WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Для характеристики природного фона были изучены контрольные пробы почв, отобранные на незагрязненных участках, расположенных на значительном расстоянии от источников нефтезагрязнения.

Анализ ИК-спектров ХБ контрольных проб показал их идентичность с ХБ ОВ современных осадков. В их структурно-групповом составе кислородсодержащие соединения преобладают над углеводородными структурами, на что указывает доминирование полос поглощения (п.п) карбонильных групп в области 1700-1740 см-1 и поглощение эфирных связей в области 1170 см-1 над п.п. алифатических структур (характерный дублет 720 и 730 см-1 для длинных метиленовых цепей, 1380 см-1 – для метильных групп, 1460 см-1 – метиленовых групп) и ароматических циклов – 750 и 1600 см-1 (рис. 1, спектры 1, 2). Различия в ИК-спектрах экстрактов почв, дающих информацию о природном фоне, и характере НП-загрязнителей, позволяют обнаружить присутствие техногенной составляющей в составе экстрактов.

Рисунок 1 - ИК-спектры: 1, 2 – ХБ контрольной пробы почвы, 3 – нефти (Талаканское месторождение), 4 – дизельное топливо, 5- бензин марки АИ-76

В работе также приведены результаты изучения состава нефти Талаканского месторождения, и ее фракций, НП, газоконденсата Средневилюйского месторождения, как основных нефтезагрязнителей почвогрунтов в данных исследованиях.

В ИК-спектрах нефтей и НП доминируют п.п. углеводородных структур по сравнению с кислородсодержащими фрагментами молекул (рис.1, спектры 3, 4, 5). Из рисунка видно, что конфигурация ИК-спектров НП определяется исключительно углеводородной составляющей - набором интенсивных п.п. в области 650-1000см-1, 1380, 1460 и 1600см-1 и практически полным отсутствием п.п. кислородсодержащих соединений.

В групповом составе НП углеводородные компоненты преобладают над асфальтово-смолистыми.

Характерными особенностями индивидуального состава насыщенных УВ талаканской нефти являются высокое содержание н-алканов (46,1%), преобладание среди них относительно низкомолекулярных гомологов, максимум распределения в области н-С15,17, значительная доля изопреноидов (14,1%), преобладание в них фитана (Ph) над пристаном (Pr) (Pr/Ph=0,70), присутствие УВ ряда 12- и 13-метилалканов (12,5%), коэффициент нч/ч близок к единице (рис. 2).

Сравнительная характеристика особенностей состава ХБ почв, дающих информацию о природном фоне, и НП легла в основу диагностики нефтезагрязнений в почвах и донных осадках.

4. Изучение трансформации нефти в почвах Якутии (по результатам моделирования). В данной главе представлены результаты модельного эксперимента по изучению способности мерзлотных почв Якутии к самовосстановлению при загрязнении ее нефтью, выполненного совместно с Институтом биологических проблем криолитозоны СО РАН. В типичную для Центральной Якутии почву добавляли талаканскую нефть в количествах от 0,07 до 1,95 об.%. В подготовленные образцы почв с различным количеством добавленной нефти высевали семена одуванчика рогоносного – Taraxacum ceralophorum (Ledeb). Оценку физиологических параметров растений проводили по всхожести семян и выживаемости проростков на 60-й день наблюдения и по активности почвенных энзимов, участвующих в утилизации ряда компонентов нефти.

По окончании вегетационного периода (60 дней) выделенные из проб экстракты (ХБ) анализировались по предложенной выше схеме (глава 2). Результаты эксперимента показали, что изменение параметров всхожести и выживаемости растения, а также активности почвенных энзимов в зависимости от содержания нефти в пробах носят сложный характер.


ИК-спектры битумоидов

К1700

Добавка

нефти,

об.%

Выход ХБ, %

на пробу

УВ,

% на ХБ

0,99

0,60

0,58

0,31

0

0,13

0,39

1,95

0,0248

0,0329

0,0784

0,4280

9,25

18,92

23,72

62,65

Установлено, что по мере увеличения количества добавленной нефти в почвенные пробы ИК-спектры ХБ приобретали более углеводородный характер по сравнению с ИК-спектром ХБ контрольной пробы (К), типичным для природного фона (рис. 3). Это выражается в явном преобладании п.п. метиленовых групп 1460 см-1 над п.п. карбонильных групп 1700-1740 см-1. Значения относительного коэффициента поглощения карбонильных групп (К1700 =D1700/D1460, где D-оптическая плотность) снизились от 0,99 для контрольной пробы К до 0,31 для загрязненных проб.

Рисунок 3 - Зависимость ИК-спектров ХБ проб почв от количества внесенной нефти

Результаты изучения трансформации нефти в почвенных пробах при одинаковом количестве внесенной нефти приводятся в табл. 1. Проба А проанализирована через 7 дней после внесения нефти, пробы В и С через 60 дней.

Сравнение структурно-группового состава компонентов ХБ проб без высевания (А, В) и с высеванием растений (С) показало, что изменения связаны только с содержанием карбонильных и гидроксильных групп, количество которых возросло в пробах В и С по отношению к А. Произошло перераспределение карбонильных групп, связанных со сложными эфирами и кетонами – п.п. 1740 см-1 по сравнению с карбоновыми кислотами – п.п. 1710 см-1. Относительный коэффициент поглощения К1710/К1740 увеличился от 0,72 для пробы А до 1,47 – 1,49 для проб В и С, что может указывать на окисление добавленной нефти. На процессы трансформации углеводородных компонентов нефти указывает и уменьшение в составе ХБ УВ и увеличение асфальтово-смолистых компонентов (табл. 1).

Таблица 1 - Изменение состава ХБ почвенных проб в процессе трансформации

Параметры

Значения параметров

Проба

К

А

В

С

Кол-во добавленной нефти, % об.

отс.

0,2

0,2

0,2

Выход ХБ, %

0,025

0,078

0,061

0,049

Продолжительность опыта, дни

7

60

60

Высевание растений

-

-

-

+

Содержание УВ, % на ХБ

9,4

43,1

33,7

33,9

Содержание смол, % на ХБ

65,1

47,3

47,8

53,8

Содержание асфальтенов, % на ХБ

25,5

9,6

18,5

12,3

Групповой состав алкановых УВ,

% на идентифицированных алканов:

н-алканы

92,02

54,77

57,13

64,04

изопреноиды

6,67

15,34

13,19

14,74

2-и 3-метилалканы

1,31

15,57

11,60

13,04

12-и 13-метилалканы

отс.

14,32

18,08

8,18

Состав н-алканов, % на сумму н-алканов:

н.к. – нС16

5,41

19,43

7,00

42,58

нС17 – нС20

13,56

32,26

26,40

15,10

нС21 –нС25

21,44

24,34

31,21

14,79

нС26- к.к.

59,59

23,97

35,39

27,53

н.к.-нС20/нС21-к.к.

0,23

1,07

0,50

1,36

Максимум н-алканов

нС29,31

нС17

НС19,20

нС15,29,31

Коэффициент нч/ч: по всему ряду

2,28

1,14

1,20

1,36

Состав изопреноидов, % на сумму изопреноидов:

iC15 -iC18

30,28

38,72

25,17

63,84

iC19 -iC20

52,03

47,20

53,75

34,19

iC21 -iC23

17,69

14,08

21,08

1,97

Изопреноиды/н-алканы

0,07

0,28

0,23

0,23

Пристан/фитан

0,99

0,71

0,52

1,41

Пристан/норпристан

0,97

0,69

0,88

0,84

iC19/нC17

0,57

0,57

0,67

0,68

iC20/нС18

0,67

0,97

1,33

0,99

iC19+iC20/нС17+нС18

0,62

0,75

1,00

0,78

iC19+iC20/iC15-iC18

1,72

1,21

2,14

0,54

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»