К.б.н. Ларионов М.В.

Балашовский институт (филиал) Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, Россия

Динамика поллютантов на антропогенных ландшафтах Поволжья

По данным Управления Роснедвижимости по Саратовской области, земельный фонд региона составляет 10124 тыс. га. Площади земель населенных пунктов и земель промышленности, транспорта, связи составляют 365,9 тыс. га (3,6 % от общей площади) и 208,6 тыс. га (2,1 %) соответственно [1].

Саратовская область крайне неоднородна в почвенном отношении. Почвы правобережных районов Саратовской области заметно отличаются по качеству в лучшую сторону от почв левобережных. На долю черноземов приходится 50,4 %, каштановых почв – 30,0 %, солонцов – 11,5 %, аллювиальных почв – 6,3 % и прочих – 1,8 %. Из всех земельных ресурсов области почвы тяжелого механического состава занимают 86 %, среднесуглинистые почвы – 9 %, почвы легкого механического состава – 5 % [1].

В условиях урбанизированной среды Саратовской области одним из ведущих факторов ухудшения качественного состояния почвенного покрова является его техногенное загрязнение вредными химическими веществами, главными из которых являются содержащиеся в нефтепродуктах углеводороды. Источником выделения в окружающую среду данных поллютантов являются промышленные предприятия, автомобильный и железнодорожный транспорт [1].

Это является одной из главных причин проявления в настоящее время острой экологической проблемы деградации почвенных экосистем в городах как в Саратовской области, так и в ряде других регионах Поволжья (Самарская, Ульяновская, Пензенская, Волгоградская области). По реальным запасам углеводородного сырья и объему нефтепереработки Саратовская область занимает ведущее место среди поволжских регионов, уступая лишь Татарстану, Самарской и Волгоградской областям [3].

Контаминация почв нефтепродуктами – особый вид загрязнения, который приводит к глубокому изменению всех основных свойств почвы – морфологических, физических, химических и биологических. Это обусловливает потерю почвами плодородия и отторжение их из землепользования, загрязнение углеводородами нефти и сопутствующими токсическими веществами почвенной и сопредельных природных сред, а также негативное воздействие на растительные и животные организмы [2, 4, 7].

По данным Государственного комитета по охране окружающей среды и природным ресурсам Саратовской области, главными стационарными источниками загрязнения почвенной среды в регионе (общий вклад в нефтехимическое загрязнение – около 75 %) являются следующие предприятия: ОАО «Саратовнефтегаз», МУП «Саратовводоканал», Филиал «Приволжская ЖД» ОАО «РЖД» (г. Саратов), МУП «Балакововодоканал», ОАО «Вольскцемент» (г. Вольск), ОАО «Балашовская нефтебаза» (г. Балашов). Практически на всех обследованных производственных площадках почвогрунты характеризуются высокой степенью загрязнения. Основным загрязнителем почвогрунтов в районах расположения производственных объектов являются нефтепродукты [3].

Мониторинговые исследования почв на предмет загрязнения их нефтепродуктами в районе производственных объектов и автозаправочных станций, находящихся в пределах урбанизированных территорий Саратовской области, проведены в 2005–2011 гг.

Район исследований включал территории, прилегающие к промышленным объектам и автозаправочным станциям, в пределах крупнейших урбосистем Саратовской области: в центральной части области – гг. Саратов, Балаково, в западной части – гг. Балашов, Ртищево, в восточной части области – гг. Ершов, Новоузенск.

Для проведения физико-химических анализов и определения содержания углеводородов в почвенном покрове были выбраны площадки мониторинга площадью 10×10 м², согласно стандартным методикам [4, 5]. С каждой площадки отобраны не менее 5–10 индивидуальных образцов. Учитывая общепринятые методические рекомендации, отбор образцов проведен методом случайной выборки, масса смешанного образца составляла 0,6–0,8 кг [2, 6]. Индивидуальный образец отбирался с площади размером 10×10 см² и глубины 0–15 см. Аналогичным образом отобраны образцы почвогрунтов на участках с видимым загрязнением нефтью. Всего заложено 45 пробных площадок.

Поступление углеводородов в почву происходило из-за аварийных потерь при перекачке нефти по трубопроводам, разливов при бурении, перемещении отходов на полигоны для временного складирования и переработки, выбросов в атмосферу при работе технологического оборудования и движении автотранспорта [3].

В ходе мониторинговых исследований городских почв были получены результаты, представленные в таблице 1.

Таблица 1 Динамика содержания нефтяных углеводородов (мг/кг) в урбанопочвах Саратовской области^* (2005–2011 гг.)

Объе-кты исс-ледов.	Средневзвешенное содержание углеводородов по объектам исследований, мг/кг
	2005 г.	2006 г.	2007 г.	2008 г.	2009 г.	2010 г.	2011 г.
1	44,8±1,0	40,1±0,9	47,9±1,1	53,5±1,3	61,2±1,4	56,7±1,2	59,4±1,3
2	628,2±14,2	780,7±13,8	969,3±17,4	985,1±16,9	1236,0±19,3	1431,2±21,6	1127,5±18,2
3	321,8±6,9	348,9±7,3	452,9±7,6	526,6±8,4	372,6±6,8	598,3±7,9	695,1±8,7
4	280,1±5,0	345,5±6,3	239,2±7,1	276,5±4,6	289,4±5,5	265,7±4,8	250,3±4,6
5	197,5±2,1	204,6±2,7	260,4±3,8	231,3±2,4	211,5±2,5	245,4±3,3	248,2±3,4
	P < 0,05^**

Примечание: ^* – ОДК углеводородов нефти в почвах селитебных зон – 180 мг/кг, в почвах нефтехранилищ и площадок разгрузки нефтепродуктов – 2000 мг/кг, в почвах автозаправочных станций – 275 мг/кг (по И. Ф. Ливчаку [5]); 1 – контроль (фоновое содержание углеводородов в селитебной зоне); 2 – в 100 метрах от производственных объектов; 3 – в 300 метрах от производственных объектов (селитебная зона); 4 – в 100 метрах от автозаправочных станций (селитебная зона); 5 – в 100 метрах от автодорог (селитебная зона); ^** – достоверность результатов.

Из таблицы 1 следует: наибольшее содержание нефтяных углеводородов отмечено в зоне влияния производственных объектов, автозаправочных станций и автодорог.

Согласно стандартной ориентировочной оценочной шкале опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (Z_c), общий уровень техногенного загрязнения почв урбанизированных территорий относится к III категории – «опасной» [6].

Ежегодный рост концентрации углеводородов в почвенной среде урбанизированных территорий области обусловлен значительным увеличением в исследуемый период общего объема потребления нефтепродуктов (различных наименований топлива и горюче-смазочных материалов) вследствие роста производства (на 26 %) и количества автотранспортных средств (на 69 %), расширением сети автодорог [3].

Поступление нефтепродуктов в грунтовые воды подтверждается полученными в ходе мониторинговых исследований показателями содержания в них углеводородов, фенолов и синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), что показано на таблице 2.

Таблица 2 Уровень контаминации грунтовых вод углеводородами нефти, фенолами и синтетическими поверхностно-активными веществами^*

(2006–2011 гг.)

Определяемые вещества	Средневзвешенное содержание, мг/л
	2006 г.	2007 г.	2008 г.	2009 г.	2010 г.	2011 г.
Углеводороды	0,35±0,006	0,39±0,008	0,43±0,007	0,34±0,006	0,37±0,005	0,35±0,007
Фенолы	0,0002± 0,000005	0,0001± 0,000002	0,0003± 0,000007	0,0002± 0,000004	0,0001± 0,000003	0,0002± 0,000004
СПАВ	0,63±0,009	0,68±0,01	0,75±0,02	0,71±0,01	0,78±0,03	0,74±0,02
	P < 0,05^**

Примечание: ^* – ПДК для углеводородов нефти – 0,3 мг/л, фенолов – 0,0001 мг/л и СПАВ – 0,5 мг/л (по И. Ф. Ливчаку [5]); ^** – достоверность результатов.

Из таблицы 2 видно, что средневзвешенное содержание данных загрязнителей в грунтовых водах по годам варьирует незначительно, но превышает установленные гигиенические нормативы. Уровень загрязнения грунтовых вод данными соединениями в крупнейших городах Саратовской области (Саратове, Балакове, Вольске, Энгельсе, Балашове и ряде других) значительно превышает ПДК. Общий уровень нефтехимического загрязнения грунтовых вод относится к максимальной категории – IV («опасной») степени техногенной трансформации, согласно общепринятой экологической классификации по степени выраженности влияния техногенного фактора [6].

Таким образом, максимальные концентрации нефтехимических загрязнителей почв (общий суммарный уровень техногенной трансформации III – «опасный») отмечены в зоне непосредственного влияния производственных объектов, автозаправочных станций и автомобильных дорог, которые являются постоянными источниками техногенного загрязнения городской среды в области.

Благодаря равнинному характеру рельефа и частым порывистым потокам воздушных масс, свойственных в целом Саратовскому региону, отмечается антропогенное рассеивание нефтепродуктов практически на всем протяжении городов. В результате наблюдается накопление этих веществ в пограничных почвенному покрову средах, в особенности, в подземных водах.

Высокий (IV категория антропогенной трансформации – «опасная») уровень контаминации грунтовых вод углеводородами нефти, фенолами и синтетическими поверхностно-активными веществами (> ПДК) наглядно свидетельствует об их миграции из почв.

Рост содержания поллютантов в почвенной среде и грунтовых водах в последние годы обусловлен активизацией добычи и транспортировки нефти, строительства и обустройства производственных площадок и автозаправочных станций, сопровождающимся большими потерями нефтепродуктов и скоплением большого количества отходов от их использования. Изменения концентраций загрязняющих веществ в грунтовых водах связано и с такими природными явлениями как снеготаяние, ливневые дожди и наводнения в весенний период.

Таким образом, восстановление производственных мощностей в последние годы, улучшение городской инфраструктуры, в том числе расширение сети автодорог и автозаправочных станций, быстрый рост количества автотранспортных средств в условиях Саратовской области ведут к увеличению объемов потребления нефтепродуктов, сопровождающимся их утечкой вследствие нарушения технологий и, соответственно, загрязнением почвенной среды и впоследствии грунтовых вод.

Литература:

1. Воскресенский, С. Г. География Саратовской области [Текст] / С. Г. Воскресенский, А. М. Демин, Л. В. Макарцева. – Саратов: РПИ, 1997. – 224 с.

2. ГОСТ 17.44.02–84. Охрана природы. Почва. Методы отбора и подготовки почв для химического, бактериологического и гельминтологического анализа [Текст]. – М.: Минздрав России, 1999. – 58 с.

3. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Саратовской области в 2008 году [Текст] / Госкомитет по охране окр. ср. Саратовской обл. – Саратов: ВП, 2009. – 188 с.

4. Израэль, Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды [Текст] / Ю. А. Израэль. – М.: Гидрометеоиздат, 1984. – 559 с.

5. Ливчак, И. Ф. Инженерная защита и управление развитием окружающей среды [Текст] / И. Ф. Ливчак. – М.: Колос, 2001. – 159 с.

6. Методические указания МУ 2.1.7.730–99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест [Текст]. – М.: Санэпидиздат, 1999. – 26 с.

7. Попов, Г. Н. Агрохимия микроэлементов в степном Поволжье [Текст] / Г. Н. Попов. – Саратов: СГУ, 1984. – 180 с.