В ходе недавних исследований, проведенных под руководством Юрия Турова, ведущего научного сотрудника Института естественных и технических наук Сургутского государственного университета, была выявлена значительная недостаточность существующих методик анализа почв. Они, как правило, сосредоточены на обнаружении и оценке содержания легких фракций нефти, что не всегда дает полное представление о степени загрязнения и масштабах экологического ущерба. В частности, тяжелая часть нефти, более устойчивая к воздействиям природно-климатических факторов, таким как испарение и окисление, остается в почве значительно дольше и продолжает негативно влиять на экосистему почвы. Эти данные были опубликованы в ИД Новости Югры.
Юрий Прокопьевич отмечает, что полностью исключить разливы нефти на этапах добычи и транспортировки невозможно. В связи с этим контроль последствий разливов является важной частью обеспечения экологической безопасности. Мониторинг позволяет оценивать реальные масштабы ущерба и динамику процессов реабилитации загрязненной почвы. Без этого невозможно правильно понять эффективность рекультивационных мероприятий.
Ученые из Сургутского государственного университета предложили более глубокий подход к оценке загрязнений, адаптировав метод фракционного анализа нефти, известный как SARA-анализ, для исследования нефтезагрязненных почв. Этот метод, традиционно применяемый для характеристики состава нефти в органической геохимии, был успешно использован и в экологическом мониторинге.
По словам ученых, SARA-анализ представляет собой метод разделения нефти на фракции по полярности на насыщенные, ароматические соединения, смолы и асфальтены. Относительное содержание смол и асфальтенов в сырой нефти может достигать 50% от ее массы в составе загрязнений почвы. Эти компоненты остаются в почве дольше всего, приводя к образованию устойчивых отложений на дне водоемов и вызывая серьезные изменения в физико-химических характеристиках почвы.
«Мы пришли к выводу, что если нефть можно разделять на фракции по химической природе, то то же самое необходимо сделать и с нефтяным загрязнением. В отличие от традиционных методов, наш подход не ограничивается простым определением “суммарного содержания нефтепродуктов”. Он позволяет получить более подробную информацию о количестве загрязняющих веществ и их составе. Это особенно важно для оценки стойкости загрязнения и последствий реабилитации почвы», – комментирует Юрий Прокопьевич.
Ключевой особенностью предложенной методологии является отказ от предварительного высушивания образцов почвы, что обычно занимает несколько суток, в результате чего теряются легкие и подвижные компоненты загрязняющей нефти. Новый подход подразумевает анализ образцов почвы в естественном влажном состоянии, что позволяет сохранить исходное соотношение фракций и повысить достоверность получаемых данных.
Фракционный состав загрязнения и детальный изомерный состав насыщенных и ароматических веществ исследователи сравнивают с «химическими отпечатками пальцев». Эти «отпечатки» позволяют соотнести состав почвенного загрязнения с конкретными образцами нефти и, при необходимости, установить вероятный источник разлива.
Разработанная методология требует лишь небольшого, порядка 20–25%, увеличения расходов на проведение анализов, но значительно сокращает время на мониторинг. Это позволяет точнее оценивать экологические ущербы, улучшает прозрачность мониторинга и ответственность всех участников процесса.
Практическое значение нового подхода выходит далеко за рамки лабораторных исследований. Более точная оценка состава загрязнения способствует более эффективному расчету экологических ущербов, выбору технологий очистки и контролю их эффективности. Кроме того, данный метод помогает понять, почему реальные сроки восстановления загрязненных почв значительно превышают те, которые указываются в рамках традиционного экологического мониторинга.
Автор: Вероника Петровская