 18]. Повышенная степень загрязненности НП реплантоземов, в отличие от культуроземов и урбаноземов, объясняется подавленностью микробиологических процессов в деструкции нефтяных углеводородов из-за несформировавшегося агрохимического комплекса. Кроме того, благоприятный водно-воздушный режим культуроземов и урбаноземов способствует развитию микроорганизмов, для которых нефтяные углеводороды являются питательным субстратом, что и уменьшает содержание НП в почве [9, с. 55].

Для экологической оценки загрязнения почв важно исследование не только аккумуляции НП, но и миграции их по почвенному профилю. Почвы легкого гранулометрического состава имеют высокую эффективную пористость. Это должно способствовать миграции поллютантов в вертикальном профиле почв. Однако в отношении НП этого не происходит, они накапливаются в верхнем почвенном слое (рис. 2). Это прежде всего обусловлено их непосредственным поступлением от утечек горюче-смазочных материалов, твердых частиц и ливневых вод с асфальта, содержащих углеводороды НП, с замасленной пылью с растительности и с ее опадом; при аэротехногенном поступлении углеводородов НП от выбросов автотранспорта и связывании их с гумусовыми веществами почв [9, с. 55]. Однако со временем может происходить миграция углеводородов НП из верхних органогенных в нижележащие минеральные горизонты и загрязнение более глубоких слоев почвы. На некоторых исследуемых 1111 (например, № 9 и 13 весной) концентрация НП в нижележащем слое превысила их концентрацию в поверхностном. В верхних гумусированных слоях аккумулируются высокомолекулярные соединения. Легкие углеводороды проникают в нижележащие слои, где могут находиться в неизменном виде длительное время. В результате миграции в почве может наблюдаться послойное фракционирование нефти - «хроматографический эффект» [2, с. 49].

Рисунок 2. Изменение среднего содержания НП в толще почвы г. Архангельска в различное время года

Таким образом, почвы селитебной зоны города Архангельска в целом имеют высокую степень загрязнения НП, которая объясняется, с одной стороны, местом расположения 1111 (в непосредственной близости от дорог), где движение автотранспорта обеспечивает постоянное поступление углеводородов НП в примыкающие к ним территории. С другой стороны, все ПП расположены в черте города, где на загрязнение почв могут оказывать влияние дополнительные источники НП: автозаправки и железнодорожный транспорт, предприятия теплоэнергетики, использующие углеводородное топливо (мазут, уголь). Кроме того, накопление НП в почвах не может быть обусловлено только лишь транспортной нагрузкой. Необходимо учитывать и другие факторы, например гранулометрический состав, густоту и видовой состав растительного покрова, сезонные климатические изменения (осадки, ветер) и степень их проявления, тип почв и их агрохимические свойства. Поэтому для оценки содержания НП в почвенном покрове необходимо проводить анализ, учитывающий множество факторов.

По отношению к НП аккумулятивная способность различных типов почв уменьшается в ряду: реплантоземы - урбаноземы - культуроземы.

При выявлении особенностей пространственной аккумуляции и миграции углеводородов НП в почвенном покрове селитебного ландшафта города Архангельска установлена зависимость временной (сезонной) динамики данных процессов в почве от абиотических факторов (рисунок 1, 2). Содержание НП минимально в весенний период, максимально в летний (увеличивается транспортная нагрузка и износ дорожного полотна). Со временем происходит просачивание углеводородов НП вниз по почвенному профилю, что приводит к уменьшению содержания НП в почвенном покрове в осенний период по сравнению с летом. Это может быть связано с промывным водным режимом исследуемых почв (для осени характерно увеличение количества осадков) и фракционным составом углеводородов НП. Однако данное предположение требует дополнительных исследований.

Список литературы:

1. Агбалян Е.В. Состояние окружающей среды в Арктике // Успехи современного естествознания, экология и здоровье населения. - 2011. -№ 4. - С. 74-76.

2. Галинуров А.М. Миграция нефтяных углеводородов в профиле прирусловых пойменных почв // Вестник башкирского университета. -

2011. - Т. 16, № 1. - С. 47-52.

3. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и пробоподготовки почв для химического, бактериологического и гельминтологического анализа. Постановление Госкомитета СССР по стандартам от 19.12.1984, № 4731. - М.: Стандарт информ, 2008. - 8 с.

4. Денисов В.В. Экология города: учебное пособие. - М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д : Издательский центр «МарТ», 2008. - 832 с.

5. Другов Ю.С. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов / Ю.С. Другов, А.А. Родин. - СПб., 2000. - 250 с.

6. Ежегодник «Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории деятельности Северного УГМС за 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 гг.»: сб. / Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). Северное УГМС. Архангельск. 2007, 2010, 2011,

2012, 2013, 2014.

7. Коробицина Ю.С., Попова Л.Ф. Влияние автотранспорта на накопление нефтепродуктов почвами Архангельска // Научный электронный архив. / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: http://econf.rae.ru/article/9037 (дата обращения: 15.12.2015).

8. Михайлова А.А. Влияние автотранспорта на загрязнение урбоэкосистемы Архангельска / А.А. Михайлова, Л.Ф. Попова // Экология урбанизированных территорий. - 2011. - № 1. - С. 47-52.

9. Михайлова А.А. Эколого-биологические особенности и подходы к нормированию загрязнения нефтепродуктами городской среды Архангельска. Том 1: дис. ...канд. биол. наук. - Архангельск, 2014. - 158 с.

10. Наквасина Е.Н. Агрохимические свойства почв: учебное пособие. -Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2009. - 101 с.

11. Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие для хим. хим.-технол. и биол. спец. вузов / Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, И.Н. Лозановская. - М.: Высш. шк.,- 2002.- 334 с.

12. ПНД Ф 16.1.21-98. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат - 02». Методика допущена для целей гос. экологического контроля. - М.: НПФ Люмэкс, 1998. - 17 с.

13. Письмо от 27.03.1995 № 3-15/582 Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель, утв. Роскомземом 28.12.1994, Минсельхозпродом России 26.01.1995, Минприроды России 15.02.1995) / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=6629 (дата обращения: 05.03.2016).

14. Попова Л.Ф. Комплексная эколого-химическая оценка и нормирование качества почвенно-растительного покрова городских экосистем (на примере Архангельска): дис. ...д-ра. биол. наук. - Архангельск, 2015. -396 с.

15. Распоряжение мэра Санкт-Петербурга от 30.08.1994 № 891-р «О введении регионального норматива по охране почв в Санкт-Петербурге» / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=SPB;n=1080;frame= 400 (дата обращения: 05.03.2016).

16. Состояние и охрана окружающей среды Архангельской области за 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 гг. / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://old.dvinaland.ru/ecology/monitoring/ (дата обращения: 15.01.2016).

17. Строгонова М.Н. Городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере почв юго-западной части Москвы) / М.Н. Строгонова, М.Н. Агаркова // Почвоведение. - 1992. - № 7. - С. 16-24.

18. Строгонова М.Н. Почва, город и экология. // Тезисы докладов II общества почвоведов. Книга 1. - СПб.: ВНИИЦ лесресурсы, 1996. - С. 46-47.

19. Федорова А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений./ А.И. Федорова, А.Н. Никольская. - М.: Гуманит. изд. ЦентрВЛАДОС, 2001. - 288 с.

20. Nikitina M., Popova L., Korobitcina J. et al. Environmental Status of the Arctic Soils // Journal of Elementology. - 2015. - № 20(3). — Р. 643-651 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://jsite.uwm.edu.pl/articles/view/743/ (дата обращения: 05.03.2016).

References:

1. Agbaljan E.V. State of the environment in the Arctic. Uspehi sovremennogo estestvoznanija, jekologija i zdorov'e naselenija [Successes of modern science, the environment and public health]. 2011, no. 4. pp. 74-76. (In Russian).

2. Galinurov A.M. Migration of petroleum hydrocarbons in the profile of riverine floodplain soils. Vestnik bashkirskogo universiteta [Journal of Bashkir University]. 2011, Vol. 16, no. 1, pp. 47-52. (In Russian).

3. GOST 17.4.4.02-84. State Standard 17.4.4.02-84. Protection of Nature. Soils. Methods of sampling and sample preparation of soil for chemical, bacteriological and helminthological analysis. Resolution of the State Committee of the USSR on standards 19.12.1984, no. 4731. Moscow, Standartinform Publ., 2008, 8 p. (In Russian).

4. Denisov V.V. City ecology. Moscow, IKC «MarT » Publ., 2008, 832 p. (In Russian).

5. Drugov Ju.S., Rodin A.A. Environmental analyzes for oil spills and oil products. St. Petersburg, 2000, 250 p. (In Russian).

6. Yearbook "The state of air pollution in the cities of the North UGMS for 2009, 2010, 2011, 2012, 2013". Federal'naia sluzhba po gidrometeorologii i monitoringu okruzhaiushchei sredy (Rosgidromet) [The Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring (Roshydromet)]. Arhangel'sk, Severnoe UGMS Publ., 2007, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014. (In Russian).

7. Korobicina Ju.S., Popova L.F. The impact of vehicles on the accumulation of oil soils Arkhangelsk. Nauchnyj jelektronnyj arhiv. [Scientific electronic archive]. Available at: http://econf.rae.ru/article/9037 (accessed 15 December 2015).

8. Mihajlova A.A., Popova L.F. Influence of vehicle pollution on urban ecosystem of Arkhangelsk. Jekologija urbanizirovannyh territorij. [Ecology of the urbanized territories]. 2011, no. 1, pp. 47-52. (In Russian).

9. Mihajlova A.A. Ecologo-biological features and approaches to rationing of oil pollution in environment of Arkhangelsk city. Vol. 1. Cand. biol. sci. diss. Arhangel'sk, 2014, 158 p. (In Russian).

10. Nakvasina E.N. Agrochemical properties of soils. Arhangel'sk, AGTU Publ., 2009, 101 p. (In Russian).

11. Orlov D.S., Sadovnikova L.K., Lozanovskaja I.N. Ecology and protection of the biosphere with chemical pollution. Moscow, Vyssh. shk. Publ., 2002, 334 p. (In Russian).

12. PND F 16.1.21-98. Methods of assessment of mass concentration of petroleum products in the soil on fluorometric analyzer of liquid "Flyuorat - 02". Moscow, NPF Ljumjeks Publ., 1998, 17 p. (In Russian).

13. Pis'mo Roskomzema ot 27.03.1995 № 3-15/582 Metodicheskimi rekomendatsiiami po vyiavleniiu degradirovannykh i zagriaznennykh zemel' [Roskomzem Letter from 27.03.1995 no. 3-15/582 Methodical recommendations to identify degraded and contaminated soils]. Available at: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=6629 (accessed 05 March 2016).

14. Popova L.F. Integrated ecological and chemical assessment and valuation of the quality of soil and vegetation cover of urban ecosystems (on the example of Arkhangelsk). Dr. biol. sci. diss. Arhangel'sk, 2015, 396 p. (In Russian).

15. Rasporiazhenie mera Sankt-Peterburga ot 30.08.1994 № 891-r «O vvedenii regional'nogo normativa po okhrane pochv v Sankt-Peterburge» [Order mayor of St. Petersburg from 30.08.1994 number 891-r "On the introduction of a regional standard for soil protection in St. Petersburg"]. Available at: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=SPB;n=1080;frame= 400 (accessed 05 March 2016).

16. State of the environment of the Arkhangelsk region in 2009, 2010, 2011, 2012, 2013. Available at: http://old.dvinaland.ru/ecology/monitoring/ (accessed 15 January 2016).

17. Strogonova M.N., Agarkova M.N. Urban soil: the experience of the study and taxonomy (for example, soil southwestern part of Moscow). Pochvovedenie [Edaphology]. 1992, no. 7, pp. 16-24. (In Russian).

18. Strogonova M.N. The soil, the city and the environment. Tezisy dokladov II obshhestva pochvovedov. Kniga 1 [Abstracts of the II Soil Science Society. Book 1]. St. Peterburg, VNIIC lesresursy Publ., 1996, pp. 46-47. (In Russian).

19. Fedorova A.I., Nikol'skaja A.N. Workshop on Ecology and the Environment. Moscow, Gumanit. izd. CentrVLADOS Publ., 2001, 288 p. (In Russian).

20. Nikitina M., Popova L., Korobitcina J., Efremova O., Trofimova A., Nakvasina E., Volkov A. Environmental Status of the Arctic Soils. Journalof Elementology. No. 20(3), 2015, pp. 643-651. Available at: http://jsite.uwm.edu.pl/articles/view/743/ (accessed 05 March 2016).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.