Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами

Нефть представляет собой смесь углеводов и их производных, в целом свыше 1000 индивидуальных органических веществ, каждое из которых может рассматриваться как самостоятельный токсикант. К нефтепродуктам относятся бензин ( это самая легкая из жидких фракций нефти. Бензин получают из попутного газа (газовый бензин) и из тяжелых фракций нефти (крекинг-бензин) ), лигроин ( или на́ фта — смесь жидких углеводородов, более тяжелая, чем бензин. Лигроин получают при прямой перегонке нефти или крекинге нефтепродуктов (выход 15-18 % от массы сырья), керосин ((англ. kerosene от греч. κ η ρ ό ς — воск) — горючая смесь жидких углеводородов (от C8 до C15) с температурой кипения в интервале 150—250 °C, прозрачная, бесцветная (или слегка желтоватая), слегка маслянистая на ощупь), газойль ( (англ. gasoil) — продукт переработки нефти, смесь жидких углеводородов, преимущественно с количеством атомов углерода от 10 до 40 (додекана, декана и других), и примесей (главным образом серо-, азот- и кислородсодержащих ), мазут ( от арабского «мазхулат» — «отбросы») — жидкий продукт тёмно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций), гудрон (фр. goudron) — остаток, образующийся в результате отгонки из нефти при атмосферном давлении и под вакуумом фракций, выкипающих до 450—600 °C (в зависимости от природы нефти). Выход гудрона — от 10 до 45 % от массы нефти.)и т. д.

Источники загрязнения почв нефтью бывают

- природные (очень редко),

- техногенные.

В естественных условиях нефть залегает на больших глубинах и не оказывает влияния на почву. Основной источник загрязнения почвы нефтью — человеческая деятельность. Загрязнение происходит в районах нефтепромыслов, нефтепроводов, а также при перевозке нефти. Районы и источники загрязнения почв нефтью можно условно разделить на две группы: временные и постоянные («хронические»). К временным районам можно отнести утечки при сухопутной или водной транспортировке. К постоянным относятся районы нефтедобычи, на территории которых земля буквально пропитана нефтью в результате многократных утечек.

Экологические последствия загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами зависят от трех групп факторов:

- параметров загрязнения (химическая природа загрязняющих веществ, концентрация их в почве, срок от момента загрязнения и др.),

- свойств почвы (структура почвы, гранулометрический состав, влажность почвы, активность микробиологических и биохимических процессов и др.),

- характеристик внешней среды (температура воздуха, ветреность, уровень солнечной радиации и особенно доля ультрафиолетового излучения в свете, растительный покров и пр.).

Негативное влияние нефти на почву проявляется в значительном изменении морфологических, физико-химических и микробиологических свойств почв. На самой поверхности почвы высокомолекулярные продукты деградации нефти образуют довольно устойчивые к разложению корочки, затрудняющие дыхание почвы. При многократных разливах тяжелой нефти происходит образование прочных твердых смолисто-асфальтеновых покровов, в результате чего растения засыхают, наблюдается девегетация почв.

Изменение свойств почв проявляется в

- возрастании pH,

- повышении общего количества углерода в 2—10 раз, содержания углеводородов в 10—100 раз.

В почве нарушаются азотный режим, процессы нитрификации и аммонификации, окислительно-восстановительные процессы и т. д. Существенно меняются морфологические свойства почв: происходит изменение цветовых характеристик почвенного профиля в сторону преобладания серо- и темно-коричневых оттенков, ухудшается структура, снижается водопроницаемость почв.

Влияние нефти на растения обусловлено как ее непосредственным токсическим воздействием, так и трансформацией почв. Поступая в клетки и сосуды растений, нефть вызывает токсические эффекты. Они проявляются в быстром повреждении, разрушении, а затем и отмирании всех живых тканей растений. Нефть оказывает отрицательное влияние на рост, метаболизм и развитие растений, подавляет рост их наземных и подземных частей, задерживает прорастание семян.

Для человека пары сырой нефти малотоксичны. Большее воздействие оказывает соприкосновение жидкой нефти с кожей, вызывая дерматиты и экземы.

Наряду с нефтью одним из основных загрязнителей являются пластовые воды (подземные воды, циркулирующие в пластах горн. пород.). Масштаб и интенсивность их воздействия на природные системы часто более значительны, чем собственно нефти и нефтепродуктов. Загрязнение пластовыми водами приводит к хлоридно-натриевому засолению, возникает специфическое техногенное осолонцевание со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

Охрана почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами (а также другими загрязняющими веществами) осуществляется двумя путями.

Первый путь состоит в предотвращении попадания нефтепродуктов в почву.

Второй заключается в очищении тем или иным образом почвы от нефтяного загрязнения, которое уже произошло. Для этого необходимо проведение следующих мероприятий:

- мониторинг содержания в почве нефти и нефтепродуктов;

- выработка норм допустимого содержания нефтепродуктов в почве;

- капитальный ремонт или закрытие загрязняющих объектов, если установлено, что они являются источниками нефтяного загрязнения;

- наказание лиц, ответственных за произошедшее загрязнение;

- рекультивация,

- санация загрязненных земель.

Специфика загрязнения земель нефтепродуктами заключается в том, что последние долго разлагаются (десятки лет), на них не растут растения и выживают немногие виды микроорганизмов.

Восстановление загрязненных нефтепродуктами земель проходит

- засевом культур, устойчивых к нефтяному загрязнению,

- завозом незагрязненной почвы, что осуществляется в три основных этапа: удаление загрязненной нефтью почвы, рекультивация нарушенного ландшафта, мелиорация.