1.4 Изменение основных свойств почвы при длительном воздействии на неё нефтепродуктов

Характер и степень влияния нефти на экосистему определяется видовым составом растительного покрова, объемом и свойствами ингредиента, временем года и другими факторами.

Наиболее токсичными являются углеводороды нефти с температурой кипения t_к=150-175^оС. Углеводороды с меньшей температурой оказываются либо малотоксичными, либо безопасными, особенно летучие фракции, которые испаряются с поверхности растений и почв, не успевая проникнуть через растительную ткань.

Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами вызывает существенное изменение в морфологических свойствах почвы.

Нефть проникает в большинстве случаев на глубину 5-10 см. хотя иногда мощность битуминизированного слоя может достигать 40-50 см. При этом верхняя часть гумусосодержащего горизонта приобретает смолисто-черную окраску, происходит склеивание структурных отдельностей. В результате закупорки капилляров почвы нефтью сильно нарушается аэрация, создаются анаэробные условия, нарушается окислительно-восстановительный потенциал. В составе почвенного воздуха преобладают легкие токсичные фракции нефти. Битуминизирование ухудшает водопроницаемость почвы. Ее смачиваемость; талые и дождевые воды на замазученых участках не впитываются в почву, а стекают по склонам [10].

При загрязнении почвы нефтью и нефтесодержащими отходами происходит подщелачивание почвенных растворов, рН водной суспензии в верхних горизонтах повышается; увеличивается количество углеводородов, что ведет к возрастанию запасов углерода во всех генетических горизонтах; наличие нефти и нефтепродуктов в почве способствует подавлению реакций аммонификации, нитрификации, т.е. снижает самоочищающую способность почвы. К тому же при этом наблюдается образование двухвалентного железа, увеличивается содержание одно- и двухвалентных катионов в почвенном растворе, туда они поступают из нефтяной эмульсии, возрастает количество органических и минеральных коллоидов, связанных с поступлением загрязняющего вещества в почву. Это вызывает перестройку почвенно-поглощающего комплекса.

Вредное экологическое воздействие смолисто-асфальтеновых соединений на почву заключается не в химической токсичности, а в изменении вводно-физических свойств почвы. Обычно смолисто-асфальтеновые компоненты сорбируются в верхнем, гумусовом горизонте. При этом уменьшаются поры в почве. Гидрофобные смолисто-асфальтеновые компоненты, обволакивая корни растений, резко ухудшают поступление к ним влаги, в результате чего растения быстро погибают. Попадание смолистой нефти в почву приводит к нарушению структуры (склеивание почвенных частиц), нарушению почвенно-воздушного режима, сильному закислению, ингибированию биохимической активности. Установлено что. В естественных условиях при уровне загрязненности почв нефтью до 10% восстановление биоценоза требует до 10 лет, при более сильном загрязнении – несколько десятков лет [8, 10].

На воздухе смолистая нефть быстро густеет. Теряет подвижность, так как присоединяет кислород воздуха и происходит новообразование смол. Эти соединения малодоступны микроорганизмам, процесс их биодеструкции идет медленно.

Вследствие нарушения почвенных структур и диспергирования почвенных частиц снижается водопроницаемость почв. В загрязненных почвах резко возрастает соотношение между углеродом и азотом за счет углерода нефти, что ухудшает азотный режим почв и нарушает корневое питание растений.

На загрязненных участках формируется высокая фитотоксичность почвы, что объясняется избыточным содержанием в ней хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов натрия.

Одним из факторов повышения самоочищающей способности почвы является создание соответствующих условий для роста общей биогенности почвы и стимуляция деятельности нефтеразлагающей микрофлоры [10].