Оценка экологического состояния антропогенно нарушенных почв Прикаспийского региона - Автореферат

Техногенные воздействия преобразуют почвенный профиль, неся за собой трансформацию морфологических и химических свойств почв (Зубкова Т.А., Карпачевский Л.О., 2001; Гельцер Ю.Г., 1990). Оценить эколого-генетические структуры антропогенно нарушенных почв и оценить экологические функции и устойчивость почв к антропогенным нагрузкам и причины засоления почв. Проведена оценка эколого-генетической структуры почв, определены параметры устойчивости и причины засоления почв. Разработка методических подходов по оценке степени риска различных загрязнителей нефтегазовых месторождений на эколого-генетическую структуру почв, растительного компонента экосистем в связи с создавшимися почвенно-экологическими условиями и динамики углеводородов нефти в почвах являются существенным вкладом в теорию экологической науки. Основные положения, выносимые на защиту: • Выявленная неоднородность пространственного распределения углеводородов в почвах зависит от ландшафтного строения степной зоны Прикаспийского региона и определяется строением и свойствами абиотической (почвообразующими породами и геоморфологическим строением) и биотической (растительностью) составляющими ландшафта.Представлен аналитический обзор литературы, посвященный экологической характеристике почвы как индикатора загрязнения окружающей среды, также экологическая оценка качества почвы и растительности и состояние здоровья населения в нефтегазовых регионах, рассмотрены факторы почвообразования, деградации и загрязнения почв. Для определения физических, физико-химических и агрохимических свойств почвы в лабораторных и полевых условиях были выполнены следующие работы: морфологический профиль почвы изучали методом описания; гранулометрический состав почв - пипеточным методом с предварительной обработкой пирофосфатом натрия (модификация Грабарова); микроагрегатный состав и объемная масса почвы - по Качинскому; удельная масса почвы - пикнометрическим методом; общая порозность почвы - расчетным методом по удельной и объемной массам; влажность почвы - весовым методом; количество гумуса - по Тюрину; общий азот - по Къельдалю; валовый фосфор - по Гинзбургу и Щегловой; валовой калий - по Смиту; гидролизуемый азот - по Тюрину-Кононовой; подвижный фосфор и калий - по Мачигину в модификации Грабарова; определение СО2 почвенных карбонатов проводили на кальциметре; определение величины РН водной вытяжки проводили на РН метре РН/ISE meter Orion; K и Na в водной вытяжке пламенно-фотометрическим методом (пламенный фотометр «Флафо-4»); Ca2 и Mg2 - определяли из водной вытяжки на атомно-адсорбционном спектрофотометре (AAS 1N). Отбор проб почвы для определения нефтепродуктов проводили в 3-х кратной повторности методом конверта с площадки в 500 м2, отбирали 1,5-2,0 кг почвы, которую упаковывали в полиэтиленовый мешок и маркировали. В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов и может подразделяться на В1 - горизонт с преобладанием гумусовой окраски, В2 - горизонт более слабой, неравномерной гумусовой окраски, В3 - горизонт окончания гумусовых затеков. При возрастании активности почвенных микроорганизмов в почву выделяется много углекислого газа, что ведет к потерям кальция изза вымывания его из почвы в виде бикарбоната.Выявлена неоднородность распределения углеводородов в почвах, которая зависит от ландшафтного строения степной зоны Прикаспийского региона и определяется строением и свойствами абиотической (почвообразующими породами и геоморфологическим строением) и биотической (растительность) составляющими ландшафта. Под прессом техногенных воздействий нефтегазодобывающей промышленности Атырауской и Мангыстауской областей, в зависимости от ее видов, происходит трансформация природных ландшафтов: деградирует растительный покров, изменяется структура почвы, в связи с этим естественные ландшафты заменяются на техногенные и природно-техногенные.Основным районом исследований геохимического состояния почв Прикаспийского региона послужила территория Атырауской и Мангыстауской областей. При оценке техногенного влияния на растительный покров Прикаспийской низменности встречаются определенные трудности. Температурный режим, интенсивность нагонных явлений, количество осадков являются наиболее значимыми факторами, формирующими состояние растительности на больших территориях. Это создает принципиальную возможность оценивать пространственные конфигурации зон влияния промышленных объектов и их изменения во времени на небольших участках с высокой степенью техногенного влияния на растительный покров. Высокая степень загрязнения атмосферного воздуха и почвы токсичными химическими веществами вызывает у населения тяжелые формы гепатита, болезней органов дыхания, туберкулез и злокачественные опухоли.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В работе были получены следующие результаты: 1. Выявлена неоднородность распределения углеводородов в почвах, которая зависит от ландшафтного строения степной зоны Прикаспийского региона и определяется строением и свойствами абиотической (почвообразующими породами и геоморфологическим строением) и биотической (растительность) составляющими ландшафта.

2. Под прессом техногенных воздействий нефтегазодобывающей промышленности Атырауской и Мангыстауской областей, в зависимости от ее видов, происходит трансформация природных ландшафтов: деградирует растительный покров, изменяется структура почвы, в связи с этим естественные ландшафты заменяются на техногенные и природно-техногенные.

3. Более устойчивыми к негативному действию нефти являются почвы: бурая (супесь), пойменная (суглинок легкий), аллювиальная (суглинок легкий). Светло-каштановая, светло-каштановая солонцовая почвы обладают наименьшей способностью к самоочищению. Причиной этого является их тяжелый гранулометрический состав - светло-каштановая (суглинок тяжелый), светло-каштановая солонцовая (суглинок средний).

4. Установлена связь между содержанием тяжелых металлов в составе выбросов предприятий нефтеперерабатывающей промышленности с процессами загрязнения почвенного покрова, вызывающая образование аномалии техногенного характера и отрицательно влияющая на биоресурсный потенциал территории.Основным районом исследований геохимического состояния почв Прикаспийского региона послужила территория Атырауской и Мангыстауской областей. При оценке техногенного влияния на растительный покров Прикаспийской низменности встречаются определенные трудности. Влияние погодного компонента на состояние растительности велико. Температурный режим, интенсивность нагонных явлений, количество осадков являются наиболее значимыми факторами, формирующими состояние растительности на больших территориях. Поэтому детальный анализ локальных территорий может быть более продуктивным. На ограниченных площадях промышленные объекты являются наиболее значимым фактором, определяющим состояние вегетации. Это создает принципиальную возможность оценивать пространственные конфигурации зон влияния промышленных объектов и их изменения во времени на небольших участках с высокой степенью техногенного влияния на растительный покров. В исследуемом районе зарегистрировано 6 редких, 1 реликтовый и 1 эндемичный виды - занесенные в Красную книгу Казахстана.

Антропогенно-преобразованные почвы широко распространены на рассматриваемой территории. Площади их приурочены к производственным участкам нефтегазодобычи, линиям нефтегазоводопроводов и коммуникаций. Участкам разведочного и геофизического бурения, карьерам по добыче полезных ископаемых, территориям населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий. Антропогенная нагрузка на почвенный покров в целом высокая и продолжает расти.

Основными причинами загрязнения почв являются разрывы нефтегазо-проводов, аварийное фонтанирование разведочных скважин, технологические нарушения хранения нефти и газа.

Высокая степень загрязнения атмосферного воздуха и почвы токсичными химическими веществами вызывает у населения тяжелые формы гепатита, болезней органов дыхания, туберкулез и злокачественные опухоли.

Сточные воды нефтедобывающих месторождений характеризуются высокой степенью минерализации, преимущественно хлор-кальциевого и сульфат-натриевого состава. Сумма солей достигает 150-300 г/л, содержание хлор-иона -160, сульфатов-3,9-16 и общая щелочность 0,2-0,4.

Для восстановления деградированных пастбищ обычно требуется введение 5-7-летнего заповедного режима, проведение фитомелиорации адоптированными к условиям пустыни кормовыми растениями с последующим чередованием сроков использования одних и тех же пастбищ участков в различные годы.

1. Канаев А.Т., Бегимбетова Г.А., Канаева З.К. Радиоктивное загрязненеие почв Прикаспийского региона // Научно-теоретические и практические аспекты охраны окружающей среды: проблемы, стратегия и перспективы использования природных ресурсов: сб. стат. Междунар. науч.-практ. конф. - Тараз, 2005. - С. 80-83.

2. Бегимбетова Г.А. Экологические функции и устойчивость почв Прикаспийского региона к антропогенным нагрузкам // Ізденіс- Поиск. - Алматы, 2006. - №1. - С. 158-162.

3. Бегимбетова Г.А. Антропогенная нагрузка на почвенный покров Прикаспийского региона // Ізденіс- Поиск. - Алматы, 2006. - № 2. - С.127-130.

4. Канаев А.Т., Бегимбетова Г.А., Канаева З.К. Оценка экологического состояния антропогенно нарушенных почв Прикаспийского региона // Актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях: сб. стат. II Междунар. науч.-практ. конф. - Павлодар, 2007. - С.120-124.

5. Канаев А.Т., Бегимбетова Г.А., Канаева З.К. Оценка состояния антропогенно нарушенных водного и почвенного покрова Прикаспийского региона // Актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях: сб. стат. II Междунар. науч.-практ. конф. - Павлодар, 2007. - С. 100-104

6. Бегимбетова Г.А., Орозумбеков А.А., Канаев А.Т. Оценка почвенной фауны Прикаспийского региона // Известия Ошского университета. - 2007. - № 2. - С. 69-71.

7. Канаев А.Т., Бегимбетова Г.А. Оценка нефтехимического загрязнения почв Прикаспийского региона // Биотехнология, нанотехнология и физико-химическая биология: сб. стат. науч.-практ. конф. - Алматы: КАЗНУ им.аль-Фараби, 2008. - С. 82-84.

8. Бегимбетова Г.А. Характеристика ландшафтных особенностей формирования почвенного покрова и оценка загрязнения окружающей среды Прикаспийского региона // Современный научный вестник. - Белгород, 2009. - №4 (60) - С. 92-99.

9. Бегимбетова Г.А., Канаев А.Т., Дженбаев Б.М., Канаева З.К. Оценка техногенного загрязнения почвенного покрова Прикаспийского региона радионуклидами // Наука и новые технологии. - Бишкек, 2009.- №3. - С. 103-107.

10. Бегимбетова Г.А.Оценка видового разнообразия растительных экосистем Прикаспийского региона // Вестник КАЗНПУ: Ественные науки. -2009. - № 4. - С.7-11.

Размещено на .ru