Нефть и нефтепродукты в биосфере

Существенно меняются морфологические свойства почв: усилива­ется кутанообразование, происходит изменение цветовых характери­стик почвенного профиля в сторону преобладания серо- и темно-коричневых оттенков, ухудшается структура почвы. Конечным результатом нефтяного загрязнения является формирование почвен­ных ареалов с необычными для зональных условий чертами, зональные типы сменяются техногенными модификациями, снижается продук­тивность почв вплоть до необходимости вывода загрязненных земель из сельскохозяйственного оборота.

Несмотря на опасные последствия от загрязнения нефтью и неф­тепродуктами, в небольших количествах нефть и некоторые ее компо­ненты оказывают стимулирующее действие на почвенную биоту: она является энергетическим субстратом для микроорганизмов, стимули­рует рост некоторых почвенных грибов — Paecilomyces, Fusarium. Не­которые виды Scolecobasidium обнаружены в почве, насыщенной нефтепродуктами. Эти виды целесообразно использовать в качестве биоиндикаторов на нефтяное загрязнение.

Токсичность нефти объясняется присутствием летучих ароматиче­ских углеводородов (толуол, ксилол, бензол), нафталина и ряда других фракций нефти. Эти соединения легко разрушаются и удаляются из почвы. Поэтому период острого токсического действия нефти сравни­тельно короток. В составе нефти также содержатся метан и пропан, которые окисляются соответствующими видами микроорганизмов: представители группы аэробных грамотрицательных бактерий родов Pseudomonas, Methylococcus, Methylobacter, Methylosinus. Метаноокисля-ющие микроорганизмы широко распространены в почвах газоносных районов, а также там, где идет энергичный распад органических веществ в анаэробных условиях. Микроорганизмы, использующие высшие члены гомологического ряда алканов, являются обычными обитателями почв нефтеносных районов и служат индикаторами неф­тяных месторождений или нефтяных загрязнений.

Различным уровням нефтяного загрязнения почв соответствуют особые микробные системы (поД.Г. Звягинцеву, B.C. Гузеву). Низ­кому уровню загрязнения соответствуют флуктуационные из­менения микробной системы почв, затрагивающие интенсивность микробиологических процессов.

Средний уровень загрязнения приводит к возникновению сукцессионных изменений, которые выражаются в перераспределении степени доминирования микробных видов. Этот уровень загрязнения сопровождается устойчивыми нарушениями нормального функциони­рования почвенной микробиоты.

Высокий уровень загрязнения характеризуется нараста­нием сукцессионных изменений в микробной системе, полной сменой состава микроорганизмов. Доминирующее положение занимают мик­роорганизмы, резистентные к данному загрязняющему веществу. Очень высокому уровню загрязнения соответствует практически пол­ное подавление активности микроорганизмов.

Длительное воздействие нефти на почву приводит к изменениям микробиологических свойств почвы. Появляются специализирован­ные формы микроорганизмов, способные окислять твердые парафины, газообразные углеводороды, ароматические углеводороды; это — бак­терии родов Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Nocardia, Pseudomonas, Rhodococcus, спорогенные дрожжи родов Candida, Cryptococcus, Rhodo-torula, Rhodosporidium, Sporobolomyces, Totulopsis, Trichosporon. Нефтяное загрязнение влияет на изменение численности актиномицетов, грибов, причем наименее чувствительны грибы Rhizopus nigricans, Fusarium moniliforme, Aspergillus flavus и A. ustus. Чувствительными к воздействию нефти являются нитрифицирующие бактерии. В присутствии значи­тельных количеств нефти подавляется развитие целлюлозолитических микроорганизмов. Высокую чувствительность к нефти проявляют зе­леные и желтозеленые водоросли.

Токсическое действие нефти на высшие растения изучено в лабораторном эксперименте на примере кресс-салата и костреца безостого. Посев растений сразу после загрязнения сопровождался гибелью рас­тений. Даже через год после внесения нефти на этих участках не удалось получить урожая, так как всхожесть семян составила менее 50 %.

Почвенные беспозвоночные также угнетаются высокими дозами нефти. В лабораторном опыте это было показано на примере микро­скопических клещей Tyrophagus putvecsentiae.

В полевых экспериментах даже при дозе 8 л/м2 происходит полное угнетение всех зоологических групп, причем в первую оче­редь погибают крупные беспозвоночные, более устойчивы простейшие (по Э.А. Штине, 1985).

В биогеоценозах осуществляются процессы самоочищения от неф­ти, причем скорость процесса самоочищения зависит от биоклимати­ческой обстановки. Так, в серо-коричневых солонцеватых почвах в условиях недостаточного увлажнения содержание нефти за 12 мес. снизилось на 65 %. В подзолистых и дерново-подзолистых почвах в условиях переувлажнения содержание нефти снижалось быстрее. Са­мая низкая скорость самоочищения характерна для почв суперакваль-ных ландшафтов. Наложение вторичного оглеения в почвах автономных ландшафтов также снижает самоочищающие функции почв. Зная естественные механизмы и скорость самоочищения почв, можно разрабатывать методы очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.

Перейти на страницу: 1 2 

Еще статьи по теме

Компьютер в современном офисе и его экологическая безопасность
Достижение науки и техники, бурное развитие научно технической революции, воздействующие на всю сферу человеческой деятельности, требуют дальнейшего совершенствования управления, стиля и методов работы, повышения качества и эффективности ...

Экологические проблемы почвенных ресурсов района им. М. Жумабаева
Актуальность темы. Район М. Жумабаева является одним из крупнейших регионов по производству сельскохозяйственной продукции. Для этого здесь есть все необходимые ресурсные и природно-климатические условия, позволяющие за счет местного произ ...