Современное состояние природных экосистем, особенно вблизи больших городов и местах интенсивной техногенной деятельности, вызывает тревогу за сохранение устойчивости экосистем и биосферы в целом. Все возрастающую роль в нарушении экосистем приобретает антропогенный фактор, в результате воздействий человека на природу многие свойства среды обитания выходят за пределы допустимых параметров. Зачастую действия оказываются достаточно мощным, что приводит природные экосистемы к потере способности к самовосстановлению.
В связи с этим возникла проблема взаимосвязанного изучения путей использования природных ресурсов и мер по восстановлению, преобразованию и охраны этих ресурсов и окружающей человека среды обитания. В связи с этим, изучение курса о восстановлении нарушенных экосистем имеет большое значение для будущих специалистов-экологов. В данном пособии на примере работ по восстановлению экосистем, нарушенных нефтепродуктами, приводится образец стратегии работ по восстановлению
В пособии показано изменение свойств ландшафтов и их элементов нарушенных нефтью и нефтепродуктами и представлены необходимые мероприятия по восстановлению нарушенных экосистем (водных, наземных). На основе рекультивационных работ в условиях Павлодарской области продемонстрирована стратегия восстановительных работ и основы технологического регламента при восстановлении нефтенарушенных территорий.
Значительную роль в решении данной проблемы играют живые организмы. Благодаря их влиянию свойства среды обитания постоянно изменяются. Использование естественных ресурсов биоты при проведении работ по восстановлению нарушенных экосистем оправданы как с точки зрения эколога, так и с точки зрения экономиста. С точки зрения эколога, основную роль в восстановлении любых нарушенных ландшафтов должны играть живые организмы, в первую очередь местных популяций и в регулируемых условиях.
Литература
Основная
1 Белов П. С., Голубова И. А., Низова С. А. Экология производства химических продуктов из углеводородов нефти и газа. Учебник для вузов. — М. : Химия, 1991. — 256 с.
2 Каспийский регион па современном этапе. — Алматы, 2003. – 243 с.
3 Левинтер М.Е., Ахметов С.А. Глубокая переработка нефти. — М. : Химия, 1992. — 243 с.
4 Марков Ю. Г. Социальная экология. Взаимодействие общества и природы. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. — 544 с.
5 Микроорганизмы и охрана почв. — М. : МГУ, 1989. —
256 с.
6 Равель П., Равель Ч. Среда нашего обитания. — М. : Мир, 1995. — 291 с.
8 Экология и безопасность жизнедеятельности. — М. : ЮНИТИ — ДАНА, 2002. — 447 с.
1 Аренс В. Ж., Гридин О.М., Яншин А. Л. Нефтяные загрязнения: как решить проблему // Экология и промышленность России, сентябрь 1999г. — С. 33 — 36.
2 Нефтегазовые ресурсы Казахстана в системе мировых и региональных отношений. — Алматы: КИСИ, 2002. — 146 с.
3 Нефть: обеспечить экологическую безопасность //Экологический курьер, 2004. — № 24. — 13 мая. — С.6
4 Химическое загрязнение почв и их охрана. — М. : Агропромиздат, 1991. — 303 с.
5 Николайкин Н.И. и др. Экология. — М. : Дрофа, 2003. — 624 с.
6 Черных Н.А. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере. — М. : РУДН, 2003. — 432 с.
7 Шицкова А. П., Новиков Ю. В., Гуревич Л. С., Климкина Н. В. Охрана окружающей среды в нефтеперерабатывающей промышленности. — М. : Химия, 1980. — 176 с.
8 Экологическая биотехнология. — Л. : Химия, 1990 — 384с.
Содержание
Введение 3
1 Нарушенные экосистемы и способы их восстановления 5
5
1.1 Устойчивость экосистем 9
1.1.1 Критическая нагрузка 12
1.2 Естественное восстановление экосистем 13
1.3 Антропогенное восстановление нарушенных экосистем 16
1.4 Нефтепродукты и нарушение экосистем 17
1.5 Классификация нарушенных экосистем 20
1.6 Экономические и социальные проблемы возникающие при нарушении в экосистемах 21
1.7 Оценка ущерба, наносимая природным ресурсам 22
1.8 Законодательство РК и предотвращение нарушения экосистем 25
1.9 Реализация природоохранных мероприятий осуществляемых природопользователями 29
2 Нефть и нефтепродукты. Свойства и происхождение 33
2.1 Состав. Физические и химические свойства 33
2.2 Фракционный состав 45
2.2.1 Технологические свойства нефти 46
2.2.1.1 Плотность 46
2.2.1.2 Температура кипения 47
2.2.1.3 Температура застывания и плавления 47
2.2.1.4 Вязкость 47
2.2.1.5 Поверхностное натяжение 48
2.2.1.6 Оптические свойства нефти 49
2.2.1.7 Электрические свойства 49
2.2.1.8 Теплота сгорания 49
2.2.1.9 Содержание воды 49
2.2.1.10 Содержание механических примесей 51
2.2.1.11 Содержание серы 51
2.2.1.12 Минеральные соли 52
2.2.1.13 Содержание парафина 52
2.3 Происхождение нефти. 53
2.3.1 Образование палеобиогенного вещества 53
2.3.2 Современный взгляд на образование нефти 55
2.3.3 Движение нефти в литосфере 60
3 Нефть, природа и человек 61
3.1 Стимулирующее и лечебное действие компонентов нефти 61
3.2 Токсическое действие нефти и нефтепродуктов на биологические объекты 63
3.2.1 Токсические компоненты нефти 63
3.2.2 Другие действующие вещества 64
3.2.2.1 Полициклические ароматические углеводороды 64
3.2.2.2 Металлы 72
3.3 Последствия интенсивной добычи 73
3.4 Влияние на атмосферу 75
3.4.1 Передвижные источники загрязнения 77
3.4.1.1. Влияние источников энергии на состояние атмосферного воздуха 78
3.4.2 Состояние атмосферного воздуха Павлодарской области 79
3.5 Нефть в гидросфере 81
3.5.1 Источники загрязнения 84
3.5.2 Нефтепродукты в воде морей и океанов 86
3.5.3 Океан, удаленная зона 91
3.5.4 Океан, прибрежная зона 91
3.5.5 Побережье океана 93
3.5.6 Озера и реки 95
3.5.7 Нефть и нефтепродукты в сточных водах 98
3.5.8 Состояние водных объектов Павлодарской области 99
3.6 Источники загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами 101
3.6.1 Стационарные источники загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами 102
3.6.2 Влияние передвижных источников на загрязнение почвы 103
3.7 Токсическое действие нефти и нефтепродуктов в ландшафтах 105
3.7.1 Действие нефти и нефтепродуктов на почву 105
3.7.2 Действие нефти и нефтепродуктов на основные свойства почвы 110
3.7.2.1 Изменения физико-химических свойств почвы. 110
3.7.2.2 Изменения агрохимических свойств почвы 112
3.7.2.3 Изменение микробиологических свойств почвы 113
3.7.3 Естественная деградация нефти в почве 115
3.7.4 Прямое токсичное действие нефти на почвенную биоту 116
3.7.5 Нефть как модификатор основных свойств почвы 119
4 Влияние нефтедобычи на животный и растительный мир 121
4.1 Птицы 121
4.2 Млекопитающие 123
4.3 Рептилии и земноводные 124
4.4 Рыбы 125
4.5 Беспозвоночные 126
4.6 Растения 126
4.7 Восстановление животного мира 127
5 Существующие способы восстановления почвы нарушенной нефтью 128
5.2 Роль почвенной микробиоты в восстановлении почв, нарушенных нефтепродуктами 142
5.3 Классификация методов очистки почв от нефтезагрязнений 142
5.4 Методы ликвидации нефтезагрязнений водоемов 143
5.4.1 Сорбенты в восстановлении водных экосистем, нарушенных нефтепродуктами 146
5.4.1.1 Сорбент на основе природных алюмосиликатов 146
5.4.1.2 Сорбент нетканого материала 148
5.4.1.3 Графитовый сорбент 149
5.4.1.6 Классификация сорбентов 152
5.5 Другие способы ликвидации разливов нефти на воде 152
6 Восстановление экосистем, нарушенных нефтепродуктами, в условиях Севера Казахстана 156
6.1 Рекультивация почв, загрязненных нефтепродуктами, в условиях Севера Казахстана 159
6.3.1 Легкие фракции 166
6.3.2 Дизельное топливо 166
6.3.3 Моторные масла 166
6.3.4 Битумы 166
6.3.5 Агротехнические мероприятия и восстановление почв нарушенных нефтепродуктами 167
6.4 Проведение работ по рекультивации нарушенных земель 168
6.4.1 Отбор образцов почвы для анализа 168
6.4.2 Лабораторные анализы 169
6.4.3 Приготовление питательной среды для культивирования нефтеокисляющей микробиоты 170
6.5 Выделение нефтередуцирующей микробиоты 171
6. 6 Представители нефтередуцирующей микробиоты 173
6.7 Наработки биомассы нефтередуцирующих микроорганизмов 174
6.7.1 Первая стадия 174
6.7.2 Вторая стадия 175
6.8 Подготовка нарушенной почвы к рекультивации 175
6.9 Внесение микроорганизмов 176
6.10 Управление процессом деструкции углеводородов нефти 176
6.11 Восстановление растительного сообщества почвы 179
6.12 Восстановление водоемов нарушенных нефтепродуктами 180
6.12.1 Сбор нефтепродуктов с поверхности водоемов 181
6.12.2 Подготовка и внесение микроорганизмов 182
6.12.3 Контроль процесса восстановления водных систем 182
6.13 Восстановление растительного сообщества водоемов 183
6.14 Стратегия восстановительных работ 183
6.15 Сбор и обезвреживание нефтесодержащих осадков очистных сооружений 186
Заключение 191
Таблица 23 - Последовательность, сроки и контроль рекультивационных мероприятий на почвах, загрязненных нефтью или нефтепродуктами