Оценка влияния поверхностного загрязнения почвы нефтепродуктами на ее ферментативную активность и вертикальную миграцию цинка и меди

Аннотация

В работе произведена оценка влияния загрязнения поверхности почвы отработанным моторным маслом на миграционные и аккумуляционные свойства цинка и меди, а также оценены активности почвенной уреазы и каталазы как одних из наиболее важных показателей, характеризующих процессы самовосстановления почвы в условиях нефтезагрязнения. При определении почвенных параметров и анализе нефтепродуктов использовали рентгенофлуоресцентный, титриметрический методы, инфракрасную спектрометрию и др. В результате шестилетнего мониторинга в условиях полевого эксперимента было выявлено значительное, до 3 раз по сравнению с контролем, накопление цинка в поверхностном слое почвы (0–10 см), обусловленное усилением влияния внесенными нефтепродуктами естественного геохимического барьера — верхнего органогенного почвенного горизонта, а также повышенной жизнедеятельностью уреолитических бактерий, способных к осаждению данного металла в виде нерастворимых карбонатных минералов. Медь в условиях загрязнения проявляет значительную подвижность, для нее характерна миграция из слоя 0–10 см и накопление на глубине 10–30 см, превышающее контроль до 2,6 раза, благодаря высокому сродству данного металла к водорастворимым фракциям нефтяных углеводородов, обильным осадкам, выпавшим за время мониторинга, а также наличию мощного слоя глины на глубине 60 см и ниже, послужившего геохимическим барьером, препятствующим ее дальнейшей нисходящей миграции. Уреазная активность почвы значительно возрастает, что отмечается на протяжении всего эксперимента. Активность почвенной каталазы ингибируется сразу после внесения нефтепродукта в почву, а к концу наблюдений увеличивается до значений, превышающих контроль на 47,6%, что свидетельствует о постепенном восстановлении микробиоты и стимуляции процессов самоочищения почвы.

Литература

1.    Аристовская Т.В., Чугунова М.В. Экспресс-метод определения биологической активности почв // Почвоведение. 1989. №11. С. 142–147.
2.    Водяницкий Ю.Н.Формы цинка в загрязненных почвах (обзор литературы) // Почвоведение. 2010. №3. С. 293–302.
3.    Гречищева Н.Ю., Ярославцева Н.В., Котельникова А.Д. и др. Мобилизация почвенного органического вещества ультрапресными водами: его моделирование и оценка влияния на подвижность тяжелых металлов // Почвоведение. 2021. № 6. С. 675–685. https://doi.org/10.31857/S0032180X21060058
4.    Девятова Т.А., Горбунова Н.С., Горбунова Ю.С. и др. Распределение тяжелых металлов и бенз(а)пирена в нефтезагрязненных почвах города Кайяра (Ирак) // АгроЭкоИнфо: Электронный научно-производственный журнал. 2022. №1. URL: http://agroecoinfo.ru/STATYI/2022/1/st_116.pdf (дата обращения: 02.02.2026). https://doi.org/10.51419/202121116
5.    Камалова Р.Г., Козлова А.С., Фирстов А.О. Современные изменения агроклиматических ресурсов в природно-сельскохозяйственных зонах Республики Башкортостан в теплый период // Вестн. Удмуртского ун-та. Сер. биология. Науки о земле. 2023. Т. 33, № 4. С. 434–444. https://doi.org/10.35634/2412-9518-2023-33-4-434-444
6.    Комаров В.И., Селиванов О.Г., Марцев А.А. и др. Содержание тяжелых металлов в пахотном горизонте почв сельскохозяйственного назначения Владимирской области // Агрохимия. 2019. №12. С. 75–82. https://doi.org/10.1134/S0002188119100089
7.    Коршунова Т.Ю., Четвериков С.П., Бакаева М.Д. и др. Микроорганизмы в ликвидации последствий нефтяного загрязнения (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2019. T.55, №4. С. 338–349. https://doi.org/10.1134/S0555109919040093
8.    Кузина Е.В., Рафикова Г.Ф., Мухаматдьярова С.Р. и др. Биологическая активность чернозема выщелоченного при нефтяном и хлоридно-натриевом загрязнении и влияние на нее обработки галотолерантными бактериями-нефтедеструкторами // Почвоведение. 2023. №1. С. 89–101. https://doi.org/10.31857/S0032180X22600718
9.    Курбатов Ю.Н., Скрипченко Л.С. Влияние нефтяного загрязнения на уреазную активность почвы // Сборник материалов заочной научно-практической конференции «Дни науки студентов Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», 15–30 апреля 2020 г., Владимир. Владимир, 2020. С. 2635–2644.
10.    Курбатов Ю.Н., Трифонова Т.А. Исследование интегральной токсичности почвы, загрязнённой нефтепродуктами // Теоретическая и прикладная экология. 2023. № 4. С. 141–150. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-4-141-150
11.    Курбатов Ю.Н., Трифонова Т.А. Изучение вертикальной миграции тяжелых металлов в загрязненной нефтепродуктами почве // Трансформация экосистем. 2025.Т.8, №3. С. 166–181. https://doi.org/10.23859/estr-230918
12.    Лесных Е.А. Поведение микроэлементов в почве при утрате гумуса на примере почв приобского плато Алтайского края // Вестн. Алтайского гос-го аграрного ун-та. 2005. № 3. С. 27–30.
13.    Лодыгин Е.Д. Сорбция ионов Cu2+ и Zn2+ гуминовыми кислотами тундровой торфяно-глеевой почвы // Почвоведение. 2019. № 7. С. 817–826. https://doi.org/10.1134/S0032180X19070098
14.    Михальчук Н.В. Подвижные формы тяжелых металлов и микроэлементов в почвах карбонатного ряда юго-запада Беларуси // Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыя хiмiчных навук. 2017. № 3. С. 90–97.
15.    Пашукевич С.В.Образование и влияние сажи на моторные масла // Вестн. Сибирского гос-го автомобильно-дорожного ун-та. 2023. Т. 20, № 2(90). С. 248–259. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2023-20-2-248-259
16.    Смирнова Т.С., Панина Ю.Ю. Мониторинг углеводородного загрязнения почвы посредством анализа её ферментативной активности // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2015. № 12. С. 33–38.
17.    Справочно-информационный портал «Погода и климат» [Электронный ресурс]. URL: https://www.pogodaiklimat.ru/history/27543_2.htm (дата обращения: 02.02.2026).
18.    Трифонова Т.А., Забелина О.Н. Изменение биологической активности почвы городских рекреационных территорий в условиях загрязнения тяжелыми металлами и нефтепродуктами // Почвоведение. 2017. № 4. С. 497–505.
19.    Трифонова Т.А., Курбатов Ю.Н. Изучение физиологических особенностей растений в условиях захоронения нефтепродуктов под слоем почвы // Теоретическая и прикладная экология. 2025. №1. С. 158–167. https://doi.org/ 10.25750/1995-4301-2024-4-158-167
20.    Федосов С.В., Маркелов А.В., Соколов А.В. и др.Коагуляция и ультрафильтрация: гибридный процесс очистки отработанных моторных масел // Мембраны и мембранные технологии. 2022. T. 12, № 5. С. 341–350. https://doi.org/10.31857/S2218117222050054
21.    Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М., 2005. 252 с.
22.    Чередова Т.В., Дорошкевич С.Г., Бартанова С.В. Поведение тяжелых металлов в системе «почва-конденсат-растения» на объектах размещения отходов г. Улан-Удэ // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2023. №1. С. 50–58. https://doi.org/10.31857/S0869780923010022
23.    Шабанов М.В., Маричев М.С. Тяжелые металлы в почвах геохимически сопряженных ландшафтов Красноуральского промышленного узла // Социально-экологические технологии. 2020. Т. 10, № 2. С. 201–225. https://doi.org/10.31862/2500-2961-2020-10-2-201-225
24.    Jalilvand N., Akhgar A., Alikhani H.A. et al. Removal of Heavy Metals Zinc, Lead, and Cadmium by Biomineralization of Urease-Producing Bacteria Isolated from Iranian Mine Calcareous Soils //J. Soil Sci. Plant Nutr. 2020. Vol. 20. P. 206–219. https://doi.org/10.1007/s42729-019-00121-z
25.    Lubricants Market Size, Share & Forecast Report, 2026–2032 [Электронныйресурс]. URL: https://www.gminsights.com/industry-analysis/lubricants-market (дата обращения: 28.01.2026).
26.    Ossai I.C., Hamid F.S., Aboudi-Mana S.C. et al. Ecotoxicological effects, human and animal health risks of pollution and exposure to waste engine oils: a review // Environ. Geochem. Health. 2024. Vol. 46. P. 416. https://doi.org/10.1007/s10653-024-02198-7
27.    Pelitli V., Doğan Ö., Köroglu H.J. Waste oil management: Analyses of waste oils from vehicle crankcases and gearboxes // Global J. Environ. Sci. Manage. 2017. Vol. 3, Iss. 1. P. 11–20. https://doi.org/10.22034/gjesm.2017.03.01.002
28.    Rajasekar A., Zhao C., Wu S. et al. Removal of high concentrations of zinc, cadmium, and nickel heavy metals by Bacillus and Comamonas through microbially induced carbonate precipitation // Biodegradation. 2025. Vol. 36. P. 40. https://doi.org/10.1007/s10532-025-10131-7
29.    Sazzad R.I., Rahman M., Hassan T. et al. Advancing sustainable lubricating oil management: Re-refining techniques, market insights, innovative enhancements, and conversion to fuel // Heliyon. 2024. Vol. 10, Iss. 20. P. e39248. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e39248
30.    Shahzad A., Zahra A., Li H. Y. et al. Modern perspectives of heavy metals alleviation from oil contaminated soil: A review // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2024. Vol. 282. P. 116698. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.116698
31.    Wu J., Jiang J., Xu C. et al. A comprehensive assessment of heavy metals, VOCs and petroleum hydrocarbon in different soil layers and groundwater at an abandoned Al/Cu industrial site // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2024. Vol. 284.  P. 116927. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.116927
32.    Wu Y., Yu J., Huang Z. et al.  Migration of total petroleum hydrocarbon and heavy metal contaminants in the soil–groundwater interface of a petrochemical site using machine learning: impacts of convection and diffusion // RSC Adv. 2024. Vol. 14, Iss. 44. P. 32304–32313. https://doi.org/10.1039/d4ra06060a