ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.09.2020
Просмотров: 4692
Скачиваний: 11
151
ный горошек, звездчатка жѐстколистная, ландыш майский, гравилат реч-
ной, ежа сборная, пырей гребенчатый и др. По мере накопления радионук-
лидов этими растениями содержание марганца в их золе снижается в 3-10
раз.
5.5. Полиароматические углеводороды и диоксины
Среди органических веществ наиболее опасными из множества ток-
сичных соединений, образующихся при сжигании ископаемых топлив, му-
сора, медицинских отходов, производства химической, нефтехимической,
металлургической и целлюлозно-бумажной промышленности являются
по-
лиароматические углеводороды(ПАУ)
и – особенно –
диоксины.
ПАУ объ-
единяют десятки веществ, для которых характерно наличие в химической
структуре трех и более конденсированных бензольных колец. Группа ди-
оксинов объединяет сотни веществ, каждое из которых содержит специфи-
ческую гетероциклическую структуру с атомами хлора в качестве замести-
телей.
ПАУ образуются в процессах сгорания нефтепродуктов, угля, дере-
ва, мусора, пищи, табака. Чем ниже температура в устройстве для сжига-
ния, тем больше образуется ПАУ. Среди них наибольшей канцерогенной
токсичностью обладают
бен(а)пирен, холантрен, перилен, дибенз(а)пирен
(Пурмаль, 1998). Вместе с другими продуктами сгорания ПАУ поступают
в воздух. При комнатной температуре все ПАУ – твердые кристаллические
вещества. Температуры их плавления близки к 200
0
С. При охлаждении го-
рячих газов ПАУ конденсируются вблизи источников выбросов, но их
большая часть уносится на дальние расстояния в виде аэрозолей. Хорошим
адсорбентом для ПАУ являются сажевые частицы. В США при сгорании
угля в воздух выбрасывается около 600 т бенз(а)пирена в год. Присутст-
вуют ПАУ и в питьевой воде (допустимый предел содержания ПАУ в воде
– 200 нг/л).
152
Высокой токсичностью обладают около 30 хлорзамещенных диок-
синов. Среди них
полихлорбифенилы
– целевой продукт химической про-
мышленности. Они используются в виде добавки к трансформаторным
маслам как гидравлическая жидкость, теплоноситель, жидкость для мощ-
ных конденсаторов. Объем их производства – сотни тысяч тонн в год. По-
ловина суммарного выброса диоксинов приходится на мусоросжигатель-
ные заводы и сжигатели медицинских отходов. Для образования диокси-
нов необходимы повышенная температура, наличие органических, особен-
но ароматических веществ и хлора. Заметную добавку к выбросам диокси-
нов в атмосферу приносят лесные пожары, работающие на угле теплоэлек-
тростанции.
В России основным источником диоксинов являются предприятия
химической промышленности и целлюлозно-бумажные комбинаты, на ко-
торых применяют хлорную отбелку целлюлозы. Сточные воды целлюлоз-
но-бумажных комбинатов содержат высокотоксичные
полихлордибензофу-
раны
.
Диоксины обладают политоксичностью. Для них не существует норм
ПДК. Длительное воздействие диоксинов в ничтожных концентрациях
приводит к росту онкологических заболеваний, гибели плода в матке, рож-
дению детей с физическими и психическими уродствами, к снижению и
потере иммунитета, утрате фертильной мужской спермы. Основное коли-
чество диоксинов попадает в организм с пищей. Больше всего диоксинов в
жирных сортах рыбы и мяса, масле, сырах. Допустимая суточная доза по-
ступления диоксинов в организм не более 10
-11
г/кг в день, их содержание в
воде не должно превышать 2∙10
-11
г/л. Диоксины выводятся из организма
крайне медленно. Это связано с тем, что их подавляющая часть концен-
трируется в жировых тканях организма. Период полувыведения диоксинов
составляет от одного года до 10 лет.
5.6. Нефть и нефтепродукты
153
Значительный вклад в загрязнение окружающей среды углеводоро-
дами вносит нефте- и газодобывающая промышленность. В России в на-
стоящее время 27 нефте- и 17 газодобывающих регионов, где добывается
около 350 млн т нефти, включая газовый конденсат, и около 600 млрд м
3
природного газа.
Около 66% общероссийского объема нефтедобычи и 92% газодобы-
чи приходится на долю Тюменской области. Загрязнения происходят в ре-
зультате утечки и разливов нефти и газа из трубопроводов, на нефтепро-
мыслах, закачивания в скважины высокоминерализованных растворов для
увеличения нефтеотдачи, засоления почв пластовыми водами, сжигания
нефти и нефтепродуктов. Общая протяженность нефтепродуктопроводов в
России составляет 62 тыс.км, магистральных газопроводов – 149 тыс.км.
Только по Тверской области общей площадью 84,1 тыс.км
2
проходит более
1100 км протяженных нефте- и газопроводов, где ежегодно отмечаются
прорывы и загрязнения почвы нефтью и газом. Наиболее важные магист-
рали: нефтепроводы Сургут – Новополоцк и Нижний Новгород – Кириши,
газопроводы Ухта – Торжок – Минск («Сияние Севера») и Серпухов –
Санкт-Петербург (с ответвлением на Псков).
Особенно опасны разливы нефти при ее добыче в шельфовой части
морей, а также при авариях на нефтеналивных судах.
Нефтепродукты оказывают наибольшее отрицательное влияние на
почву, загрязняя еѐ основными органическими компонентами нефти:
орга-
ническим углеродом, азотом, битумозными веществами, полициклически-
ми ароматическими углеводородами,
в частности 3
,4-бенз(а)пиреном, 1,2-
бенз(а)периленом
, обладающим канцерогенными и мутагенными свойст-
вами. При концентрации битумозных веществ в пахотном горизонте 4-5%
происходит практически полная гибель посевов зерновых культур. При их
концентрации 2,0% численность растений уменьшается в два раза, а высо-
та растений в 3-4 раза по сравнению с контролем. Хозяйственное освоение
154
нефтезагрязненных почв без применения рекультивации земель возможно
лишь через 15-20 летнего срока. К свежим нефтяным загрязнениям отно-
сятся разливы нефти с момента аварии до 3-4 лет, к старым – разливы дав-
ностью 4-5 лет с момента разлива. Для свежих разливов характерно при-
сутствие в загрязненных почвах парафиновых углеводородов с температу-
рой кипения до 300
0
С. На участке свежего нефтяного загрязнения токсич-
ность почвы превышает контрольную в 5, а старого – в 50-100 раз.
Хорошим индикатором загрязнения почв нефтью являются
сравни-
тельно крупные почвенные беспозвоночные, микроорганизмы, грибы мик-
ромицеты, водоросли
.
Следовые количества нефти в подстилке (до 1%) не влияют на педо-
бионтов. В интервале концентраций нефти от 1 до 12-14% происходят
лишь количественные изменения в численности и биомассе мезофауны. С
дальнейшим ростом интенсивности загрязнения почвы нефтью обедняется
видовый состав, погибают наименее устойчивые элементы фауны (
моллю-
ски, равнокрылые хоботные, гусеницы бабочек
). Трофическая структура
населения беспозвоночных является наиболее консервативной характери-
стикой и претерпевает изменения, начиная с концентрации нефти 20-25%;
наиболее устойчивы хищные педобионты, из которых складываются со-
общества мезофауны на последних стадиях деградации.
Восстановление сообществ почвенной мезофауны начинается по ме-
ре снижения концентраций в почве и токсичности остаточного нефтепро-
дукта. На начальных стадиях восстановления комплексы почвенных бес-
позвоночных слагаются преимущественно из хищников (
пауки, жужели-
цы
). Заселение территории разлива начинается с краев. На втором этапе –
по мере накопления на поверхности пятна растительных остатков – пятно
заселяют сапрофаги. На третьем этапе – по мере освоения пятна растения-
ми – появляются фитофаги. Трофическая структура сообщества восстанав-
ливается. В дальнейшем увеличиваются численность, биомасса, видовое
155
разнообразие сообществ. Быстрее всего восстанавливают численность
многоножки
, затем
насекомые, паукообразные
, далее
кольчатые черви
,
моллюски
(Соромотин, 1991, Никифорова, Солнцева и др. 1987, Восста-
новление, 1988).
В лесостепи при среднем и высоком уровнях загрязнения нефтью (24
и 48 л/м
2
)
дождевые черви
отсутствуют. При невысоком уровне загрязне-
ния (6 л/м
2
) их численность восстанавливается не ранее чем через 3-4 года.
Внесение дождевых червей в почву с 3-5% загрязнением нефтью без рых-
ления на третьи сутки приводит к полной гибели червей. Для дождевых
червей наиболее токсичны легкие фракции нефти. При 10% загрязнении
почвы нефтью с рыхлением гибнет 50% червей. Наиболее устойчив к за-
грязнению нефтью вид
эзения отвратительная
. Среди хищных членисто-
ногих высокую устойчивость к нефтяному загрязнению проявляют
губоно-
гие многоножки
.
Низкие уровни нефтяного загрязнения практически не оказывают от-
рицательного воздействия на почвенные микроорганизмы. Средние уровни
приводят к перераспределению степени доминирования в составе активно
функционирующих в почве микроорганизмов. Очень высокому уровню за-
грязнения соответствует практически полное подавление активности мик-
роорганизмов в почве. При 6-10% загрязнении почвы нефтью увеличивает-
ся численность бактерий, использующих нефть как источник пищи, подав-
ляется развитие
азотобактера
.
Засоление почв нефтепромысловыми водами подавляет развитие
почвенных бактерий, грибов, актиномицетов
, приводит к резким измене-
ниям в комплексах почвенных животных. Отрицательный эффект свежего
засоления проявляется в верхней, старого – в нижней части пахотного
слоя. Наиболее быстро заселяют засоленные участки
личинки двукрылых и
щелкунов
.