WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

«РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОРЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ КОЛЬСКОГО СЕВЕРА ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ (В УСЛОВИЯХ МОДЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА) ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ СЕВЕРА

КОЛЬСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

на правах рукописи

Мязин Владимир Александрович

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОРЕМЕДИАЦИИ

ПОЧВ КОЛЬСКОГО СЕВЕРА ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ (В

УСЛОВИЯХ МОДЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА)

03.02.08 Экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор, Евдокимова Галина Андреевна Апатиты -

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………………….................. 1. Обзор литературы…………………………………………………………………………........... 1.1. Источники и причины поступления НП в почву………………………………………….. 1.2. Распределение НП по почвенному профилю……………………………………………… 1.3. Изменение физических и химических свойств почв после загрязнения НП……………. 1.4. Влияние нефти и НП на биологическую активность почвы……………………………… 1.4.1. Изменение состояния почвенного микробоценоза………………………………… 1.4.2. Изменение состояния альгоценоза почв……………………………………………. 1.4.3. Изменение состояния педобионтов – почвенных беспозвоночных………………. 1.4.4. Изменение ферментативной активности загрязненной почвы……………………. 1.5. Реакция растений на загрязнение почвы НП………………………………………………. 1.6. Трансформация НП в почве………………………………………………………………… 1.6.1. Механизмы трансформации углеводородов………………………………………... 1.6.2. Основные этапы трансформации УВ……………………………………………….. 1.6.3. Скорость очищения почвы от НП…………………………………………………… 1.7. Диагностика нефтезагрязненных почв……………………………………………………... 1.8. Нормирование загрязнения почвы НП……………………………………………………... 1.9. Методы рекультивации нефтезагрязненных почв………………………………………… 1.9.1. Механическая очистка……………………………………………………………….. 1.9.1.1. Сорбенты…………………………………………………………………………. 1.9.1.2. Структураторы…………………………………………………………………… 1.9.2. Биоаугментация………………………………………………………………………. 1.9.2.1.Микроорганизмы-нефтедеструкторы…………………………………………… 1.9.2.2. Биопрепараты нефтеокисляющего действия…………………………………... 1.9.3. Биостимуляция……………………………………………………………………….. 1.9.3.1. Минеральные удобрения………………………………………………………... 1.9.3.2. Органические удобрения………………………………………………………... 1.9.4. Фиторемедиация……………………………………………………………………… 2. Объекты и методы исследования………………………………………………………………... 2.1. Характеристика района проведения исследования………………………………………... 2.1.1. Местоположение……………………………………………………………………... 2.1.2. Климатические условия……………………………………………………………… 2.1.3. Почва………………………………………………………………………………….. 2.2. Описание полевых модельных опытов…………………………………………………….. 2.2.1. Полевой модельный опыт 2010 года………………………………………………... 2.2.2. Полевой модельный опыт 2011 года………………………………………………... 2.2.3. Полевой модельный опыт 2012 года………………………………………………... 2.3. Методы химического анализа почвы………………………………………………………. 2.3.1. Определение массовой доли НП…………………………………………………….. 2.3.2. Определение влажности почвы……………………………………………………... 2.3.3. Определение актуальной кислотности почвы……………………………………… 2.4. Методы биологического анализа почв……………………………………………………... 2.4.1. Определение численности микроорганизмов……………………………………… 2.4.2. Определение ферментативной активности почвы…………………………………. 2.4.2.1. Определение активности инвертазы…………………………………………… 2.4.2.2. Определение активности дегидрогеназы………………………………………. 2.4.2.3. Определение активности каталазы……………………………………………... 2.4.3. Определение эмиссии СО2 почвой полевым камеро-статическим методом……... 3. Динамика содержания нефтепродуктов в почве и изменение некоторых физико-химических свойств почв………………………………………………………………………………………. 3.1. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении светлыми НП………… 3.2. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении темными НП…………. 3.3. Изменение актуальной кислотности при загрязнении почвы НП………………………... 3.4. Изменение влажности почвы при загрязнении НП……………………………………….. 4. Биологическая активность загрязненных почв………………………………………………… 4.1. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты при загрязнении почвы НП………………………………………………………………………. 4.1.1. Сапротрофные бактерии……………………………………………………………... 4.1.2. Углеводородокисляющие бактерии………………………………………………… 4.2. Изменение численности и видового состава почвенных микромицетов при загрязнении почвы НП…………………………………………………………………………………….. 4.3. Ферментативная активность загрязненных почв………………………………………….. 4.3.1. Активность инвертазы……………………………………………………………….. 4.3.2. Активность каталазы………………………………………………………………… 4.3.3. Активность дегидрогеназы………………………………………………………….. 4.4. Интенсивность эмиссии CO2 загрязненной почвой……………………………………….. 4.5. Фитотоксичность загрязненной почвы…………………………………………………….. 5. Практические аспекты биоремедиации почв при загрязнении нефтепродуктами…………... 5.1. Использование минеральных и органических удобрений для стимуляции углеводородокисляющих микроорганизмов при загрязнении почвы НП……………….. 5.1.1. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении ДТ после внесения удобрений……………………………………………………………………………... 5.1.2. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении темными НП после внесения удобрений…………………………………………………………... 5.1.3. Изменение актуальной кислотности загрязненной почвы после внесения удобрений……………………………………………………………………………... 5.1.4. Изменение влажности загрязненной почвы после использования удобрений…... 5.1.5. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты после внесения удобрений в загрязненную ДТ почву……………… 5.1.6. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты после внесения удобрений в загрязненную темными НП почву…... 5.1.7. Изменение численности почвенных микромицетов после внесения удобрений в загрязненную ДТ почву……………………………………………………………… 5.1.8. Изменение численности почвенных микромицетов после внесении удобрений в загрязненную темными НП почву…………………………………………………... 5.1.9. Ферментативная активность загрязненной почвы после использования удобрений……………………………………………………………………………... 5.1.10. Интенсивность эмиссии загрязненной почвой после использования удобрений……………………………………………………………………………... 5.1.11. Фитотоксичность загрязненной почвы после внесения удобрений………………. 5.2. Использование биопрепаратов для восстановления загрязненных почв………………... 5.2.1. Разработка бактериального препарата……………………………………………… 5.2.2. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении ДТ после внесения бактериальных препаратов…………………………………………………………... 5.2.3. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении темными НП после внесения бактериальных препаратов………………………………………… 5.2.4. Изменение актуальной кислотности загрязненной почвы после использования бактериальных препаратов…………………………………………………………... 5.2.5. Изменение влажности загрязненной почвы после использования бактериальных препаратов…………………………………………………………………………… 5.2.6. Изменение численности основных трофических групп бактериальной микробиоты при загрязнении ДТ после внесения бактериальных препаратов… микробиоты при загрязнении темными НП после использования бактериальных препаратов…………………………………………………………………………… 5.2.8. Изменение численности почвенных микромицетов в загрязненной ДТ почве после применения бактериальных препаратов…………………………………………... 5.2.9. Изменение численности почвенных микромицетов в загрязненной темными НП почве после применения бактериальных препаратов…………………………….. бактериального препарата………………………………………………………….. бактериальных препаратов…………………………………………………………. 5.2.12. Фитотоксичность загрязненной почвы……………………………………………. 5.3. Использование сорбента при рекультивации загрязненных почв………………………. 5.3.1. Динамика содержания углеводородов в почве при загрязнении НП и применении сорбента……………………………………………………………………………… 5.3.2. Изменение актуальной кислотности загрязненной почвы при использовании сорбента……………………………………………………………………………… 5.3.3. Изменение влажности загрязненной почвы при использовании сорбента……... микробиоты при загрязнении ДТ и использовании сорбента…………………… микробиоты при загрязнении темными НП и использовании сорбента………... 5.3.6. Изменение численности почвенных микромицетов в загрязненной почве при использовании сорбента……………………………………………………………. сорбента……………………………………………………………………………… 5.3.8. Фитотоксичность загрязненной почвы……………………………………………. 5.4. Фиторемедиация загрязненных почв……………………………………………………... ДТ



различных концентрациях………………………………………………………….. Заключение………………………………………………………………………………………….. Выводы………………………………………………………………………………………………. Список литературы…………………………………………………………………………………. Приложение 1……………………………………………………………………………………….. Приложение 2……………………………………………………………………………………….. Приложение 3……………………………………………………………………………………….. Приложение 4……………………………………………………………………………………….. Приложение 5………………………………………………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Нефть и нефтепродукты (НП) на сегодняшний день являются одним из приоритетных загрязнителей окружающей среды в России. Мурманская область не относится к регионам, осуществляющим добычу и переработку нефти, однако загрязнение окружающей среды данным типом поллютанта является актуальным и для нашего региона. В число потенциально опасных источников загрязнения почвы относятся нефтебазы, объекты топливно-энергетического комплекса, крупные промышленные предприятия, имеющие в своей структуре автотранспортные подразделения, автозаправочные станции др. Определенную роль в общий объем загрязнения вносят объекты Министерства обороны РФ. При этом нельзя исключать достаточно высокий износ оборудования, на котором осуществляются операции с НП (хранение, транспортировка, отгрузка, бункеровка) на данных объектах. Наблюдается загрязнение почвы на территории, где располагались расформированные в настоящее время воинские подразделения. При этом рекультивация загрязненных участков не проводилась, вывоз оборудования и горюче-смазочных материалов проходил с нарушениями, что также приводило к загрязнению почвы.

За последнее время увеличились объемы морской транспортировки нефти по Баренцеву и Белому морям. В 2002 году из России в Европу по Баренцеву морю было доставлено 4 млн.

тонн нефти и нефтепродуктов, в 2003 году было перевезено уже 8 млн. тонн, в 2004 году – млн. тонн. С 2005 по 2008 годы годовые объемы транспортировки НП были на уровне 9,5-11, млн. тонн (Бамбуляк, Францен, 2009). За 2010 год береговыми и рейдовыми терминалами порта Мурманск было перевалено 17,6 млн. тонн нефтеналивных грузов. За тот же период из морского порта Витино (Белое море) было отправлено на экспорт 4,4 млн. тонн различных НП (Прогноз развития…, 2011). Увеличение объемов транспортировки влечет за собой рост возможности возникновения аварийных ситуаций, в том числе связанных с загрязнением почвы.

Почвы Кольского полуострова обладают низкой биогенностью, а, следовательно, и низким потенциалом самоочищения, что делает их довольно уязвимыми в случае возможного загрязнения (Евдокимова, 1995; Евдокимова, Мозгова, 2001). На сегодняшний день существует большое количество способов очистки почвы, но нас в первую очередь интересовали те, которые позволяют свести к минимуму технологические операции при очистке и последующем восстановлении почв. С нашей точки зрения, наиболее перспективными в условиях Мурманской области могут стать методы биоремедиации. Основными этапами очистки и восстановления загрязненной почвы при таком подходе являются механическая уборка нефти или НП с поверхности почвы, биостимуляция, т.е. стимулирование деятельности углеводородокисляющей почвенной микробиоты (создание благоприятных водно-воздушных и питательных условия) и фиторемедиация, т.е. очистка почв с использованием зеленых растений и ризосферных микроорганизмов на заключительном этапе восстановления.

Ранее на территории Мурманской области уже проводили исследования процессов биодеградации нефтепродуктов в загрязненных почвах (Зосин и др., 2001; Разработка технологии…, 2009; Месяц, Шемякина, 2009; Месяц, Аверина, 2010). Однако предложенные методы рекультивации в одном случае требовали извлечения почвы с последующей ее обработкой на специальном полигоне, что привело бы в целом к необратимому изменению почвенного профиля и нарушению гидрологических условий. В другом случае необходимо внесение в почву биопрепаратов или сорбентов, что серьезно увеличило бы затраты на проведение восстановительных мероприятий.

Цель работы – разработка способов повышения эффективности биоремедиации почв Кольского Севера при загрязнении продуктами переработки нефти.

Основные задачи работы 1. Оценка возможности применения различных методов ремедиации загрязненных почв в природно-климатических условиях Кольского полуострова.

2. Изучение динамики содержания углеводородов в почве и изменения биологической активности почвы при загрязнении НП в условиях полевого модельного эксперимента.

3. Оценка влияния различных технологий биоремедиации на биологическую активность загрязненной почвы и остаточное содержание НП в почве в условиях полевого модельного эксперимента.

4. Разработка эффективной технологии биоремедиации, позволяющей с наименьшими затратами проводить очистку и восстановление почв, загрязненных НП, в условиях Кольской Субарктики.

Методы исследований. Для решения поставленных задач в 2010-2013 гг. на территории Мурманской области был проведен ряд полевых модельных экспериментов по исследованию восстановления почв, загрязненных светлыми и темными НП. В качестве приемов биоремедиации вносили минеральные и органические удобрения, использовали коммерческий бактериальный препарат и собственный, последний изготовленный на основе штаммов углеводородокисляющих бактерий (УОБ), выделенных из загрязненных почв Кольского полуострова, а также вермикулитовый сорбент с иммобилизованными клетками микроорганизмов-деструкторов нефти. Остаточное содержание НП в почве определяли методом ИК-спектрометрии на анализаторе АН-2. Для оценки биологической активности почвы исследовали численность основных трофических групп почвенных микроорганизмов, ферментативную активность почвы (инвертаза, каталаза, дегидрогеназа) и интенсивность эмиссии почвой CO2. Также в исследуемых образцах определяли влажность и актуальную кислотность водной вытяжки почвы. На загрязненных участках на этапе фиторемедиации изучали состояние многолетних злаков (фитомасса, высота растений, количество и масса колосьев). Обработка полученных данных осуществлялась с применением методов математической статистики пакета программ Microsoft Office Excel 2003. Достоверность различий между варрантами опыта оценивали по величине t-критерия Стьюдента. Разница считалась достоверной, если фактическая величина t превышала его табличное значение при уровне значимости р = 0,05.

Научная новизна В результате проведенной работы впервые определены периоды самоочищения Al-Feгумусового агрозема от НП и разработана технология очищения и восстановления этих почв.

Исследовано влияние дизельного топлива (ДТ) и мазута в различных концентрациях на биологическую активность окультуренного подзола в природно-климатических условиях Кольского полуострова. Определен уровень содержания НП в почве, при котором возможно ее самоочищение, и уровни загрязнения, требующие применения методов биоремедиации для восстановления почвы. Впервые в условиях Кольского полуострова для фиторемедиации почв, загрязненных НП, использовали многолетние злаки: двукисточник тростниковидный (Phalaroides arundinacea (L.) Rausch.), овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.) и рожь многолетняя (Secale cereale L.).

Основные положения, выносимые на защиту 1. Период, за который происходит самоочищение почв Кольского Севера от нефтяных углеводородов до значений ниже ОДК длится от 3-х месяцев до 3-х и более лет в зависимости от исходного количества и индивидуальных свойств НП, при этом светлые НП разлагаются значительно быстрее темных НП, оказывая более острое токсичное воздействие на растения.

2. Внесение минеральных и органических удобрений, использование микробных препаратов-нефтедеструкторов ускоряют процесс ремедиации загрязненных почв в условиях Кольского Севера. Из них наиболее эффективен метод биостимуляции, основанный на использовании минеральных и органических удобрений для усиления активности аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов, позволяющий сократить срок очищения почв в 1,5-2 раза.

3. Загрязнение почв НП в концентрациях до 5% стимулирует размножение УОБ и их активность, а также вызывает изменение видового состава сообществ почвенных 4. Почвы Кольского полуострова при загрязнении НП становятся источником дополнительной эмиссии в атмосферу диоксида углерода, образующегося в результате деструкции нефтяных углеводородов.

Практическая ценность результатов работы. Разработанный способ позволит повысить эффективность очистки и восстановления почв, загрязненных НП в условиях ЕвроАрктического региона. Предлагаемый подход к восстановлению загрязненных почв может быть использован в качестве базовой технологии при внедрении на предприятиях, осуществляющих операции с нефтепродуктами.

Апробация работы Результаты исследований были представлены на трех Международных конференциях: III и IV Международная научная конференция «Современные проблемы загрязнения почв»

(Москва, 2010 г., 2013 г.); XII Международная научная конференция студентов и аспирантов «Проблемы арктического региона» (Мурманск, 2012 г.); шести Всероссийских конференциях:

III и IV Всероссийская научная конференция с международным участием «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (Апатиты, 2010 г., 2012 г.); IV Всероссийская научная конференция с международным участием «Экологические функции лесных почв в естественных и нарушенных ландшафтах» (Апатиты, 2011 г.); Юбилейная научно-практическая конференция «Генетические ресурсы, селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур в условиях европейского Севера» (Апатиты, 2013 г.); ХI Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные проблемы региональной экологии и биодиагностика живых систем» (Киров, 2013 г.); XXI Всероссийская молодежная научная конференция «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2014 г.); одном форуме: (Межрегиональный форум «Международное сотрудничество молодых ученых:

северное измерение» (Архангельск, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 2 – в изданиях, рекомендованных ВАК, 2 – в зарубежных рецензируемых журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, приложений и списка литературы.

Работа изложена на 167 страницах машинописного текста, содержит 7 таблиц, 93 рисунка. Список литературы включает в себя 241 наименование.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность профессору Г.А. Евдокимовой, под чьим руководством выполнялась данная работа, сотрудникам лаборатории экологии микроорганизмов за всестороннюю поддержку и проведение микробиологических исследований, а также директору Полярной опытной станции ГНУ ВНИИР им. Н.И. Вавилова РАСХН Е.М. Ахтуловой и ее заместителю И.В. Михайловой за предоставление участка и помощь в проведении полевых исследований.

Исследование выполнено при финансовой поддержке международного гранта Kolarctic № KO 187.

Источники и причины поступления НП в почву Основными источниками загрязнения почвы НП являются нефтеперерабатывающие предприятия, элементы системы трубопроводного транспорта, терминалы перегрузки и нефтебазы, железнодорожный и автомобильный транспорт, автозаправочные комплексы и станции компаний и промышленных предприятий.

Перекачка НП по трубопроводу считается наиболее выгодным способом транспортировки, однако в настоящее время на долю этого вида транспорта приходится лишь 25% перевозок светлых НП (дизельного топлива (ДТ), бензина, керосина) в России. Протяженность нефтепродуктопроводов по территории России составляет 16,4 тыс. км (Транснефтепродукт…, 2014).

Помимо трубопроводов доставка НП осуществляется железнодорожным транспортом, который обеспечивает перевозку до 70% всех светлых НП. Также железнодорожным транспортом осуществляется перевозка сырой нефти и мазута. При этом перевозка НП сопряжена с опасностью возникновения аварийных ситуаций, в результате которых происходит нарушение целостности транспортировочных емкостей с последующим разливом НП.

Оставшаяся доля в общей перевозке НП приходится на автомобильный транспорт, и осуществляется преимущественно на короткие расстояния в пределах одного региона. Как и в случае с другими видами транспортировки НП возникновение аварийной ситуации ведет к возможному разливу НП с той лишь разницей, что в данном случае масштаб загрязнения намного меньше.

Загрязнение НП происходит и в результате деятельности предприятий, осуществляющих хранение, переработку и реализацию нефтепродуктов (нефтебазы, АЗС, склады ГСМ и др.).

Считается, что практически под любым подобным объектом, рано или поздно, образуется зона загрязнения грунтов и подземных вод различными нефтепродуктами (Воробьев и др., 2005).

Законом установлены нормы потерь НП в результате естественной убыли при различных технологических операциях (перекачке по трубопроводам, закачке и откачке из резервуаров, хранении и отпуске в транспортные средства) (РД 153-39.4-033-98). Согласно данным нормам потери ДТ при проведении различных операций составляют до 0,06 кг/т. Однако к естественной убыли не относятся потери, связанные с ремонтом и зачисткой резервуаров и трубопроводов, аварийные потери и потери от хищений, потери, вызванные последствиями стихийных бедствий, а также потери вызванные нарушениями требований стандартов, технических условий, правил технической эксплуатации и хранения.

В связи с отсутствием на территории Мурманской области сети нефтепродуктопроводов, основными потенциальными источниками загрязнения почвы НП становятся объекты, на которых осуществляется хранения и реализация НП, а также автомобильный и железнодорожный транспорт, осуществляющий транспортировку этих НП. Так, по данным (Доклад о состоянии…, 2013) в Мурманской области на территории 25 муниципальных образований числится 150 организаций, которые осуществляют операции с нефтью и НП. При этом право на проведение аварийно-спасательных работ при ликвидации разливов нефти и НП на суше имеют 5 профессиональных и 3 нештатных аварийно-спасательных формирований.

К сожалению, фиксируются далеко не все инциденты, приводящие к попаданию НП в окружающую среду. Можно упомянуть несколько таких случаев, произошедших в течение последних лет. Так, в апреле 2005 года на трубопроводе, принадлежащем в/ч 10711 (м. Шавор) произошла утечка нефтепродуктов в акваторию Кольского залива. В декабре 2006 года в п.

Видяево произошла утечка флотского мазута (Ф-5) из резервуара. Всего разлив мазута составил по одним данным 30 м3, по другим данным до 400 тонн, около 3 м3 мазута по дренажному стоку попало в Ара-губу. В декабре 2007 года утечка нефтепродуктов произошла с судна «Виктор Корякин», выброшенного на прибрежные камни у полуострова Рыбачий. В 2008 и 2009 году в районе пос. Мохнаткина Пахта на комплексе по перевалке нефтепродуктов произошли утечки мазута в количестве 120 и 100 т. В мае 2009 года траулер «Петрозаводск» сел на мель на южной оконечности острова Медвежий в Баренцевом море, в результате чего образовалась утечка нефтепродуктов. В декабре 2010 года в Кольском заливе в районе Мурманского морского рыбного порта при проведении бункеровочных работ на судне произошел разлив нефтепродуктов. В мае 2011 года произошел разлива нефтепродуктов в акватории оз.

Куэтсъярви, расположенного на территории г.п. Никель.

В мае 2011 года при обследовании береговой линии и акватории Кандалакшского залива в районе Беломорской нефтебазы обнаружено загрязнение акватории залива на площади 71 тыс.

м2. Загрязнение акватории порта составляет 128 тыс. м2. Общая площадь загрязнения береговой линии – 400 м2. Загрязнение произошло из-за выдавливания нефтепродуктов из-под грунтов с территории нефтебазы в результате паводка. Ровно через год, в мае 2012 года, в заливе опять было обнаружено пятно нефтепродуктов.

Происходят аварии и при транспортировке нефтепродуктов автомобильным транспортом.

В 2013 году было зафиксировано несколько таких случаев. В марте 2013 года на трассе Кола – КПП Лотта в результате опрокидывания бензовоза произошел розлив бензина марки АИ-95. В мае этого же года в Кольском районе опрокинулась автоцистерна, вследствие чего произошел розлив мазута. В конце декабря 2013 года в районе Мурманска в результате аварии с участием бензовоза произошло частичное вытекание дизельного топлива из цистерны.

Основными причинами аварий при осуществлении операций с НП могут являться внешние физические воздействия на трубопроводы, приводящие к их повреждению, коррозионные процессы, несвоевременная замена или ремонт изношенного оборудования, нарушение норм и правил при строительстве и ремонте или при изготовлении труб и оборудования, неэффективная работа систем сбора и очистки ливневых и аварийных стоков, а также ошибочные действия обслуживающего персонала. Кроме вышеуказанных причин возникновения аварийных ситуаций, связанных с действием или бездействием человека, к значительному ущербу могут приводить и природные факторы. К их числу можно отнести паводки и половодья, эрозионные процессы, оползни и обвалы, просадки и провалы грунта.

1.2. Распределение НП по почвенному профилю Характер распределения нефти и НП в почве после загрязнения определяется свойствами самой почвы (площадь поверхности почвенных частиц в единице объема, сорбционная способность, величина порово-капиллярных сил, возможность гравитационного движения загрязнителя или его закрепление и др.), типом НП (соотношение высокомолекулярных и низкомолекулярных компонентов), характером поступления поллютанта (поверхностно или внутрипочвенно) и временем с момента загрязнения (Солнцева, 1998).

Нефть и НП, являясь многокомпонентными смесями, при внутрипочвенной миграции подвергаются дифференциации: смолистые компоненты нефти сорбируются интенсивнее, чем низкомолекулярные, которые поступают в нижележащие слои. Таким образом, концентрация смолистых веществ в верхних горизонтах почвы в несколько раз больше, чем в нижних генетических горизонтах. Почва в данном случае выступает как некое подобие хроматографической колонки (Солнцева, 1998; Шумилова и др., 1999; Елин, 2002). Подобное вертикальное распределение характерно не только для нефти, но и для различных НП и даже отдельных классов углеводородов – низкомолекулярные наиболее растворимые компоненты просачиваются вглубь почвенного профиля, а высокомолекулярные задерживаются преимущественно в органогенном горизонте. Так, исследуя процессы накопления и распределения ПАУ в техногенно нарушенных почвах, Д.Н. Габов с соавторами (2004) установил, что легко растворимые низкомолекулярные соединения, такие как фенантрен, флуорантен, пирен и хризен обнаруживаются во всех почвенных горизонтах исследованных почв. В то же время высококонденсированные ПАУ в минеральных горизонтах почв практически полностью отсутствуют.

Распределение нефти в верхних горизонтах почвы обусловлено в большей мере фронтальным просачиванием, что приводит к почти полному насыщению их нефтью.

Проникновение нефти в нижние горизонты зависит от гранулометрического состава (Солнцева, 1998).

Накопление или вынос тех или иных компонентов нефти связано с нефтеемкостью почвы, а также с наличием геохимических барьеров (Солнцева, 1998; Устинов и др., 2000). Одним из таких барьеров-аккумуляторов является верхний органогенный горизонт почвы, где задерживается основная масса загрязнителя, и иллювиальный горизонт (Габбасова и др., 2003;

Андреева, 2005; Фарахова, 2009). Глеевые, глинисто-иллювиальные, иллювиально-глеевые и мерзлотные горизонты почв являются барьерами-экранами, которые практически не пропускают органические поллютанты за счет наличия минимальных по размеру пор и капилляров. Наличие грунтовых вод также является барьером на пути вертикального просачивания нефти. Так, Е.И. Ковалева с соавторами (2013) отмечает накопление загрязняющих веществ в надмерзлотном слое торфяных почв, а также возможность вторичного загрязнения в результате подъема уровня грунтовых вод. Однако абсолютно непроницаемых барьеров не существует. Их устойчивость определяется длительностью взаимодействия с загрязнителем, механизмом его поступления в почву и потенциальной принимающей способностью почвы.

Непосредственное влияние на закрепление нефти в почве оказывает ее влажность. Чем сильнее увлажнена почва, тем ниже степень внутрипочвенного закрепления нефти и выше активность ее перемещения (Солнцева, 1998).

Помимо вертикальной миграции происходит и латеральное распределение НП в почвенной массе. Многолетние динамические наблюдения, выполненные Н.П. Солнцевой (1998), показали, что на первых этапах после загрязнения наблюдается постепенное уменьшение содержания НП от места поступления поллютанта в почву к границе загрязнения.

При этом основная масса высокомолекулярных смолистых компонентов фиксируется в эпицентре загрязнения. Подобное распределение НП приводит к формированию первичной сингенетической зональности, характерной для любых почвенно-климатических условий. В дальнейшем происходит перестройка геохимической структуры ореолов загрязнения и образование их вторичной эпигенетической зональности. Это обусловлено естественной деструкцией и процессами миграции нефти и ее метаболитов. В наиболее простом случае с течением времени происходит уменьшение концентрации НП в верхних почвенных горизонтах с одновременным их увеличением в нижних горизонтах. Подобные изменения происходят и в латеральном распределении нефти – уменьшение концентрации в эпицентре с увеличение по краям. Такое преобразование в итоге приводит к выходу НП за пределы первоначального контура загрязнения.

И.М. Габбасовой с соавторами (2003) показано, что количество НП в разных генетических горизонтах изменяется по-разному. Так, через год после загрязнения чернозема типичного товарной нефтью в пахотном горизонте произошло снижение содержания НП: в слое 0-10 см за счет дополнительного действия физических факторов, а в слое 10-20 см за счет просачивания вглубь профиля. В результате этого в подпахотном горизонте наблюдается некоторое увеличение содержания НП.

Установлено, что накопление НП в почвах возрастает в географическом положении с юга на север, а в ряду почв – от песчаных к суглинистым и глинистым почвам (Шумилова и др., 1999). Болотные почвы способны к биоаккумуляции и адсорбции многих химических соединений, в том числе и НП, и являются своеобразным глобальным буфером (Устинов и др., 2000; Алябина и др., 2008). Песчаные и супесчаные почвы, обладая хорошей проницаемостью, в меньшей мере препятствуют вертикальной миграции НП. Так, при концентрации 50 л/м2 следы нефти обнаруживаются на глубине более 1 м, при дозах 10-20 л/м2 – на глубине 10-30 см. Нефть в меньших дозах в основном задерживается органогенным горизонтом почвы (Чижов и др., 2007). С.В. Керимов с соавторами (2009) при исследовании нефтезагрязненных почв Апшеронского полуострова отмечает проникновение НП на глубину как минимум 2 м, где степень загрязнения может составлять 8,5%.

загрязнения НП Загрязнение нефтью и НП в большей или меньшей степени приводит к изменению всех характеристик почвы – ее физических, физико-химических и химических свойств. Степень этих изменений зависит как от типа и исходного состояния почвы, так и от типа и количества загрязнителя.

прослеживаются в их морфологии. Отмечают следующие изменения, характерные для дерновоподзолистых почв, загрязненных нефтью: более темное окрашивание верхних горизонтов, неравномерность, мозаичность изменений морфологического строения в результате неравномерного распределения нефти в толще почвы, ослабление типичной элювиальноиллювиальной дифференциации профиля, увеличение железистых и органо-минеральных новообразований (Солнцева, 1988; Андреева, 2005). Исследуя морфологические изменения типичного чернозема, загрязненного товарной нефтью, И.М. Габбасова с соавторами (2003) так же отмечает более темный цвет загрязненных горизонтов и слипшиеся структурные отдельности. Распределение нефти четко прослеживается по стенке разреза. Выделяются максимума содержания нефти: верхний – на границе линии вспашки, и нижний – в иллювиальном горизонте. Изменение структуры почвы прослеживается по всему профилю, что выражается в уменьшении содержания наиболее крупных и увеличении мелких и средних фракций, которые являются агрономически наиболее ценными. Но в то же время эти агрегаты аккумулируют максимальное количество нефти и приобретают водопрочность, что затрудняет поступление питательных элементов в почвенный раствор. На изменение структуры загрязненной почвы указывает и Л.А. Салангинас (2003). По данным автора количество агрегатов размером 0,25-10 мм снизилось в 2 и более раза по сравнению с почвой чистых участков, при этом количество водостойких агрегатов увеличилось более чем в 4 раза. Нефтяное загрязнение значительно снижает удельную поверхность дерново-подзолистой и серой лесной почв, что также обусловлено обволакиванием почвенных частиц нефтью и их слипанием (Просянников и др., 2012).

При просачивании НП не исключается возможность цементации почвы, что может гранулометрического состава наблюдается их активная миграция с последующим накоплением в нижних горизонтах, а также выход в грунтовые воды (Безносиков и др., 2004).

Образование на поверхности, а также в профиле почвы твердых битумных корок кардинально изменяет водно-воздушный режим и негативно влияет на все характеристики почвы (Деградация и охрана почв, 2002). В то же время В.Н. Пермитина и Л.А. Димеева (2003) в результате исследования почв нефтегазовых месторождений Восточного Прикаспия отмечают, что образование плотной битумной корки с глубокими трещинами на разливах старше 5 лет предохраняет почву от пересыхания, что улучшает водно-физические свойства почв и способствует возобновлению растительности.

В результате образования на поверхности почвенных частиц пленки НП и заполнения наиболее крупных пор, почвы теряют способность впитывать и удерживать влагу, что приводит к снижению гигроскопической влажности, водопроницаемости и влагоемкости (Габбасова и др., 2003; Пермитина, Димеева, 2003; Басюл, 2007; Рогозина, Шиманский, 2007; Леднев, 2008). При этом на фоне уменьшения влажности верхних горизонтов происходит увеличение влажности подповерхностных горизонтов, что приводит к нарушению водно-воздушного режима и развитию анаэробных процессов (Басюл, 2007; Рогозина, Шиманский, 2007).

Изменение цвета поверхности почвы в результате загрязнения НП и обволакивания почвенных частиц нефтяной пленкой происходит к снижению спектральной отражательной способности почвы (Деградация и охрана почв, 2002; Сухова и др., 2004). Установлено, что с увеличением срока загрязнения спектральная отражательная способность почвы пропорционально возрастает вследствие трансформации нефти. Изменение цвета загрязненной почвы способствует также более высокому прогреву таких почв (Каралов, 1989).

В результате загрязнения нефтью и НП изменения затрагивают также и химические свойства почв – изменяется содержание органического углерода, состав гумуса, количество и соотношение макро- и микроэлементов (Алехин и др., 1998; Солнцева, 1998; Киреева, Ямалетдинова, 2000; Деградация и охрана почв, 2002; Елин, 2002; Безносиков и др., 2004;

Сухова и др., 2004; Андреева, 2005; Рогозина, Шиманский, 2007; Басюл, 2008; Леднев, 2008;

Новоселова, 2008; Сулейманов и др., 2008).

Достаточно полное представление об изменении содержания органического углерода в нефтезагрязненных почвах было дано в монографии Н.П. Солнцевой (1998). Сразу после загрязнения почвы нефтью общее содержание органического углерода в верхних генетических горизонтах значительно превышает исходный уровень. Однако в дальнейшем происходит снижение количества органического углерода до значений, ниже контрольных в незагрязненных почвах.

Для почв легкого гранулометрического состава, в том числе и пахотных, автором выявлена несколько иная закономерность изменения содержания органического углерода. В таких условиях наблюдается быстрое просачивание НП вглубь почвы, что приводит к повышению содержания органического углерода не только в верхних почвенных горизонтах, но и по всему профилю (содержание углерода может превышать фоновый уровень более чем в 5 раз). Просачивание большого количества НП вглубь почвенного профиля приводит к тому, что уже через год остаточное содержание углеводородов в верхних горизонтах значительно снижается, делая возможным достаточно быстрое восстановление биологической продуктивности. В любом случае, в процессе преобразования органического вещества почв со временем происходит уменьшение количества техногенного и увеличение собственно почвенного углерода. Повышение содержания органического углерода приводит к нарушению соотношения углерода к азоту (Рогозина, Шиманский, 2007).

Помимо изменений общего содержания органического углерода изменяется и фракционный состав гумуса. В результате проведенных исследований установлено достоверное снижение содержания собственно гуминовых кислот и увеличение доли негидролизуемого остатка – гумина и гуминоподобных веществ, лигнина, терпенов, воско-смол и битумов (Бакина и др., 2000; Андреева, 2005). И.В. Сухова с соавторами (2004), исследуя нефтезагрязненные торфяники, показала, что в групповом и фракционном составе органического вещества происходит заметное уменьшение содержания фульвокислот, и в меньшей мере – гуминовых кислот, что привело к доминированию последних в составе гумусовых веществ (отношение С гк :

Сфк составляет 2,1). Кроме того, происходят изменения в элементном составе и химическом строении гуминовых кислот, что выражается в повышении доли углерода, водорода и уменьшении доли кислорода, азота, а также в развитии алифатической части с включениями циклической природы.

В почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, снижается содержание подвижных форм калия и фосфора (Рогозина, Шиманский, 2007; Сулейманов и др., 2008; Фарахова, 2009;

Назаров и др., 2010), изменяется соотношение форм азота – повышается доля негидролизуемой фракции и снижается относительное содержание фракций гидролизуемого азота (Андреева, 2005).

Л.А. Салангинас, исследуя дерново-подзолистые почвы, констатировала неоднозначность влияния нефтяного загрязнения на показатели плодородия. По данным автора очень низкие (0,27 г/кг) и высокие (более 50 г/кг) концентрации нефти связывают доступный азот, фосфор и калий, а при низком уровне загрязнения (0,6-0,9 г/кг) содержание всех макроэлементов увеличивается.

Важным диагностическим признаком при воздействии на почвы нефти является изменение состава почвенного поглощающего комплекса (ППК). Установлено, что через дней после загрязнения в подзолистой и аллювиальной почве под влиянием высокой дозы нефти (25%) уменьшается количество обменных катионов и величина емкости катионного обмена – ЕКО (Андреева, 2005). В серой лесной почве под действием товарной нефти в количестве 10-40 л/м2 также наблюдается снижение ЕКО (Фарахова, 2009).

Показано, что при уровне загрязнения почвы нефтью до 1% происходит увеличение суммы обменных оснований на 3-14%. В то же время более высокие концентрации нефти (5, и 25%) приводят к снижению этого показателя (Андреева, 2005; Леднев, 2008). Это связано в первую очередь с блокировкой обменных позиций коллоидов гидрофобными нефтяными пленками, что нарушает нормальное прохождение обменных реакций между ППК и почвенным раствором.

Изменения в почвенном поглощающем комплексе (замещение ионов H+ и Al3+ на ионы Na+) в результате загрязнения почвы нефтью (особенно сырой нефтью, с высоким содержанием минеральных солей) приводят к сдвигу щелочно-кислотных условий – наблюдается подщелачивание исходно кислых и слабо-кислых почв (Солнцева, 1998; Деградация и охрана почв, 2002; Сухова и др., 2004; Андреева, 2005; Лапина и др., 2007) или подкисление близких к нейтральным и нейтральных почв на 0,1-0,3 единицы рН (Леднев, 2008). При загрязнении нефтью исходно нейтральной лугово-аллювиальной почвы наблюдали подкисление почвенного раствора на 0,8-1,6 единиц (Сулейманов и др., 2008). Возможно, одна из причин подкисления – низкомолекулярные органические кислоты, продуцируемые грибной микрофлорой, активно развивающейся в нефтезагрязненных почва.

Нефть и НП, попадая в почву, вызывают изменение окислительно-восстановительных условий. В результате нарушения аэрации и создания анаэробных условий в толще почвы повышается ее восстановленость и снижается окислительный потенциал, что может приводить к развитию процессов оглеения и даже поверхностному заболачиванию почв (Солнцева, 1998;

Андреева, 2005; Лисовицкая, 2008; Казиахмедова, 2009).

Таким образом, нефть и НП в подавляющем случае вызывают отрицательные изменения всех характеристик почвы – от морфологического строения почвенного профиля до химического строения гумусовых кислот. Изменения поглощающего комплекса почв влечет за собой качественное и количественное перераспределение различных ионов, изменение показателя рН почвенного раствора. Общими изменениями для большинства типов почв является увеличение после загрязнения нефтью и НП содержания органического углерода, расширение отношения C : N, уменьшение содержания подвижного калия, фосфора и азота. В загрязненных почвах ухудшается агрохимическое и агрофизическое состояние, что является причиной снижения или полного прекращения выполнения почвой своих функций.

1.4. Влияние нефти и НП на биологическую активность почвы Биологическая активность почвы определяется, прежде всего, состоянием сообществ почвенных микроорганизмов, таких как бактерии, микроскопические грибы и водоросли, и беспозвоночных животных. Загрязнение почвы нефтью и НП вызывает различные ответные реакции данных групп живых организмов.

1.4.1. Изменение состояния почвенного микробоценоза Для описания изменений, происходящих в сообществе почвенных микроорганизмов в ответ на загрязнение, В.С. Гузев и С.В. Левин (2001) в зависимости от уровня техногенной нагрузки предлагают использовать модель четырех адаптивных зон. В зоне гомеостаза, характерной для низкого уровня нагрузки, состав и количественное соотношение видов в сообществе неизменны, при этом суммарная биомасса микроорганизмов может возрастать.

Средний уровень нагрузки характеризуется зоной стресса, где состав микробного сообщества остается практически неизменным, а значительным изменениям подвергается количественное соотношение видов, т.е. происходи перераспределение популяций по степени доминирования.

Высокий уровень техногенной нагрузки вводит микробоценоз в зону резистентности, для которой характерно резкое снижение видового разнообразия и смена состава почвенных микроорганизмов. Дальнейшее увеличение техногенной нагрузки приводит к полному подавлению роста почвенных микроорганизмов и переходу в зону репрессии.

По мнению этих же авторов, изменения в микробоценозе почвы под влиянием загрязняющих веществ определяются конкурентными отношениями в сообществе, и эти взаимодействия различны. При низком и среднем уровне загрязнения главную роль во взаимодействии популяций с близкими потенциальными возможностями играет конкуренция по типу неустойчивого равновесия. При конкуренции такого типа исход взаимодействия зависит от плотностей популяций конкурирующих видов, а преимущество получают микроорганизмы, обладающие большей популяционной плотностью. При высоком уровне загрязнения имеет место иной тип конкуренции – облигатное замещение. В таких условиях преимущество получают виды, способные расти намного быстрее других, независимо от исходной плотности и плотности популяций других видов.

Состояние сообщества почвенных микроорганизмов изменяется не только в зависимости от начальной концентрации загрязнителя, но и от времени, прошедшего с момента загрязнения.

Так, по данным Н.А. Киреевой и В.В. Водопьянова (2007) процесс изменения биомассы микроорганизмов при нефтезагрязнении и последующем восстановлении почвы включает пять стадий: отмирание, адаптация, линейный и экспоненциальный рост, стабилизация. При этом стадия отмирания при низких концентрациях загрязнителя может отсутствовать. Возможно также выделение трех этапов сукцессии на основании изменения численности доминантов почвенной микробиоты. На первом этапе происходит перестройка микробоценоза и активизация группы углеводородокисляющих микроорганизмов. На втором этапе, по мере снижения содержания углеводородов в почве, активизируются восприимчивые к загрязнению группы микроорганизмов, жизнедеятельность которые ране была подавлена. Третий этап – это постепенное и продолжительное возвращение микробного сообщества к исходному или близкому к нему состоянию. Данная схема была предложена для зоны средней тайги, при этом продолжительность процессов самоочищения определялась в 10 – 15 лет (Маркарова, 2000(а);

Устинов и др., 2000). Подобные закономерности в изменении численности и видового состава микробоценоза нашли подтверждения во многих исследованиях различных научных коллективов (Маркарова, 2000(б); Зубайдулин, Фахрутдинов, 2001; Мукашева, Шигаева, 2004;

Евдокимова, 2007; Киреева, Рафикова, 2007; Кирсанов и др., 2010; Лабутова и др., 2010;

Назаров и др., 2010; Хабибуллина, Ибатуллина, 2011; Корнейкова и др., 2011).

Сила токсического действия на микроорганизмы нефтяных фракций увеличивается в следующей последовательности: парафины, циклопарафины, ароматические УВ, (Алехин и др., 1998).

В свежезагрязненных почвах численность почвенных микроорганизмов, как правило, достаточно высокая с преобладанием аммонификаторов, углеводородокисляющих бактерий, представленных в основном бактериями родов Pseudomonas, Rhodococcus, Acinetobacter, Arthrobacter, Bacillus, Mycobacterium. На фоне стимуляции развития углеводородокислителей происходит подавление гетеротрофной микробиоты, а при высоких концентрациях нефти ингибируется развитие обеих групп микроорганизмов (Леднев, 2008). На более поздних сроках после загрязнения увеличивается численность олиготрофной микрофлоры, олигонитрофилов и целлюлозоразрушающих микроорганизмов, при этом общая численность оставалась попрежнему высокой (Маркарова, 2000(б); Зубайдулин, Фахрутдинов, 2001; Мукашева, Шигаева, 2004; Евдокимова и др., 2007; Евдокимова и др., 2009; Кабиров, 2009).

Наиболее чувствительными к действию нефти оказались нитрифицирующие бактерии, а численность и активность микроорганизмов, участвующих в процессе азотфиксации, аммонификации и денитрификации наоборот увеличивается (Елин, 2002; Мукашева, Шигаева, 2004). С увеличением срока загрязнения и степени очистки почвы от нефти происходит приближение бактериального разнообразия к исходным показателям незагрязненной почвы (Леднев, 2008; Назаров и др., 2010).

Результаты, полученные в результате исследований загрязненной дерново-подзолистой почвы (Кирсанов и др., 2010; Лабутова и др., 2010), позволили сделать вывод о том, что бактериальный ценоз оказался более чувствительным к загрязнению, чем грибной. Кроме того, сообщество почвенных микромицетов после первичного загрязнения, по всей видимости, представлено нефтеокисляющими видами, которые воспринимают вновь внесенные углеводороды в качестве энергетического субстрата.

При высоких концентрациях нефти ингибируются почти все группы микроорганизмов, в том числе и микромицеты. При низких уровнях загрязнения происходит стимулирование развития микроскопических грибов, при высоких уровнях – снижение разнообразия грибных комплексов по сравнению с фоновыми почвами. Происходит перестройка сообщества микромицетов – выпадают чувствительные виды, а доминирующее положение занимают микромицеты, способные утилизировать углеводороды нефти. Наиболее устойчивыми к антропогенным воздействиям оказались представители родов Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Botrytis, Oospora и Trichoderma (Зубайдулин, Фахрутдинов, 2001; Тазетдинова и др., 2007;

Корнейкова и др., 2011; Курманбаев и др., 2013), в том числе следующие виды – Aspergillus fumigatus, Fusarium moniliforme, Paecilomyces variotii, Penicillium funiculosum, P. paxilli, P.

lanosum, P. miczynskii, P. restrictum, P. simplicissimum, Trichoderma koningii, T. viride (Киреева, Рафикова, 2007; Корнейкова и др., 2009; Корнейкова и др., 2011; Хабибуллина, Ибатуллина, 2011; Евдокимова и др., 2013). Fusarium moniliforme и Paecilomyces lilacinus являются индикаторными видами при загрязнении почвы бенз[а]пириеном, при этом данные виды отсутствовали в контрольной незагрязненной почве (Яковлева, 2009).

Появляются грибы, характерные для более южных регионов, при этом накапливаются потенциально опасные для человека виды, например, Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, Aureobasidium pullulans var. pullulans, Fusarium moniliforme f. moniliforme, Penicillium miczynskii и Ulocladium consortiale (Корнейкова и др., 2011; Хабибуллина, Ибатуллина, 2011; Корнейкова и др., 2012; Evdokimova et. all, 2013).

Таким образом, в результате загрязнения почв нефтью и НП происходит изменение численности и структуры почвенной микробиоты. При исходно высокой степени загрязнения (более 10 л/м2) происходит снижение численности всех групп микроорганизмов. В дальнейшем, по мере снижения концентрации, возможно восстановление сообщества, близкого по составу к исходному. При более низких дозах поллютанта наблюдается перестройка структуры сообщества почвенных микроорганизмов. На фоне снижения численности бактерий, использующих минеральные формы азота, и целлюлозоразрушающих микроорганизмов происходит значительный рост численности углеводородокисляющих бактерий и микромицетов, которые используют углеводороды нефти как питательный субстрат. С увеличением срока загрязнения происходит постепенное восстановление сообщества почвенных микроорганизмов. В любом случае, загрязнение почвы приводит к полному или частичному изменению структуры почвенной микробиоты, вплоть до полной ее гибели, что негативно сказывается на функциях, выполняемых почвой.

1.4.2. Изменение состояния альгоценоза почв Альгофлора почв реагирует на загрязнение НП во многом так же, как бактериальный и грибной комплекс. Низкая концентрация сырой нефти (0,01%) стимулирует рост зеленых водорослей Chlorella homosphaera и Chlorella vulgaris на 16 и 15%, тогда как более высокая концентрация (0,3%) вызывает существенное сокращение (15 и 20%) численности (El-Sheekh, 2004).

При загрязнении почвы нефтью и НП число видов водорослей в альгоценозе уменьшается, снижается численность и изменяется структура комплекса. Наименьшее видовое разнообразие характерно для почв с наиболее высокой степенью загрязнения. Наиболее устойчивыми к НП оказались представители сине-зеленых водорослей, или цианобактерий, которые доминировали на загрязненных почвах: виды Nostoc punctiforte, Nostoc linckia, Anabaena oscillarioides, Phormidium autumnale и Plectonema gracillimum (Штина, Некрасова, 1988; Зимонина, 2002;

Патова, 2002; Кабиров, 2009). Есть предположения, что цианобактерии способны усваивать углеводороды нефти (Кабиров, 2009). Также менее чувствительны к нефтяному загрязнению зеленые водоросли родов Chlamydomonas (Зимонина, 2002) и Chlorococcum (Кабиров, 2009). В результате загрязнения почвы из сообщества почвенных водорослей в первую очередь исчезают наиболее чувствительные представители – желто-зеленые и диатомовые водоросли, поэтому появление их на загрязненном участке можно рассматривать как признак восстановления почвы (Зимонина, 2002; Патова, 2002; Уразбахтина, Шарипова, 2011).

1.4.3. Изменение состояния педобионтов – почвенных беспозвоночных Почвенные беспозвоночные животные (насекомые, черви, моллюски) более высоко организованны на структурном и функциональном уровне, обладают более сложной морфологией и физиологией, относительно растений и микроорганизмов. Имея развитые органы чувств и сложное поведение, беспозвоночные обладают широким диапазоном реакций на действие загрязнителя. Им свойственна быстрая миграция с территории, подвергшейся загрязнению, на новые местообитания. Общими чертами, как для микроорганизмов, так и для более высокоорганизованных животных, остаются изменения видового состава сообщества и численности особей под влияние различных доз НП. Также происходит изменение половозрастной структуры и размера особей (Соромотин, 1995; Мордкович и др., 2004).

Исследования влияния НП на почвенных беспозвоночных проводились как в естественных условиях, так и в условиях модельных лабораторных опытов.

Мезофауна (дождевые черви, многоножки, моллюски, имаго и личики насекомых) считается одним из наиболее чувствительных компонентов экосистем к углеводородному загрязнению почв, что позволяет учитывать слабые и локальные воздействия при нормировании техногенного загрязнения. Наиболее чувствительной группой являются моллюски, а наибольшую устойчивость проявляют многоножки класса Chilopoda, способные выживать на участках с загрязнением более 20% нефти. Промежуточное положение занимают дождевые черви, пауки и насекомые (Соромотин, 1995). Реакцию, как на прямое, так и на опосредованное действие нефтяного загрязнения показали колемболы, которые быстрее всего погибали при «свежем» загрязнении (Шамаева, 2007; Кабиров, 2009).

В результате исследования сообщества микроартропод нефтезагрязненных территорий установлено, что на наиболее загрязненных участках даже по прошествии 30 лет восстановление сообщества панцирных клещей не наблюдается, на менее загрязненных участках формируются угнетенные сообщества с бедным видовым составом (Бабкина, 2001).

Особое внимание при изучении реакции педобионтов на загрязнение нефтью и НП уделяется дождевым червям. Исследования, проведенные в лабораторных условиях с различными видами дождевых червей, показали, что предельно допустимой концентрацией нефти в почве, при которой не наблюдается гибели или изменения поведенческих реакций, считается 2,5-5 г/кг. При более высоких концентрациях наблюдается повреждение тканей, происходит изменение физиологического состояния червей и поведенческих реакций (Козлов, 2003; Иларионов и др., 2005; Кузьмин, 2008). Черви, подвергшиеся воздействию нефти в количестве до 4 г/кг, были способны к размножению (Смольникова, 2008).

При равных дозах внесения, бензин приводит к наибольшей смертности дождевых червей, чем дизельное топливо и нефть. Плотности популяции дождевых червей начинает восстанавливаться при остаточных концентрациях в почве углеводородов бензина – 0,7 г/кг, дизельного топлива – 2 г/кг, нефти – 5 г/кг (Козлов, 2003).

Массовая гибель педобионтов в первые несколько суток после загрязнения почвы обусловлена токсическим действием летучих компонентов нефти и НП – парафинами с длиной углеродной цепи до 10 атомов, ароматическими соединениями и др. (Кузьмин, 2008;

Смольникова, 2008). Помимо непосредственного действия компонентов нефти на покровные ткани и токсического действия летучих соединений, углеводороды способны высушивать слизистые оболочки организмов за счет своей гидрофобности. Таким образом, выживаемость, например, дождевых червей в загрязненной почве зависит не только от степени ее загрязнения, но и от влажности субстрата. При увеличении содержания нефти в почве, увеличивается и оптимальная влажность для выживания дождевых червей (Винник, 2005).

Содержание беспозвоночных в нефтезагрязненной среде вызывает увеличение уровня мутабильности в соматических и половых клетках. Выявлено наличие эффекта последействия и эффекта отделенного действия после обработки организмов нефтью, а также проявление компенсаторных реакций при хроническом воздействии нефти, что свидетельствует от генетической опасности нефтяного загрязнения для живых организмов (Петухова, 2007).

1.4.4. Изменение ферментативной активности загрязненной почвы Оказывая ингибирующее или активизирующее действие на почвенную микробиоту, нефтепродукты влияют ещё на два важных показателя биологической активности почвы – ферментативную активность и интенсивность выделения CO2.

Ферменты синтезируются высшими растениями, микроорганизмами, почвенными животными и поступают в почву в результате их жизнедеятельности или после отмирания.

Поступая в почву ферменты долгое время сохраняют свою активность благодаря иммобилизации в илистой и пылеватой фракциях почвы, тем самым образуя характерный для разных типов почв ферментный пул. Благодаря ферментному пулу метаболизм почвы может оставаться стабильным, даже в условиях, неблагоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов (Новоселова, 2008).

оксидоредуктазы, гидролазы, лиазы, трансферазы, изомеразы и синтетазы. Однако больше внимания уделяется ферментам из класса оксидоредуктаз, которые характеризуют окислительно-восстановительные условия в почве, и гидролаз, характеризующих интенсивность процесса минерализации органических веществ (Практикум…, 2001).

Продуцирование углекислого газа в почве осуществляется в результате деятельности почвенных микроорганизмов и беспозвоночных животных, и корневой части растений.

Поэтому выделение CO2 может служить характеристикой интенсивности протекающих биологических процессов в почве и индикатором состояния почвенной биоты.

Попадая в почву нефть и НП могут влиять на активность ферментов как напрямую, так и опосредовано, через изменение физико-химического состояния почвы, что даёт возможность использовать показатели активности ферментов, наряду с интенсивностью эмиссии CO2, как диагностический признак загрязнения почвы НП.

Активность микробиологических процессов, протекающих в почве, характеризуется активностью дегидрогеназы и каталазы, а уровень плодородия и биологическая активность почв определяется активностью инвертазы (Киреева и др., 2008). В условиях загрязнения почвы НП каталаза и дегидрогеназа участвуют в разложении углеводородов. Каталаза ускоряет окисление углеводородов, разрушая пероксид водорода, образующуюся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, до необходимого для этой реакции кислорода, а дегидрогеназа катализирует реакцию дегидрирования – отщепления водорода от углеводородов и продуктов их разложения (Галиулин и др., 2010).

Исследования, проведённые различными авторами, показывают, что активность многих почвенных ферментов возрастает до определенного уровня концентрации углеводородов в почве, а после его превышения ингибируется (Киреева, Ямалетдинова, 2000; Сулейманов и др., 2008; Щемелинина, 2008; Ибрагимова, 2009). Этот уровень определяется как природой самого фермента, так и почвенно-климатическими условиями и типом поллютанта. Снижение активности ферментов при увеличении дозы загрязнителя в почве объясняется как прямым ингибированием каталитической активности, так и подавлением роста микроорганизмов в результате возникновения анаэробных условий и влияния на них продуктов окисления углеводородов, таких как пальмитиновая, бензойная и салициловая кислоты, гексадециловый спирт (Галиулин и др., 2010).

В условиях нефтяного загрязнения происходит трансформация ферментного пула и изменение характера ферментативных реакций.

Инвертаза при загрязнении почвы нефтью ингибируется (Елин, 2002; Медведева, 2003;

Водопьянов, 2008; Новоселова, 2008; Сулейманов и др., 2008), но встречаются данные, согласно которым происходит стимулирование активности инвертазы даже в условиях сильного загрязнения (Ибрагимова, 2009). Активность каталазы в условиях загрязнения почвы нефтью и НП по одним данным снижается (Елин, 2002; Медведева, 2003; Андреева, 2005; Киреева и др., 2007; Колесников и др., 2007; Новоселова, 2008; Сулейманов и др., 2008; Ибрагимова, 2009;

Кабиров, 2009; Мухаматдинова и др., 2013), по другим – увеличивается (Щемелинина, 2008).

Сведения по активности дегидрогеназы также не однозначны. Приводятся данные как о снижении активности этого фермента (Ибрагимова, 2009; Насибуллин и др., 2013), так и о стимуляции активности (Елин, 2002; Медведева, 2003; Андреева, 2005; Гафарова, Зарипова, 2005; Щемелинина, 2008). Большое внимание было уделено исследованию активности уреазы и липазы в почве. В литературе встречаются данные, свидетельствующие как об увеличении уреазной активности при загрязнении почвы нефтью и НП (Елин, 2002; Гафарова, Зарипова, 2005; Новоселова, 2008; Сулейманов и др., 2008; Щемелинина, 2008), так и об уменьшении активности фермента (Водопьянов, 2008; Ибрагимова, 2009). Загрязнение почвы нефтью снижает целлюлозолитическую активность (Водопьянов, 2008; Кабиров, 2009; Колесников и др., 2011). Различная чувствительность ферментов к загрязнению почвы позволяет располагать их в ранжированном ряду по степени изменения чувствительности. Так, например, для черноземных почв, загрязненных нефтью (от 1 до 25%), ферменты по степени чувствительности к загрязнению расположены в следующем порядке: ферриредуктаза > каталаза > уреаза > инвертаза (Колесников и др., 2007).

Кроме природы самого фермента на ферментативную активность почвы оказывает влияние исходная концентрация загрязнителя. Загрязнение торфяно-глеевой почвы нефтью в концентрации до 10% приводит к повышению активности каталазы, дегидрогеназы и уреазы.

При увеличении концентрации выше 10% активность этих ферментов ингибируется.

Фосфотазная и липолитическая активность увеличивается при концентрации нефти до 17%, а после превышения этого порога также ингибируется (Щемелинина, 2008). При низких и средних концентрациях нефти (2-10%) повышается активность липазы, увеличение дозы поллютанта (более 10%) ингибирует активность этого фермента на период до 3 лет, после чего липазная активность повышается и сохраняется длительное время на достаточно высоком уровне. Повышение активности фермента происходит в результате накопления в почве продуктов деградации нефти – сложных эфиров карбоновых кислот, которые являются субстратом для липаз. Инактивация фермента при высоких дозах нефти происходит, вероятно, в результате токсического действия поллютанта на границе раздела фаз «вода-липид»

(Щемелинина, 2011). При изучении фенолоксидазной активности обнаружено, что низкие дозы нефти (8 л/м2) стимулировали активность пероксидазы и полифенолоксидазы, а средние и высокие (16 л/м2 и более) – ингибировали. Авторы предполагают, что активация этих ферментов связана с поступлением ароматических соединений, которые могут выполнять роль субстратов для пероксидазы и полифенолоксидазы. Ингибирующий эффект, вероятно, связан с достижением пороговой концентрации нефти (Киреева, Ямалетдинова, 2000). Анализ ферментативной активности лугово-аллювиальных почв показал, что активность уреазы повышается до уровня содержания нефтепродуктов 13%. Более высокие концентрации поллютанта оказывают ингибирующее действие на активность уреазы (Сулейманов и др., 2008).

Пероксидаза и полифенолоксидаза активируются при низких дозах нефти и ингибируются – при высоких дозах (Новоселова, 2008).

С увеличением возраста загрязнения повышается и ферментативная активность почвы в результате уменьшения токсичности остаточных НП и изменения численности микроорганизмов. В период адаптации после загрязнения нефтью (5%), ферментативная активность снижается в 1.5-2 раза. После периода адаптации численность и активность почвенного биоценоза возрастает, при этом пероксидазная и полифенолоксидазная активность превышают контрольные значения в 2.5-14 раза, каталазная и дегидрогеназная – в 2.0-2.5 раза.

(Шагабиева и др., 2013). В почве, загрязненной НП более 10 лет, повышается активность каталазы, усиливаются процессы анаэробного дегидрирования и гидролиза мочевины (Щемелинина, 2008). В другом исследовании через 4 – 5 лет после загрязнения почвы нефтью наблюдается увеличение активности каталазы и инвертазы. В то же время на участках с загрязнением 20-летней давности снижается каталазная активность, что указывает на замедление окислительных процессов в почве (Зубайдулин, Фахрутдинов, 2001).

На ферментативную активность оказывает влияние и тип НП, попавших в почву.

Установлено, что парафиновые и циклопарафиновые углеводороды активизируют, а ароматические углеводороды ингибируют активность уреазы, амилазы, инвертазы, ксиланазы, целлюлазы, фосфатазы, каталазы и дегидрогеназы (Новоселова, 2008). Бензин вызывает мощное угнетение микробной деятельности в почве, а значит и активность большинства ферментов. Это вызвано тем, что он состоит из сильнотоксичных легколетучих углеводородов.

Дизельное топливо содержит на порядок меньше легких углеводородов (С 9 и меньше), и способно увеличивать микробную биомассу, активность ферментов и интенсивность дыхания микроорганизмов (Завгородняя, Дроздова, 2011). Однако НП, содержащие преимущественно тяжёлые углеводороды, в силу своей высокой плотности и вязкости создают анаэробные условия в почве, препятствуя тем самым нормальному протеканию окислительных реакций.

Так, например, гудрон через 3 дня после внесения в почву активизировал пероксидазу, но уже через 1 месяц активность этого фермента подавлялась (Киреева, Ямалетдинова, 2000).

Исходя из вышеописанных закономерностей, некоторые исследователи (Киреева и др., 2007; Щемелинина, 2011) предлагают использовать значения активности ферментов в качестве диагностического признака, позволяющих с определённой степенью достоверности определить, когда и в какой степени произошло загрязнение. Так, если активность липазы и каталазы ниже нормы, это говорит о том, что загрязнение произошло не раньше, чем несколько месяцев назад, и чем ниже показатели, тем интенсивнее оно было. Если уровень каталазы ниже, а липазы выше контрольного, то с начала загрязнения прошло больше 3 – 4 месяцев, а в зависимости от соотношения показателей активности ферментов можно сделать оценку концентрации загрязнения. Если активность обоих ферментов немного выше контрольных, то с момента загрязнения прошло больше 6 месяцев, и концентрация поллютанта не превышала 2 – 3%.

В результате изменения численности микроорганизмов и активности ферментов изменяется и скорость эмиссии СО2. Проведенные исследования показали, что в результате загрязнения почвы нефтью и НП наблюдается рост интенсивности базального дыхания за счет увеличения содержания доступного для микробоценоза органического углерода. Увеличение содержания загрязнителя в почве приводит к снижению интенсивности дыхания до контрольного уровня и ниже (Гафарова, Зарипова, 2005; Ибрагимова, 2009; Денисова и др., 2011). Также было установлено, что наибольшая эмиссия СО2 наблюдается при инкубации микроорганизмов с нефтью, гексаном, циклогексаном, этилбензолом. При этом плохо утилизируются НП разной степени конденсированности (асфальтит, дистиллят коксования, крекинг-остаток) (Киреева и др., 2008). Показано, что интенсивность базального дыхания загрязненной почвы определяется типом этой почвы. В загрязненных (5.8-7.2 г/кг) аллювиальной дерновой, дерново-подзолистой и светло-серой лесной почвах наблюдается усиление интенсивности базального дыхания, в темно-серой лесной загрязненной почве по сравнению с чистой интенсивность снижается (Петров и др., 2013).

1.5. Реакция растений на загрязнение почвы НП НП оказывают влияние на растения как непосредственно в результате прямого воздействия, вызывая ожоги в месте контакта или токсические реакции, так и косвенно, изменяя почвенные условия в результате увеличения гидрофобности и анаэробности, что приводит к образованию на поверхности семян и корней гидрофобной пленки, затрудняющей газообмен и поступление в них воды (Полонский, Полонская, 2013).

микромицетов-токсинообразователей в ризосфере (Салангинас и др., 2003; Назаров, Иларионов, 2005). Помимо непосредственного токсического эффекта углеводороды нефти могут оказывать тератогенный и мутагенный эффекты на растения (Петухова, 2000, 2007; Аниськина и др., 2004).

За последнее время проведено множество исследований по этой проблеме как в природных условиях на территориях нефтяных разливов, так и в условиях лаборатории с использованием различных тест-растений. Показано как положительное, так и отрицательное, но разное по силе, влияние нефти и НП на растения, зависящее от концентрации и типа нефтепродуктов, продолжительности и условий воздействия, вида растений, почвенноклиматических условий и др.

Обнаружено, что невысокие концентрации нефти и НП в почве (по разным данным до 5%) не оказывают достоверного влияния или даже стимулируют рост растений, увеличивая такие показатели как всхожесть, биомассу, длину надземной и подземной части, ассимиляционную поверхность, содержание хлорофилла в листьях (Оборин и др., 1988;

Медведева, 2003; Киреева, 2006; Леднев, 2008; Маслова, Табаленкова, 2010; Зейферт, Гамерова, 2012; Насибуллин и др., 2013; Полонский, Полонская, 2013). При увеличении содержания нефти в почве начинает оказываться ингибирующее влияние НП – снижение скорости прорастания семян и их количества, торможение роста растения и смещение фаз развития (Алехин и др., 1998; Киреева и др., 2001; Седых, Игнатьев, 2002; Андреева, 2005; Киреева, 2006; Евдокимова и др., 2007;

Леднев, 2008; Васильконов, 2009; Казиахмедова, 2009).

При попадании нефти на поверхность растений происходит растворение углеводородов и эфиров с поверхности листьев и адгезия смолистых веществ, что приводит к закупорке устьиц и нарушению обмена веществ (Елин, 2002). При изучении физико-биохимических показателей двукисточника тростниковидного в условиях нефтяного загрязнения было установлено уменьшение содержания хлорофилла b и каротиноидов в листьях растения, снижение содержание общего азота и аминокислот в листьях и корнях, снижение активности пероксидазы в листьях, возможно, вследствие нарушения работы мембран хлоропластов и деструкции фотосинтетических пигментов. При этом в тканях корневищ активность пероксидазы увеличилась, что, при отсутствии накопления в тканях продукта окисления – малонового диальдегида, говорит об активной антирадикальной защите (Маслова, Табаленкова, 2010).

Снижение содержания хлорофилла наблюдали в листьях и других растений (Заушинцена и др., 2013).

Влияние нефти на растения приводит к накоплению в клетках флуоресцирующих кумаринов, которые в норме там не присутствуют, что свидетельствует о деструктивных процессах в клетках (Григориади, 2010).

На основании проведенных исследований были установлены пороговые значения концентрации НП в почве, при которых проявляется острая – 10,4% и хроническая – 3,5-6,8% фитотоксичность (Зейферт, Гамерова, 2012).

Различные растения в равных условиях по-разному реагируют на действие одних и тех же загрязнителей. В результате многочисленных исследований удалось установить наиболее устойчивые к нефтяному загрязнению виды растений, которые в последствии можно использовать на этапе фиторемедиации загрязненных почв. Среди таких растений встречаются как дикорастущие, так и окультуренные виды – кукуруза, подсолнечник, зеленые бобы, соя, рожь многолетняя, овсяница луговая, волоснец песчаный, двукисточник тростниковидный, и др., 2007; Евдокимова и др., 2009; Маслова, Табаленкова, 2010; Денисова и др., 2011; Маслобоев, Евдокимова, 2011; Заушинцева и др., 2013).

Нефтяные углеводороды разной химической природы оказывают различное влияние на растения. Наибольший токсический эффект оказывают ароматические углеводороды, например кумол и псевдокумол. Даже кратковременный контакт семян пшеницы с данными веществами приводил к снижению всхожести в среднем в 2 раза по сравнению с контролем. Углеводороды алифатического ряда (н-гексан, н-декан и н-тридекан) ингибировали всхожесть семян в гораздо меньшей степени, однако с увеличение длины их углеродной цепи токсичность углеводородов алифатического ряда повышалась. С увеличение продолжительности обработки семян углеводородами возрастал и токсический эффект. Одной из причин различного токсического эффекта углеводородов авторы считают намного более высокую растворимость ароматических углеводородов в почвенной воде, в результате чего они оказывают более сильное воздействие на семена растений. (Кулагин и др., 2011). Наибольшее влияние на степень фитотоксичности оказывают легкие фракции нефти, содержащие преимущественно алканы, циклоалканы и ароматические соединения, которые подавляют рост и развитие растений (Водопьянов, 2008;

Васильконов, 2009).

Не меньший интерес представляют и работы, направленные на изучение влияния загрязнения нефтью и нефтепродуктами на растительные сообщества в естественных условиях.

Показано, что сохранение напочвенного покрова определяется глубиной проникновения нефти в почву, а так же глубиной размещения в почве органов вегетативного размножения растений.

Авторы установили, что при уровне загрязнения 1,5 л/м2 нефть проникает в лесную подстилку на глубину не более 2 см, что вызывает гибель лишайников, всходов сосны и кедра. Внесение нефти в количестве 5 л/м2 приводит к полному замазучиванию лесной подстилки и вызывает гибель не только мхов и лишайников, но и кустарничков – брусники и черники. При дозах 10 и 20 л/м2 нефть проникает в почву на глубину до 20 см. Все представители напочвенного покрова испытывают сильное угнетение, сохраняются лишь отдельные особи. Дозы нефти от 50 до л/м2 приводят к отмиранию тровяно-мохового покрова более чем на 98%. После воздействия таких доз восстановление на участках не наблюдается в течение как минимум 9 лет (Чижов и др., 1998).

В результате нефтяного загрязнения уменьшается число видов растений, общее проективное покрытие видов и продуктивность фитомассы напочвенного покрова (Лапина и др., 2007), происходит перестройка в видовой структуре живого напочвенного покрова, изменяется соотношение видов и групп растений (Казанцева, Размахнина, 2012).

На основе проведенных исследований были выделены наиболее устойчивые дикорастущие травянистые растения – вейники, осоки, канареечник тростниковидный, хвощ лесной, багульник болотный, брусника, кипрей болотный, иван-чай, рогоз широколистный, тростник обыкновенный, пушица, ситник лягушачий, частуха (Чижов и др., 1998; Кулакова, 2007; Казиахмедова, 2009). Наиболее устойчивым к нефтяному загрязнению видом мхов является сфагнум узколистный (Казиахмедова, 2009). Из древесных растений более устойчивы лиственные породы, нежели хвойные, однако это справедливо только при средней степени загрязнения. По снижению устойчивости подроста древесные растения образуют следующий ряд: береза бородавчатая, кедр сибирский, сосна обыкновенная, ель сибирская, пихта сибирская, лиственница Сукачева и сибирская (Чижов и др., 1998).

В литературе встречаются сведения о возможном поступлении компонентов нефти в корневую систему растения в результате процесса фитоэкстракции (Метаболизм…, 2005;

Григориади, 2010). Доказано, что с ростом концентрации НП в почве увеличивается содержание бенз[а]пирена в тканях растения, при этом определенные виды способны к гипераккумуляции ПАУ (Метаболизм…, 2005; Киреева, 2006; Яковлева, 2009; Григориади, 2010).

1.6. Трансформация НП в почве В процессе деструкции нефть и НП в почве подвергаются влиянию различных факторов, среди которых можно выделить физические (испарение, вымывание), химические (фотолиз, биохимическое разрушение) и биологические (микробное разрушение) (Басюл, 2007; Чижов и др., 2007; Сазыкин и др., 2010; Хабибуллина, Ибатуллина, 2011).

Испарение, вымывание и фотоокисление под действием ультрафиолета наиболее эффективны на поверхности почвы и в верхних генетических горизонтах, где воздействию данных факторов подвержены в основном легкие фракции (с температурами кипения до 250°С).

В толще почвы окисление НП преимущественно осуществляется за счет действия микроорганизмов и ферментов неорганизменной локализации (биохимическое разрушение) (Елин, 2002; Басюл, 2007).

Исследования, направленные на определение эффективности испарения различных НП из почвы, показали, что нефтешлам и дизельное топливо испаряются медленнее (в 10 раз и более), чем бензины различных марок. Максимальное испарение наблюдается в течение первых суток, особенно в первые 30-90 мин после загрязнения. При этом степень самоочищения почв от НП, используемых в опыте, за счет испарения не превышала 2% (Кокорина, 2010). В другой работе было показано, что разложение нефти за счет испарения и фотохимических эффектов составляет 20-25%, теоретически рассчитанное значение – 20-22% (Водопьянов, 2008).

Растворимость НП зависит от их углеводородного состава. Так, при прочих равных условиях наибольшей растворимостью обладают углеводороды с меньшей молекулярной массой, т.е. с меньшим числом углеродных атомов. Углеводороды с одинаковым числом атомов углерода образуют следующий ряд по уменьшению растворимости: арены – нафтены – алканы (Одинцова, 2003).

Процесс микробиологического разложения углеводородов происходит внутри бактериальной клетки, что делает необходимым перенос этих веществ через клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану. При контакте бактерий с пленкой углеводородов проникновение через клеточную стенку происходит за счет пассивной диффузии через всю ее поверхность. Основную роль при этом играют липиды и миколовые кислоты клеточной стенки.

Проникая через клеточную стенку, углеводороды достигают цитоплазматической мембраны, где могут накапливаться в неизменном виде. Затем происходит активный перенос углеводородов через цитоплазматическую мембрану и последующее их окисление с участием ферментных систем (Рачинский и др., 1971; Коронелли, 1996).

Среди компонентов нефти и НП более доступны для микроорганизмов алканы и циклоалканы, которые практически полностью подвергаются биодеструкции (Холоденко и др., 2001; Елин, 2002; Айткельдиева, Файззулина, 2007; Галиулин и др., 2010). Наименее подвержены биодеструкции углеводороды со сложной молекулярной структурой: смолы, асфальтены, арены, полициклические арены и нафтеноарены, тяжелые ароматические фракции.

Среди углеводородов одного класса наиболее подвержены микробиологической деструкции соединения с меньшим числом атомов углерода (Ибрагимова, 2009). Углеводороды с разветвленной цепью потребляются хуже, чем н-парафины (Лизунов, 2002). Скорость биодеградации углеводородов уменьшается в ряду: н-алканы, ароматические углеводороды (бензол, толуол, бензойная кислота и др.), разветвленные алканы, циклоалканы, изопреноиды, ПАУ (Серебренникова, 2014). Главным фактором деградации ПАУ в окружающей среде является фотолиз, инициированный ультрафиолетовым излучением, а в почве этот процесс может происходить только на ее поверхности (Пиковский, 1993).

Классификация компонентов нефтей по их способности к биодеградации (по: Кодина, 1988).

Умеренно чувствительные 1.6.1. Механизмы трансформации углеводородов Основной механизм окисления УВ разных классов в аэробной среде основан на внедрение кислорода в молекулу, замене связей с малой энергией разрыва (С-С, С-Н) связями с большей энергией (Пиковский, 1988). Углеводороды в процессе трансформации подвергаются определенным химическим превращениям, среди которых наиболее распространены реакции гидратации, восстановления, гидролиза, окисления, замещения, присоединения и конденсации (Елин, 2002).

На данный момент наиболее изучены механизмы трансформации алифатических и ароматических углеводородов. Известны три пути окисления алифатических углеводородов:

монотерминальное окисление н-алкана с образованием первичного спирта, альдегида и монокарбоновой кислоты; субтерминальное окисление с образованием вторичного спирта и метилкетона; дитерминальное окисление с образованием жирных дикарбоновых кислот.

Дальнейшее превращение образовавшихся жирных кислот протекает по механизму -окисления или детерминантного окисления. В первом случае образуется ацетат, который поступает в цикл трикарбоновых кислот, во втором случае – -оксимонокарбоновые и дикарбоновые кислоты (Ившина, 1987; Barabas et al., 1995; Одинцова, 2003; Жуков и др., 2006).

Структура ароматических углеводородов является крайне устойчивой, поэтому их разрыв в неизменном виде не возможно. На первом этапе трансформации аренов происходит гидроксилирование ароматического кольца с образованием катехолов, протокатехатов и гентизатов. На втором этапе окисления происходит раскрытие ароматического кольца. Этот процесс может проходить двумя путями: орто- и мета-расщепление. Конечными продуктами орто-расщепления являются янтарная и уксусная кислоты, которые поступают в цикл Кребса, в результате мета-расщепления образуются ацетальдегид и пируват (Young, Haggblom, 1990;

Мау и др., 1994; Одинцова, 2003; Жуков и др., 2006).

Установлено, что в процессе преобразования нефти реакции, протекающие в почве, носят пропорциональный характер, т.е. реакция дегидрирования всегда компенсирована процессом гидрирования, реакция окисления – восстановлением. В результате скомпенсированных реакций образуются неустойчивые подвижные соединения (окиси, спирты, альдегиды, кетоны, кислоты), которые являются экологически опасными, что в дальнейшем может вызвать негативные изменения. Кроме вышеуказанных реакций для процесса деградации нефти и нефтепродуктов характерны и нескомпенсированные реакции, к которым относят реакции этерификации и конденсации. В результате реакций первого типа образуются сложные эфиры, способные к миграции, являющиеся доминирующим типом кислородных соединений битумоидов современных осадков. Реакции второго типа приводят к образованию смолистых веществ, которые связываются в виде органо-минеральных комплексов в органической составляющей почвы (Одинцова, 2003). Определенный интерес представляют реакции замещения атома водорода и ОН-группы ациклических и ароматических углеводородов на галогены, нитрит-ион или сульфо-группу. Образующиеся при этом производные являются высокотоксичными соединениями (Елин, 2002). По эколого-геохимическим характеристикам продукты деструкции нефти разделяют на три группы. Группа активных трансформеров – алкены, циклоалкены, Hal-, S-содержащие соединения, окиси, спирты, оксосоединения, простые эфиры, кислоты – наиболее опасные экотоксиканты (2-3 класс опасности). Группа устойчиво-мобильных соединений – сложные алифатические и ароматические эфиры (3- классы опасности). Группа смолисто-асфальтеновых веществ, которая склонна к депонированию на геохимических барьерах (Одинцова, 2010).

1.6.2. Основные этапы трансформации УВ Процесс деструкции НП условно можно разделить на три этапа, для каждого из которых характерны определенные изменения в составе углеводородов (Солнцева и др., 1985;

Калачникова и др., 1987; Оборин и др., 1988; Маркарова, 2000 (а); Одинцова, 2003, 2010).

Согласно данной модели первый этап (свежее загрязнение) продолжительностью от 12 до 24 месяцев характеризуется преобладанием процессов испарения, вымывания, фотохимического окисления, а также окисления химическими веществами, поступающими в почву в результате гибели микроорганизмов, на фоне перераспределения углеводородов по почвенному профилю, за счет чего снижается содержание наиболее легких углеводородов.

Углеводородокисляющая микробиота не оказывает достоверного влияния на процессы деструкции (Чижов, 1998, 2007; Зосин и др., 2001; Киреева, Водопьянов, 2007). Окислительные процессы приводят к образованию спиртов, простых эфиров и кислот, которые наряду с ненасыщенными алканами являются идентификационными маркерами (Одинцова, 2010).

Присутствие большого количества кислородсодержащих соединений свидетельствует об активности деструктивных процессов (Шагабиева и др., 2013).

На втором этапе (зрелое загрязнение) происходит биодеградация высших алканов, циклоалканов и в меньшей мере ароматических углеводородов в результате деятельности углеводородокисляющих микроорганизмов, при этом наблюдается относительное увеличение смолисто-асфальтеновых фракций. Наименьшая скорость деградации свойственна ПАУ, в том числе и за счет их связывания в органо-минеральных комплексах. Идентификационными маркерами являются: частично или полностью восстановленные арены, оксосоединения, кислоты, сложные эфиры, тиолы (Одинцова, 2010).

Третий этап (старое загрязнение) начинается через 48-52 месяца и характеризуется наличием большого количества смолисто-асфальтеновых фракций, при меньшем содержании алканов, циклоалканов и ароматики. Оставшийся битумоид почв представляет собой смешанный субстрат техногенных и сингенетических компонентов. Идентификационными маркерами являются ПАУ во главе с бенз[а]пиреном, сложные алифатические и ароматические эфиры, галогенированные углеводороды, алкил-, арилсульфокислоты (Одинцова, 2010).

Давность загрязнения с достаточной степенью надежности устанавливается по степени деградации нефти. Свежим считается загрязнение сроком до 4 лет, старым – более 4 (Казанцева и др., 2001).

Таким образом, в процессе трансформации элементный состав нефти изменяется в сторону снижения уровня карбонизации и увеличения доли атомов O, S, Hal с образованием различных соединений неуглеводородной структуры (Одинцова, 2010). Протекающий процесс не является однонаправленным, а снижение содержания различных компонентов нефти происходит неравномерно (Пиковский, 1993; Рогозина, Калимуллина, 2007). Конечными продуктами метаболизма нефти в почве являются CO2, которая может связываться в карбонаты, вода, кислородные соединения (спирты, кислоты, альдегиды, кетоны), которые частично входят в почвенный гумус, а частично растворяются в воде, и твердые нерастворимые продукты метаболизма.

1.6.3. Скорость очищения почвы от НП На скорость самоочищения почвы от НП влияет исходная концентрация и тип НП, а также почвенно-климатические условия. Наиболее быстрое снижение концентрации наблюдается в первые несколько месяцев с момента загрязнения. Это обусловлено в первую очередь процессами испарения легких фракций, физическим выносом с водными потоками, фотохимическим окислением (Фокина и др., 2010; Евдокимова, Маслобоев, 2011; Маслобоев, Евдокимова, 2011) В дальнейшем скорость самоочищения замедляется и зависит в большей степени от активности почвенной микробиоты. Так, например, степень самоочищения от легких НП (дизельное топливо) при исходной концентрации 5 г/кг за 1,5 месяца составляет до 80% (Никифорова и др., 1985). При загрязнении почвы нефтью в количестве 10-40 л/м2 убыль за год составила 40-51%, за 2 года – 56-61%. Прогнозируемое самоочищение слоя почвы 0-60 см от нефти до концентрации 500 мг/кг, составленное методом экстраполяции, будет достигнуто через 6 лет после слабого загрязнения, через 11 лет после среднего и через 16 лет после сильного загрязнения (Фарахова, 2009).

Таким образом, в основе механизма деградации нефти в почве лежат физические, химические и биологические процессы, интенсивность которых меняется в зависимости от времени, прошедшего с момента загрязнения. Особенностью процесса деградации является разная скорость преобразования отдельных компонентов нефти. Соединения, полученные в результате химических преобразований углеводородов различных классов, включаются в биогеоценотический круговорот и образуют органо-минеральные комплексы.

1.7. Диагностика нефтезагрязненных почв При оценке степени воздействия загрязнения НП на почву и экологическое состояние территории в целом не достаточно учитывать лишь концентрацию нефтяных углеводородов в почве. Попадая в почву, нефть и НП оказывают комплексное воздействие, как на живые организмы, так и на абиотическую составляющую почвы, при этом одни и те же концентрации НП могут оказать различное влияние на экосистему в разных условиях. Для получения объективной оценки состояния загрязненной территории необходимо проводить исследования химических и физических параметров почв, а также биотестирование. В качестве показателей при изучении трансформации почв и грунтов в районах добычи нефти рекомендуют проводить следующие виды анализов: исследование рН водных и солевых суспензий, группового состава ПАУ, гидролитической кислотности, емкости катионного обмена, валового состава, морфологического строения почв и грунтов; содержание органического углерода и битуминозных веществ, обменных катионов (Ca2+, Mg2+, Na+, H+, Al3+), основных элементов питания (K2O, NH4, NO3, P2O5), подвижных форм Fe, Al, Mn, Si, микроэлементов (Солнцева, 1998). Установлено, что наиболее существенными для оценки техногенного загрязнения нефтью являются следующие химические характеристики почв: pH солевой, гидролитическая кислотность, обменный кальций, емкость катионного обмена, сумма обменных оснований.

Данные параметры объединяют в интегральный показатель химического состояния (ИПХС), который может служить критерием направленности изменения химических параметров в загрязненных нефтью почвах (Андреева, 2005).

Определенную критику испытывает и сам подход к определению НП в почве (Рогозина, 2006; Одинцова, 2010; Зубайдулин, 2013). Под «нефтепродуктами» понимается сумма неполярных и малополярных углеводородов (алифатических, ароматических, алициклических), экстрагируемые органическими растворителями и не сорбирующиеся оксидом алюминия, которые составляют главную и наиболее характерную часть нефти и продуктов ее переработки (Общие требования к методам…, 1980). Однако, такая трактовка термина некорректна в силу различного содержания углеводородов, подпадающих под определение «нефтепродукты», в зависимости от вида нефтяного загрязнителя. Например, при одинаковом количестве дизельного топлива и мазута в почве содержание «нефтепродуктов» в первом случае будет выше, чем во втором. Образующиеся при трансформации нефти соединения различного химического строения уже не подпадают под определение «нефтепродукты» и не учитываются при валовом определении, хотя могут оказывать сильное отрицательное воздействие на элементы экосистемы. Исходя из этого, при мониторинге нефтяного загрязнения необходимо отслеживать не только изменение концентрации загрязнителя, глубины его проникновения в почву и общей площади загрязнения, но и изменение состава загрязнителя на уровне масел, смол, асфальтенов, вплоть до индивидуальных углеводородов, и потенциально токсичных продуктов трансформации нефти.

При проведении экологического мониторинга территорий, загрязненных нефтью или НП, о степени первоначального загрязнения и этапе, на котором находится экосистема в процессе восстановления, можно судить не только по физико-химическим показателям, но и по реакции тест-организмов, в качестве которых используют бактерии и микроскопические грибы, водоросли, почвенных беспозвоночных и высшие растения.

Состояние почвенного микробоценоза считается одним из наиболее точных и информативных индикаторов нефтяного загрязнения (Устинов и др., 2000; Гузев, Левин, 2001).

В этой связи была предложена концепция эколого-микробиологической оценки состояния почвы. Данный подход основан на выделении четырех уровней загрязнения почвы (низкий, средний, высокий и катастрофический), каждому из которых соответствует определенное состояние почвенной микробиоты (Гузев, Левин, 2001).

В качестве индикаторного признака может служить изменение структуры сообщества почвенных водорослей или реакция отдельных видов водорослей, используемых как тесторганизм в лабораторных условиях (Зимонина, 2002).

характеристики состояния почв используют активность почвенных ферментов и интенсивность эмиссии СО2. Наиболее информативны, в этом плане, оказались каталаза, инвертаза, дегидрогеназа, уреаза и некоторые другие (Киреева, Ямалетдинова, 2001; Сулейманов и др., 2013).

Кроме микроорганизмов в диагностике нефтезагрязненных почв используют показатели состояния почвенных беспозвоночных (Карташев, 1999; Зейферт и др., 2003; Козлов, 2003;

Мордкович и др., 2004).

Широко распространен метод определения фитотоксичности почвы в контролируемых лабораторных условиях. Для определения угнетения роста и размножения растений используют быстрорастущую редьку масличную, овес, кресс-салат, пшеницу, клевер, резуховидку и др.

(Аниськина и др., 2004; Качество почвы…, 2010; Кулагин и др., 2011; Зейферт, Гамерова, 2012;

Полонский, Полонская, 2013; Шамаев, 2013; Яценко и др., 2013).

простым и объективным индикатором состояния и устойчивости биоценоза к загрязнению является показатель общего проективного покрытия живым напочвенным покровом (Казанцева и др., 2001).

Однако использование в оценке состояния почвы одного или двух критериев не всегда дает достоверные результаты. В последнее время для оценки состояния нефтезагрязненных почв используют комплексы тест-организмов, куда входят, например, микроорганизмы, высшие растения и беспозвоночные почвенные животные, что повышает надежность биотестирования (Ибрагимова, 2009; Капелькина и др., 2013; Крятов и др., 2013;

Петров и др., 2013).

Для объединения различных биологических показателей при оценке состояния нефтезагрязненных почв используют методику определения интегрального показателя биологического состояния почвы (ИПБС). ИПБС почвы рассчитывается по нескольким показателям: активность почвенных ферментов, численность и структура микробоценоза, фитотоксичность и др. Значение ИПБС позволяет судить о степени нарушения экологической функции почвы (Колесников и др., 2000, 2010, 2011). Еще одним интегральным показателем состояния нефтезагрязненных почв является коэффициент биологической активности почвы (БАП) (Кабиров и др., 2012). БАП определяется как среднее значение индекса токсичности фактора (ИТФ) по отношению к общепринятым диагностическим показателям.

Кроме уже рассмотренных способов диагностики для выявления территорий нефтяных загрязнений используют дистанционные методы, к которым можно отнести сканирование поверхности в УФ и ИК диапазонах, радио- и лазерную локацию, микроволновое радиометрическое зондирование, которые позволяют установить факт загрязнения и определить некоторые его параметры (Бобров и др., 2011).



Pages:     || 2 | 3 | 4 |


Похожие работы:

«Ключников Илья Григорьевич ВЫЯВЛЕНИЕ И ДОКАЗАТЕЛЬСТВО СВОЙСТВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОГРАММ МЕТОДАМИ СУПЕРКОМПИЛЯЦИИ 05.13.11 математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель кандидат физико-математических наук Романенко С.А. Москва 2010 Оглавление Введение 1...»

«ДАВЕР Маргарита Валентиновна МОТИВАЦИОННО – СТРАТЕГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛИЧНОСТНО - ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА К ИЗУЧЕНИЮ РУССКОГО ЯЗЫКА КАК ИНОСТРАННОГО НА НАЧАЛЬНОМ ЭТАПЕ Специальность 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (русский язык как иностранный) диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук Научный консультант : доктор педагогических наук профессор А.Н. Щукин Москва - 2008...»

«Андреев Александр Александрович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ЛЕСОПИЛЕНИЯ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНО-ЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Специальность 05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор...»

«Тютюнник Игорь Георгиевич КОРЫСТНЫЙ МОТИВ В СТРУКТУРЕ ПРЕСТУПЛЕНИЙ ПРОТИВ СВОБОДЫ ЛИЧНОСТИ: УГОЛОВНО-ПРАВОВОЙ И КРИМИНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Специальность 12.00.08 – Уголовное право и криминология; уголовно-исполнительное право Диссертация на соискание ученой степени кандидата юридических наук Научный...»

«Патюта Марина Борисовна ПОЧВЕННАЯ МЕЗОФАУНА ЛЕСОСТЕПНЫХ И СТЕПНЫХ АГРОЛАНДШАФТОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ Специальность 25.00.23 – физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук...»

«Жердев Павел Александрович ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП РАССЛЕДОВАНИЯ ПРЕСТУПЛЕНИЙ, СВЯЗАННЫХ С ПОДДЕЛКОЙ ИЛИ УНИЧТОЖЕНИЕМ ИДЕНТИФИКАЦИОННОГО НОМЕРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В ЦЕЛЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЛИ СБЫТА Специальность 12.00.12 – криминалистика; судебно-экспертная деятельность; оперативно-розыскная деятельность Диссертация на соискание...»

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Щербакова, Оксана Викторовна Структурно­семантическая и этимологическая характеристика словообразовательного поля существительных­неологизмов в современном английском языке Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2006 Щербакова, Оксана Викторовна Структурно­семантическая и этимологическая характеристика словообразовательного поля существительных­неологизмов в современном английском языке : [Электронный ресурс] : Дис. . канд....»

«Карпюк Леонид Александрович АЛКОКСИСИЛИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ: СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА 02.00.03 –Органическая химия 03.00.16 – Экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Научные руководители: доктор химических наук, профессор Перминова И.В. кандидат химических наук Пономаренко С.А. Москва- Содержание Введение 1.Обзор литературы 1.1....»

«ХАЙРУЛЛИН АЗАТ АМИРОВИЧ РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ДВУХФАЗНОГО НЕПОРШНЕВОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ВОДОЙ. Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель –...»

«Бобынцев Денис Олегович Методы и средства планирования размещения параллельных подпрограмм в матричных мультипроцессорах Специальность 05.13.05 – Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель : доктор технических наук, профессор...»

«Пронина Наталия Александровна ИММУНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ТЕЧЕНИЯ АТОПИЧЕСКОГО ДЕРМАТИТА 14.00.16 – патологическая физиология 14.00.36 – аллергология и иммунология диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научные руководители: Доктор медицинских наук, Профессор Климов В.В. Доктор медицинских наук, Профессор Суходоло И.В. Томск -...»

«НОВИКОВ Сергей Геннадьевич ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЁЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ПОЧВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПО КАТЕГОРИЯМ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ Г. ПЕТРОЗАВОДСКА) Специальность 03.02.08 – экология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Федорец Наталия Глебовна...»

«МЕЩЕРЯКОВА ЮЛИЯ БОРИСОВНА КЛИНИКО-ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПАРАЛЛЕЛИ ПРИ АФАЗИЯХ, ВЫЗВАННЫХ ЦЕРЕБРАЛЬНЫМ ИНСУЛЬТОМ 14.01.11 – нервные болезни диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель : доктор медицинских наук, профессор И. И. Шоломов. Саратов СОДЕРЖАНИЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ-...»

«Щукин Эдуард Анатольевич РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ ПОРТФЕЛЕМ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ В КРУПНЫХ КОМПАНИЯХ (НА ПРИМЕРЕ АВИАСТРОЕНИЯ) Специальность 08.00.05. – Экономика и управление народным хозяйством (управление инновациями) Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук Научный руководитель : д.э.н., профессор В.М. Аньшин Москва - 2012 ОГЛАВЛЕНИЕ Оглавление.....»

«из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Бикеев, Игорь Измаилович 1. Ответственность за незаконный оборот огнестрельного оружия, боеприпасов, взрывчатых веществ и взрывных устройств 1.1. Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2002 Бикеев, Игорь Измаилович Ответственность за незаконный оборот огнестрельного оружия, боеприпасов, взрывчатых веществ и взрывных устройств [Электронный ресурс]: Дис.. канд. юрид. наук : 12.00.08 - М.: РГБ, 2002 (Из фондов Российской Государственной...»

«Лисицына Екатерина Сергеевна ОБРАЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ КРАСИТЕЛЕЙ С ДНК И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НАНОЧАСТИЦАМИ ЗОЛОТА 02.00.04 – физическая химия Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель : Доктор химических наук, профессор Кузьмин Владимир Александрович Москва-2014 Содержание Введение Глава 1. Обзор литературы...»

«МОРОЗОВА НАДЕЖДА ВАЛЕНТИНОВНА ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ИСКУССТВЕННЫХ СУШЕНЦОВ К ВЫЕМКЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Специальность 25.00.22 Геотехнология (подземная, открытая и строительная) Диссертация На соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : Доктор технических наук, профессор...»

«ОБОСНОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ С АСИММЕТРИЕЙ ЗУБНЫХ ДУГ ОБУСЛОВЛЕННОЙ ОДНОСТОРОННИМ ОТСУТСТВИЕМ ПРЕМОЛЯРА 14.01.14 стоматология Иванова Ольга Павловна Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель : доктор...»

«Мазунина Оксана Анатольевна ОПТИМИЗАЦИЯ ЛОГИСТИКИ СНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ (НА ПРИМЕРЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ) 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (логистика) Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Бродецкий Геннадий Леонидович Москва – 2012 Содержание Введение Глава 1. Анализ...»

«УДК 123.456 ПЕТРОВ Вадим Александрович Руководство по оформлению диссертации с использованием TEXовского класса thesisby версии 1.0 Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ. - TEX наук по специальности 12.34.56 TEXника Научный руководитель д-р физ. - TEX наук, профессор Петров А.В. Минск ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 НАЧАЛО...»






 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.