ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА

362 
нефтезагрязненных участка в районе нефтебазы пос. Тикси. Состав других 
проанализированных 
проб 
отвечает 
характеристикам 
природного 
геохимического фона. Для природного геохимического фона установлены 
большие вариации по содержанию органического вещества в почвах и донных 
отложениях. Выход хлороформенных экстрактов в пробах варьирует от следов 
до 9734 мг/кг. Полученные результаты показывают, что при постановке работ на 
выявление нефтезагрязнений необходимо учитывать вклад природной 
органической составляющей в составе экстрактов.
Ключевые слова: арктическая зона, нефтезагрязнение почв и донных 
отложений, природный геохимический фон. 
Soils and the bottom deposits of the Arctic zone of the Republic Sakha 
(Yakutia) were studied. The samples were took both of the natural and technogenic 
objects of the Bulunsky region. Only two oil polluted local sites were detected in the 
region of petroleum storage of Tiksy. In whole analyzed samples showed the 
characteristics closed to natural geochemical background. For natural geochemical 
background significant differences were detected in the content in the samples of soils 
and bottom deposits of organic matter. The content of the chloroform extracts varies 
from the traces to 9734 mg/kg. The obtained results show when setting of works for 
detection of oil pollutions it is necessary to consider the contribution of natural organic 
component in the composition of extracts.
Key words: arctic zone, oil pollution of soils and bottom sediments, native 
geochemical background. 
Введение 
В настоящее время большое внимание уделяется развитию арктических 
регионов. Доставка грузов, нефтепродуктов в основном осуществляется речным 
флотом. Нефтебазы обычно расположены по берегам рек. Все это создает 
серьезную опасность загрязнения почв и донных осадков нефтью и 
нефтепродуктами. 
На 
фоне 
экстремальных 
климатических 
условий 
нефтезагрязнение на долгие годы сохраняет негативное влияние на экосистему 
Арктики. Специфической особенностью арктических регионов является наличие 

363 
вечной мерзлоты. Почвы, обладающие низкой биогенностью, малоспособны к 
самовосстановлению. При разливах нефть проникает вглубь до зоны оттаивания 
и продолжает распространяться латерально над этой зоной, подвергаясь очень 
медленной трансформации [1, 5]. Как показали исследования [4], для 
своевременного выявления нефтезагрязнений и их ликвидации важно знание 
природного геохимического фона, который может достаточно сильно разниться 
даже в пределах одного региона. Арктическое побережье пока мало изучено и 
проведение работ по изучению поверхностных углеводородных полей 
природного и техногенного генезиса весьма актуально.
Материалы и методы исследования 
Предварительно 
подготовленные 
пробы 
подвергали 
холодной 
хлороформенной экстракции для определения битуминозной составляющей 
органического вещества почв и донных отложений. Большой выход экстракта 
часто свидетельствует о загрязнении почв нефтью или нефтепродуктами. Однако 
встречаются образцы почв и донных отложений, обогащенные органическим 
веществом, которое можно ошибочно принять за нефтезагрязнение. Для 
получения дополнительной информации об особенностях геохимического 
состава органического вещества выделенных экстрактов их изучали методами 
ИК-Фурье спектроскопии, жидкостно-адсорбционной хроматографии и 
хроматомасс-спектрометрии. Более подробно методики исследований приведены 
в работах [2, 3]. 
Результаты и их обсуждение 
В таблице представлены результаты по изучению геохимических 
характеристик проб почв и донных отложений. Видно, что выход 
хлороформенных экстрактов в изученных пробах сильно варьирует в разных 
пробах от следовых количеств (о. Самойловский) до 42288 мг/кг (пос. Тикси, 
район нефтебазы). Анализ выходов хлороформенных экстрактов, а также их 
составов позволил выделить две пробы (пос. Тикси, район нефтебазы), в 
экстрактах которых высокое содержание углеводородов (54,5 – 47,4%) может 
свидетельствовать о загрязнении почв нефтью или нефтепродуктами. В 

364 
остальных пробах содержание углеводородов значительно ниже (2,8 – 9,4%), что 
характерно для природного геохимического фона. Об этом же свидетельствует и 
характер ИК-спектров выделенных экстрактов. На рис. 1 в качестве примера 
приведены ИК-спектры фоновой пробы почвы № 1 (пос. Тикси), 
нефтезагрязненной № 4 (пос. Тикси, район нефтебазы) и донных отложений № 9 
(Оленекский залив).
Таблица 
Геохимическая характеристика проб почв и донных отложений 
№ 
Место отбора 
Вид 
пробы 
Выход ХЭ 
Состав ХЭ, % 
мг/кг 
УВ 
смолы 
асф-ны 
1 
пос. Тикси, фоновая проба 
почва 
1154 
6,7 
81,9 
11,4 
2 
пос. 
Тикси, 
в 
районе 
нефтебазы 
почва 
42288 
54,5 
43,0 
2,5 
3 
пос. Тикси, нефтетерминал
р. Лена
донные 
отложения 
<1 
4 
пос. 
Тикси, 
в 
районе 
нефтебазы 
почва 
30220 
47,4 
51,2 
1,4 
5 
о. Самойловский,
устье р. Лена 
почва 
<1 
6 
о. Самойловский, парк ГСМ 
почва 
<1 
7 
о. Самойловский, пойма 
почва 
<1 
8 
о. Самойловский, р. Лена 
донные 
отложения 
<1 
9 
Оленекский залив,
Улахан-крест 
донные 
отложения 
9734 
5,9 
66,8 
27,3 
10 
Бассейн р. Оленек (I) 
почва 
1381 
2,8 
74,7 
22,5 
11 
Бассейн р. Оленек (II) 
донные 
отложения 
13 
12 
Бассейн р. Оленек (III) 
почва 
82 
6,3 
85,6 
8,1 
13 
Бассейн р. Оленек (IV) 
донные 
отложения 
26 
8,3 
85,4 
6,3 
14 
Бассейн р. Оленек (V) 
почва 
30 
9,4 
81,2 
9,4 
Условные обозначения: ХЭ-хлороформенный экстракт, УВ-углеводороды, 
асф-ны−асфальтены 
На природный геохимический фон образца № 1 (рис.1, спектр A) 
указывает 
преобладание 
в 
ИК-спектре 
полос 
поглощения 
(п.п.) 
кислородсодержащих групп и связей по сравнению с п.п. алифатических 
структур и ароматических циклов. Доминирующая п.п. в области 1700-1740 см
P
-1
P
указывает на высокое количество карбонильных групп, а поглощение в области 
1170 см
P
-1 
P
− на высокое количество эфирных связей, в области 3300-3400 см
P
-1
P
− 
на присутствие гидроксильных групп. В химической структуре значительно 

365 
участие длинных метиленовых цепей (дублет 720 и 730 см
P
-1
P
) и низкое - 
соединений с ароматическими циклами (750 и 1600 см
P
-1
P
). В ИК-спектре 
нефтезагрязненной пробы (рис. 1, спектр B) преобладают метиленовые, 
метильные группы и ароматические циклы - набор интенсивных п.п. в области 
650-1000см
P
-1
P
, 1380, 1460 и 1600см
P
-1
P
, практически отсутствует поглощение в 
области кислородсодержащих групп и связей. Следует отметить, что состав 
пробы донных отложений Оленекского залива отличается от других проб 
присутствием слабо интенсивных п.п. ароматических углеводородов (п.п. 750 и 
1600 см
P
-1
P
), что может быть характерно для нефтезагрязнения донных отложений 
в местах судоходства (рис. 1, спектр C).
Рис. 1. ИК-спектры экстрактов: A – фоновая почва (пос. Тикси); В – 
нефтезагрязненная почва (пос. Тикси, район нефтебазы); С – донные 
отложения (Оленекский залив). 
Углеводородные фракции экстрактов были изучены методом хроматомасс-
спектрометрии. На рис. 2 представлены масс-хроматограммы по общему 
ионному току образцов: фоновой пробы почвы № 1, нефтезагрязненной № 4 и 
донных отложений № 9. Видно, что в пробе № 1 (рис. 2, А) распределение н-
алканов типично для органического вещества современных осадков: максимум 

366 
н-алканов приходится на высокомолекулярную область (нС
R
27
R
, нС
R
29
R
), высокий 
коэффициент нечет/чет (> 4), низкое содержание изоалканов. В пробе № 4 (рис. 
2, В) распределение алканов носит нефтяной характер: максимум н-алканов 
приходится на относительно низкомолекулярную область (нС
R
17
R
), коэффициент 
нечет/чет близок к единице, высоко содержание изоалканов. В образце № 9 (рис. 
2, С) наряду с н-алканами присутствует большое количество гибридных 
ароматических соединений c эфирными связями. Вследствие этого для образца 
№ 9 также приведена масс-фрагментограмма по иону m/z=71 (рис. 2, D), 
характерному для алкановых соединений. Видно, что распределение алкановых 
углеводородов соответствует фоновым образцам: максимум н-алканов, 
приходится на высокомолекулярную область (нС
R
27
R
), коэффициент нечет/чет 
значительно превышает единицу (> 4), практически отсутствуют изоалканы и 
изопреноиды. Таким образом, распределение индивидуальных алкановых 
углеводородов, а также групповой состав экстрактов (низкое содержание 
углеводородной фракции 5,9%) свидетельствуют в пользу того, что изученный 
образец донных отложений не несет в себе следов нефтезагрязнения, а 
присутствующие в составе экстракта ароматические структуры, вероятно, носят 
аквагенный характер. 
Заключение 
Были исследованы образцы почв и донных отложений, отобранных как на 
природных, так и техногенных объектах Булунского района, расположенного в 
арктической зоне РС(Я). Выявлены локальные участки с высоким уровнем 
нефтезагрязнения в районе нефтебазы пос. Тикси. Остальные исследованные 
пробы отвечают характеристикам природного геохимического фона. Отмечено 
разнообразие природного геохимического фона по содержанию в почвах и 
донных отложениях органического вещества. Это отражается на выходах 
хлороформенных экстрактов,

367 
Рис. 2. Масс-хроматограммы по общему ионному току (А, В, С) и 
фрагментограмма по иону m/z=71 (D). A – фоновая почва (пос. Тикси); В –
нефтезагрязненная почва (пос. Тикси, район нефтебазы); С, D – донные 
отложения (Оленекский залив).

368 
которые варьируют от следов до 9734 мг/кг, что необходимо учитывать при 
постановке работ на выявление нефтезагрязнений.
Использованная литература 
1. Гильдеева И.М. Влияние сезонных процессов промерзания-оттаивания 
грунта на эволюцию нефтяных загрязнений в Арктических районах / Под ред. 
Шиманского В.К. – СПб.: Недра, 2003. – 122 с. 
2. Глязнецова Ю.С., Зуева И.Н., Чалая О.Н., Лифшиц С.Х. Вопросы 
экологического мониторинга и реабилитации нефтезагрязненных почв 
арктической зоны Якутии // Арктика и Север. - №5. - 2012. - С. 97-108. 
3. Зуева И.Н., Глязнецова Ю.С., Чалая О.Н, Лифшиц С.Х. Методы 
органической геохимии при мониторинге нефтезагрязнений и ремидиации почв 
// Известия Самарского научного центра РАН. - Том 12(33). - №1 (4). - 2010. - С. 
1030-1033. 
4. Зуева И.Н., Глязнецова Ю.С., Чалая О.Н., Лифшиц С.Х. Влияние 
нефтезагрязнения на состояние природного фона почв // Успехи современного 
естествознания. - № 11, часть 1. - 2012. - С. 89-91. 
5. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в 
окружающей среде. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 208 с. 
УДК 911.2:572 (571.51) 

жүктеу/скачать 13,27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: