Реферати українською » Экология » Моніторингові дослідження дільниці аварійного розливу нафти на подтаежной зоні Західного Сибіру


Реферат Моніторингові дослідження дільниці аварійного розливу нафти на подтаежной зоні Західного Сибіру

Казанцева М. Н., Гашев С.

Наводяться порівняльні дані про перебіг відбудовних процесів в биогеoценозе після катастрофічного забруднення нафтою з прикладу ділянки, залишеного для природного відновлення.

У грудні 1994 р. дільниці нафтопроводу Усть-Балык - Альметьевск, в 100 км на схід від р. Тюмені стався аварійний розлив нафти площі близько 3 га. Ступінь забруднення біогеоценозу (низинный высокотравный луг що у тростниково-осоковое болото) оцінили як сильна. Концентрація нафтопродуктів на грунті у середньому ділянці становить понад 60 масових %; зміст розчинних вуглеводнів калабанях 1-598 мг/л.

Уся забруднена територія було поділено на два приблизно рівних ділянки. В одному їх проводився комплекс рекультивационных робіт, що включав підготовчий, технічний і біологічний етапи; інший ділянку залишено не змінювалась. На обох ділянках у протягом трьох років (1995 - 1997 рр.) здійснювалися комплексні моніторингові дослідження стану порушеного біогеоценозу.

Рекультивационные заходи сприяли активним процесам деградації нафтових вуглеводнів та його детоксикації, ефективність яких рекультивированном ділянці до кінця третього сезону після аварії майже 50 разів перевищувала таку дільниці, полишеному для самовідновлення (табл. 1). Аналіз якісного складу залишкових нафтових вуглеводнів показав, що такий перебіг біодеградації нафтових вуглеводнів в поверхневому шарі обох ділянках протікає однотипово [Гашев і др.,1997].

Таблиця 1

Хід очищення нефтезагрязненного ділянки під впливом природних процесів деградації нафтових вуглеводнів та виконання робіт по рекультивації

Місце відбору проб Концентрація нафти, % Ефективність (раз)
після аварії (травень 1995 р.) до кінця рекультивації (вересень 1996 р.) на момент здачі ділянки (червень 1997 р.) до кінця робіт (вересень 1997 р.)
Нерекультивированный ділянку 64,3 36,1 25,4 24,5 2,6
Рекультивированный ділянку 64,3 1,78 0,62 0,50 128,6
Шурф (глибина 30 див) 64,3 - - 15,3 4,2
Обводные канави 598 мг/л 0,09 мг/л 0,10 мг/л - 5980,0

Стан рослинності

Ділянка, залишений під природне відновлення, за інтенсивністю забруднення і стану фитоценоза умовно може бути розбитий на дві зони: центральну (найбільш забруднену) і периферійну. У центральної зоні протягом трьох багатьох років після аварії спостерігалися прогресуючі дигрессионные зміни фитоценоза. Першого року є ще зберігалися живими близько 50 % вербових заростей, а, по купинам серед мочажин зустрічалися окремі екземпляри найбільш стійких до нафтового забруднення видів болотного трав'янистою рослинності: осок, частухи подорожниковой і низки трехраздельной. Наступного року геть зникли трав'яниста рослинність, тож під кінець 1997 р, відзначено повна загибель чагарників. Поверхня болота тут геть вкрита битуминизированной нафтової плівкою, яка разом із загиблої рослинністю визначає загальний буро-черный аспект території.

Для периферійних ділянок, що характеризуються кілька меншою початковій ступенем забруднення, початок відновного процесу зазначено вже першого післяаварійний вегетаційний сезон. З боку чистої частини болота всередину забрудненої ділянки по купинам і підвищень поширюються осоки двурядная і Буксбаума, тростину звичайний, рогіз широколистный, сабельник болотний. Зниження рівня грунтових вод в засушливий сезон 1997 р. помітно скоротило що у складі восстанавливающегося болотного співтовариства ситників, частухи подорожниковой, дербенника иволистного. Це ж обставина сприяло проникненню завезеними на територію забрудненої ділянки мезофільних видів луговий і рудеральной флори із боку глинистої обваловки (осот польовий, латук сибірський, ромашка непахучая, мать-и-мачеха). Загальне проективне покриття живим напочвенным покровом периферійних ділянок загалом становить 70 %, та де-не-де сягає 95 %.

Рекультивированный ділянку. Загальне проективне покриття трав'янистою рослинністю території дільниці до осені 1997 р. становило 85 %, а в східній частині ділянки, пов'язаної з тростниково-осоковому болота, - більш 90 %. Формування' видового складу фитоценоза відбувалося з допомогою ви-сіяних лугових трав-мелиорантов, насіння рудеральных рослин, внесених з родючим грунтом на агротехническом етапі рекультивації, і насіння, занесених з прилеглої території.

У процесі формування рослинного покриву спостерігалося пере^ розподіл ценотической ролі різних екологічних груп рослин. Коли стадії відновлювальної сукцессии (1996 р.) в співтоваристві домінував эксплерентный тип стратегії рослин, характеризується переважанням видів із високим насіннєвий продуктивністю, але, зазвичай, укороченим життєвим циклом, то влітку 1997 р. найбільшого поширення отримали види, зорієнтовані підтримку життя дорослих організмів. Тобто домінуюча роль співтоваристві, як за кількістю видів, і за показником проективного покриття, перейшла від рудеральных однолетников до багаторічним луговим видам.

Площа ділянок, позбавлених рослинності, становить цілому близько 15 %. Найчастіше вони присвячені місцях вторинного забруднення, де нафту видушується на поверхню крізь глиняний подушку грунтовими водами. Відновлення рослинності у тих ділянках забезпечується, зазвичай, з допомогою видів гигрофильной екології, відмінних вищої сталістю до нафтового забруднення, і тому - залежить від вологості вегетаційного сезону.

У цілому відзначити, що застосовані методи рекультивації забезпечили високих темпів відновлювальної сукцессии фитоценоза. На сьогодні де вже сформувалося досить стійке многовидовое співтовариство з рисами вихідного типу рослинності - низинного високо травного луки. У цьому більшість видів сягає генеративної стадії.

Рослинність глинистої обваловки. Важливе значення біологічного етапу рекультивації у відновленні вихідної рослинної асоціації підкреслюється при порівнянні рослинності рекультивированного дільниці і глинистої обваловки, оконтуривающей забруднену територію. У обох випадках основу техногенного субстрату становить місцевий глинистий грунт, узятий з глибини кількох метрів. Відмінність у тому, що у обваловку не завдавався родючий грунтовий шар, і не зроблено посів лугових трав-мелиорантов. Хоча загальне проективне покриття обваловки трав'янистою рослинністю і становить 90 %, її практично повністю становлять представники рудеральной флори. Попри зміну типу стратегії рослин, має тут місце як і, як і рекультивированном ділянці (заміна однолетников многолетниками), кардинального перерозподілу ролі різних екологічних груп рослин на обваловке цього не сталося. Навпаки, тут відзначається зміцнення позицій агресивнішою рудеральной рослинності. за рахунок винятки з співтовариства більшості присутніх тут раніше лугових і лугово-болотных рослин на обваловке значно знизилося видове багатство співтовариства. Проективное покриття понад 95 % забезпечують три наймасовіших виду: полин звичайна, кропива двудомная, осот польовий.

Стан фауни наземних хребетних

Ділянка, залишений під природне відновлення. Дослідження засвідчили, що у нефтезагрязненной території з цілком деградиро-ванной рослинністю, а місцями - залитій нафтою, де у 1995 р. представники амфібій і рептилій були відсутні, за підвищеними ділянкам рельєфу вже зустрічаються одиночні гадюки і живородні ящірки.

Влітку 1995 р. у цьому ділянці птахи було винесено лише типовими мешканцями чагарникового ярусу - славками (особливо численним виглядом була сіра славка). У обліках 1996 р. з'явилися окрема особа длиннохвостого снігура, варакушки, з десяток особин польового горобця (типового антропофила!), відсутнього у контролі, й окремі особини пеночки-веснички - виду, гнездящегося землі й цілком відсутнього на забрудненій території у обліках 1995 р. Кількість славок 1996 р. значно зменшилася. У 1997 р. ситуація у країні істотно не змінилася. Відзначені ж зміни почасти може бути пов'язані, з одного боку, з випаром і вимиванням найбільш легень і пахучих фракцій нафти з лісової підстилки і, з іншого боку, із різкої дефолиацией погибающих чагарників

У 1995р., коли найбільш сильному впливу забруднювача зазнали види, пов'язані з водної середовищем проживання (водяний полівка), безпосередньо що із нафтової плівкою і погибающие страшенно переохолодився й і токсикозов, було виявлено вкрай низькі показники відносного достатку дрібних ссавців. Спостереження 1996 р. свідчить про частковому відновленні співтовариства переважно з допомогою імміграції звірків з суміжних чистих територій. Проте відносне безліч на забрудненій території у 4 рази менше такого у контролі, а й забезпечується представниками лише виду - лісової мишею, найбільш пристосованій як до лазанию (що зменшує контакти з забрудненій поверхнею), і більшого діапазону кормів (що зменшує негативний дію зниження вегетативної маси трав'янистих рослин з допомогою вживання більш калорійних насіння). Загальна стійкість співтовариства дрібних ссавців цієї ділянки мінімальна. Проте зміни доминантов на забрудненій території проти співтовариством чистого коридору комунікацій немає (домінує лісова миша). Істотних відбудовних зрушень не зазначається й у 1997 р. (табл. 2).

Таблиця 2

Характеристика співтовариств дрібних ссавців забрудненій території і що контролю

Параметр Контроль (березняк труячи но-болотный) Чистий контроль (коридор комунікацій) Брудний контроль Рекультивированная територія
Видова склад, (відносне безліч, шт./100 ловушко-суток) Полевка руда (40) Полевка червона (20) Бурозубка обыкн. (20) Полевка руда (10) Полевка обыкн. (10) Миша лісова (20) Миша лісова (10) Миша лісова (30) Полевка обыкн. (20)
Відносне безліч дрібних ссавців (шт./100 ловушко-суток) 80,0 40,0 10,0 50,0
Самцы : самки 1 : 1 1 :1 0: 1 0:5
Сеголетки : зимовавшие 7: 1 3:1 1 :0 2:3
Індекс антропо-генизации 0,25 0,32 0 0,47
Показник ан-тропофилии 0,77 1,00 1,00 1,00
Індекс природності 0,23 0 0 0
Індекс антропо-генной адапти-рованности 3,14 100 100 100
Індекс видового багатства 1,05 1,25 0 0,59
Індекс видової розмаїтості Шеннона 1,04 1,04 0 0,67
Індекс видової розмаїтості Сімпсона 0,63 0,63 0 0,48
Індекс домінування 0,38 0,35 1,00 0,52
Упругая стійкість 5,23 0,97 0,09 0,56
Резистентная стійкість 3,78 1 77 -1Д1 0 4,84
Загальна стійкість 9,01 4,24 0,09 5,40

Звірята забрудненій території представлені хоч і особами цього року народження, але самками, що може засвідчувати про відносну ступеня осілості тут популяції лісової миші.

З іншого боку, візуальні спостереження (наявність численного зимового посліду) засвідчують активному використанні території розливу в зимовий період 1995, 1996, 1997 рр. (коли нафту ховалася товстим шаром снігу) зайцем-беляком і, певне, іншими ссавцями і птахами.

Рекультивированный ділянку. На рекультивированной території орнитофауна зазнала докорінні зміни й не так у дії забруднювача, як під впливом зміни самого ландшафту після проведення комплексу рекультивационных робіт (механічного знищення всієї рослинності, отсыпки території мінеральним грунтом і відновленням трав'янистого покриву, що носить вторинний і руде-ральный характер).

Усе це призвела до того, що саме навесні 1996 р. були відзначені як пеночки, а й славки. Разом про те які утворилися тимчасові мілководні водойми і калюжі з минерализованными ділянками території залучили сюди білу трясогузку і різних представників загону Ржанко-образных. Під час ж осінніх обліків 1997 р. серед густих заростей высокостебельных трав є і пеночки, і чималі зграї зябликів, залетающие з узлісь прилеглих лісових масивів, і навіть найбільш рясно представлені вівсянки (звичайна і очеретяна). Багато які утворилися тут насіння трав, безумовно, сприятиме збагаченню зимової орнітофауни ділянки такими семеноядными видами, як чечітка, коноплянка, щиголь та інших.

Герпетофауна дільниці представлена як нечисленними гадюками і живородящей ящіркою, а й численними сеголетками остромордой жаби, приуроченными до обвідний канаві і дрібним прогреваемым калюжах на відсипаної грунтом території, що є типовий антропогенний ландшафт.

На рекультивированной території фауна ссавців, подана у 1996 р. популяцією лише одну виду - лісової миші, - найбільш стійкого до антропогенним впливам із усіх фонових видів, 1997 р. збагатилася звичайної полевкой, яка виявлено інших ділянках, може бути пов'язані з формуванням тут лугового співтовариства з допомогою природничих і сеяных трав. А кількість дрібних ссавців вп'ятеро перевищує таку на забрудненій території, що також свідчить про сприятливіші умови для гризунів на рекультивированной території, де рудеральная рослинність починає змінюватися луговий. Багатство дрібних ссавців 1997 р. тут вище, ніж у контроль у межах коридору комунікацій, статева структура популяції із явним переважанням самок свідчить про резидентности лісових мишей та звичайної полівки. Про це може засвідчувати й висока частка зимовавших звірків на рекультивированной території проти іншими ділянками. Загальна стійкість співтовариства дрібних ссавців на рекультивированной території хоч і поступається природному початкового (до прокладки коридору комунікацій) біогеоценозу, але вище, ніж у чистому коридорі. Це формуванням стійкішого з допомогою резистентності лугового співтовариства (воно швидше сягає високих сукцессионных стадій) дома мелколиственной поросли (штучно підтримуваної працівниками "Сибнефтепровода" на стадії молодого співтовариства). Високі ж темпи відновлення рослинності (як трав'янистою, а й чагарниковою) надалі приведуть до відновлення те-риофауны, властивій траси комунікацій, з тим самим домінуючим виглядом, та інакшою від фауни прилеглих ділянок лісу з домінуванням червоною полівки і бурозубками (див. табл. 2).

Список літератури

Гашев З М Ареф'єв З. П., Казанцева М. М. та інших. Рекультивация нефтезагрязненных земель Півдні Західного Сибіру // Біологічна рекультивація порушених земель. Єкатеринбург: Ин-т лісу УрО РАН, 1997. З. 49-54.

Схожі реферати:

Навігація