ИССЛЕДОВАНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КАЧЕСТВО ПОЧВ САЛМЫШ-ЮШАТЫРСКОГО РАЙОНА ЮЖНО-ПРИУРАЛЬСКОГО ОКРУГА

INVESTIGATION OF ANTHROPOGENIC IMPACT ON SOIL QUALITY SALMYSH - YUSHATYRSKOGO DISTRICT SOUTH - PRIURALSKY COUNTY

Т.Ф. Тарасова, А.И. Байтелова, О.В. Чекмарева, М.Ю. Гарицкая

T.F. Tarasova, A.I. Baytelova, O.V. Chekmareva, M.Yu. Garitskaya 

Оренбургский государственный университет

(Россия, 460018, г. Оренбург, проспект Победы, 13) 

Orenburg State University

(Russia, 460018, Orenburg, Pobedi avenue, 13)

e-mail: ecolog@mail.osu.ru

В статье рассмотрено влияние ОАО «Газпром Нефтехим Салават» на качество почвенного покрова. Рассчитаны категория опасности предприятия ОАО «Газпром Нефтехим Салават» и размер санитарно-защитной зоны. Определены кислотность и показатель химического загрязнения почвенного покрова территории, прилегающей к ОАО «Газпром Нефтехим Салават», проведено ранжирование исследуемой территории по экологическому неблагополучию.

In this article we examine the effect of public corporation «Salavatnefteorgsintez» the quality of the soil cover. Calculated risk category of the public corporation «Salavatnefteorgsintez» and the size of the sanitary protection zone. Defined acidity and rate of chemical contamination of soil area adjacent to the public corporation «Salavatnefteorgsintez» ranking conducted the study area by ecological trouble. 

В настоящее время основным звеном в загрязнении природной среды является тепло-энергетический комплекс, в том числе и предприятия нефтеперерабатывающей промышленности. Существующие нефтеперерабатывающие заводы рассчитаны на переработку миллионов тонн нефти и поэтому являются интенсивными источниками загрязнения окружающей среды [3].

Нами в качестве источника загрязнения было рассмотрено ОАО «Газпром Нефтехим Салават», которое находится в городе Салавате республики Башкортостан, в Салмыш-Юшатырском районе Южно-Приуральского округа [7]. Основными направлениями деятельности предприятия являются производство и реализация продукции нефтепереработки, нефтехимии и минеральных удобрений. Перечень производимой обществом крупнотоннажной товарной продукции насчитывает более 70 наименований: автомобильные бензины, дизельные топлива, керосины, топочные мазуты, толуол, сжиженные газы, бутиловые спирты, аммиак, карбамид, полиэтилен, полистиролы, сера, широкий ассортимент бытовых товаров из пластмасс и многое другое.

В результате деятельности предприятия ОАО «Газпром Нефтехим Салават» в атмосферный воздух выбрасываются вредные примеси, представленные в таблице 1, согласно которой приоритетным загрязняющим веществом по массе выбросов от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» являются углеводороды (60,02%), на втором месте находятся взвешенные вещества (25,22%) и на третьем месте оксид азота – (4,76%).

Таблица 1

Расчёт категории опасности предприятия ОАО «Газпром Нефтехим Салават»

Приоритетной примесью по категории опасности вещества является сероводород (98,14%), на втором месте находятся взвешенные вещества (1,017%) и на третьем – оксид азота (0,48%) [2]. Таким образом, ОАО «Газпром Нефтехим Салават» является предприятием II категории опасности с санитарно-защитной зоной (СЗЗ) размером 500 метров, что соответствует санитарной классификации предприятия.

Примеси в атмосфере промышленного города могут подвергаться химическим превращениям с дальнейшим рассеиванием в атмосфере и «сухим» выпадением или вымыванием осадками. При этом выбросы вредных веществ в атмосферу от передвижных и стационарных источников, в том числе и высоко токсичных, локализуются в приземном слое атмосферы и оказывают непосредственное воздействие на почву [6]. В первую очередь, изменения затрагивают ее биологические свойства: снижается общая численность почвенных микроорганизмов, видовое разнообразие, активность почвенных ферментов, интенсивность микробиологических процессов. Также, токсичные выбросы способны изменять и более консервативные признаки почв: pH среды. Все это ведется к частичной, а в некоторых случаях, и к полной утрате плодородия почв. Таким образом, все загрязняющие вещества от выбросов предприятия в результате вымывания из атмосферы осадками (снегом и дождем) попадают в почву этой территории, вызывая, тем самым, ее загрязнение и изменение структуры. Для оценки качества почв вокруг рассматриваемого предприятия, отбор проб почвенного покрова проводился в каждом из пунктов наблюдения согласно приоритетным направлениям ветра по следующей схеме:

- пункт отбора проб № 1 располагается к юго-западу на границе санитарно-защитной зоны;

- пункт № 2 – к юго-западу на расстоянии 100 метров от санитарно-защитной зоны;

- пункт № 3 располагается к юго-западу на расстоянии 200 метров от санитарно-защитной зоны;

- пункт № 4 располагается к западу на границе санитарно-защитной зоны;

- пункт № 5 – к западу на расстоянии 100 метров от санитарно-защитной зоны;

- пункт № 6 находится к западу на расстоянии 200 метров от санитарно-защитной зоны.

Так как приоритетными загрязняющими веществами, выбрасываемыми в атмосферу ОАО «Газпром Нефтехим Салават», являются сероводород, оксид азота и взвешенные частицы, то с учётом их возможных химических превращений предполагалось образование кислотообразующих ионов и, как следствие, закисление почв. Поэтому в почвенном покрове нами было определено содержание сульфат-, сульфид-, гидрокарбонат- ионов, взвешенных частиц и рН среды, а также концентрации хлорид – ионов, ионов цинка, кальция, магния и аммония [5].

Полученные значения рН почвенного покрова представлены в таблице 2. По результатам анализа значений pH почвенных вытяжек согласно таблице 2, можно исследовать изучаемую территорию по экологическому неблагополучию [4].

Анализ полученных значений кислотности почвенных вытяжек показал, что исследуемая территория относится к относительно удовлетворительной ситуации. Минимальное значение рН наблюдается на расстоянии 200 м от границы СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» и составляет 8,3, максимальное (8,97) – на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) в юго-западном направлении от ОАО «Газпром Нефтехим Салават». 

Таблица 2

Значения pH почвенного покрова на различном расстоянии от источника загрязнения

Оценку качества почвы территории, прилегающей к ОАО «Газпром Нефтехим Салават», проводили с помощью интегральных показателей, так как изменение качественных и количественных характеристик почвы может быть объективно интерпретировано только в сравнении с естественным состоянием почвы, с ее фоновыми показателями качества. Поэтому одним из критериев экологического состояния почв является коэффициент концентрации по примеси, представляющий собой отношение концентрации загрязняющего компонента в почве по сравнению с фоном [4].

Анализ полученных значений коэффициентов концентрации анионов и катионов на территории, прилегающей к ОАО «Газпром Нефтехим Салават», представленных в таблице 3, показал:

- наибольшее значение коэффициентов концентрации среди ионов наблюдается у сульфат-ионов. Максимальное значение коэффициентов концентрации сульфат-ионов прослеживается на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» (39,342), минимальное значение (8,377) – на расстоянии 200 м от границы СЗЗ к юго-западу от предприятия;

- максимальное значение коэффициентов концентрации ионов цинка составляет 14,132 на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават», минимальное значение (5,208) наблюдается на расстояние 200 м к западу от границы СЗЗ;

- наибольшее значение коэффициентов концентрации ионов магния прослеживается на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» (7,167), наименьшее значение (4,667) – на расстоянии 200 м от границы СЗЗ к юго-западу от рассматриваемого источника;

- максимальное значение коэффициентов концентрации гидрокарбонат-ионов наблюдается на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» и составляет 1,742, минимальное значение (0,947) прослеживается на расстоянии 200 м от границы СЗЗ в западном направлении от исследуемого источника;

- наибольшее значение коэффициентов концентрации ионов аммония выявлено на границе СЗЗ к юго-западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» (1,231), наименьшее значение составляет 0,304 на расстоянии 200 м в юго-западном направлении от границы СЗЗ;

- максимальное значение коэффициентов концентрации ионов кальция обнаружено (1,091) на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават», минимальное значение (0,838) прослеживается на расстояние 200 м от границы СЗЗ к юго-западу от предприятия;

- максимальное значение коэффициентов концентрации хлорид – ионов (0,817) выявлено на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават», минимальное значение (0,365) – на расстоянии 200 м к юго-западу от границы СЗЗ;

- наименьшим коэффициентом концентрации обладают гидросульфид-ионы. Максимальное значение коэффициентов концентрации гидросульфид – ионов прослеживается на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» (0,279), минимальное значение составляет 0,075 и наблюдается на расстояние 200 м от границы СЗЗ юго-западном и западном направлениях.

Таким образом, анализ значений коэффициентов концентраций загрязняющих веществ в почве исследуемой территории показал, что приоритетной примесью являются сульфат-ионы (39,342), на втором месте находятся ионы цинка (14,132) и на третьем ионы магния – (7,167).

Таблица 3

Влияние ОАО «Газпром Нефтехим Салават» на показатель химического загрязнения почвенного покрова

Известно, что выбросы вредных веществ в атмосферу локализуются в приземном слое атмосферы и оказывают непосредственное воздействие на почву, поэтому для оценки степени загрязнения почв используют суммарный показатель химического загрязнения почв (Zc), который рассчитывается по формуле: где n – число определяемых элементов [5].

Значения показателя химического загрязнения (ПХЗ) почвенного покрова территории, прилегающей к ОАО «Газпром Нефтехим Салават», представлены в таблице 4.

По полученным значениям согласно существующей градации было выявлено, что вся территория, прилегающая к ОАО «Газпром Нефтехим Салават», относится к зоне чрезвычайных экологических ситуаций, так как значения находятся в пределах 32-128, и только на расстоянии 200 метров в юго-западном направлении от СЗЗ наблюдается зона критических нагрузок (16?23,269?32) [1]. Причем максимальное значение наблюдается на границе СЗЗ к западу от ОАО «Газпром Нефтехим Салават» и составляет 65,801, а минимальное значение (23,269) – на расстоянии 200 м к юго-западу от границы СЗЗ (таблица 4).

Таблица 4

Значения суммарного показателя химического загрязнения почв (Z_C) территории, прилегающей к ОАО «Газпром Нефтехим Салават»

Таким образом, газообразные загрязняющие вещества, выбрасываемые предприятием, трансформируются в атмосфере в кислотообразующие ионы, затем вымываются из нее осадками и попадают в почву территории, где накапливаются и вызывают значительное закисление почвенного покрова. Это делает урбанизированную территорию, прилегающую к исследуемому источнику, экологически неблагополучной. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Байтелова А.И. Оценка изменения качества атмосферы урбанизированной территории (на примере Промышленного района города Оренбурга) // Вестн. ОГУ. № 9. С. 90-97.
2. Байтелова А.И. Источники загрязнения среды обитания: учебное пособие / А.И. Байтелова, М.Ю. Гарицкая, В.Ф. Куксанов. Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. 189 с.
3. Гриценко Л.И., Луконова, Г.С., Максимов, В.М. Экология. Нефть и газ. М.: Наука, 1997. 598 с.
4. Тарасова Т.Ф. Мониторинг атмосферного воздуха и почвенного покрова: методические указания к лабораторному практикуму / Т.Ф. Тарасова, Л.Г. Гончар, Л.Б. Зинюхин. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. 59 с.
5. Гривко Е.В., Чекмарева О.В., Ишанова О.С. Оценка влияния выбросов подразделений Капитоновского месторождения на качество почвенного покрова // Вестн. Оренб. гос. ун-та. 2011. № 12. С. 54-55.
6. Гривко Е.В., Чекмарева О.В., Ишанова О.С. Сравнительная характеристика выбросов подразделений капитоновского месторождения нефтегазодобывающего управления ОАО «Южуралнефтегаз» на качество атмосферного воздуха // Диалог этнокультурных миров в евразийском историческом процессе: материалы междунар. науч.-практ. интернет-конф. [Электронный ресурс]. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2011. С. 282-287.
7. Чибилев А.А., Дебело П.В. Ландшафты Урало-Каспийского региона. Оренбург: Ин-т степи УрО РАН, Печатный Дом «Димур», 2006. 264 с.