ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

Калмыкия – самый засушливый регион на юго-востоке европейской части России. Среднегодовая температура – 10 ⁰С, продолжительность безморозного периода 170–180 дней в году, уровень фотосинтетической активности радиации 130 ккал/час на 1 м². тепловые ресурсы для обеспечения роста и развития культурных растений велики, 3200–3600 ⁰. Среднегодовое количество осадков от 180 до 350 мм, относительная влажность воздуха зимой 65–70%, летом – до 40%.
Степные и полупустынные ландшафты Калмыкии занимают три основные морфоструктуры: Прикаспийскую низменность, Ергенинскую возвышенность, Кумо-Манычскую впадину. Каждая структура имеет свои геологическую и тектоническую истории развития, связанные в разной степени с бассейном Каспийского моря. Основные черты зонального почвенно-растительного покрова сформировались в условиях засушливого климата, засоленности почвообразующих пород и высокой минерализации грунтовых вод. Большую часть территории занимают природные кормовые угодья, являющиеся базой для развития животноводства. Основные виды пастбищных ландшафтов: Прикаспийская молодая аллювиально-морская лиманная равнина с чернополынными, белополынными и типчаково-ковыльными полупустынями на солонцах и солончаках; Черноземельская древне-дельтовая песчаная равнина и белополынными, белополынно-эркековыми и прутняковыми пустынями на слаборазвитых бурых песчаных и супесчаных почвах и открытых песках; Ергенинская эрозионно-возвышенная равнина с белополынно-типчаковыми и белополынными степями на комплексах светло-каштановых почв с солонцами; Манычская ложбина с солянковыми и полынными степями и полупустынями на солонцевато-солончаковых почвах; северо-восточная периферия ставропольской возвышенности со злаковыми и полынно-разнотравными степями на черноземах [3].
За последние 40–50 лет из-за нерационального природопользования резко возросла экологическая напряженность, проявляющаяся в деструкции природных экосистем, снижении биоразнообразия, прогрессирующем опустынивании территории. Воздействие антропогенных факторов на фоне жестких природных условий, хрупкости и нестабильности экосистем этого региона привело к сокращению площадей кормовых угодий, деградации растительности, эрозии, засолению почв и другим негативным явлениям. В настоящее время на территории Прикаспия находится единственная в Европе пустыня. Из-за экологических нарушений в Прикаспии возросла дискомфортность жизненного пространства прилегающих к нему территорий, в первую очередь – Ергеней. Для улучшения экологического состояния территории требуется осуществить комплекс программ охраны, защиты и восстановления природных экосистем. Защита и улучшение земель, затронутых частично процессами деградации и опустынивания, являются важной составной частью стратегии рационального природопользования. В этот блок, наряду с мероприятиями по строгому регулированию нагрузки пастбищ, дифференцированного применения почвозащитной технологии, внедрения малых форм орошения, включено защитное лесонасаждение, которое, согласно истории степного лесоразведения в Калмыкии, получило на Ергенях наибольший резонанс [3].
Российский центр Каспийского моря является одним из наиболее перспективных регионов страны для поисков месторождений углеводородного сырья. Республика Калмыкия – один из нефтегазодобывающих регионов России. На территории Республика Калмыкия числится 39 месторождений нефти и газа с начальными балансовыми запасами 69,9 млн. т, в том числе 19 нефтяных, 10 газовых, 5 нефтегазовых  и 5 нефтегазоконденсатных. По различным данным, залежи Калмыцкой нефти на Каспийском шельфе и материке составляют 5–10 млрд. т. Начальные суммарные ресурсы (НСР) углеводородов Калмыкии оцениваются в 7405 млн. т условного топлива (УТ), в том числе жидких (нефть, конденсат) – 3627 млн. т, из которых разведано – 21,3 млрд. м³ (0,5%). В целом степень разведанности НСР составляет 0,1% [4].
Развитие Республики Калмыкия в ближайшее десятилетие будет проходить по пути природно-ресурсной специализации. Экономика республики в значительной мере будет определяться освоением углеводородных ресурсов, которое связано с разведкой, добычей, переработкой и транспортировкой нефти, газоконденсата и газа. В связи с этим весьма существенны разработка и реализация системы экологически безопасного освоения недр, поскольку оно будет неизбежно сопровождаться возрастающим техногенным воздействием на природную среду в целом.
При любых технических решениях, связанных с поиском и освоением месторождений, их реализация вызовет изменения в окружающей среде. Основная проблема заключается в том, чтобы оценить, в каких масштабах возможно вторжение в естественные процессы, с минимизацией ущерба окружающей среде и здоровью населения. Поэтому рациональное природопользование должно учитывать природные и хозяйственные особенности региона, отличительные признаки которых: очаговый характер освоения, слаборазвитая инфраструктура, ограниченная транспортная система, сложные климатические условия на фоне многообразия растительности и животного мира.
Разливы нефти и нефтепродуктов на почве приводят к существенным изменениям почвенного покрова, а его состояние является определяющим для сохранения биоразнообразия. Изучение влияния нефтяных загрязнений показало, что степень деградации почв колеблется от ухудшения в той или иной степени ее свойств и утраты ею функций как элемента экосистемы до полного уничтожения почвы [4].
При попадании нефти на почву происходит ее просачивание в глубокие слои, вплоть до грунтовых вод. В органогенных горизонтах происходит аккумуляция высокомолекулярных компонентов нефти, содержащих смолисто-асфальтеновые вещества и циклические соединения. Они плохо разлагаются, ухудшают водно-физические свойства почв. Наиболее подвижные лёгкие фракции могут проникать до грунтовых вод. Значительная их часть разлагается и испаряется в течение года. Исследованиями в природных условиях и модельных опытах установлено, что легкие фракции нефти включаются в состав молекул гумусовых кислот, увеличивая абсолютное содержание всех групп гумусовых веществ [2].
Поступление в почву компонентов нефти, в первую очередь, вызывает изменение физических, химических и биологических свойств и характеристик почвы, также изменяются ее морфологические свойства, такие как окраска, сложение и агрегация. Стирание черт естественного профиля сопровождается появлением интенсивного тёмного (черного цвета), образованием битуминозной корки на поверхности и уплотнением сложения. Химические анализы показали, что в нефтезагрязненных почвах происходит нейтрализация кислотности, повышение содержания гумуса и резкое увеличение содержания обменных оснований. Кроме того, поступление в почву нефтепромысловых минерализованных вод, содержащих большие количества хлоридов кальция, натрия и других элементов, приводит к посттехногенному засолению почв. Все это неизбежно вызывает снижение и даже полную утрату почвенного плодородия, приводит к изменению экологических функций почв, к исчезновению исходных растительных и животных сообществ и появлению других, адекватных изменившимся условиям [2].
Нефтяное загрязнение воздействует на плодородие почв. Одними из основных индикаторов плодородия почв являются целлюлозоразрушающие микроорганизмы (МО), которые отвечают за трансформацию клетчатки в почве. Они относятся к числу наиболее чувствительных к нефтяному загрязнению групп МО. Для них токсична как сама нефть, так и продукты её распада.
На развитие целлюлозоразрушающих МО большое влияние оказывают условия аэрации и азотного питания. Лимитирующим фактором для их развития в почве является дефицит азота. Идентификация обнаруженных МО показала, что в нефтезагрязнённой почве аэробные целлюлозоразрушающие микроорганизмы представлены в основном грибами микромицетами, в то же время в контрольных почвах целлюлозоразрушающая микрофлора представлена в основном бактериями и грибами актиномицетами. Это связано, в первую очередь, с незначительным сдвигом рН почвы в кислую сторону и с обеднением нефтезагрязнённой почвы подвижными соединениями азота, необходимыми для развития целлюлозоразрушающих грибов актиномицетов и бактерий. Известно, что в почвах низкого плодородия в комплексе целлюлозоразрушающих микроорганизмов преобладают грибы, и они могут служить индикаторами загрязнения почвы [1].
После загрязнения почвы нефтью, численность целлюлозоразрушающих МО уменьшается и не восстанавливается до исходного уровня в течение многих лет, кроме того, нарушается равновесие между отдельными таксономическими группами этих МО. Ингибирующий эффект отдельных углеводородов для целлюлозоразрушающих МО увеличивается пропорционально увеличению концентрации.
Таким образом, наблюдаемая на загрязненных нефтью и нефтепродуктами территориях деградация почв позволяет ученым отнести их к районам экологического бедствия, а поскольку почвенные ресурсы земного шара ограничены, проблема охраны почв от нефтяных загрязнений приобретает особую актуальность.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Грецкова И. В. Очистка и восстановление почв после загрязнения их нефтью и нефтепродуктами: Автореф. дис. … канд. хим. наук. – Самара, 2004. – 25 с.
2. Козловцева Л.Н., Михайлов Б.Ч., Козловцев А.А. Об особенностях защиты подземных вод от загрязнения при освоении нефтегазовых месторождений // Вестник КИСЭПИ. – 2005. – № 2. – С. 96–98.
3. Ташнинова Л.Н. Красная книга почв и экосистем Калмыкии. – Элиста: АПП «Джангар», 2000. – 216 с.
4. Эрдниева О.Г., Очкасов Е.М., Серова О.В. Физико-химические характеристики нефтей Калмыкии // Научная мысль Кавказа. – 2005. – Спецвыпуск. – С. 96.

М.И. Ильджинова