Загрязнение почв

Состояние почв,
формирование их качества и
модели загрязнения
Воздействия на почвенноземельные ресурсы
Эксплуатация
почвенно-земельных ресурсов
(в составе природных ландшафтов)
Изъятие и преобразование
почвенно-земельных ресурсов
Загрязнение
почвенно-земельных
ресурсов
Формирование
техногенных грунтов
Деградация
почвенно-земельных
ресурсов
Истощение земельных
ресурсов
Структура
земельного
фонда РФ
Распределение
земельного фонда
Российской Федерации
по категориям
землеотвода в 2013 г.
Изъятие земель из
продуктивного оборота:
динамика
Химическое загрязнение почв
Почва по сравнению с воздухом и водой – более консервативная среда, процесс
самоочищения почв происходит очень медленно. Поэтому за период времени от
1 года до 5 лет и более можно лишь с определенной степенью вероятности
утверждать (кроме отдельных исключений) об изменениях уровней загрязнения
почв токсикантами промышленного происхождения
Загрязнение фтором: источники загрязнения - алюминиевые заводы,
предприятия по производству фосфорных удобрений и др. В 2009 г. наибольшее
загрязнение почв валовой формой фтора зарегистрировано в г. Братск (с
окрестностями):
Средняя массовая доля F
Максимальная массовая доля F
Слой почвы 0÷5 см
500 мг/кг (21 Ф)
1100 мг/кг (46 Ф)
Слой почвы 5÷10 см
300 мг/кг (12,5 Ф)
600 мг/кг (25 Ф)
Фоновая концентрация Ф = 24 мг/кг
За 2005–2009 гг. зафиксировано загрязнение водорастворимыми формами фтора
в целом почв территорий городов Братск, Каменск-Уральский, Краснотурьинск,
Шелехов и отдельных участков почв в городах Артем (в 20-километровой зоне
вокруг города), Верхняя Пышма, Полевской, Ревда, Черемхово.
Химическое загрязнение почв
Почва по сравнению с воздухом и водой – более консервативная среда, процесс
самоочищения почв происходит очень медленно. Поэтому за период времени от
1 года до 5 лет и более можно лишь с определенной степенью вероятности
утверждать (кроме отдельных исключений) об изменениях уровней загрязнения
почв токсикантами промышленного происхождения
Загрязнение фтором: источники загрязнения - алюминиевые заводы,
предприятия по производству фосфорных удобрений и др.
Источники загрязнения окружающей среды соединениями фтора -алюминиевые
заводы, предприятия по производству фосфорных удобрений и др. В 2013 г.
загрязнение поверхностного 5-сантиметрового слоя почв валовой формой фтора
зарегистрировано в г. Братск и его окрестностях (20 и 38 Ф, Ф 24 мг/кг).
Зафиксировано загрязнение водорастворимыми формами фтора выше 1 ПДК
отдельных участков почв в районе (и (или) на территории) городов Иркутск,
Каменск-Уральский, Новокузнецк, Полевской Свердловской обл., Тольятти, УсольеСибирское, Черемхово.
В Иркутской области продолжались наблюдения за атмосферными выпадениями
фторидов. За фоновое значение плотностей атмосферных выпадений фторидов
принято среднегодовое значение плотностей атмосферных выпадений фторидов
0,89 кг/км2·мес, установленное в районе пос. Листвянка (60 км от г. Иркутск). В 2013
г. загрязнение воздушного бассейна фторидами отмечено в г. Братск (60 и 187 Ф) и
Шелехов (53 и 90 Ф). Максимальные значения наблюдались в июне и декабре 2013
г. В целом, с 2008 г. наблюдается тенденция к уменьшению загрязнения фторидами
воздушного бассейна г. Шелехов.
Перечень городов и поселков
с опасной и умеренно опасной категорией
загрязнения почв комплексом металлов,
установленной за период наблюдений 20042013 гг. (по данным Росгидромета)
Загрязнение почв
Наиболее мощные источники загрязнения почв тяжелыми металлами:
 крупные комбинаты цветной металлургии: в прилегающих к ним почвах
фиксируются высокие концентрации тяжелых металлов (I класс опасности):
 по суммарному индексу загрязнения почвенного покрова первое место
занимает Рудная Пристань (Приморский край; завод по выплавке Pb) –
содержание в почве Pb составляет 300 ПДК; в Белово (Кемеровская область)
содержание Pb в почве - до 50 ПДК, в Ревде (Свердловская область) — 5 ПДК;
превышение ПДК подвижных форм Pb в 40 и более - в почвах Новосибирска,
Томска;
 Mn — Новосибирска, Томска, Линево;
 превышение ПДК подвижных форм Cu в 10 и более раз выявлено в почвах
Владивостока, Касли, Сухого Лога, ;
 Превышение ПДК Ni — в Ретте и Сухом Логе;
 Превышение ПДК Zn — в Линево и Сухом Логе$
 Вокруг Иркутского и Братского алюминиевых заводов среднее содержание
валовой формы F в почвах пятикилометровой зоны выше фонового уровня в 13
и 19 раз, максимальное — в 58 и 156 раз. Содержание водорастворимого F в
почвах вокруг промышленных предприятий Братска, Шелехова, Кировограда,
Новосибирска превышает ПДК в 5—95 раз.
Загрязнение почв нефтепродуктами
Загрязнение почв НП (средняя массовая
доля НП не ниже 500 мг/кг)
обнаружено:
 в зоне нефтяного пятна (3200 и 9545
мг/кг или 23 и 70 Ф, Ф 137 мг/кг)
площадью 31,75 га, образованного
после произошедшей в марте 1993 г. на
654 км нефтепровода «КрасноярскИркутск» аварии вблизи пос. Тыреть
Иркутской обл.,
на территории городов Оренбург (1198
и 16204 мг/кг или 24 и 324 Ф, Ф 50 мг/кг)
и
Омск (624 и 3126 мг/кг или 16 и 78 Ф, Ф
40 мг/кг).
С 1993 по 2013 гг. среднее содержание
НП в почвах нефтяного пятна вблизи
пос. Тыреть уменьшилось в 8 раз,
среднее содержание НП в почвах за
пределами пятна на расстоянии
примерно 200 м и в почвах локального
фонового участка увеличилось в 1,5
раза.
Загрязнение почв: размещение отходов
Источники воздействий на почвы
Моделирование загрязнения почв
Моделирование поступления
загрязняющих веществ:
определение количества
и химического состава
загрязнений
Моделирование распространения
загрязняющих веществ:
модели миграции
загрязняющих веществ
по профилю почв, по латерали
модели накопления
загрязнителей в почвах
модели самоочищения почв
определение критических нагрузок
Загрязнение и механизмы устойчивости почв
Наиболее мощные источники загрязнения почв:
 крупные комбинаты цветной металлургии: в прилегающих к ним почвах
фиксируются высокие концентрации тяжелых металлов (I класс опасности):
по суммарному индексу загрязнения почвенного покрова первое место занимает Рудная Пристань (Приморский
край; завод по выплавке Pb) – содержание в почве Pb составляет 300 ПДК; в Белово (Кемеровская область)
содержание Pb в почве - до 50 ПДК, в Ревде (Свердловская область) — 5 ПДК; превышение ПДК подвижных
форм Pb в 40 и более - в почвах Новосибирска, Томска;
Mn — Новосибирска, Томска, Линево;
превышение ПДК подвижных форм Cu в 10 и более раз выявлено в почвах Владивостока, Касли, Сухого Лога, ;
Превышение ПДК Ni — в Ретте и Сухом Логе;
 Превышение ПДК Zn — в Линево и Сухом Логе$
 Вокруг Иркутского и Братского алюминиевых заводов среднее содержание валовой формы F в почвах
пятикилометровой зоны выше фонового уровня в 13 и 19 раз, максимальное — в 58 и 156 раз. Содержание
водорастворимого F в почвах вокруг промышленных предприятий Братска, Шелехова, Кировограда,
Новосибирска превышает ПДК в 5—95 раз.
 В десятки раз превышает ПДК загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в
местах, связанных с ее добычей, переработкой, транспортировкой и
распределением: Иваново, Томск максимальное содержание нефти превышает
фоновый уровень в 9—56 раз, среднее — в 4—7 раз. Загрязнение нефтепродуктами
вокруг Новокуйбышевского нпз выявлено в радиусе 1 км. Нефтепродуктами пропитан
слой почвы на глубине 0,5 м, так как загрязняющие вещества поступают с
территории НПЗ вместе с естественным поверхностным стоком.
Загрязнение и механизмы устойчивости почв
Система показателей, отражающих изменение процессов
почвообразования
Для контроля состояния, определения комплекса природоохранных мероприятий и
прогноза потенциальной продуктивности почвы разработана единая система
показателей, отражающих изменение процессов почвообразования и как следствие —
свойств почвы.
Система показателей позволяет анализировать состояние почвы (водно-физические,
химические и биологические свойства) в условиях антропогенных загрязнений.
Классификация почв учитывает влияние загрязняющих веществ на изменения почв :
 продукции биомассы;
 хозяйственных частей урожаев;
 технологической ценности этих урожаев;
 питательной ценности урожаев;
 ухудшение санитарно-гигиенической ценности.
Загрязнение и механизмы устойчивости почв
По степени устойчивости к загрязняющим веществам почвы разделяют на:
Устойчивость почв к загрязнению ими различна в зависимости от
Очень устойчивые
буферности. Почвы с высокой адсорбционной способностью
соответственно и высоким содержанием глин,
и органического
устойчивые
вещества могут удерживать загрязнения, особенно в верхних
среднеустойчивые
горизонтах. Это характерно для карбонатных почв и почв с
малоустойчивые
нейтральной реакцией. В них количество токсических соединений,
очень малоустойчивые которые могут быть вымыты в грунтовые воды и поглощены
растениями, значительно меньше, чем в песчаных кислых почвах.
Однако при этом существует большой риск в увеличении концентрации элементов до
токсичной, что вызывает нарушение равновесия физических, химических и
биологических процессов в почве.
По степени чувствительности к загрязняющим веществам почвы разделяют на

очень чувствительные,

чувствительные,

среднечувствительные,

малочувствительные,

устойчивые.
Факторы, определяющие устойчивость или чувствительность почв к загрязняющим
веществам
а) содержание гумуса;
б) качество гумуса;
в) биологическая активность;
Г) глубина гумусового горизонта;
д) содержание фракций (механический состав почвы);
е) содержание глиностных минералов;
ж) глубина почвенного профиля.
Устойчивость городских почв к свинцовому
загрязнению (пример г. Тюмени) –
Гусейнов А.Н. Экология города Тюмени: состояние и перспективы
[http://www.ipdn.ru/izdanija-instituta/ekologija-g-tjumeni-20344/chast-5/razdel-4/zagrjazneniegorodskih-pochv-svincom/]
Регулирование содержания Pb в почвах может быть осуществлено примененияем
радикальных технологии очистки, корректировкой способности почв к самоочищению,
использованием методов повышения устойчивости почв к Pb загрязнению.
Радикальные технологии очистки почвы от Pb основаны на явлениях экстракции и
ионообменных реакций, промывки под высоким давлением с последующей
экстракцией. Эти технологии уменьшают содержание Pb в почвах в 100—1000 раз.
Стоимость обработки 1т загрязненной почвы эквивалентна 80—200 долларам США.
Для очистки от Pb 10-сантиметрового слоя только сильно- и очень сильно
загрязненных почв г. Тюмени в случае применения вышеназванных технологий
сегодня по курсу 25 рублей за 1 доллар потребуется 11—27 млрд. руб.
Самоочищение: возможно только по отношению к органическим загрязнителям или
легколетучим элементам. Самоочищение почв от Pb может идти только путем
растворения его соединений и последующего их удаления из почвенной толщи. Но
абсолютное большинство распространенных в почвах соединений свинца
труднорастворимо. Поэтому в наиболее благоприятных условиях лишь малая часть
(до 1 %) от ежегодно поступающего техногенного Pb выносится за пределы
почвенного профиля, более чем 99% накапливается почвами. Даже при полном
прекращении поступления Pb в почвы самоочищение от уже накопившихся запасов Pb
в ландшафтно-климатических условиях г.Тюмени может длиться десятки, сотни тысяч
лет. Природные средства удаления Pb в масштабах времени, соизмеримого с
жизнью человека, таким образом, неэффективны.
Оценка устойчивости городских почв:
загрязнение свинцом (пример г. Тюмени)
Городские почвы как открытая система постоянно находятся в поле действия принципа Ле
Шателье: если в химическую систему, находящуюся в равновесии, добавить какоенибудь вещество, реакция сместится таким образом, чтобы равновесие
восстанавливалось в результате поглощения части добавленного вещества. В условиях
города Тюмени, где уровень загрязнения достигает десятков фоновых уровней, ответная
реакция почв будет иметь направленность, в основном, в сторону уменьшения
активности свинца, в сторону его закрепления. В результате почвы приобретают
свойство буферности, устойчивости к загрязнению Pb.
Степень этой устойчивости определяется комплексом собственно почвенных физикохимических и ландшафтно-геохимических факторов. Наибольшую устойчивость
почвам обеспечивают факторы, способствующие процессам концентрации, приводящие к
уменьшению подвижности свинца, закреплению и накоплению его в умеренно подвижных
и малоподвижных формах посредством сорбции, хемосорбции и хемоседиментации. Чем
больше и прочнее может удерживать почва различные соединения Pb (показатель
емкости), тем активнее они удаляются из почвенного раствора (показатель
интенсивности) в состав соединений твердой фазы, тем лучше почвы сопротивляются
повышению концентрации Pb в почвенном растворе.
Наиболее значительными почвенными физико-химическими и ландшафтногеохимическими факторами повышения показателей емкости свинца в почвах
являются мощность горизонта подстилки, мощность гумусового горизонта, количество
гумуса, дисперсные фракции почв, глинистые минералы (аллофаноиды,
монтмориллонит), высокая емкость поглощения катионов, насыщенность поглощающего
комплекса основаниями, аморфные гидроксиды Fe, Mn и Al, нейтральная и
слабощелочная среда (рН 6,5—8,0), нейтральные и щелочные окислительные,
нейтральные и щелочные восстановительные, восстановительные сероводородные
барьеры, наличие карбонатов и фосфатов.
Оценка устойчивости городских почв:
загрязнение свинцом (пример г. Тюмени)
В каждый момент времени, в каждой точке существует динамическое равновесие
между показателями емкости и интенсивности Pb в почве. Для некоторых
показателей равновесное состояние может быть выражено количественно.
Например, при загрязнении почвы труднорастворимыми солями Pb равновесие между
твердыми и жидкими фазами почвы определяется произведением растворимости
(ПР) этих солей: чем меньше ПР соли, тем устойчивее почва к данному
соединению. Если сравнить устойчивость почв к двум распространенным солям Pb,
то она выше по отношению к фосфатам (ПР PbS =8,2х10-48), чем сульфидам (ПР
-29
PbS= 1xl0 ).
Но для всех без исключения вышеперечисленных показателей емкости определение
количественных параметров равновесного состояния не представляется
возможным, особенно если оценивается пространственная картина устойчивости
почвенного покрова всего города.
Поэтому для определения степени устойчивости почв г.Тюмени к загрязнению Pb в
каждом из 999 пунктов наблюдений выведен интегральный показатель емкости.
Этот показатель равен сумме частных значений, основанных на лабораторных
данных во всех пунктах наблюдений по: кислотности почв, окислительновосстановительному потенциалу почв и валовому содержанию фосфора в почвах.
Полученные интегральные показатели емкости и составленная на их основе карта
относительной устойчивости почв к техногенному давлению свинца выявляют
территории города с крайне неустойчивыми, неустойчивыми, среднеустойчивыми,
устойчивыми и весьма устойчивыми почвами к загрязнению Pb.
Модели критических нагрузок
на городские экосистемы
Охрана природы. Городские экосистемы. Расчет величин критических нагрузок поллютантов на
городские экосистемы. Методические рекомендации. М., НИПИ экологии города, 2004 (В. Н. Башкин,
А.С. Курбатова, Д.С. Савин)
Критическая нагрузка - индикатор чувствительности экосистем,
определяющий максимально допустимое поступление поллютантов,
при котором риск нанесения ущерба экосистеме будет резко уменьшен.
Измеряя физические и химические свойства экосистем, можно рассчитать
чувствительность экосистем к кислотным выпадениям и определить
«критическую нагрузку кислотности» - максимальное поступление подкисляющих
соединений S и N, ниже которого не происходит вредного подкисляющего
воздействия на экосистему в течение длительного, 50-100-летнего, периода
времени.
Оценивая раздельное влияние S и N, необходимо учитывать совместное
подкисляющее воздействие обоих этих элементов и эвтрофирующее
влияние одного азота. Тогда:
 критическая нагрузка серы - максимальное поступление этого элемента в
экосистему, ниже которого не происходит вредного подкисляющего воздействия», а
 критическая нагрузка азота - максимальное поступление азота в экосистему, ниже
которого не происходит как подкисляющего (совместно с серой), так и
эвтрофирующего воздействия соединений азота на биогеохимическую структуру и
функции экосистем».
Модели нагрузок на городские экосистемы
Охрана природы. Городские экосистемы. Расчет величин критических нагрузок поллютантов на
городские экосистемы. Методические рекомендации. М., НИПИ экологии города, 2004 (В. Н. Башкин,
А.С. Курбатова, Д.С. Савин)
Соотношение основных катионов (Ca, Mg, K, Na) с Al, а также концентрация
свободного иона Аl3+ - индикаторы равновесных геохимических и
биогеохимических процессов. Принято, что критическое соотношение
основных катионов с алюминием должно быть выше 1:1, а концентрация
А13+ - меньше или равна 0,2 млэкв л-1.
В зависимости от типа воздействия в качестве наиболее чувствительных
элементов в наземных и водных экосистемах выступают:
 почвенные микроорганизмы и почвенная фауна, водные и донные
организмы, ответственные за биогеохимические циклы в почве и других
компонентах экосистем (например, снижение их биоразнообразия);
 наземная фауна, такая как животные и птицы, водные растения (например,
снижение воспроизводства, биоразнообразия, эвтрофирование);
 человек как замыкающее звено в биогеохимической пищевой цепи
(например, возрастающая в кислых условиях миграция тяжелых металлов в
почвах и водах приводит к их избыточному поступлению в организм
человека и др.)
Модели нагрузок на городские экосистемы
Охрана природы. Городские экосистемы. Расчет величин критических нагрузок поллютантов на
городские экосистемы. Методические рекомендации. М., НИПИ экологии города, 2004 (В. Н. Башкин,
А.С. Курбатова, Д.С. Савин)
Критическая нагрузка - индикатор устойчивости
экосистемы, отражает величину максимально
допустимого поступления загрязняющих веществ, выше
которой есть риск повреждения биогеохимической
структуры и функций экосистемы.
Измеряя или оценивая звенья биогеохимических циклов
S, N, основных катионов и некоторых других
сопряженных элементов, определяют уровень
устойчивости/чувствительности биогеохимических
циклов и общей структуры экосистемы к поступлению
подкисляющих и эвтрофирующих соединений.
Можно рассчитать критический уровень поступления
кислотности/ критический уровень поступления
питательных веществ, который определяет возможность
изменения биоразнообразия в экосистеме
Методологические и методические подходы к
количественной оценке и картографированию величин
критических нагрузок N, S и кислотности разработаны
при научном обеспечении Конвенции о трансграничном Схема расчета критических нагрузок
при поступлении кислотообразующих
загрязнении воздуха на большие расстояния.
и эвтрофирующих соединений
Моделирование нагрузок
на почвы: цикл серы
Модели нагрузок на городские экосистемы
Модели для расчета критических нагрузок кислотности
на городские экосистемы
Величина максимальной критической нагрузки по сере :
(1)
где Ct - гидротермический коэф., характеризующий период
года с температурой выше 5°С. Рассчитывается как
отношение суммы годовых температур выше 5°С к
сумме всех годовых температур;
ВСw - выветривание основных катионов в
рассматриваемом почвенном слое;
BCd - выпадения основных катионов;
D - верхний активный слой почвы (мощность слоя);
Модели нагрузок на городские экосистемы
Модели для расчета критических нагрузок кислотности на городские экосистемы
Поглощение основных катионов:
BCu = Nu* ·N/BC
(2)
где Nu* - поглощение N атмосферных выпадений; N/BC - величина, определяющая
соотношение N и основных катионов в растительной биомассе (справочн.). Знак *
относится к антропогенным поступлениям элемента в городские экосистемы (в отличие
от поглощения N, образующегося вследствие естественно протекающих процессов
минерализации почвенной органики).
Выветривание основных катионов:
ВСw = Wr · D,
(3)
где Wr – коэф., определяющий способность почвы к выветриванию; D - толщина слоя почв.
Вымывание щелочности :
Alkle(crit) = -AL le(crit) - Н le(crit) = - Q([AI]cri + [Н]cri), (4)
где Q - сток избыточного поступления осадков (м3 /га*год): влага, удаляемая из корневой
зоны растений. Квадратные скобки - концентрация в экв/м3 . Отношение [Н] и [Аl ]
описывается уравнением химического равновесия гиббсита:
[Al] = Kgibb [Н] 3 , или [Н] = ([Al]/Kgibb )1/3 ,
(5)
где Кgibb -гиббситовый коэф., зависит от типа почвы; чаще всего принимают
Кgibb=300м6/экв2
Чтобы получить величину критического вымывания щелочности, необходимо определить
или критическую концентрацию алюминия [Аl ], или критическое рН почвы, а затем
рассчитать другой параметр по уравнению (5).
Сток осадков = количество осадков -
эвапотранспирация лесным пологом
почвенная эвапотранспирация
испарения в корневой зоне растений
Моделирование нагрузок на почвы: цикл азота
NH3
Газ аммиак
Испарение
Денитириф
икация
Кислотный
дождь
Производство
удобрений
Сток
NO3нитрат
NO2нитрит
Микроорганиз
мы почв
Глина
(коллоид)
Модели нагрузок на городские экосистемы
Величина минимальной критической нагрузки азота Clmin(N):
Ndep ≤ Ni + Nu + Nde= CLmin (N),
(6)
Ni - иммобилизация почвенного N; Nu - поглощение почвенного N; Nde -денитрификация почвенного N
можно считать, что весь выпавший азот поглощается почвенными микроорганизмами,
включается в состав гумуса, поглощается растениями и денитрифицируется.
Величина Clmin(N) определяется следующим образом:
CLmin (N) = (Ni* + Nu*) х 71,4,
(6a)
где индекс * означает принадлежность отмеченных величин к допустимым (критическим)
величинам выпадений атмотехногенного азота на экосистему.
Нагрузка по питательному азоту :
CLnutr (N) = CLmin (N) + N1 + Nde *,
(7)
где N1 -вымывание N атмосферных выпадений. Для количественной оценки величин,
входящих в уравнения (6-7), используются следующие методы.
Процессы трансформации азота
Поглощение азота почвы растительной биомассой :
Nu=(AMC - Ni - Nde) х C,
(8)
где АМС - азотоминерализующая способность почвы (Башкин, 1987).
Поглощение азота атмосферных выпадений :
Nu*=Nupt - Nu,
(9)
где Nupt - ежегодное поглощение азота растительностью:
(10)
где Сb – коэф. биогеохимического круговорота, коэф. K1 зависит от типа экосистемы.
Модели нагрузок на городские экосистемы
Иммобилизация азота почвы :
Ni = K2 х AMC/Cb
Коэффициент К2 находится из следующего условия:
(11)
(12)
где С : N - величина отношения концентрации углерода к концентрации азота в почве.
Иммобилизация азота атмосферных выпадений :
Ni* = K2 хNtd хCt/Cb,
(13)
где Ntd - общий азот атмосферных выпадений (измеряется непосредственно), а
коэффициент К2 определяется из условия (12).
Денитрификация азота почвы :
Nde=K3 х AMC + K4,
(14)
где коэф. К3 принимается равным 0,145 (Башкин, 1987), а коэф. К4 :
(15)
Денитрификация азота атмосферных выпадений :
Nde* = Ntd х Ct х Nde/AMC
(16)
Модели нагрузок на городские экосистемы
минимальные критические нагрузки азота:
CLmin (N) =(Ni* +Nu*),
критические нагрузки питательного азота:
CLnutr (N) = CLmin(N) + N1 + Nde*;
максимальные критические нагрузки серы:
CLmax(S) = Ct ´ (BCw – ANC1)+ (BCd – BCu);
максимальные критические нагрузки азота:
CLmax (N) = CLmax (S) + CLmin. (N).
(17)
(18)
(19)
(20)
Взаимосвязь между величинами критических нагрузок
по подкисляющему (CLmax) и питательному (CLnutr) азоту:
а) CLnutr(N) ≤ CLmax(N)
б) CLnutr(N) < max(N)
Модели нагрузок на городские экосистемы
На рис. представлена функция, связывающая
Sdep
выпадения серы и азота с величинами критических
нагрузок по этим элементам. На графике положение
точки (Ndep, Sdep) относительно этой функции
определяет 5 классов превышений:
(0) - превышений нет;
(1) - сокращения S и N взаимозаменяют друг друга, то
есть достаточно сократить выбросы только одного
загрязнителя (или S, или N);
(2) - необходимо сократить выпадения S;
(3) - необходимо сократить выпадения N;
(4) - необходимо сократить как выпадения S, так и
выпадения N.
Таким образом, при расчете величин критических
нагрузок максимально учитываются природные
физико-географические и биогеохимические
характеристики экосистем, находящихся под
воздействием атмотехногенных выпадений
(Башкин и Танканаг, 2001).
Ndep
Схема «индифферентной
кривой превышений» при
95% степени защиты
экосистем
Обоснование критических концентраций
компонентов в почве (ПДК)
Принципы нормирования ПДК вредных веществ в почве значительно отличаются от
принципов, положенных в основу нормирования их для водоемов, атмосферного
воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление
вредных веществ через почву в организм человека невелико, ограничено
случаями прямого контакта с ней (ручная обработка земли, почвенная пыль, игра
детей в песочницах и т.д.).
Химические вещества, попавшие в почву, поступают в организм человека главным
образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, по
биологическим цепям: почва — растение — человек; почва — растение — животное —
человек… Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитываются
главным образом последствия вторичного загрязнения контактирующих с
почвой сред. Учитываются факторы: тип почвы, механический состав, морфология,
микробиоценоз, рН, температура, влажность и т.д. Теоретически обоснована
необходимость нормирования таких стабильных химических веществ, как соли
тяжелых металлов (Pb, As, Cu, Hg), а также микроэлементов (Mb, Cu, Zn, B, V и др.),
применяемых как микроудобрения в сельском хозяйстве.
Оценка санитарного состояния почв проводится по оценочным показателям
санитарного состояния почвы населенных мест:
 химический показатель – санитарное число: частное от деления количества
почвенного белкового азота (в мг на 100 г абсолютно сухой почвы) на количество
органического азота (в тех же единицах). В почве содержится определенное
количество азота в составе белковых веществ; при внесении в почву загрязнений
содержание органического азота увеличивается  изменяется соотношение между
ним и белковым азотом;
 показатель бактериального загрязнения почвы -титр кишечной палочки
Обоснование критических концентраций
компонентов в почве (ПДК и др.): пример Cd
Методы для установления эффект-ориентированных критических концентраций:
 основанные на оценке прямых экотоксикологических воздействий на растения и
микроорганизмы,
 косвенные подходы (модели биогеохимических пищевых цепей) для определения
критических концентраций ТМ в почве, основанные на тех критических концентрациях,
что уже установлены для наземной фауны (величины ПДК для целевых организмов).
Во многих странах критические концентрации для почв устанавливаются с учетом их
множественного использования.
Эти концентрации находятся в довольно узких интервалах: 25-100 для РЬ, 0,3-2 для Cd,
0,1-1,0 для Hg , 30-70 для Cu, 50-200 для Zn, 10-85 для Ni и 20-130 для Сr 
используются сходные экотоксикологические подходы
Страна
Критические концентрации
тяжелых металлов при
многофункциональном
использовании городских почв
Дания
Швеция
Финляндия
Голландия
Германия
Швейцария
Чехия
Россия
Ирландия
Канада
Критические концентрации элементов, мг/кг
РЬ
Cd
Hg
Cu
Zn
Ni
Cr
40
0,3
0,1
30
100
10
50
30
0,2
38
0,3
0,2
32
90
40
80
85
0,8
0,3
36
140
35
100
40
0,4
0,1
20
60
15
30
50
0,9
0,8
50
200
50
75
70
0,4
0,4
70
150
60
130
32
2
2,1
55
100
85
90
50
1
1
50
150
30
100
25
0,5
0,1
30
50
20
20
Обоснование критических концентраций
компонентов в почве (ПДК и др.): пример Cd
Имеется 4 основных возможных пищевых цепи :
• почва – растение - птица,
• почва – беспозвоночное - птица,
• почва – растение - млекопитающее и
• почва – беспозвоночное - млекопитающее.
Это количество возрастает экспоненциально при
детализации и раздельном учете различных органов
и групп беспозвоночных и растений. Для растений
учитывают раздельно листья, семена, плоды и
корнеплоды. Группы беспозвоночных могут включать
земляных червей, гастропод, личинок насекомых и
т.д. Таким образом, моделируют 16 путей от почвы к
хищникам и к их жертвам.
Анализируя эти пути, оценивают величины ПДК для
Cd в почве
Результаты показывают, что по отношению к Cd:
хищники всегда более чувствительны, чем их жертвы,
биоаккумуляция минимальна в пищевой цепи
«почва - червь - птица/млекопитающее». Эта цепь с
птицей-хищником представляет наиболее низкую
величину критической концентрации для
воздействия Cd , что дает очень низкую величину
критической концентрации этого металла для почв
(около 0,1 мг/кг). Если надо защитить наиболее
чувствительные виды, то эта величина наиболее
приемлема.
Пищевая цепь
Почва - лист птица
Почва - семя птица
почва - червь птица
почва - насекомое
- птица
почва - лист млекопитающее
почва - семя млекопитающее
почва - червь млекопитающее
почва - насекомое
- млекопитающее
Критическая
концентрация Cd в
почве, мг/кг
хищники
жертвы
37
2,3
7,2
0,44
1,5
0,08
6,4
0,40
48
3,6
9,4
0,68
1,9
0,12
8,3
0,61
Критические концентрации тяжелых металлов при
многофункциональном использовании городских почв
Страна
Дания
Швеция
Финляндия
Голландия
Германия
Швейцария
Чехия
Россия
Ирландия
Канада
Рb
40
30
38
85
40
50
70
32
50
25
Критические концентрации элементов, мг/кг
Cd
Hg
Cu
Zn
Ni
0,3
0,1
30
100
10
0,2
0,3
0,2
32
90
40
0,8
0,3
36
140
35
0,4
0,1
20
60
15
0,9
0,8
50
200
50
0,4
0,4
70
150
60
2
2,1
55
100
85
1
1
50
150
30
0,5
0,1
30
50
20
Cr
50
80
100
30
75
130
90
100
20
Пример моделирования солевого загрязнения почв
(Лубкова, 2007)
Солевое загрязнение компонентов ОС - следствие применения на автодорогах
противогололедных реагентов (преимущественно хлоридов).
В результате снегоуборочных работ, с дорожными стоками и при воздушно-капельном
переносе солей происходит их поступление в окружающую среду. Весной часть солей,
аккумулированных в снеге, удаляется с талым стоком; оставшаяся часть идет на
засоление почв. В теплый период года, по мере промывания атмосферными
осадками, уровень засоления снижается, достигая минимума к началу осени.
Уравнение баланса солей в почвах придорожной полосы (почвенном объеме V=Sh):
где Q0, Qn - запасы солей в почвах придорожной полосы после снеготаяния в начале и
конце расчетного периода n (лет); ΔQtw- вымывание в течение теплого периода года;
а- доля от количества солей Q t сн, аккумулированных в снежном покрове за зимний
период, ежегодно идущая на загрязнение почв.
Для практических вычислений приведенное уравнение может быть представлено
рекуррентной формулой с временным шагом Δt, равным году:
Запасы солей в снежном покрове в придорожной полосе зависят от объемов внесения
реагентов на дорожное полотно за зимний период и могут быть оценены по
результатам снеговых съемок. Оценка вымывания атмосферными осадками основана
на опробовании почв в начале и конце теплого периода:
ΔQw = Q - Q', где Q' - запасы солей в почвах в конце теплого периода.
Значение коэффициента a определяется по результатам годичных исследований, в ходе
которых оценивают запасы в почвах на момент после снеготаяния в текущем и
следующем году, величину вымывания для текущего года и запасы солей в снежном
покрове следующего года:
a = (Qt+1 - Qt + ΔQtw) / Qt+1сн.
Пример моделирования солевого загрязнения почв
(Лубкова, 2007)
Поскольку растворимые соли практически не взаимодействуют с почвами при
снеготаянии и выносятся с пропорционально количеству воды, участвующей в стоке
(Василенко и др., 1985), a = 1 - ƒT, где ƒT - коэффициент стока талых вод.
Прогноз солевого загрязнения осуществляется для заданных значений нагрузок,
характеризующих запасы солей в снежном покрове (Qtсн = Qрасчсн).
Основная задача при прогнозе - оценка вымывания солей атмосферными осадками для
t-го года ΔQtw, как функции от количества осадков в теплый период pt и исходных
запасов солей Qt в почвах:
ΔQtw = ƒ(pt, Qt). При условии pt = const в течение расчетного периода
ΔQtw = ƒ(Qt) = qwQt, где qw - потери (в долях) солей за теплый период.
Тогда исходное уравнение для расчетов прогнозируемых запасов солей в почвах может
быть представлено в виде: Qt+1 = (1 - qw)Qt + aQрасчсн.
При условии, что запасы солей в снежном покрове Qрасчсн = qwQo/a уровень солевого
загрязнения в течение прогнозного периода сохранится, при Qрасчсн > qwQo/a будет
наблюдаться рост солевого загрязнения, а при Qрасчсн < qwQo/a - его уменьшение.
Предельное значение для Qt - величина запасов Qlim:
Пример модели солевого загрязнения почв (Лубкова, 2007)
Расчеты солевого загрязнения были проведены для почв на территории парка,
прилегающих к участку МКАД. Выбор элементов (Na и Cl) обоснован составом
реагентов на момент начала исследований в 1999 г. (техническая соль NaCl).
Поступление солевых компонентов с дорожного полотна на прилегающую территорию
оценивалось по данным снеговых съемок (2000, 2003, 2006 гг.). Установлено, что
интенсивность выпадений Na и Cl резко падает при удалении от автомагистрали: при
аппроксимации нагрузок солевых компонентов функцией вида
P(x) = b / xa,
где х - расстояние от МКАД, значения показателя степени a→1.
По данным снеговых съемок были проведены расчеты нагрузок солевых компонентов и
оценены запасы загрязнителей в снежном покрове (Т=140 сут) в придорожной полосе
(по 500 м с каждой стороны от МКАД
Поступление солевых компонентов (Na, Cl) с выпадениями около МКАД
Зимни
й сезон
Na
PNa,кг/км2сут
PNa/PФNa*
Cl
Qсн,т/км2
PCl,кг/км2сут
PCl/PФCl*
Qсн,т/км2
1999-00 18,5
43,0
2,5
29,4
17,3
3,9
2002-03 2,5
5,8
0,29
15,6
9,2
1,9
2005-06 5,6
13,0
0,72
28,5
16,8
3,8
* PФNa = 0,43 кг/км2сут, PФCl = 1,7 кг/км2сут, по данным ИМГРЭ (р-н оз. Глубокое, 2000 г.)
Пример модели солевого загрязнения почв (Лубкова, 2007):
Оценка и прогноз солевого загрязнения почв в НП «Лосиный остров»
Дифференциация нагрузок по годам обусловлена различиями в объемах
реагентов, внесенных на дорожное полотно, и в большей степени
характерна для Na.
Норма расхода технической соли составляла 50 г/м2 полотна на один цикл
обработки - около 19 г/м2 Na и 29 г/м2 Cl (Временная инструкция...,
1997).
В зимний сезон 1999-2000 гг. при однократной обработке на 1 км полотна
МКАД (пять полос со стандартной технической шириной 7 м) поступало
около 1,75 т технической соли (0,65 т Na и 1,0 т Cl). За зимний период
на 1 км МКАД могло быть внесено до 50т Na и 80 т Cl (из расчета 80
обработок, согласно Руководству (2003)).
После смены состава реагентов в 2001-02 гг. (переход на использование
ХКМ (хлористого кальция модифицированного - 32%-го водного
раствора CaCl2), а также гранулированные Na-Ca хлоридные смеси)
внесение Na на дорожное полотно резко сократилось, а Cl осталось
примерно на том же уровне (около 28 г/м2 Cl на цикл обработки).
Снижение расхода реагентов (на 30-40%) могло быть достигнуто за
счет точного дозирования в сочетании с оптимизацией уборки снега.
Пример модели солевого загрязнения почв (Лубкова, 2007):
Оценка и прогноз солевого загрязнения почв в НП «Лосиный остров»
Содержание дорог в условиях более низких температур и обильных
осадков требует больших объемов реагентов. Поэтому
поступление солей в малоснежный зимний период 2002-03 гг. (61%
от нормы осадков) оказалось заметно ниже, чем в 2005-06 гг., при
схожих температурных режимах.
Сопоставление запасов солей в снежном покрове с их вносимым,
согласно нормам, количеством показывает, что воздушным
путем с покрытия МКАД удаляется около 5-8% реагентов,
которые при таянии снега частично аккумулируются в почвах.
В результате снижения поступления Na и Cl с дорожного полотна на
фоне их вымывания из почв осадками в теплый период года
произошло сокращение масштабов солевого загрязнения почв
около МКАД (уменьшение ширины аномалий и концентраций в них
элементов).
Расчеты запасов солей в почвах (в полосе по 500 м с каждой стороны
от дороги), основанные на результатах их систематического
опробования, позволили установить, что за период с 1999 по 2005
гг. масштабы солевого загрязнения сократились по Na - в 3,1 раз,
по Cl - в 1,5 раз.
Пример солевого загрязнения почв
Лубкова, 2003: Оценка и прогноз солевого загрязнения почв в
НП «Лосиный остров»
Вымывание солевых компонентов из почв осадками в теплый период года оценивалось по
данным опробования почв по профилю 2 с мая по сентябрь 2001 г. Потери солей, прямо
коррелирующие с количеством осадков за предшествующий период, составили за сезон
около 40% от их запасов на начало теплого периода (qw =0,4 при количестве осадков,
близком к норме). Наибольший вынос наблюдался в течение мая-июня (около 80% от
суммы потерь при 53% осадков).
В основу расчетов доли Na и Cl, идущей на аккумуляцию в почвы при таянии снега, были
положены оценки запасов солей в снежном покрове 1999-00 гг. и почвах (1999-01 гг.).
Поступление в зимний период 2000-01 гг. было учтено по данным за 1999-00 гг. с
поправками на большее количество осадков (302 и 239 мм за ноябрь-март) при
сопоставимых значениях средних температур (-3,3oС и -3,2oС). Сведения об осадках за
май-сентябрь 1999 и 2000 гг. (253 мм - 71% от нормы и 454 мм - 127% от нормы) были
использованы для пропорционального изменения значения qw.
Таким образом, на аккумуляцию в почвы идет 40-50% от общего количества солей, временно
депонированных снежным покровом (a=0,45). С талым стоком удаляется 50-60%
загрязнителей, что соответствует значению ƒT, определенному прямыми измерениями
для бассейна р.Ички.
На основе полученных оценок входных функций и параметров модели были проведены
расчеты запасов солей в почвах на период 2002-05 гг. и их сопоставление с
фактическими данными. При расчетах нагрузки за 2001-02, 2003-04 гг. принимались
равными оцененным нагрузкам 2002-03 гг., а нагрузки 2004-05 гг. - нагрузкам 2005-06 гг.
(в силу сходных интегральных климатических характеристик). Поправки на вымывание
вводились по количеству осадков, выпавших за теплый период t-ого года.
Сравнение расчетных данных с фактическими свидетельствует о том, что отклонения от
последних не превышают 12%.
Пример модели солевого загрязнения почв (Лубкова, 2007):
Оценка и прогноз солевого загрязнения почв в НП «Лосиный остров»
Вымывание солевых компонентов из почв осадками в теплый период года оценивалось по
данным опробования почв по профилю 2 с мая по сентябрь 2001 г. По результатам
подсчетов запасов Na и Cl в почвах установлено, что потери солей, прямо
коррелирующие с количеством осадков за предшествующий период (r=0,96 при
r5%=0,88), составили за сезон около 40% от их запасов на начало теплого периода (qw
=0,4 при количестве осадков, близком к норме). Наибольший вынос наблюдался в
течение мая-июня (около 80% от суммы потерь при 53% осадков).
Пример модели солевого загрязнения почв (Лубкова, 2007): Оценка и
прогноз солевого загрязнения почв в НП «Лосиный остров»
Сходимость расчетных и фактических данных по запасам солей в почвах позволяет
использовать балансовую модель для прогноза солевого загрязнения при заданных
Qрасчсн и условии qw = const = 0,4 в течение всего прогнозного периода.
Были рассмотрены два варианта прогноза:
1. Qрасчсн равны 0,72 т/км2 для Na и 3,8 т/км2 для Cl (нагрузки 2005/2006 гг.).
2. Qрасчсн равны 0,29 т/км2 для Na и 1,9 т/км2 для Cl (нагрузки 2002/2003 гг.).
В случае начала расчетов с 2005 г. Qo = Q2005 (1,09 т/км2 для Na, 3,38 т/км2 для Cl). При
условии равенства запасов в снежном покрове по Na - 0,97 т/км2, по Cl - 3,0 т/км2
масштабы солевого загрязнения почв будут сохраняться
В I варианте прогноза запасы Na в снежном покрове меньше, а Cl - больше указанных, в
течение прогнозного периода будет наблюдаться отрицательная динамика загрязнения
почв придорожной полосы Na и положительная - Cl. Значения Qlim составят 0,81 т/км2
для Na и 4,28 т/км2 для Cl, что соответствует СNa - 22 г/т (Кc=1,3) и СCl - 51 г/т (Кc=2,3).
Во II варианте для обоих солевых компонентов наблюдаtтся снижение содержаний в
почвах - до 0,33 т/км2 по Na и 2,14 т/км2 по Cl, что соответствует содержаниям СNa - 19
г/т (Кc=1,1) и СCl - 36 г/т (Кc=1,6).
Элемент
Na
Cl
Расчеты запасов легкорастворимых солей в почвах придорожной полосы
t → t+1
Qt, т/км2 pt, % нормы qw
aQt+1сн, т/км2 Qt+1, т/км2 Qt+1факт, т/км2
2001→2002 3,50
103
0,4 0,13
2,23
2,16
2002→2003 2,23
52
0,2 0,13
1,92
1,90
2003→2004 1,92
114
0,4 0,13
1,28
2004→2005 1,28
127
0,5 0,32
0,96
1,09
2001→2002 5,24
103
0,4 0,86
4,00
4,01
2002→2003 4,00
52
0,2 0,86
4,06
4,00
2003→2004 4,06
114
0,4 0,86
3,30
2004→2005 3,30
127
0,5 1,71
3,36
3,38
Qt+1/Qt+1факт
1,03
1,01
0,88
1,01
1,05
0,95
Пример моделирования загрязнения
почв нефтяными углеводородами
Оценка объемов разлива
Количество нефти рассчитывается согласно Методике определения ущерба
окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (М.,
1995) в три этапа, определяемых разными режимами истечения:
1. Объем V1 нефти, вытекшей из нефтепровода с момента τа возникновения аварии до
момента τо остановки перекачки;
2. Истечение нефти из трубопровода с момента остановки перекачки до закрытия
задвижек;
3. Истечение нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения
утечки.
«Расходные статьи» объема разлившейся нефти
Масса разлившейся
нефти
=
Масса
испарившихся
углеводородов
Масса собранной +
нефти
Масса нефти,
впитавшейся в
землю
Масса
безвозвратно
потерянной
нефти
+
Масса нефти,
загрязнившая
поверхность
водотока)
∆
(погрешность
расчетов)
При
воспламенении –
масса сгоревшей
нефти
Условия формирования загрязнений: виды нефтешламов
В зависимости от характера почв и грунтов, состава нефти (нефтепродуктов),
действия внешних физических факторов и времени :
НЕФТЕШЛАМ при разливе = нефть + почва + грунт
НЕФТЬ
ПОЧВЫ
ГРУНТЫ
Парафины
Глеевые почвы
Многолетнемерзлые
породы
Болотные верховые почвы
Асфальтены
Ароматические
соединения
Сероорганика
…
+
Поверхностно-подзолистые
почвы
Аллювиальные почвы
+
Объем
разлива
Глинистые грунты
Время
Суглинистые грунты
Температура
Супесчаные грунты
Метеоусловия
Площади, покрытые мхом
Песчаные грунты
Торфяники
…
Свойства
поверхности
…
Донные осадки
…
Качественный и количественный состав нефтешлама
Давление
Условия формирования загрязнений: образование
нефтешламов
В зависимости от характера грунта и состава нефти
(нефтепродуктов) :
НЕФТЕШЛАМ при разливе =
нефть
+
почва
+
грунт
Качественный и количественный
состав нефтешлама
Необходимы различные подходы :
к утилизации загрязнения,
Площади, покрытые
рекультивации нарушенных
территорий,
мхом
мониторингу разлива и состояния
сопредельных сред
Различные скорости распространения
разлива
Различные глубины проникновения
нефтяного загрязнения
Различные объемы шламов
Различный состав и химикотоксикологические свойства шламов
Различные скорости естественной
деградации нефтезагрязнения
Количественные оценки загрязненных грунтов
Влияние типа грунта на экологический риск (Пуликовский, 2007)
В каждом варианте рельефа при прогнозе объемов разлива следует учитывать
тип грунтов: песок, супесь, глина.
70
60
2
50
40
30
20
10
1
3
0
Для грунтов с малыми значениями
коэффициента проницаемости (глина и др.)
экологические риски уменьшаются с
увеличением вязкости нефти.
Для грунтов с большой проницаемостью
(песок, гравий и др.) такая зависимость
начинает наблюдаться лишь при больших
значениях вязкости (например для песка – от
вязкости 0,6 см2/с).
2
1 – песок; 2 – супесь; 3  глина
Экологический риск для нефтепровода
на местности со среднепересечен-ным
рельефом в зависимости от кинематической
вязкости для трех типов грунта
Оценка объемов загрязнения почвогрунтов НП
Скорость распространения НП :
где Vi — скорость распространения НП в i слое, м/с; ρ — плотность НП, кг/м3; μ —
вязкость НП, кг/(м∙с); μ в — вязкость воды, кг/(м∙с); ρB — плотность воды; C i —
водопроницаемость i слоя, м/с.
Площадь растекания НП по поверхности грунтовых слоев:
где Si — площадь растекания НП по поверхности i грунтового слоя, м2; V1 — скорость
растекания НП по поверхностному слою, м/с.
Адсорбированная масса НП грунтовым слоем рассчитана по формуле:
Где l i — мощность слоя грунта, м; n i — пористость грунтового слоя в месте разлива, %;
k — капиллярная влагоемкость слоя грунта (объем пор, занятых капиллярной
водой), %; σ — коэффициент поверхностного натяжения НП, кг/с2; σB —
коэффициент поверхностного натяжения воды, кг/с2.
Расчет образования объемов образования шламов
(Зиновьева, Хорошавин, 2007)
Свойства нефти
Плотность нефти (ρн) — 820 кг/м2
Вязкость нефти (μн) — 20·10-3кг/м ·с
Коэффициент поверхностного
натяжения нефтепродуктов (σн) —
2,6·10-2 кг/с2
Свойства воды
Плотность воды (ρв) — 998 кг/м³
Вязкость воды (μв) — 1*10-3 кг/м ·с
Коэффициент поверхностного
натяжения воды (σв) — 7,3·10-2 кг/с2
Стандартные условия
Площадь разлива нефти
(S) — 10 м2
Масса пролитой нефти (M)
— 1000 кг
Объемы образования шлама
Почвы
Скорость
проникновения
нефтепродуктов, м/с
Максимальная глубина
проникновения
нефтепродуктов, м
0,4
0,32
0,26
Площадь
распространения разлива
в почвенных горизонтах,
суммарно, м2
100
230
180
Аллювиальные
Подзолистые
Глеевые
0,004 – 0,030
0,001 – 0,026
0,001 – 0,021
Болотные
0,004 – 0,102
Масса
загрязненных
грунтов, кг
3450
9216
2134
0,23
280
5443
 Поверхностно-подзолистые и аллювиальные почвы более устойчивы к нефтяному
загрязнению, т.к. их свойства способствуют самоочищению и выносу нефтепродуктов из
почвенного профиля.
 Глеевые и болотные почвы обладают специфическими механическими и физико-химическими
свойствами, определяющими их неустойчивость к загрязнению нефтепродуктами, которые
аккумулируются в верхних горизонтах и очень медленно разлагаются.
Полученные результаты свидетельствуют о существенной дифференцированности почвенного
покрова по условиям трансформации антропогенными факторами, что делает
необходимым учет свойств почвогрунтов при оценках образования шламов в условиях
аварий.
Эволюция загрязнений
СОСТАВ ПЛАСТОВЫХ И ДЕГРАДИРУЮЩИХ НЕФТЕЙ
СТРУКТУРНО-ГРУППОВОЙ СОСТАВ НЕФТИ
метано- нафтеновая фракция
100%
нафтено- ароматическая фракция
50%
смолисто- асфальтеновая фракция
0%
пластовые нефти
деградирующие
нефти
СОСТАВ МЕТАНО-НАФТЕНОВОЙ ФРАКЦИИ
8,03%
47,40%
91,97%
пластовая нефть
52,60%
деградирующая
-углеводороды (алифатические, нафтеновые, ароматические)
-полярные соединения (содержащие атомы кислорода, серы, азота, галогенов)
ХБА, % на почву
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЙ И СОСТАВ НЕФТИ В ПОЧВАХ
НАТУРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
14
12
10
8
6
4
2
0
0,1
1
4
16
24
36
39
время инкубации, мес.
3 дня после внесения нефти
2 этап
метано- нафтеновая фракция нефтяных битумоидов
49
52
76
фон
1 этап
3 этап
нафтено- ароматическая
смолисто- асфальтеновая