Проблемы загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами

Содержание

Введение

Глава 1. Научные принципы взаимодействия компонентов нефти с почвенным поглощающим комплексом

1.1. Физико-химические аспекты трансформации нефтепродуктов в почвенном профиле

1.2. Микробиологическая индикация состояния загрязненных агроценозов

1.3. Ретроспективный анализ отечественного опыта ликвидации последствий нефтяного загрязнения

Глава 2. Диагностика и оценка ущерба земельным ресурсам при разливах нефти и нефтепродуктов

2.1. Порядок проведения почвенного обследования и агрохимического картографирования загрязненных участков

2.2. Расчет экологического ущерба в соответствии с методиками Росприроднадзора

2.3. Оценка сорбционной способности различных типов почв по отношению к легким и тяжелым фракциям нефти

Глава 3. Система мелиоративных мероприятий по реабилитации загрязненных сельскохозяйственных территорий

3.1. Обоснование выбора сорбентов и минеральных удобрений для стимуляции углеводородокисляющей микрофлоры

3.2. Проектирование севооборотов-культиваторов для этапа фиторекультивации

3.3. Контроль качества и критерии снятия земель с режима консервации для вовлечения в сельскохозяйственный оборот

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Проблемы загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами

Направление: Сельское хозяйство и сельскохозяйственные науки

Предмет: Агрономия

ВВЕДЕНИЕ

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами представляет собой одну из наиболее острых экологических и агрономических проблем современной России, что обусловлено масштабами добычи, транспортировки и переработки углеводородного сырья на территории страны. По данным Минприроды России, ежегодно в результате аварий на нефтепроводах, скважинах и при эксплуатации нефтяного оборудования происходит загрязнение десятков тысяч гектаров сельскохозяйственных угодий, что приводит к выводу плодородных земель из сельскохозяйственного оборота на длительный период. Актуальность темы определяется необходимостью разработки научно обоснованных агротехнических и мелиоративных мероприятий по восстановлению нарушенных земель и возвращению их в продуктивное использование в соответствии с требованиями Земельного кодекса Российской Федерации и Федерального закона № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

Степень разработанности проблемы в отечественной науке характеризуется значительным вкладом российских ученых из ФГБНУ «ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова», Почвенного института им. В.В. Докучаева, РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева в изучение физико-химических процессов трансформации нефтяных углеводородов в почве, биоремедиации и фиторекультивации загрязненных территорий. Вместе с тем, остаются недостаточно изученными вопросы долгосрочного влияния различных фракций нефти на плодородие конкретных типов почв и оптимизации систем севооборотов на этапе возврата земель в сельскохозяйственный оборот.

Цель курсовой работы – изучение особенностей загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами и разработка системы агромелиоративных мероприятий по реабилитации нарушенных земель.

Задачи исследования:

• изучить физико-химические механизмы взаимодействия компонентов нефти с почвенным поглощающим комплексом;
• проанализировать отечественный опыт ликвидации последствий нефтяного загрязнения сельскохозяйственных угодий;
• рассмотреть методы диагностики и расчета экологического ущерба при разливах нефти;
• обосновать комплекс мелиоративных приемов для восстановления загрязненных территорий;
• разработать рекомендации по фиторекультивации и возвращению земель в производственный оборот.

Объект исследования – сельскохозяйственные земли, загрязненные нефтью и нефтепродуктами в условиях Среднего Поволжья.

Предмет исследования – процессы трансформации нефтяных углеводородов в почве и агротехнологии восстановления плодородия нарушенных земель.

Методологическая база включает теоретический анализ отечественной научной литературы, агрохимические методы анализа почв в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ Р 54386-2011, микробиологические методы оценки активности углеводородокисляющей микрофлоры, расчетные методики Росприроднадзора по оценке ущерба, полевые агрономические опыты.

Научная новизна работы заключается в систематизации современных подходов к реабилитации загрязненных нефтью сельскохозяйственных земель применительно к почвенно-климатическим условиям Среднего Поволжья и разработке адаптированной системы мелиоративных мероприятий.

Теоретическая значимость состоит в углублении представлений о механизмах деградации почвенного плодородия под воздействием нефтяных углеводородов. Практическая значимость определяется возможностью использования разработанных рекомендаций специалистами агрономических служб и землепользователями для восстановления нарушенных угодий.

Структура работы: курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. В первой главе рассматриваются научные принципы взаимодействия компонентов нефти с почвой, во второй – методы диагностики и оценки ущерба, в третьей – система мелиоративных мероприятий по реабилитации загрязненных территорий.

ГЛАВА 1. НАУЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПОНЕНТОВ НЕФТИ С ПОЧВЕННЫМ ПОГЛОЩАЮЩИМ КОМПЛЕКСОМ

1.1. Физико-химические аспекты трансформации нефтепродуктов в почвенном профиле

Нефть и нефтепродукты представляют собой сложную смесь углеводородов различных классов – алканов, циклоалканов, аренов, а также гетероатомных соединений, содержащих серу, азот и кислород. При попадании в почву нефтяные углеводороды вступают в многообразные физико-химические взаимодействия с минеральными и органическими компонентами почвенного поглощающего комплекса, что приводит к существенному изменению агрономических свойств почвы [1, c. 45]. Характер и интенсивность этих процессов определяются как свойствами самого поллютанта – фракционным составом, вязкостью, плотностью, так и почвенными факторами – гранулометрическим составом, содержанием гумуса, реакцией среды, влажностью.

Легкие фракции нефти, включающие углеводороды С₅-С₁₅, обладают высокой подвижностью и способны к быстрой миграции по почвенному профилю, достигая глубоких горизонтов и загрязняя грунтовые воды. Тяжелые фракции (С₁₆ и выше) характеризуются низкой миграционной способностью и накапливаются преимущественно в верхних горизонтах почвы, образуя устойчивые адсорбционные комплексы с почвенными коллоидами [2, c. 78]. Согласно исследованиям Почвенного института им. В.В. Докучаева, наибольшей сорбционной способностью по отношению к нефтяным углеводородам обладают почвы тяжелого гранулометрического состава с высоким содержанием органического вещества – черноземы и серые лесные почвы.

Попадание нефти в почву вызывает резкое изменение физических свойств: снижается порозность и водопроницаемость, нарушается структура почвенных агрегатов, формируется гидрофобная пленка на поверхности почвенных частиц. В результате ухудшается аэрация корнеобитаемого слоя, развивается кислородное голодание корневых систем растений, снижается доступность элементов минерального питания [3, c. 112]. Изменение окислительно-восстановительного потенциала почвы приводит к активизации восстановительных процессо

…