Млекопитающие в системе экологического мониторинга
жүктеу/скачать 3.6 Mb.
|
|
Соотношение биомасс почвенных беспозвоночных изменяется: если на чистых землях доминировали дождевые черви (4,8 г/м2), то в присутствии нефти максимальная биомасса у насекомых (0,2 г/м2) (Соромотин, Гашев и др., 1989). Учитывая высокую канцерогенную активность ПАУ, их экологическую опасность, В.С.Балахонов с соавторами (1987) предлагают использовать в качестве критерия загрязненности биоценозов при нефтяном загрязнении содержание в почве продукта разложения нефти - 3,4-бензо(а)пирена. Нам представляется, что этот показатель может быть использован в дополнение к определению общего количества нефтепродукта в почве при проведении мероприятий экологического мониторинга. Содержание 3,4-бензо(а)пирена на нефтезагрязненных участках повышается в ряду: почва - растения - животные. В тканях насекомоядных его больше, чем у грызунов, и , кроме того, каждому виду животных свойственен свой уровень 3,4-бензо(а)пирена, также, как и разным видам растений, т.е. накопление этого вещества видоспецифично, что, безусловно, должно накладывать отпечаток на общую реакцию на нефтяное загрязнение, в частности, различных видов мелких млекопитающих. В органах и тканях животных содержание 3,4-бензо(а)пирена повышается в ряду: кишечник - мышцы - печень - почки (Балахонов и др.,1987). Помимо действия, оказываемого на биогеоценозы загрязненные нефтью, нефтяными углеводородами, необходимо учитывать и действие на основные их компоненты и микроэлементов, которые в случае накопления их в организме могут оказывать существенное токсическое действие. Содержание многих микроэлементов в различных нефтях известно (Гончаров, 1987; Пиковский, 1988), однако накопление их в растительных и животных организмах нефтедобывающих районов изучено явно недостаточно. Так, например, известны факты накопления ванадия в надземных, а в большей степени - подземных, частях растений на нефтезагрязненной территории (Hartman, Reznicek, 1986). Повышенные уровни железа, молибдена и меди определяли в скелете и органах оленьих хомячков, отловленных в районе нефтепромыслов (Stelter, 1980). Накопление тех или иных микроэлементов в живых организмах зависит не только от биологической роли каждого элемента, но носит и видоспецифичный характер, а у мелких млекопитающих зависит еще от возраста и пола зверьков (Безель др., 1986; Безель, 1987; Аbberici and other, 1989). Нами исследовано накопление 12 микроэлементов в надземной части зеленых мхов и шкурках красной полевки, взятых с нефтезагрязненной территории Аганского месторождения восьмилетней давности (Табл. 18 и 19) (Гашев и др., 1995). Анализ содержания микроэлементов проводился в лаборатории судебной экспертизы Тюменского УВД методом лазерного эмиссионного микроспектрирования на приборе "ЛМА-10" фирмы "CARL ZEISS JENA". Таблица 18. Содержание микроэлементов в надземной части зеленых мхов нефтезагрязненной территории и контроля (мг/кг золы)
В шкурках красных полевок с нефтезагрязненной территории также имеется тенденция к накоплению большинства микроэлементов по сравнению с контролем в 2,5-4 раза, а по уровню железа, меди, никеля, свинца и хрома животные с разлива нефти достоверно отличаются от контрольных. В то же время, уровень ванадия и стронция ниже у животных с нефтезагрязненной территории, что пока не находит объяснения. Таблица 19. Содержание микроэлементов в шкурках красных полевок нефтезагрязненной территории и контроля (мг/кг золы)
Результаты анализа показали, что имеется четкая тенденция по всем микроэлементам к накоплению их в надземных частях зеленых мхов в 2-4, а по стронцию - в 6 раз больше на загрязненной территории по сравнению с контролем. По олову, стронцию и хрому эти различия достоверны. Наличие в нефти урана (содержание которого в различных типах нефти колеблется в пределах двух порядков: n х 10-4 - n х 10-2 процентов, т.е. до 10-15 мг на 100 г нефти), стронция-90 и цезия-137 (которые, включаясь в обменные процессы организмов, накапливаются в пищевых цепях), приуроченных к смолисто-асфальтеновой фракции (Пиковский, 1988) или пластовым водам (Тестов, Таскаев, 1986), в ряде случаев может приводить к повышению общего радиоактивного фона на территории, загрязненной нефтью по сравнению с контролем. Наши исследования показали, что суммарный уровень и - излучения на нефтяных разливах Среднего Приобья составил 17,90.5 мкР/ч, что достоверно (Р<0,001) на 23,4% выше среднего по месторождению, где он составляет 14,50,3 мкР/ч. Уровень же радиации в зонах факелов по сжиганию неутилизируемых компонентов нефти и газа выше фонового на 43 % (Гашев и др., 1994; 1999). Отложения солей и шламов в устьях скважин с радионуклидами естественного происхождения радий-226, торий-232 и калий-40 определяют МЭД -излучения от 60 до 5600 мкР/ч (Отчет «Состояние...», 1997). Анализ изотопного состава в почвах выявляет явный избыток 234U над 238U, что объясняется привносом первого пластовыми водами. Отмечено накопление урана в надземных частях различных видов растений, в которых наблюдается превышение концентрации 238U по сравнению с 234U (Тестов, Таскаев, 1986). В семейство первого входят 19 исходных и дочерних радионуклидов, из которых на долю 214Pb и 214Bi приходится до 98% энергии -излучения всего уранового семейства. На Аганском, Вахском и Ватинском месторождениях отмечены целые куртины кипрея узколистного с совершенно белыми цветами, что может свидетельствовать об аномальном содержании урана в почвах этих районов. Накопление радиоактивных изотопов в растительности приводит к накоплению их и в животных организмах, в частности, в организме мелких млекопитающих, обитающих на участках с повышенной радиоактивностью. Б.В.Тестов и А.И.Таскаев (1986) указывают на значительное накопление U в опорно-покровных тканях полевок-экономок. Хроническая урановая интоксикация характеризуется политропным действием урана на различные органы и системы. При длительном поступлении в организм труднорастворимых соединений урана, когда наблюдается биологическое действие его как -излучателя, может развиться хроническая лучевая болезнь (Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. 1990). В клинике уранового отравления наряду с обширной патологией различных органов и систем ведущим является нарушение почек. При ингаляционном воздействии различных соединений урана (например, радия-226 и особенно радона-222), на которые приходится наибольшая доза облучения (Тестов, Таскаев, 1986), наблюдаются выраженные симптомы легочной патологии. Кроме урана большое значение имеет и ряд тория-232, интенсивность -излучения в ряду которого распределена между изотопами таллия-208 (60%), актиния-228 (25%), свинца-212 и висмута-212 (15%)(О состоянии…, 2002). Таким образом, мелкие млекопитающие, обитающие на нефтезагрязненных территориях, могут подвергаться дополнительному воздействию , , - излучения, а также токсическому действию радиоактивных элементов. Нефть находится в природе и извлекается на поверхность Земли вместе с другими компонентами геологической среды: сопутствующими водами и природными газами. Вода, залегающая в нефтеносных пластах, содержит ряд специфических черт, имеющих важное значение для экологии. В подавляющем большинстве нефтяных месторождений в нефтеносных пластах воды имеют повышенную минерализацию - это или соленая вода (10-50 г/л), или рассолы (свыше 100 г/л). Все нефтяные воды исключительно хлоридные. Преобладающие катионы - натрий или кальций. Из газообразных компонентов кроме метана, этана, пропана и других углеводородов в нефтяных водах много углекислого газа, сероводорода, азота и гелия (Пиковский, 1988). Сильное засоление почвы в результате попадания на ее поверхность пластовых подтоварных вод (обводненность добываемой нефти достигает 70-80 и более процентов) приводит к резкой деградации биоценозов, особенно растительности (Отчет «Разработать ...», 1990) и почвенной мезофауны (Соромотин, Гашев, Казанцева, 1996). Однако быстрое вымывание солей из верхних почвенных горизонтов обусловливает тот факт, что уже через 1-2 года после засоления начинаются сукцессионные процессы восстановления растительного сообщества, но восстановление комплексов беспозвоночных педобионтов растягивается на десяток лет. На мелких млекопитающих засоление оказывает практически только опосредованное воздействие через их кормовую базу. Влияние газов, особенно сероводорода и меркаптана, само по себе оказывающее вредное воздействие на животный организм, существенно лишь в самый короткий срок после разлива нефти на поверхность почвы (за исключением тех случаев, когда имеет место постоянное или регулярное поступление поллютантов), а поэтому нами не рассматривалось. В процессе бурения и ремонта скважин часто используются не только глинистые растворы с добавкой нефти (10-15%), но и различные добавки, в частности поверхностно-активные вещества. В настоящее время наибольшее распространение для обработки буровых растворов получают хромосодержащие реагенты, фенолсодержащие, а также щелочносодержащие реагенты. Все они обладают определенной токсичностью (Байков, Галиев, 1987). Обычно загрязнение буровыми растворами вместе с буровым шламом происходит в результате перелива и выбросов из бурящихся скважин, сброса отработанных растворов в овраги и т.д. Такие загрязненные участки также относятся к нефтезагрязненным, но существенное физиологическое и опосредованное действие на мелких млекопитающих в этих случаях оказывают химические реагенты, экологическая опасность которых должна явиться предметом специальных исследований. Очень специфичными нефтезагязненными территориями являются факельные зоны при различных пунктах подготовки и переработки нефти и попутного газа. Помимо загрязнения нефтью, в капельножидком виде поступающей в окружающую среду при неполном сгорании и покрывающей поверхность почвы и растительности, эти объекты характеризуются и наличием целого комплекса других факторов. Это, в первую очередь, термические и пирогенные факторы. Существенным является и сильная загазованность факельных зон, которые отличаются также повышенными уровнями радиации и накопления ПАУ (Гашев, Казанцева и др., 1991; Гашев, Арефьев, 1999). VI.1.7. Видовое разнообразие и относительное обилие мелких млекопитающих природных и нарушенных территорий. Ненарушенные территории По результатам отловов 1987-93 гг. в Среднем Приобье отмечено 25 видов мелких млекопитающих, что составляет более 83 % всех видов мелких млекопитающих, встречи которых возможны в этом регионе. Таким образом, собранный материал достаточно представителен для оценки видового разнообразия фауны мелких млекопитающих изучаемого района (Гашев, 1996 б). Абсолютным доминантом по численности в большинстве исследованных биотопов (54.4 %) является красная полевка из грызунов и обыкновенная бурозубка (20.8 %) из насекомоядных. Субдоминантом выступает полевка-экономка (9.5 %), которая в силу высокой численности на переувлажненной территории в ряде биотопов занимает лидирующее положение. Примерно 14 видов представлены в отловах единичными экземплярами, что в большинстве случаев говорит не об их исключительной редкости, а о нормально низкой плотности этих видов не только в данном районе, но и на большей площади их ареалов. Два вида - эвсинантропа, хотя и встречаются с этих широтах в летнее время в природных биотопах, отловлены нами только в трансформированных антропогенной деятельностью ландшафтах. Изучение динамики численности мелких млекопитающих позволило проследить ее полный цикл в среднетаежной подзоне, отметить годы высокой численности (максимум - в 1991 году) и годы депрессии (1989 и 1992). Причем, флуктуации численности грызунов и насекомоядных идут синхронно (Рис. 24). Все это дало возможность оценить фаунистические особенности исследуемого региона на разных стадиях популяционных циклов. Оценивая гамма-разнообразие региона (Whittaker, 1960), можно констатировать, что индекс видового богатства равен 7.77, индексы видового разнообразия Шеннона и Симпсона - соответственно 1.51 и 2.84. Индекс доминирования Симпсона составляет 0.35 при индексе выравненности Пиелу 0.47. Все это свидетельствует о высокой степени доминирования при сравнительно большом видовом богатстве мелких млекопитающих, характерных для средней тайги Западной Сибири.
Рис. 24 . Динамика численности мелких млекопитающих на контрольных (А) и нефтезагрязненных (Б) участках.
Леса, сформированные породами рода Pinus, безусловно, являются одними из самых распространенных и продуктивных в Западной Сибири и имеют высокое социальное значение (особенна для коренного населения). Коренные кедровые леса испокон веков служили для воспроизводства и добычи ценных охотничье-промысловых видов животных, несколько уступали им в этом отношении сосняки (Пармузин, 1985), имеющие, как правило, вторичное происхождение. Но если ресурсы промысловых видов подпадают под статистические учеты (Обзор..., 1997,1998; Фонд....,1992 и др.), то ресурсы непромысловых млекопитающих остаются неучтенными, хотя они наряду с птицами, представителями герпетофауны и некоторыми беспозвоночными (моллюски, черви, насекомые и др.) составляют значительную часть кормовой базы хищных промысловых зверей (соболь, куница, горностай, ласка, колонок, рысь, волк, лисица и др.), являясь неотъемлемым звеном единой трофической цепи, и, безусловно, должны учитываться при экологическом мониторинге, как критерии устойчивого развития сообществ социально значимых сообществ зверей.. Наряду с облесенными территориями определенный вклад в прокормление промысловых видов вносят и болотные угодья Западной Сибири, значение которых определяется, в первую очередь, высокой долей участия среди ландшафтов Тюменской области. Нами в период 1987-2000 гг. проведены учеты численности мелких млекопитающих в разных типах кедровников на 43 пробных площадях и сосняков на 30 пробных площадях, 12 пробных площадей заложено на болотах верхового и переходного типов. Среднее относительное обилие мелких млекопитающих составляет 18.2 3.6 экз./100 лов.-суток в среднем по кедровым насаждениям, 9.41.64 - по соснякам и 8.355.15 - по болотам, максимальная численность отмечена на осоковом болоте, в кедровниках зеленомошных и зеленомошно-багульниковых (38.0, 23.9 и 26.6 экз./100 лов.-суток соответственно), минимальная численность отмечена в болотных и сфагново-багульниковых сосняках (4.21.06), на верховых болотах в некоторых случаях численность стремилась к нулю. При этом в уловах встречалось от 0 до 7 видов мелких млекопитающих, в общей сложности - 17 видов (Табл. 20, 21, 22, 23). Таблица 20 Видовой состав и соотношение мелких млекопитающих жүктеу/скачать 3.6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
