Изучение вещественного состава почв на территории Амурского нефтеперерабатывающего завода

Для годового хода уровня воды рек территории характерным является чередование резких подъемов и спадов уровней в теплую часть года (паводочный режим) и сравнительно низкое и устойчивое их положение в холодное полугодие [10].

Обычно в конце сентября, с прекращением дождей и похолоданием, уровни воды начинают падать, достигая низших значений перед наступлением ледостава. Появление первых осенних ледяных образований в виде заберегов и шуги приходится на третью декаду октября. Забереги в большинстве случаев держатся вплоть до наступления ледостава. Замерзание обычно сопровождается заметным повышением уровня воды, которое чаще всего обусловлено стеснением живого сечения потока льдом. Начало ледостава чаще приходится на первую декаду ноября, сплошной ледяной покров устанавливается во второй декаде ноября. Средняя продолжительность ледостава около 165 дней. Максимальных значений толщина льда достигает во второй или третьей декаде марта и может составлять 200 см и более [10].

Вскрытие рек и весеннее половодье обычно начинаются в середине-конце апреля и заканчиваются во второй декаде мая. Весенний паводок незначителен, реки редко выходят из берегов, подъем уровней относительно низшего зимнего в среднем составляет 0,5–1,0 м. Интенсивность подъема уровней в первые несколько дней составляет 20–30 см в сутки. Далее наблюдается резкое возрастание интенсивности, связанное с усилением притока талых вод в русла. Продолжительность подъема весеннего половодья около 4-х суток, спад является более продолжительным [10].

За спадом половодья обычно следует подъем уровня воды, вызванный дождевым паводком. В отдельные годы, при достаточном количестве осадков во второй половине мая, первый дождевой паводок накладывается на половодье, что вызывает дальнейший подъем уровня. Если весной и в начале лета выпадает сравнительно мало осадков, после половодья устанавливается низкая межень [10].

Главной фазой водного режима являются дождевые паводки, на которые приходится большая часть годового стока. За летне-осенний период проходит 4–8 паводков. Их средняя продолжительность от 7 до 30 дней. Подъем уровней в паводки составляет 1–3 м, высота отдельных пиков может достигать 4-х и более метров над низкими летними уровнями. Высшие уровни чаще всего наблюдаются в июле-августе [10].

В пределах участка изысканий находятся следующие водотоки: р. Ивановка, р. Грязнуха, осушительные каналы (№1 и №2).

Осушительные каналы являются искусственными водотоками, созданными для дренирования территории. Наличие воды в каналах зависит от уровня грунтовых вод и количества осадков. Осушительные каналы не имеют рыбохозяйственного значения. Охранные зоны для осушительных каналов не устанавливаются.

В пределах охранных зон водных объектов устанавливаются ограничения хозяйственной деятельности, регламентированные ст. 65 Водного кодекса РФ [2]. Сведения об охранных зонах водных объектов представлены в таблице 2.

Таблица 2. Сведения об охранных зонах водных объектов

5. Характеристика почвенного покрова

Резко континентальный климат с чертами муссонного обусловили своеобразие почвенного покрова исследуемой территории. Преобладание осадков над испаряемостью приводит к промывному водному режиму на хорошо дренируемых участках и к периодически застойному – на тяжелых по гранулометрическому составу почвообразующих породах. Неравномерное распределение осадков по сезонам года приводит к переувлажнению почв на таких породах, возникновению почвенно-грунтовых вод и широкому развитию процессов оглеения в период муссонных дождей. Маломощный снежный покров и низкие отрицательные температуры зимой способствуют промерзанию почв на глубину 3–3,5 м. Медленное и длительное (до конца июля) оттаивание почв приводит к снижению микробиологической активности в первой половине вегетационного периода и препятствует глубокому проникновению корневой системы растений. Повышенные температуры и большое количество осадков в июле-августе способствуют оглиниванию (буроземообразованию) в почвах. По мнению Г. И. Иванова [6], Приамурье – единственный регион, где бурые лесные почвы формируются на равнинных территориях, на рыхлых осадочных породах.

Лугово-черноземовидные почвы наиболее плодородные в Амурской области. По содержанию гумуса, поглощённых оснований, степени насыщенности основаниями они приближаются к черноземам. Механический состав почв тяжелый, что вместе с плохой водопроницаемостью, влагоёмкостью и оструктуренностью, а также значительной глубиной промерзания вызывает образование верховодки и переувлажненние почв.

Лугово-бурые почвы. Содержание гумуса в них высокое (2,7–6,0 %). Гидролитическая кислотность большая. Реакция почвенной среды варьирует от слабо- до сильнокислой (рН 4,3–5,1). Механический состав тяжёлый суглинистый, почвы имеют плохие водно-физические свойства и подвергаются переувлажнению.

Бурые лесные почвы – занимают вершины и склоны увалов и холмов. При распашке содержание гумуса в пахотном слое невысокое и составляет 2,4–3,6 %. Реакция среды среднекислая. Гидролитическая кислотность 2,4–5,9 мг-экв/100 г почвы. Сумма поглощённых оснований в пахотном слое невелика и составляет в среднем от 15 до 20 мг-экв. /100 г почвы. Обеспеченность подвижными формами фосфора невысокая, калием средняя и высокая. Бурые лесные почвы имеют сравнительно благоприятные водно- физические свойства, не переувлажняются, но сильно подвержены водной эрозии.

Луговые глееватые почвы – содержание гумуса значительное, в пахотном слое 3,5–5,2 %. Реакция среды кислая и среднекислая (рН от 4,2–5,0). Гидролитическая кислотность высокая 5,9–9,5 мг-экв/100 г почвы. Степень насыщенности почв основаниями низкая, обеспеченность подвижными формами фосфора невысокая, калием обеспечены хорошо. Физические свойства неблагоприятные. Тяжёлый механический состав вызывает длительное переувлажнение, что приводит к ухудшению режима питания сельскохозяйственных культур.

Пойменные почвы – в зависимости от факторов почвообразования пойменные почвы значительно различаются по содержанию гумуса – от 2 до 5 %. Реакция почвенной среды – от сильнокислой, приуроченной к пониженным элементам рельефа, до нейтральной. Сумма поглощённых оснований – 13,6–25,3 мг-экв/100 г почвы. Подвижными формами фосфора эти почвы обеспечены, как правило, слабо. Содержание калия среднее и высокое [6].

1. Характеристика изучаемой пробы почвы

Бурые лесные почвы формируются под широколиственными, хвойно-широколиственными и хвойными мертвопокровными, кустарничковыми и широкотравными лесами. Почвообразующими породами служат суглинистощебнистый элювий и элюво-делювий плотных осадочных, метаморфических и магматических пород, реже продукты выветривания рыхлых, богатых первичными минералами песков, озерно-ледниковые глины и моренные карбонатные суглинки. Наиболее характерным признаком бурых лесных почв являются слабая дифференциация на генетические горизонты, сравнительно равномерный и однотонный (за исключением гумусового горизонта) бурый или коричневато-бурый цвет, кислая или слабокислая реакция всего профиля или верхней его части, метаморфическое оглинивание всей толщи профиля, отсутствие выноса ила или небольшое обеднение верхних горизонтов почв илистой фракцией, отсутствие или слабо выраженное перераспределение кремнезема и полуторных окислов по профилю, накопление подвижных оксалатнорастворимых и свободных форм железа в верхней части почвы, высокое содержание в гумусовом горизонте хорошо разложившегося органического вещества [8].

При полевом обследовании бурые лесные слабоненасыщенные почвы были обнаружены почвенным разрезом ПР 1. Морфологическое строение почвенного профиля ПР 1 представлено в таблице 3 и на рисунке 4. Место заложения почвенного разреза - на рисунке 3.

Таблица 3. Морфологическое строение профиля бурой лесной слабоненасыщенной суглинистой почвы

1.6. Геоэкологические проблемы нефтеперерабатывающих заводов

Нефтеперерабатывающие предприятия оказывают отрицательное воздействие на все оболочки биосферы: воздушную, водную и твердую. Выделяющиеся в процессе переработки нефти выбросы влияют на состояние атмосферы; сточные воды попадают в природные воды и загрязняют гидросферу Земли; отходы производства, шламы прямо или косвенно наносят ущерб почвенному покрову.

На самих нефтеперерабатывающих и непосредственно у нефтепроводов происходит загрязнение почвенного слоя нефтепродуктами на значительную глубину, а в подпочвенных горизонтах образуются линзы нефтепродуктов, которые с грунтовыми водами могут мигрировать, загрязняя окружающую среду. Отсюда следует серьезная глобальная проблема - загрязнение почвенного покрова нефтью и нефтепродуктами. Кроме перечисленных выше опасностей наблюдается сильное геомеханическое воздействие из-за изъятия земель из сельскохозяйственного оборота, ухудшение качества почв, эрозия почв. Выжигание (особенно на поверхности почвы) является наиболее опасной формой ликвидации загрязнения окружающей среды, поскольку из-за неполного сгорания нефти образуются стойкие канцерогенные вещества, которые разносятся по большой площади и, попадая в пищевые цепи растительных и животных сообществ, в конечном счете, приводят к резкому возрастанию числа онкологических заболеваний местного населения.

2. Методы лабораторных исследований

1. Пробоотбор и пробоподготовка

Отбор почв бы выполнен согласно ГОСТ 17.4.3.01-83 [4], ГОСТ 17.4.4.02-84 [5]. Опробование почвенного разреза проводится по интервалу 0-20 см. Образцы почв массой не менее 0,2 кг, каждый отбирается с зачищенной описанной стенки шурфа, начиная снизу, из середины, или нескольких мест генетических горизонтов, и обязательно с поверхности. Масса пробы должна быть не менее 1 кг. Отобранные образцы упаковываются в мешочки  или  в  плотную  оберточную  бумагу  и  завязывают  шпагатом. Все  образцы  из  одной  точки  наблюдения  упаковываются  вместе  в  коробки  или  ящики,  на  которых  указываются  номер  точки  наблюдения; образцы сильно увлажненные, а также засоленные упаковываются в пергаментную бумагу или в полиэтиленовую пленку. Точечные пробы, предназначены для определения тяжелых металлов, необходимо отбирать инструментом, не содержащим металлов. 

Перед  отбором  проб  стенки  прокопки  или шурфа  следует  зачистить  ножом  или  шпателем  из  пластика  или  полистирола.  Почвенные пробы,  предназначенные  для  определения  летучих  загрязняющих  веществ следует сразу поместить в стеклянные флаконы или банки с хорошо притертыми пробками [12]. Подготовка проб почвы к анализам не менее важная операция, чем сам отбор проб. Она слагается из нескольких последовательно протекающих этапов (рисунок 5).