XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Часто при работе с техникой вследствие ошибок должностных лиц происходит утечка горюче-смазочных материалов (ГСМ).

Нефтепродукты относятся к числу наиболее вредных химических загрязнителей. Наличие 2 г нефти и нефтепродуктов в 1 кг почвы делает её непригодной для жизни растений и почвенной микрофлоры; 1 л нефти и нефтепродуктов лишает кислорода 40 тысяч л воды; 1 т нефти и нефтепродуктов загрязняет 12 км² водной поверхности.

При наличии 0,2–0,4 мг/л нефтепродуктов вода приобретает нефтяной запах, который не устраняется даже при фильтровании. Плохо очищенные нефтесодержащие стоки способствуют образованию на поверхности водоёма нефтяной плёнки толщиной 0,4–1 мм.

Загрязнение почвы нефтепродуктами влияет на весь комплекс морфологических, физических, физико-химических, биологических свойств почвы, определяющих её плодородные и экологические функции. Под влиянием нефтепродуктов увеличивается число водопрочных частиц почвы размером более 10 мм, происходит агрегирование почвенных частиц, содержание глыбистых частиц увеличивается, а содержание агрономически ценных мелких частиц уменьшается. Почвы, насыщенные нефтепродуктами, теряют способность впитывать и удерживать влагу. Гидрофобные частицы нефтепродуктов затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к их физиологическим изменениям. Изменение физических свойств почвы приводит к вытеснению воздуха нефтепродуктами, нарушению поступления воды, питательных веществ, а это является главной причиной торможения роста растений и их гибели. Скорость просачивания и бокового распространения нефтяного масла в почве составляет 10^-2–10^-5 м/с и снижается с ростом водонасыщенности почвы.

В химическом составе гумуса, загрязненного нефтепродуктами, происходят активные изменения. Количество углерода в нём резко возрастает, одновременно повышается и соотношение углерода и азота в гумусе C/N (наиболее благоприятное – от 1/10 до 1/20), в загрязнённой почве соотношение C/N колеблется от 1/50 до 1/420 в зависимости от количества привнесённого углерода и типа почвы, что приводит к ухудшению азотного режима почвы и нарушению корневого питания растений. Одновременно с ухудшением азотного режима происходит сокращение содержания подвижных форм фосфора и калия. Продукты трансформации ГСМ резко меняют состав углеродистых веществ, из которых состоит почвенный гумус. Доля всех собственных компонентов гумуса сокращается. В загрязненных ГСМ почвах происходит изменение окислительно-восстановительных реакций, повышение подвижности гумусовых компонентов и ряда микроэлементов. Загрязнение почвы ГСМ даже в незначительных количествах приводит к снижению урожайности зерновых культур и замедлению роста растений.

Снижение концентрации кислорода в почве способствует развитию анаэробных микроорганизмов, затормаживает развитие аэробной микрофлоры. Даже слабое загрязнение почвы ГСМ приводит к уменьшению численности почвенных микроорганизмов. Восстановление их численности наблюдается через несколько месяцев после загрязнения, в дальнейшем возможен даже некоторый рост за счёт использования углерода нефтепродуктов в качестве питательного вещества. Однако интенсивный рост микроорганизмов, усваивающих растворимые соединения, сильно обедняет почву ростовыми веществами. Загрязнения почв ГСМ создают новую экологическую обстановку, в которой количество микроорганизмов приближено к фоновому, но численность нефтеокисляющих бактерий еще долгое время превышает те же группы в незагрязнённых почвах.

Нефтяное загрязнение почв подавляет фотосинтетическую активность растительных организмов. Нефтепродукты вызывают массовую гибель почвенной мезофауны: наиболее токсичными для нее оказываются лёгкие фракции нефтепродуктов. После попадания на поверхность почвы жидкие ГСМ, пропитывающие почву, обволакивающие корни, листья, стебли растений и проникающие сквозь мембраны клеток, в первую очередь нарушают водно-воздушный баланс почвы. Следствием нарушения водно-воздушного баланса является усиление эрозии почвы. Оно, в свою очередь, приводит к ухудшению состояния растительности и падению продуктивности земель. Постепенное повышение концентрации нефтепродуктов на поверхности почвы в совокупности с процессами испарения и разложения их легких фракций приводит к накоплению трудно разлагаемых углеводородов, таких как твёрдые парафины, циклические углеводороды, ароматические углеводороды, смолы и асфальтены, которые запечатывают поры почвенного покрова.

При случайном разливе жидких масел, содержащих нефтепродукты, место разлива засыпают песком или сорбентом, который затем аккуратно собирают в прочный пластиковый пакет и помещают в специальный контейнер с плотно закрывающейся крышкой. Песок или сорбент, загрязненный ГСМ, в дальнейшем передается на утилизацию, по договору, специализированному предприятию, имеющему лицензию на деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I–IV классов опасности и специализирующемуся на обезвреживании замазученных грунтов.

Список литературных и информационных источников

1 Питерс А. Разливы нефти и окружающая среда // Экология. – 2006. – № 4. – С. 16–33.

2 Проблемы окружающей среды и природных ресурсов // Сборник статей № 11. – М.: РАН, 2010. – 304 с.