Статистические параметры содержания НУ в почвах Берегового лицензионного участка, мг/кг 1 страница

	n	Среднее max-min	Стандартное отклонение	Коэффициент вариации
Обобщенная выборка		22,4 <5-68,8	16,56	73,7
Горизонт А, общая выборка		24,9 <5-68,8	14,91	59,8
Горизонт В, общая выборка		4,8 <5-22	4,54	94,9

Таблица 3.14

Содержание нефтепродуктов в почвах некоторых месторождений Уренгойской лесотундры (мг/кг) (Опекунова и др., 1997)

Hазвание тундpы	Содержание НУ
Самбургское месторождение, 1993 г
Мелкокочковатые кустаpничково-лишайниково-сфагновые и кустаpничково-мохово-лишайниковые тундры	101,0-186,0
Кустаpничково-осоково-сфагновая (котловина веpховья p.Сандейяха) тундра	260,0
Бугpисто-кочковатая лишайниковая тундра	2005,0
Ево-Яхинское месторождение
Лиственничник беломошный	132,0
Кустаpничково-лишайниковая тундра	8,3-55,0
Осоково-пушицево-сфагновое болото	1166,0
Севеpо-Уpенгойское месторождение, восточный купол
Мелкокочковатые кустаpничково-лишайниково-сфагновые и кустаpничково-мохово-лишайниковые тундры	18,2-184,0
Мелкокочковатая кустаpничково-сфагновая тундра	302,0
Мелкобугpистая кустаpничково-осоково-мохово-лишайниковая тундра	362,0
Северо-Уренгойское, западный купол
Мелкокочковатая кустаpничково-пушицево-мохово-лишайниковая	30,0
Ивняк pазнотpавно-злаковый, пойма p. Хадуттэ	4,2
Кустаpничково-злаково-осоково-пушицевая (Подфакельное исследование - 50 м от скважины)	10,0
Еpник мохово-лишайниковый	82,0-256,0

фоновое содержание НУ в пределах лицензионного участка различается в зависимости от генетического горизонта почв. Минимальные содержания их обнаружены в минеральных горизонтах (4,2 до 5,9 мг/кг) тундровых почв, максимальные – в органогенных горизонтах торфяников (от 256,4 до 394,2 мг/кг) (рис. 3.10-3.12). Высокие концентрации НУ в органических горизонтах, очевидно, связаны с закреплением их в составе органоминеральных комплексов и наличием геохимического барьера на границе минерального горизонта. Кроме того, стоит учитывать возможность увеличения углеводородов почв за счет сезонного поступления смолосодержащей органики с опадом. При сравнении содержаний НУ в почвах за 2007 г. существенного увеличения концентраций в минеральных почвах участков лишайниковой тундры не обнаружено. С одной стороны, такая дифференциация концентраций углеводородов объясняется различными для каждого типа почвообразовательного процесса способностями удерживать НУ, поступающие в почвы в результате регионального «фонового» загрязнения. Содержание в почвах поллютантов зависит от сорбционной емкости отдельных субстратов, мощности аккумулирующих горизонтов, структуры почвенно-геохимических барьеров. С другой стороны, в изученных ПТК повышенные концентрации НУ обусловлены как содержанием веществ естественного, так и антропогенного происхождения: кустарнички обогащены смолами, создающими высокое фоновое содержание НУ. Кроме того, в процессе торфообразования образуются природные соединения углеводородов. Этот вывод подтверждается результатами сопряженного анализа аккумулятивных и иллювиальных горизонтов почв.

Таблица 3.15

Содержание углеводородов в незагрязненных почвах Уренгойского месторождения (Солнцева, Садов, 1997; 1998)

№ п/п	Тип почвы	Глубина, см	Углеводороды, мг/кг
	Подзолы иллювиально-железистые	7-50	< 50,0
	Тундровые торфяно-глеевые	4-12 2-26	< 50,0
	Торфяные на торфяниках	0-20 20-40	450,0 350,0

Рис. 3.10. Среднее содержание НУ в генетических горизонтах почв Берегового лицензионного участка

На фоновых участках вне антропогенного воздействия наблюдается резкое снижение содержания НУ вниз по почвенному профилю от аккумулятивного к иллювиальному горизонту. В органических горизонтах почв средняя фоновая концентрация НУ составляет 23 мг/кг, в минеральных горизонтах - < 5 мг/кг. При естественном обогащении почв углеводородами за счет поступления их с опадом смолосодержащих эрикоидных кустарничковых наблюдается обогащение НУ органогенного горизонта и резкое падение их концентрации в минеральном субстрате. Как показывает сопряженный анализ характера местообитаний и изменения накопления НУ в почвах, основным источником смолосодержащего опада является багульник Ledum decumbens. В природных комплексах с доминированием этого вида отмечается увеличение НУ в аккумулятивном горизонте.

Рис. 3.11. Содержание НУ в поверхностных горизонтах почв Берегового лицензионного участка

Рис. 3. 12. Содержание НУ в иллювиальных горизонтах почв Берегового лицензионного участка

Результаты экологического мониторинга на опорных станциях показывают, что концентрации НУ в минеральных горизонтах отличаются относительной стабильностью. Значимые содержания НУ обнаружены только в 11 из 37 обследованных образцов. В автономных и трансэлювиальных фациях в условиях относительно пересеченного рельефа отмечается смыв загрязняющих веществ и вызванное этим резкое снижение концентрации НУ в почвах после схода снега. В слабодренированных блюдцеобразных котловинах с преобладанием торфяников происходит аккумуляция поллютантов и увеличение их концентрации за счет поступления вещества с сопряженных элементов геохимического ландшафта. После таяния снега НУ просачиваются вглубь торфяной залежи и аккумулируются в нижней части сезонно-талого слоя. Сделанный вывод подтверждается также распределением НУ в почвах различных фаций элементарного геохимического ландшафта от автономных к трансэлювиальным и субаквальным. К осени концентрация НУ в торфе резко увеличивается в связи с опадом смолосодержащей органики.

Необходимо отметить, что стабильность содержания НУ в иллювиальных горизонтах сохраняется только на незагрязненных фоновых участках. При антропогенном загрязнении наблюдается увеличение содержания НУ в иллювиальных горизонтах подчиненных фаций. Максимальное содержание НУ обнаружено в торфе плоскобугристого кустарничково-мохово-лишайникового торфяника в 250 м к западу от отсыпки куста скважин К-6В (СМ 130) и достигает 18 мг/кг.

Анализ полученных данных свидетельствует в целом о низком содержании НУ в почвах лицензионного участка. Незначительное увеличение их концентрации отмечено в почвах СМ, расположенных вблизи разведочных скважин Р-5, 6 и 9, Р-25 и Р-201(153), а также кустов скважин К-11, К-13 и К-6В. Однако, абсолютные значения установленных концентраций невелики и не превышают установленных нормативов.

Таким образом, при организации экологического мониторинга загрязнения почв изучение НУ приоритетно в минеральных горизонтах. В торфянистых отложениях необходимо установление фоновых характеристик для каждого типа ПТК.

Тяжелые металлы. Изученные почвы, как отмечалось ранее, в естественных условиях характеризуются низким содержанием ТМ (табл. 3.12, 3.16, рис. 3.13), за исключением Cu и Ni, что обусловлено геохимическими особенностями подстилающих горных пород. На повышенное содержание Ni, Cu и Zn в почвах Берегового месторождения указывалось также при проведении фоновой оценки и мониторинговых исследований. Большой разброс минимальных и максимальных значений концентраций тяжелых металлов в различных ландшафтных условиях может объясняться комплексом факторов.

Таблица 3.16

Статистические параметры содержания ТМ и мышьяка в почвах Берегового лицензионного участка, мг/кг

Элемент	n	среднее min- max	δ	К	Кларк по Бруксу	Элемент	n	среднее min- max	δ	К
Обобщенная выборка	Горизонты Ат, Т обобщенная выборка
Ba		374 43-1273				Ba		252 43-1273
Mn		362 13-6371				Mn		471 13-6371
Zn		40,3 5,7-212,9	28,3	70,1		Zn		42,9 5,7-212,9	35,2	82,2
Cu		8,3 2,0-18,2	3,9	47,1		Cu		6,8 2,0-17,7	3,5	51,1
Ni		10,5 3,0-26,9	5,3	50,5		Ni		9,4 3,6-26,9	4,9	52,4
Co		5,3 0,9-27,9	4,6	88,2		Co		4,4 0,9-27,9	4,9	111,4
Pb		15,9 1,8-97,4	12,9	81,0		Pb		20,4 1,8-97,4	15,9	77,9
Cd		0,42 0,06-1,69	0,38	88,7	0,2	Cd		0,59 0,06-1,69	0,39	65,6
Cr		29,9 3,1-78,3	17,9	59,7		Cr		24,6 3,1-78,3	19,9	81,0
Hg		0,024 0,004-0,066	0,014	56,6	0,01	Hg		0,027 0,004-0,066	0,016	61,1
As		1,89 0,07-8,52	1,79	95,1		As		0,54 0,07-2,20	0,50	93,1
V		45,9 3,5-129,0	33,2	72,5		V		25,0 3,5-103,9	23,1	92,5
Элемент	n	среднее min- max	δ	К	Элемент	n	среднее min- max	δ	К
Горизонт В, обобщенная выборка
Ba		527 254-791			Pb		10,2 5,8-13,1	1,6	15,3
Mn		225 67-1700			Cd		0,15 0,1-0,25	0,03	21,7
Zn		37,1 11,1-88,2	15,7	42,1	Cr		36,7 11,8-63,3	12,1	33,0
Cu		10,3 3,0-18,2	3,6	35,2	Hg		0,020 0,015-0,041	0,006	27,8
Ni		11,8 3,0-25,1	5,5	46,4	As		3,27 1,37-8,52	1,57	48,2
Co		6,4 1,1-22,0	4,1	64,9	V		72,1 28,2-129,0	24,2	33,6

Рис. 3.13. Среднее содержание ТМ и As в иллювиальных и аккумулятивных горизонтах почв Берегового лицензионного участка

Известно, что существует несколько причин гетерогенности химического состава почв. Среди них следует указать как естественные, первичные, так и вторичные факторы, обусловленные антропогенным загрязнением. На содержание ТМ в почве влияет количество органического вещества, механический состав, рН почвенных растворов и др. (Ковда, 1985; Перельман, 1975). Выделяются три главных фактора, определяющих содержание ТМ в почвах. Наряду с влиянием подстилающих горных пород таковыми являются изменение подвижности ТМ при смене окислительно-восстановительных условий, а также образование нерастворимых органоминеральных комплексов. По особенностям накопления ТМ в почвах территория четко подразделяется на участки с минеральными почвами и торфяники. Для минеральных почв в горизонте Ат характерно увеличение аккумуляции Ba, Zn, Ni по сравнению с торфяниками, где концентрации этих элементов в верхней части торфяной залежи Ат снижаются (рис. 3.14-3.16). Кроме того, в минеральных почвах прослеживается дифференциация микроэлементов по почвенному профилю. Здесь отмечается накопление Ba, Pb, Cd в поверхностном горизонте и резкое его снижение в горизонте В. В то же время горизонт В выделяется незначительным возрастанием содержаний Cu, Ni, Co, Cr и увеличением на порядок концентраций V. В торфянистых почвах такой дифференциации не обнаружено. Только для Cu и Cd выявлено незначительное снижение содержания вниз по почвенному профилю.

Существование геохимических барьеров в различных генетических горизонтах приводит к сильной дифференциации почвенного профиля по содержанию ТМ. Большинство ТМ накапливается в гумусовом (торфянистом) горизонте, что связано с образованием здесь сложных органоминеральных комплексов. Применительно к почвам тундр наблюдается связывание и накопление гумусом в равной мере Mn, Cu, Zn в противовес As, Ba, V и Pb. По данным М.Д. Степановой (1976) прочность связей при хелатогенезе уменьшается в следующем порядке: Zn > Cu > Mn. Характерное увеличение ТМ отмечается также в глеевых и иллювиальных горизонтах почв.

Своеобразным поведением в ландшафте отличается Mn. С одной стороны, отмечается увеличение его содержания в автономных условиях и снижение его в почвах осоково-сфагновых болот. Кроме того, увеличением концентрации Mn характеризуются торфяники и почвы низких озерных террас под ерниковыми сообществами.

На территории месторождения выделяются участки локального загрязнения почв металлами, концентрации которых превышают фоновые значения. При нарастании антропогенной нагрузки показательным является увеличение содержания практически всех изученных ТМ, особенно Zn, Ni, As, Cd, Pb и Cu. Типоморфными элементами при загрязнении окружающей среды буровыми отходами являются Ba, Cu, Ni, As и Zn. Наиболее специфично увеличение содержания Ba, которое может быть использовано в качестве индикатора этого вида воздействий при освоении месторождений. Однако зачастую на легких по механическому составу нарушенных почвах, лишенных растительности, отмечается интенсивный плоскостной смыв загрязняющих веществ. В результате этого увеличения содержания в почвах поллютантов не отмечается (рис. 3.17-3.19).

Анализ полученных результатов показывает, что на Береговом месторождении в аккумулятивных горизонтах почв превышение ОДК наблюдается по Zn на СМ 202, СМ 203, СМ 204 и СМ 205 (табл. 3.12, 3.17), по Cu – на фоновой территории СМ 1. В иллювиальном горизонте В обнаружено превышение ОДК по Zn на СМ 202, СМ 203, СМ 209 и СМ 216, по Ni на СМ 202 и СМ 203. Сопряженный анализ ландшафтно-геохимической ситуации и содержания ТМ в почве свидетельствует о том, что увеличение их содержания обусловлено как естественными геохимическими особенностями местообитаний, так и загрязнением окружающей среды при обустройстве месторождения. В остальных пробах почв содержание ТМ ниже существующих нормативов (табл. 2.3).

  Рис. 3.14. Содержание Ba, Mn, Cr, Ni в аккумулятивных горизонтах почв лицензионного участка Берегового месторождения

  Рис. 3.15. Содержание Zn, Cu, Co, Pb и V в аккумулятивных горизонтах почв лицензионного участка Берегового месторождения

  Рис. 3.16. Содержание Cd, Hg и As в аккумулятивных горизонтах почв лицензионного участка Берегового месторождения

  Рис. 3.17. Содержание Ba, Mn, Cr, V, Zn в иллювиальных горизонтах почв лицензионного участка Берегового месторождения

  Рис. 3.18. Содержание Ni, Cu, Co, Pb и As в иллювиальных горизонтах почв лицензионного участка Берегового месторождения

  Рис. 3.19. Содержание Cd и Hg в иллювиальных горизонтах почв лицензионного участка Берегового месторождения

Расчет суммарного показателя загрязнения почв показал, что из 78 проанализированных проб 69 относятся к категории допустимого загрязнения, 5 проб – к категории слабого загрязнения, 3 пробы – к категории среднего загрязнения и 1 проба – к категории сильного загрязнения (табл. 3.14, рис. 3.20, 3.21). Химический состав большинства почв ПТК соответствует фоновым показателям, и изученные почвы относятся к категории допустимого загрязнения (Zc=1-8). Обнаруженное среднее и сильное загрязнение ТМ в почвах на СМ 102 и СМ 109 связано не столько с разработкой месторождения, сколько с ландшафтно-геохимическими особенностями территории. Увеличение концентрации химических элементов наблюдается в подчиненных фациях речных систем на берегу стариц. Средний уровень загрязнения в поверхностном горизонте почв на СМ 104 обусловлен возможным поступлением поллютантов при прокладке газопровода подключения. Слабое загрязнение поверхностных горизонтов почв наблюдается вблизи автомобильных дорог (СМ 103). В иллювиальных горизонтах почв средний уровень загрязнения отмечен также в образце, отобранном на берегу старицы р. Большая Хадырь-Яха (СМ 109). Слабое загрязнение почв обнаружено также в почвах на СМ 102 и СМ 103, расположенных вблизи ВЗС и вблизи отсыпки автодороги рядом с захламленным участком.

Таблица 3.14

Значение суммарного показателя загрязнения почв (Zc) Берегового лицензионного участка

Аккумулятивные горизонты	Иллювиальные горизонты
№ пробы	Значение Zc	№ пробы	Значение Zc	№ пробы	Значение Zc	№ пробы	Значение Zc
101А	7,6	121А	3,3	101В	3,4	123В	1,0
102А	19,7	122А	3,6	102В	11,0	124В	2,3
103А	14,1	123А	2,0	103В	9,2	127В	7,3
104А	23,1	124А	0,0	104В	4,2	128В	1,5
105А	2,7	125АТ	1,5	105В	2,4	129В	1,1
106А	4,8	125Т	1,4	106В	2,7	131В	1,1
107А	1,7	126АТ	2,1	107В	1,2	131-2В	5,9
108А	2,4	126Т	2,9	108В	1,4	132В	3,9
108-2А	2,0	127А	12,3	108-2В	2,3	133В	3,1
109А	44,1	128А	4,4	109В	18,7	134В	2,8
110А	1,8	129А	1,0	110В	4,1	135В	3,1
111А	4,2	130АТ	0,0	111В	5,6	136В	5,4
112А	2,2	130Т	0,0	113В	4,3	138В	6,2
112Т	6,2	131А	2,1	114В	4,6
113А	1,0	131-2А	10,2	115В	4,2
114А	3,4	132А	3,9	116В	2,9
115А	2,2	133А	1,7	117В	2,2
116А	1,3	134А	3,8	118В	1,2
117А	1,7	135А	2,3	119В	4,1
118А	1,0	136АТ	1,7	120В	1,0
119А	1,2	137АТ	1,0	121В	4,0
120А	1,6	137Т	1,0	122В	5,1

Рис. 3.20. Значение суммарного показателя загрязнения почв для торфянистых горизонтов (Ат, Т) Северо-Берегового лицензионного участка:

допустимая степень загрязнения слабая степень загрязнения средняя степень загрязнения

Рис. 3.21. Значение суммарного показателя загрязнения почв для иллювиальных горизонтов (В) Северо-Берегового лицензионного участка:

допустимая степень загрязнения слабая степень загрязнения средняя степень загрязнения

3.6. Мониторинг загрязнения растительности

Критерием загрязнения индикаторных видов растений Берегового лицензионного участка являются статистические характеристики фоновых концентраций загрязняющих веществ, установленные по результатам работ 2007 г. (табл. 3.8). При проведении мониторинговых исследований отобрано 73 пробы растений, в том числе: 36 проб багульника Ledum decumbens, 30 проб лишайника Cladonia alpestris и 7 проб брусники Vaccinium vitis-idaea. Как видно из приведенных данных (табл. 3.15-3.16), уровень содержания Zn, Cu, Ni, Co, Pb, Cd, As, V, Hg в индикаторных видах растений соответствует фоновым показателям и, в целом, незначительно изменяется во всех изученных ПТК. Химический состав брусники Vaccinium uliginosum и багульника Ledum decumbens по сравнению с лишайником Cladonia alpestris отличается повышенным содержанием Mn, Ba и Zn, что связано с особенностями накопления ТМ кустарничками (рис. 3.22-3.30). Вместе с тем, лишайник характеризуется более высокой интенсивностью поглощения Ni, Co, Pb, Cr и V.

Таблица 3.15

Статистические параметры содержания ТМ и мышьяка в индикаторных видах растений лицензионного участка Берегового месторождения, мг/кг

Элемент	n	среднее min-max	δ	К	Кларк	Элемент	n	среднее min-max	δ	К
Лишайник, Cladonia alpestris	Багульник, Ledum decumbens
Ba		26 9-179			22,5	Ba		87 54-152
Mn		74 35-157				Mn		1303 705-2882
Zn		14,2 8,3-20,1	2,9	20,7		Zn		17,7 12,9-22,0	2,2	12,7
Cu		2,1 1,3-4,5	0,7	33,8		Cu		4,0 3,1-5,6	0,6	14,5
Ni		8,4 1,5-43,0	8,6	101,6		Ni		4,3 1,7-8,1	1,8	42,4
Co		0,66 0,12-9,56	1,72	262,43	0,5	Co		0,19 0,09-0,70	0,11	56,4
Pb		2,4 0,4-6,2	1,2	50,1	1,25	Pb		0,5 0,1-2,8	0,5	84,8
Cd		0,086 0,059-0,130	0,019	24,42	0,035	Cd		0,014 0,009-0,031	0,004	30,25
Cr		6,2 1,5-19,0	4,5	72,3	1,8	Cr		3,2 1,3-7,0	1,4	43,2
Hg		0,0004 0,0002-0,0010	0,0003	72,36		Hg		0,0019 0,0003-0,0049	0,0015	79,05
As		<0,1			0,12	As		<0,1
V		1,4 0,3-4,1	0,9	65,7	1,5	V		0,5 0,2-1,1	0,2	41,0
Элемент	n	среднее min-max	δ	К	Кларк	Элемент	n	среднее min-max	δ	К	Кларк
Брусника, Vaccinium vitis-idaea	Брусника, Vaccinium vitis-idaea
Ba		61 41-103			22,5	Pb		0,3 0,1-0,5	0,1	51,9	1,25
Mn		1756 1352-2557				Cd		0,009 0,005-0,015	0,003	38,61	0,035
Zn		16,7 12,2-24,6	3,7	22,0		Cr		1,9 1,3-2,9	0,6	30,8	1,8
Cu		2,9 2,0-4,5	0,7	25,3		Hg		0,0011 0,0005-0,0023	0,0006	56,14
Ni		2,3 1,7-3,5	0,6	26,7		As		<0,1			0,12
Co		0,11 0,08-0,22	0,05	40,5	0,5	V		0,4 0,3-0,5	0,1	22,9	1,5

Дата добавления: 2015-08-18