Влияние нефтеводосолевой эмульсии на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв Среднего Предуралья и разработка научных основ их рекультивации

• Автор: Дмитриев, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 280 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I. Обзор литературы

1.1. Основные свойства нефтеводосолевой эмульсии, как загрязнителя почвенного покрова

1.2. Обзор аварийных ситуаций, при которых происходит загрязнение

почв нефтеводосолевой эмульсией

1.3 Изменение свойств почв под действием нефтеводосолевой эмульсии

1.3.1 Изменение морфологических признаков почв под действием нефтеводосолевой эмульсии

1.3.2 Изменение физических свойств почв под действием нефтеводосолевой эмульсии

1.3.3 Изменение физико-химических свойств почв под действием нефте-водосолевой эмульсии

1.3.4 Изменение химических свойств почв под действием нефтеводосолевой эмульсии

1.3.5 Изменение биологических свойств почв под действием нефтеводосолевой эмульсии
1.4 Методы рекультивации почв, загрязненных нефтеводосолевой эмульсией
1.4.1 Технический этап рекультивации
1.4.2 Биологический этап рекультивации
1.4.2.1 Агротехнические мероприятия
1.4.2.2 Микробиологические мероприятия
1.4.2.3 Фитомелиоративные мероприятия
Заключение по обзору литературы
Глава II. Объекты, условия и методика проведения исследований
2.1. Объекты исследований
2.2. Агроклиматические условия.
2.3. Лабораторный опыт 1
2.4. Микрополевой опыт 2
2.5. Микрополевой опыт 3
2.6. Мелкоделяночный опыт 4
2.7. Методы лабораторных исследований
Глава III. Результаты исследований
3.1. Влияние нефтеводосолевой эмульсии на свойства дерново-подзолистой почвы
3.1.1 Влияние нефтеводосолевой эмульсии на физико-химические свойства
3.1.1.1 Кислотно-основные свойства загрязненных почв
3.1.1.2 Состав и сумма обменных катионов загрязненной почвы
3.1.2 Влияние нефтеводосолевой эмульсии на химические свойства

3.1.2.1 Содержание нефти в почве
3.1.2.2 Содержание подвижного фосфора в загрязненной почве
3.1.2.3 Содержание обменного калия в загрязненной почве
3.1.2.4 Содержание минерального азота в загрязненной почве
3.1.3 Показатели водной вытяжки загрязненной почвы
3.1.4 Влияние нефтеводосолевой эмульсии на физические свойства
3.1.4.1 Общие физические свойства
3.1.4.2 Физико-механические свойства
3.1.4.3 Показатели водосодержания
3.1.5 Влияние нефтеводосолевой эмульсии на биологические свойства почвы
3.1.5.1 Влияние нефтеводосолевой эмульсии на интенсивность дыхания почвы
3.1.5.2 Численность физиологических групп почвенных микроорганизмов
3.2 Научные основы рекультивации дерново-подзолистой почвы, загрязненной нефтеводосолевой эмульсией
3.2.1 Влияние комплекса агротехнических приемов на свойства почвы
3.2.1.1 Агрохимические свойства
3.2.1.1 Биологические свойства
3.2.1.1.1 Интенсивность дыхания почвы
3.2.1.1.2 Количество углеводородокисляющих и гетеротрофных микроорганизмов в загрязненной почве
3.2.1.1.3 Урожайность ярового ячменя
3.2.2 Производственное испытание разработанного комплекса приемов
юкультивации
"лава IV Энергетическая и экономическая эффективность приемов рекуль-:ивации
Общие выводы
•Рекомендации производству
Список использованной литературы
Приложение 1. Рисунки
Приложение 2. Результаты экспериментальных исследований
Приложение 3. Технологическая карта, энергетическая и экономическая щенка комплекса приемов рекультивации

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Нефтегазовая промышленность по опасности воздействия на окружающую среду занимает третье место в числе 130 отраслей современного производства (Панов Г.Е. и др., 1986). По данным Международного Соци-шьно-экологического союза на сегодня в России добывается ежегодно около ЮО млн. тонн нефти, из которых от 1,5 до 10 % теряется при добыче и транспорти-ювке (Иванов И.П., 1982; Замойский B.JL, Островский С.А., Гильфанов О.Г., 1995; эулатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю., 1997). Даже при минимальной оцен-;е это около 4,5 млн. тонн в год.
Обеспечивая народное хозяйство энергией, предприятия топливно-негретического комплекса являются одновременно источником загрязнения среды •битания человека. Поэтому проблема обеспечения экологической безопасности гри развитии топливно-энергетического комплекса, и в первую очередь нефтегазового, имеют первостепенное значение (Минаев E., 1995).
Удмуртская Республика является крупным нефтяным регионом Среднего 1редуралья РФ. На ее территории расположено свыше 100 месторождений, 60 % из оторых находятся в разработке. Ежегодный уровень добычи нефти составляет бо-ее 7 млн. т. За 30 лет промышленной добычи из недр Удмуртской Республики до-ыто свыше 250 млн. т. нефти. Общая протяженность нефтепроводов по республике 180 км (Государственный доклад, 2001). Технологическая схема сбора и транспор-ировки нефти реализована в герметизированном варианте. Однако она не исключа-г возможности возникновения аварийных ситуаций. Уровень аварийности на них о отдельным месторождениям изменяется в пределах 0,05-0,60 шт./км в год (Сала-атова Т.В., 2002).
На современном этапе развития нефтедобывающей промышленности не пред-гавляется возможным исключить ее воздействие на почвенный покров, поэтому эзникает необходимость разработки методов и технологий для восстановления за-эязненных земель. Существующие технологии рекультивации почв, загрязненных родуктами нефтедобычи не позволяют учесть местные почвенно-климатические словия, физико-химические свойства загрязнителя и, как правило, имеют высокую
1.4.2 Биологический этап рекультивации
Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических и »итомелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия нарушенных зе-гель (ГОСТ 17.5.1.01-83).
1.4.2.1 Агротехнические мероприятия
Агротехническими методами рекультивации следует считать комплекс меро-риятий, который включает механическую обработку загрязненной почвы, внесение инеральных удобрений и проведение мелиоративных работ на загрязненной терри-эрии (Кузнецов Ф.М. и др., 2000). По данным ряда исследователей [5; 7; 14; 35; 88; 190] наиболее положительный эффект в первый год рекультивации нефтезаг-язненных земель дает такой простой прием как, рыхление. Это связано с тем, что ыхление способствует дополнительной аэрации и более быстрому выветриванию ггких фракций нефти, наиболее токсичных для педобионтов, улучшению водопро-ицаемости (Шилова И.И., 1988; Абзалов Р.З. и др., 1988; Солнцева Н.П, Никифоро-i Е.М., 1989). Кроме того, микроорганизмы, использующие углеводороды нефти, зляются главным образом аэробными, т.е. они минерализуют нефтяные углеводо-зды только в присутствии кислорода воздуха. В механически ненарушенных поч-IX процессы физико-химической и микробиологической деструкции нефти замед-:ны, в результате чего происходит относительная консервация битуминозных ве-еств (Солнцева Н.П., Никифорова Е.М., 1987). Однако на второй и третий год эф-ективность этого приема падает (Абзалов Р.З., и др., 1988).
В нефтезагрязненной почве возрастает отношение C:N, что в случае рекульти-1ции требует внесения повышенных доз азотных удобрений (Абзалов Р.З., 1988). а окисление 1 г нефти требуется 80 мг азота и 8 мг фосфора (Исмаилов Н.М., Па-шский Ю.Ш., 1985; Ильминский В.В. и др., 1991). Исследователями (Хазиев Ф.К., ахтиев Ф.Ф., 1981; Абзалов Р.З., Гиззатуллин С.Г., Гумеров P.C., Сахабутдинова ,3., 1988) предлагается, в зависимости от уровня загрязнения, внесение доз мине-льных удобрений с таким расчетом, чтобы начальное соотношение между C:N:P в >чве поддерживалось на уровне 100:10:1, что является оптимальным для роста бак-