Особливості забруднення ґрунтів нафтою та нафтопродуктами: огляд
Анотація
В процесі видобутку, транспортування, зберігання, переробки нафти і використання нафтопродуктів неминучим є забруднення ґрунтів. Порушені землі втрачають свою початкову цінність і стають джерелом поширення забруднюючих речовин у навколишнє середовище: повітря, підземні та поверхневі води, харчові ланцюги. Ефективний захист довкілля неможливий без достовірної інформації про стан забрудненого ґрунту. Розуміння змін, які відбуваються з ґрунтом при потраплянні в нього нафти (нафтоподуктів), його екологічне оцінювання дають можливість визначити стан ґрунтової екосистеми та підібрати ремедіаційні заходи ефективні для конкретних природних умов. У статті висвітлено вплив різних фракцій нафти на морфологічні, фізичні, фізико-хімічні і хімічні властивості ґрунтів. Розглянуто закономірності дослідження вертикальної та латеральної міграції нафти по ґрунтовому профілю. А також наведено стійкість різних типів ґрунтів до нафтового забруднення. Виокремлено реакцію живих організмів: мікроорганізмів, мезофауни, альгофлори, рослин на дію нафтового забруднення. Важливим аспектом є узагальнення підходів щодо нормування і оцінки екологічного стану ґрунту, забрудненого нафтою та нафтопродуктами, адже, в Україні ГДК нафти і продуктів її переробки в ґрунті не визначена. Наведений огляд показує, що полікомпонентність нафтового забруднення, його трансформація у часі, комулятивність, висока стійкість та токсичність, мінливість вуглеводневого складу, відсутність для більшості з нафтопродуктів встановлених нормативів ГДК, неможливість урахування екологічної небезпеки сумісної дії вуглеводнів, продуктів їх розкладу та взаємодії з присутніми у воді та ґрунті іншими хімічними речовинами потребує комплексного підходу до вирішення проблеми, першим та важливим етапом якого є інтегральна оцінка екологічного стану ґрунту.
Посилання
(2) Романюк О. І., Ощаповський І.В., Шевчик Л. З. Моніторинг загазованості території м. Борислава. Екологічні науки. 2022, 5(44), 36 – 42.
(3) doi: 10.32846/2306-9716/2022.eco.5-44.5
(4) Сулейманов, Р. Р.; Назырова, Ф. И. Изменение буферности почв при загрязнении нефтепромысловыми водами и сырой нефтью. Вестник ОГУ 2007, 4, 133-139.
(5) Каралов, А. М. Регулирование теплового режима нефтезагрязненных земель в условиях их биологической рекультивации. VIII всесоюз. съезд почвоведов: тезисы докладов. Кн. 1. Новосибирск. 1989, 37.
(6) Шевчик, Л. З., Романюк, О. І. Використання обліпихи крушиновидної для фіторемедіації нафтозабруднених грунтів. Бiологiчний вiсник МДПУ імені Богдана Хмельницького. 2016, 6 (3), 472–480. doi: 10.15421/2016120.
(7) Шевчик-Костюк, Л. З.; Романюк, О. І.; Жак Т. В.; Жак О. В.; Рикмас, Я.В. Екологічний моніторинг ґрунтового покриву Бориславського озокеритового родовища. Екологічні науки. 2020, 1(28), 122-129. doi: 10.32846/2306-9716/2020.eco.1-28.18
(8) Мірошниченко, М. М. Стійкість грунту як основа педоекологічного нормування забруднення. Автореф. дис... д-ра біол. наук: Харків, Нац. наук. центр „Ін-т грунтознавства та агрохімії ім.О.Н.Соколовського”, 2005. 37 с.
(9) Бабаджанова, О. Ф.; Гринчишин, Ю. Г.; Сукач, Н. М. Міграція нафти і нафтопродуктів у поверхневі шари ґрунту при аварійних розливах. Безпека життя і діяльності людини – освіта, наука, практика: зб. наук. праць Х міжнар. наук.-метод. конф. К.: Національний авіаційний університет. 2011, 22-26.
(10) Елин, Е. С. Биогеохимическая трансформация нефти-загрязнителя и болотного биогеоценоза при их взаимодействии. Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2002, 3, 153-166.
(11) Солнцева, Н. П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ. 1998, 376 с.
(12) Чупахина, Г. Н.; Масленников, П. В. Адаптация растений к нефтяному стрессу. Экология. 2004, 5, 330-335.
(13) Романюк, О. І.; Шевчик, Л. З.; Жак, Т. В. Зміна кількості нафти та динаміка фітотоксичності ґрунту при нафтовому забрудненні. Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування. 2018, 2(18), 7-14. doi:10.31471/2415-3184-2018-2(18)-7-14.
(14) Ротарь, О. В.; Искрижицкая, Д. В.; Искрижицкий, А. А. Биологическая рекультивация нефтезагрязненных грунтов. Международный научно-исслед. журнал. Химические науки. 2013, 7. [Электронный ресурс]: www.research-journal.org.
(15) Гринчишин, Н.; Бабаджанова, О.; Лагуш Н. Вертикальна міграція дизельного палива в ґрунтах різного типу. Вісник Львівського національного аграрного університету. Серія: Агрономія. 2014, 18, 35-40.
(16) Sikkema, J.; A. M. de Bont; Poolman, B. Mechanisms of Membrane Toxicity of Hydrocarbons. Microbiological REVIEWS. 1995, 59(2), 201-222. doi: 10.1128/mr.59.2.201-222.1995
(17) Phillips, Lori A.; Greer, Charles W.; Farrell, R. E.; Germida, James J. Field- scale assessment of weathered hydrocarbon degradation by mixed and single plant treatments. Appl. Soil Ecol. 2009, 42, 9-17. doi: 10.1016/j.apsoil.2009.01.002.
(18) Басюл, Е. В. Методы очистки и рекультивации среды от нефтепродуктов. II Международная научная конференция «Современные проблемы загрязнения почв»: сборник материалов. Том 2, М.: Изд-во МГУ, 2007, 2, 262-264.
(19) Логинов, О. Н.; Силищев, Н. Н.; Бойко, Т. Ф.; Галимзянова, Н. Ф. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений. Уфа: Государственное издательство научнотехнической литературы ''Реактив'', 2000, 100 с.
(20) Леднев, А. В. Изменение свойств дерново-подзолистых суглинистых почв под действием загрязнения продуктами нефтедобычи и приемы их рекультивации. Автореф. дис. … доктора с-х. наук: 06.01.03. Ижевск. 2008. 43с.
(21) Хазиев, Ф. Х. Экология почв Башкортостана. Уфа: АН РБ, Гилем, 2012, 312 с.
(22) Шамраев, А. В.; Шорина, Т. С. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды. Вестник Оренбургского государственного университета. 2009, 6(100), 642–645.
(23) Панасенко, Є. В. Вплив агромеліоративних заходів на відновлення властивостей та родючості нафтозабрудненого чорнозему. Автореф. дис... канд. с.-г. наук: 06.01.03. Харків. 2007. 24 с.
(24) Колесников, С. И.; Азнаурьян, Д. К.; Казеев, К. Ш.; Вальков, В. Ф Устойчивость биологических свойств почв Юга России к нефтяному загрязнению. Экология. 2010, 5, 357-364.
(25) Безносиков, В. А.; Лодыгин, Е. Д.; Кондратенок, Б. М. Экологическая оценка почв в районе эксплуатации нефтяных месторождений в условиях Севера. Международный экологический форум "Сохраним планету Земля": сборник докладов. СПб.: Центральный музей почвоведения им. В. В. Докучаева 2004, 144-148.
(26) Овчинникова, И. Н. Экологический риск и загрязнение почв. М., 2003. 364 с.
(27) Алиев, И. Н. Естественное облесение и биологическая рекультивация нарушенных земель северного Кавказа (на примере Кабардино-Балкарии). Автореф. дис. ... дoк. с.х. н.: 06.03.01. Волгоград. 2012. 42 с.
(28) Фарахова, И. З. Агрохимические свойства и приемы рекультивации нефтезагрязненных серых лесных почв Предкамья Республики Татарстан. Автореф. дисс. ... канд. с/х. наук: 06.01.04. Казань. 2009. 20 с.
(29) Лапина, Г. П.; Чернавская, Н. М.; Литвиновский, М. Е.; Сазанова, С. В. Физико-химические характеристики загрязнения окружающей среды при техногенных катастрофах (разлив нефти). Химическая и биологическая безопасность. 2007, 1 (31), 24-32.
(30) Сулейманов, Р. Р.; Абдрахманов, Т. А.; Жаббаров, З. А.; Турсунов, Л. Т. Ферментативная активность и агрохимические свойства лугово-аллювиальной почвы в условиях нефтяного загрязнения. Известия Самарского научного центра РАН. 2008, 10(2), 294-298.
(31) Романюк, О. І.; Шевчик, Л. З. Комплексний екологічний моніторинг нафтозабруднених територій на прикладі м.Борислава. Вісник Вінницького політехнічного інституту. 2013, 5, 19-22.
(32) Жак, Т. В.; Рикмас, Я. В.; Шевчик, Л. З.; Романюк, О. І.; Жак, О. В. Еколого-аналітичний моніторинг стану ґрунтів озокеритової шахти м. Борислава. Міжнародна наукова конференція студентів, аспірантів і молодих учених «Хімічні проблеми сьогодення (ХПС – 2018), м. Вінниця. 2018, 19.
(33) Козлов, К. С. Влияние загрязнения почвы нефтепродуктами на дождевых червей. Автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.16. Томск. 2003. 13с.
(34) Новоселова, Е. И. Экологические аспекты трансформации ферментативного пула почвы при нефтяном загрязнении и рекультивации. Атореф. дис. … док. биол. наук. Воронеж: ВГУ. 2008. 42с.
(35) Щемелинина, Т. Н. Биологическая активность нефтезагрязненных почв Крайнего севера на разных стадиях их восстановления и при рекультивации (на примере Усинского района Республики Коми). Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.27, 03.00.16. Воронеж. 2008. 24 с.
(36) Ибрагимова, С. Т. Биологическое диагностирование нефтезагрязненных почв месторождений Казахстана. Автореферат дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. Алматы. 2009. 18 с.
(37) Назаров, А. В.; Ананьина, Л. Н.; Ястребова, О. В.; Плотникова, Е. Г. Влияние нефтяного загрязнения на бактерии дерновоподзолистой почвы. Биология почв. 2010, 12, 1489-1493.
(38) Griffin, L. F.; Calder, G. A. Toxic effect in water-soluble fractions of crude, refined and weathered oils on the growth of a marine bacterium. Appl. Environ. Microbiol. 1997, 33(5), 1092-1101. doi: 10.1128/ aem.33.5.1092-1096.1977.
(39) Киреева, Н. А. Микробиологические процессы в нефтезагрязненных почвах. Уфа: Изд-во БашГу, 1994. 171с.
(40) Исмаилов, Н. М. Влияние нефтяного загрязнения на круговорот азота в почве. Микробиология. 1983, 6, 1003-1007.
(41) Пархоменко, А. Н.; Сопрунова, О. Б. Влияние нефти на микроорганизмы круговорота азота в почвах аридной зоны. Вестник астраханского государственного технического университета. 2006, 3, 178-182.
(42) Колесников, С. И.; Татосян, М. Л.; Азнаурьян, Д. К. Изменение ферментативной активности чернозема обыкновенного при загрязнении нефтью и нефтепродуктами в модельных экспериментах. Доклады Россельхозакадемии. 2007, 5, 32-34.
(43) Киреева, Н. А.; Бакаева, М. Д.; Галимзянова, Н. Ф. Влияние нефтяного загрязнения на скорость роста микромицетов. Проблемы медицинской микологии. 2005, 7(2), 40-41.
(44) Evdokimova, G. A.; Korneykova, M. V.; Lebedeva, E. V. Complexes of potentially pathogenic microscopic fungi in anthropogenic polluted soils. Environmental science and health. Part A. 2013, 48 (7), 746- 752. doi: 10.1080/10934529.2013.744615.
(45) El-Sheekh, M. М.; El-Naggar, A. H.; Osman, M. E. H.; Haieder, A. Comparative Studies on the Green Algae Chlorella Homosphaera and Chlorella Vulgaris with Respect to Oil Pollution in the River Nile. Water, Air, & Soil Pollution. 2000, 124 (1-2),187-204. doi: 10.1023/A:1005268615405.
(46) Штина, Э. А.; Некрасова, К. А. Водоросли загрязненных нефтью почв. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988, 57-81.
(47) Кабиров, Р. Р.; Киреева, Н. А.; Кабиров, Т. Р.; Дубовик, И. Е.; Якупова, А. Б.; Сафиуллина Л. М. Оценка биологической активности нефтезагрязненных почв с помощью интегрального показателя. Почвоведение. 2012, 2, 184-188.
(48) Козлов, К. С. Влияние загрязнения почвы нефтепродуктами на дождевых червей. Автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.16. Томск, 2003, 13с.
(49) Соромотин, А. В. Влияние нефтяного загрязнения на почвенных беспозвоночных (мезофауны) в таежных лесах Среднего Приобья. Сибирский экологический журнал. 1995, 6, 549-552.
(50) Назаров, А. В. Влияние нефтяного загрязнения почвы на растения. Вестник Пермского университета. 2007, 5 (10), 135–141.
(51) Джура, Н. М. Можливості використання рослинних тест-систем для біомоніторингу нафтозабруднених ґрунтів. Біологічні Студії. 2011, 5(3), 183-196.
(52) Чижов, Б. Е.; Захаров, А. И.; Гаркунов, Г. А. Деградационно-восстановительная динамика лесных фитоценозов после нефтяного загрязнения. Леса и лесное хозяйство Западной Сибири. 1998, 6, 160-172.
(53) Максименко, О. Е.; Червяков, Н. А.; Каркишко, Т. И. Динамика восстановления растительности антропогенно нарушенного сфагнового болота на территории нефтепромысла в Среднем Приобье. Экология. 1997, 4, 243–247.
(54) Шестопалов, О. В.; Бахарєва, Г. Ю.; Мамедова, О. О.; Твердохлєбова, Н. Є.; Єршов, Д. І.; Міхеєнко (Ященко), Л. О.; Соболь, Ю. О.; Євтушенко, Н. С.; Васьковець, Л. А.; Чиркіна, М. А. Охорона навколишнього середовища від забруднення нафтопродуктами: навч. посібник. Харків: НТУ "ХПІ", 2015, 116 с. (55) Методика визначення збитку, обумовленого забрудненням і засміченням земельних ресурсів в результаті порушення природоохоронного законодавства. Міністерство охорони навколишнього природного середовища і ядерної безпеки, Київ. 1998.
(56) ГСТУ 41-00032626-00-023-2000. “Охорона довкілля. Рекультивація земель під час спорудження нафтових і газових свердловин”, Київ, Міністерство екології та природних ресурсів України, 2000. 69с.
(57) РД 41-580 4046-200-91. Охрана окружающей среды при строительстве разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ. К.: Госкомгеологии Украины, 1991. 64 с.
(58) Франчук, Г. М.; Радомська, М. М. Оцінювання забруднення ґрунтів нафтопродуктами внаслідок діяльності автозаправних станцій. Вісн. Нац. авіац. ун-ту. 2009, 1, 46-49.
(59) Демиденко, А. Я.; Демурджан, В. М. Пути восстановления плодородия нефтезагрязненных почв черноземной зоны Украины. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. 1988, 197-206.
(60) Мирошниченко, Н. Н. Принципы регламентации углеводородного загрязнения почв Украины. Почвоведение. 2008, 5, 614-622.
(61) Соловьев, В. И.; Кожанова, Г. А. Биоремедиация как основа восстановленния нефтезагрязненных почв. Мир экологии. 2004, 2, 21-25.
(62) Романюк, О. І. Розробка методу оцінки токсичності нафтозабруднених ґрунтів. Вісник Львівського університету. Серія біологічна. 2016, 72, 93-100.
(63) Романюк, О. І.; Шевчик, Л. З.; Ощаповський, І. В.; Жак, Т. В. Методика екологічного оцінювання нафтозабруднених ґрунтів. Вісник Дніпропетровського університету. Біологія, екологія. 2016, 24(2), 264–269. doi:10.15421/011633.