Интеграл 2/2021

УДК 504.064.36

ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ КАСПИЯ  В РАЙОНЕ П. КУРЫК

STUDIES OF THE STATE OF THE SOILS OF THE COASTAL ZONE OF THE CASPIAN SEA IN THE AREA OF KURYK VILLAGE 

Койбакова Сымбат Еламановна, заведующий кафедрой «Экология и геология» Университета Есенова г. Актау Республика Казахстан

Тенизбаева Меруерт Танатовна, Университет Есенова г. Актау Республика Казахстан

Жидебаева Айнур Ербулатовна, старший преподаватель кафедры «Естествознания» Университета Есенова г. Актау Республика Казахстан

Simbat Elamanovna Koibakova, Head of the Department of «Ecology and Geology», Yesenov University, Aktau, Republic of Kazakhstan

Tenizbaeva Meruert Tanatovna, Yesenov University Aktau Republic of Kazakhstan

Zhidebaeva Ainur Yerbulatovna, Senior Lecturer of the Department of «Natural Sciences» of the Yesenov University, Aktau, Republic of Kazakhstan 

Аннотация. Цель статьи — исследование одного из самых необычных побережий Каспия в Казахстанской части, не только как места выбранного АО «КазМунайГаз» для строительства судостроительной верфи, но и как территории, на которой земли пригодны для развития овощеводства и бахчевых культур. В работе рассматриваются участки №1 и №2, как альтернативы для строительства верфи. Исследования обусловлены малой изученностью этой части Мангистауской области, и широким распространением пустынных сообществ с участием злаков (Agropyron fragile, S. oaapia, S.sareptana — последний встречается в средней пустыне.  

Предмет исследований — оценка воздействия намечаемого строительства судоверфи на состояние почв растительности. Обосновано повышенное содержание некоторых тяжелых металлов (Сu, Сг и Zn) в почвах района исследований. Исследования проводились согласно, общепринятых методик с учетом опыта проведенных в 2012-2015 годах, аналогичных работ по состоянию компонентов окружающей среды в прибрежной зоне Каспийского моря.

Картографические материалы выполнены с использованием программных продуктов семейства ГИС: Mapinfo Professional v.10.2, SAS. Planet 160707.  

Summary. The purpose of the article is to study one of the most unusual coasts of the Caspian Sea in the Kazakh part, not only as a place chosen by JSC «KazMunayGas» for the construction of a shipyard, but also as a territory where the land is suitable for the development of vegetable growing and melon crops. The paper considers the sections No. 1 and No. 2 as alternatives for the construction of the shipyard. The research is due to the low level of knowledge in this part of the Mangystau region, and the wide distribution of desert communities with the participation of cereals (Agropyron fragile, S. oaapia, S. sareptana-the latter is found in the middle desert.

The subject of the research is the assessment of the impact of the planned construction of the shipyard on the state of soil vegetation. The increased content of some heavy metals (Si, Cr, and Zn) in the soils of the study area is justified. The studies were carried out according to generally accepted methods, taking into account the experience of similar work carried out in 2012-2015 on the state of environmental components in the coastal zone of the Caspian Sea.

Cartographic materials are made using software products of the GIS family: Mapinfo Professional v. 10. 2, SAS. Planet 160707.

Ключевые слова: Каспий, Кашаган, Мангистау, Курык, Азербайджан, транспорт, нефть, завод, пустыня, почвы, растительность, полынь, сообщества, мониторинг, тяжелые металлы, нефтепродукты.

Keywords: Caspian Sea, Kashagan, Mangystau, Kuryk, Azerbaijan, transport, oil, plant, desert, soils, vegetation, sagebrush, communities, monitoring, heavy metals, petroleum products.

Введение. Вопросы охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности Каспийского моря и его прибрежных зон, отражены в основных направлениях экономического и социального развития РК на период до 2050 года [1]. Перспективы развития системы транспортировки сырой нефти морским путем, привели к необходимости прогнозирования новых судостроительных сооружений, необходимых для строительства новых судов. Наиболее предпочтительной площадкой, по рекомендации АО «КазМунайГаз», была выбрана зона поселка Курык, так как, в рамках промышленного развития РК, прибрежная часть поселка Курык должна стать третьей базой для морских операций наряду с портами Баутино и Актау [2]. В технико-экономическом обосновании судостроительно-судоремонтного завода в п. Курык, были рассмотрены (рисунок 1):

  • участок 1, расположенный примерно на расстоянии 2,5 км от поселка Курык, в районе верфи Ерсай, в частности ТОО «ЕРСАЙ Каспиан Контрактор (ERSAI  LLC);
  • участок 2, расположенный на расстоянии около 12,5 км от поселка Курык.

По результатам исследований планируемых участков строительства судоверфи, специалистами ТОО «Центр дистанционного зондирования и ГИС «Терра» были сделаны следующие выводы [3]. Так с экологической точки зрения можно отдать предпочтение участку № 1, разработка которого нанесет меньший ущерб животному миру по сравнению с обустройством участка № 2. Но, необходимо учесть,  что участок № 1 находится недалеко от судоверфи «Ерсай». Это может несомненно привести к увеличению нагрузок на компоненты окружающей среды из-за кумулятивного воздействия. Вместе с этим, с экономической точки зрения строительство судоверфи на участке № 1 потребует вложения значительно меньших финансовых средств при строительстве подъездных дорог, линий электропередач и т.д..

Нами изучается состояние почв в период строительства судоверфи на двух участках, но больший интерес для нас представляет участок №2. Полученные в результате исследований данные, могут служить основой для дальнейших исследований и контроля за окружающей средой в районах нефтяных месторождений, размещенных в прибрежной зоне Каспия.

Рассматриваемый район, относится к средней пустыне Мангышлака. Согласно [3,4], средние пустыни распространены на большей части Мангистауской области. Они отличаются тем, что их информационный состав более разнообразен, чем в южных пустынях. Граница между этими пустынями, пересекает плато Мангышлак несколько севернее впадин Куанды и Басгурлы и проходит чуть севернее 43° с.ш (рисунок 2).

Растительный покров района изучения, создают сообщества следующих 10 формаций: полыни белоземельной (Artemisia terrae-aldae), полыни гурганской  (Artemisia gurganicae), полыни Лерха (Artemisia lerchianaе), полыней Лерха, гурганской и белоземельной (Artemisia lerchianaе-А. gurganica-А. terrae-aldae), полыни сантолинной (Artemisia santolinae), биюргуна (Anadasieta salsae), саксаульчика (Arthrophyteta lehmanniani), черного боялыча (Salsoletta arbusculiformitis), саксаулов (Haloxyletta persici-H. aphylli), сочных многолетних солянок (Halochemeta strobilacei, Kalidieta caspici) [4].

В южных пустынях разнообразие таких формаций вдвое меньше. Полынные пустыни, включают разные эдафические варианты, из которых гемипсаммофитные доминируют над петрофитными, гемипетрофитными пелитофитными [4,5].

На щебенистых равнинах в их составе принимают участие тасбиюргунговые (Nanophyton erinaceum) сообщества. Подобные комплексы относятся к гемипетрофитному типу с доминированием белоземельнополынников [3]. Растительность солончаков и солончаковых почв  в районе исследований, отличается наличием в экологических рядах сообществ кокпековых (Atriplex cana) ажрековых (Aeluropus littoralis), но к сожалению и их пространственное покрытие в последнее время желает лучшего [4]. В этой связи важно провести оценку антропогенного воздействия на почвы, в районе строительства судоверфи чтобы иметь возможность прогноза изменения сообществ растительности и состояния компонентов окружающей среды [10].

Материалы и методы исследований. Основной источник фактической информации – материалы собственных полевых исследований, проведенных 9 и 10 марта 2018 года со специалистами департамента Экологии областного Управления природных ресурсов и рационального природопользования УПРиРП Мангистауской области.

Мониторинговые наблюдения проводились согласно, общепринятых методик с учетом опыта проведения аналогичных работ в прибрежной зоне Каспийского моря. Из точек контролируемого элементарного участка брали 5 образцов почвы. Затем из них отбиралась одна смешанная проба массой до 1000 г.

Отбор проб почв производился с помощью лопаты и пробоотборником.  Пробы отбирались с глубин 5 и 20 см. Образцы почв были упакованы в полиэтиленовые пакеты и были приложены соответствующие этикетки. Методика отбора проб для контроля общего локального загрязнения почв соответствует ГОСТ 28168-89;  ГОСТ 17.4.3.01.-83; ГОСТ 17.4.4.02-84; ГОСТ 17.1.5.01-80; ГОСТ 26423-85 [6,7].

Оценка состояния растительности проведена с использованием традиционных методов, используемых при проведении почвенно-биологических исследований. За основу был принят маршрутно-учетный метод. Пробы образцов почв анализировались в аккредитованной экологической лаборатории УПРиРП, в которой использованы следующие методики выполнения измерений, для:

  • нефтепродуктов –  М03-03-2012 (kz.07.00.01668-2013);
  • хрома – МВИ 20658-1917- ТОО НПО 0032013 (kz.07.00.01791-2013);
  • цинка — МВИ 20658-1917- ТОО НПО 0032013 (kz.07.00.01791-2013);
  • меди — МВИ 20658-1917- ТОО НПО 0032013(kz.07.00.01791-2013);
  • железа общего – МВИ 20658-1917- ТОО НПО 0032013 (kz.07.00.01791-2013);
  • никеля – МВИ 20658-1917- ТОО НПО 0032013 (kz.07.00.01791-2013).

Схемы – карт участков исследований и отбора проб выполнены с применением ГИС.

Результаты исследований и их обсуждение. Неоднородность почвенного покрова исследуемой территории обусловлена как характером рельефа и почвообразующих пород, так и различными биоклиматическими условиями формирования почв на побережья Каспийского моря [8,9]. По почвенно-географическим характеристикам описываемый участок, как отмечено выше по тексту расположен в пустынной зоне Мангистауской области и относится к средней пустыне (рис. 2) с преобладанием бурых почв [4,10].

Почвенный покров участка №1. Участок № 1, расположен на расстоянии 1,5 км от поселка Курык и его почвы разной степени засоления и антропогенной нарушенности.

Территория представляет собой узкую приморскую полосу с песчано-ракушняковыми засоленными наносами, которые сменяются песчано-солончаковыми почвами. Наносы из песчаников и ракушечника занимают узкую прибрежную часть и береговой склон [8,9].

Дата отбора проб почв в точке 1 участка №1 произведена 09.03.2018 года.

Точка 1, заложена в 10 м от берега моря в пределах распространения приморских маршевых солончаков с однолетнесолянковой растительностью (рисунок 1). Проективное покрытие – 15%. Содержание тяжелых металлов (ТМ) и нефтепродуктов (НП) в пробах почв приведено в таблице 1 и на рисунке 3 [10].  Морфологическое описание прикопки:

  • 0-5 см. Почва буровато-серая, влажная, слабо уплотненная, песчаная, комковато-зернистая с мелкими корнями растений.
  • 5-20 см. Почва серовато-бурая, влажная, уплотненная, песчаная, зернисто-комковатая с редкими корнями растений.

Результаты анализа проб почвы, показывают, что содержание Cu, Pb, Ni, Fe, Co, Cr значительно меньше ПДК. Их наличие в пробах почв, объясняется загрязнением их наносами от затопленной баржи находящейся в 25 метрах. Что касается цинка Zn, то это можно объяснить, тем, что обычно, почвообразующие породы, в частности прибрежные почвы,  в зависимости от их гранулометрического состава в среднем содержат от 30,6 до 71,7 мг/кг. Наибольшие средние величины цинка характерны для солончаков [10].

Точка 2. Дата отбора проб 09.03.2018. В этой точке, песчано-солончаковые почвы являются зачаточными почвенными образованиями, формирование которых связано с начальной фазой развития  почвообразовательных процессов. Песчано-солончаковые почвы приморской полосы формируются при близком залегании к поверхности (1-1,5м) сильноминерализованных грунтовых вод и характеризуются увлажненным, слоистым, засоленным, пестро окрашенным профилем с признаками оглеения с глубины в 20-30 см. Проективное покрытие — до 30%.

Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в пробах почв приведено в таблице 2 и на рисунке 4. Морфологическое описание прикопки:

  • 0-5 см. Почва серая, сухая, рыхлая, песчаная, бесструктурная с мелкими корнями высохших растений.
  • 5-20 см. Почва такая же как и на глубине 0-5 см, но с редкими корнями растений.

Содержание в пробах почв цинка Zn, в пределах 0,7 ПДК, в этой точке можно объяснить наличием на этом участке, неподалеку от ТОО Ерсай, отходов металлургической промышленности и интенсивным движением автотранспорта. Превышение содержания никеля более 2 ПДК в почве точки 2, объясняется тем, что концентрация никеля в песчаных почвах может составлять 8-15 мг/кг, кроме этого в отходах очень много пустых банок из под красок. Высокое содержание меди Cu, 1,6 ПДК в слое 0-5 см, и 1,4 ПДК в слое 5-20 см, а также хрома Cr более чем 3 ПДК объясняется складированием вблизи этой точки промышленных отходов и шлаков сварочного производства.

Почвенный покров участка № 2. Почвенный покров участка № 2, расположенного на удалении около 15 км от п. Курык, представлен песками приморскими засоленными, занимающими повышенные участки местности, песчано-солончаковыми почвами, формирование которых связано с начальной фазой развития почвообразовательных процессов. У прибрежной полосы формируются песчано-ракушняковые наносы.

Точка 1.  Дата отбора проб 09.03.2018 г. Почвенный покров описываемой точки представлен песками приморскими засоленными. Пески имеют слоистое по механическому составу строение профиля с многочисленными включениями ракушечника – до 95-100 %. Содержание гумуса в верхнем слое незначительное и уменьшается с глубиной. Проективное покрытие — 25%. Содержание тяжелых металлов и НП в пробах почв приведено в таблице 3 и рисунке 5. Морфологическое описание почвы:

  • 0-5 см. Почва серовато-бурая, слабо уплотненная, песчаная, бессструктурная с мелкими корнями растений.
  • 5-20. Описание соответствует описанию глубины 0-5 см.

На этом участке исследований, в северной части от строящегося паромного комплекса и на расстоянии 13 км от поселка Курык, как и ожидалось превышений ПДК по нефтепродуктам и тяжелым металлам кроме Cr хрома не зафиксировано.

Превышение содержания в пробе точки 1 участка хрома ПДК в 2,03 раза, можно объяснить, некоторой возвышенностью точки 1, что обуславливает накопление микроэлементов при пыльных бурях. Кроме этого, место отбора проб почвы, расположено в 25-30 метрах от стоянки транспорта, по перевозке хромированных изделий для нужд строительства.

Точка 2. Дата отбора проб 10.03.2018 г.

Почвенный покров точки 2 аналогичен точке 1 и представлен песками приморскими засоленными. Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в пробах почв приведено в таблице 4 и рисунке 6.

Морфологическое описание почвы:

  • 0-5 см. Почва буровато-серая, рыхлая, песчаная, с мелкими корнями растений.
  • 5-20 см. Почва аналогичная но слегка уплотненная.

Превышение содержания в пробах точки 2 участка Cr хрома ПДК в 4,07 раза, объясняется за счет выбросов бетонного узла, который расположен выше точки 2. Бетонный узел обеспечивает гидротехническим бетоном строительство волнолома.

Точка 3. Дата отбора проб — 10.03.2018 г. Почвенный покров точки 3 характеризуется песчано-солончаковыми почвами. Песчано-солончаковые почвы приморской полосы формируются при близком залегании к поверхности (1-1,5 м) сильноминерализованных грунтовых вод и характеризуются увлажненным, слоистым, засоленным, пестро окрашенным профилем с признаками оглеения с глубины в 20-30 см. Проективное покрытие — до 40%. Это наиболее молодые почвенные образования, которые имеют незначительное количество гумуса (0,05-0,1%) в поверхностном горизонте. Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в пробах почв приведено в таблице 5 и рисунке 7.

Морфологическое описание почвы:

  • 0-5 см. Почва серая, сухая, рыхлая, песчаная, бесструктурная с мелкими корнями.
  • 5-20 см. Почва буровато-серая, сухая, слабо уплотненная, песчаная, бесструктурная с небольшим количеством корней растений.

Повышенное содержание в пробах точки 3 участка хрома ПДК в 19 раз, объясняется опять-таки за счет выбросов бетонного узла.

Точка 4. Дата отбора проб 10.03.2018 г. Точка 4 представлена песчано-ракушняковыми наносами с разреженной разнотравной растительностью. Проективное покрытие поверхности составляет 15%.

Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в пробах почв приведено в таблице 6 и рисунке 8. Морфологическое описание почвы:

  • 0-5 см. Почва серая, сухая, рыхлая, песчаная, бесструктурная с мелкими корнями.
  • 5-20 см. Почва серая, сухая, рыхлая, песчаная, бесструктурная.

Превышение содержания в пробах точки 4, Cr хрома ПДК в 11,2 раза, объясняется, расположением точки 4, у склада цемента, а также с наличием складированных бетонных блоков для волнолома. Содержание Zn цинка, Co кобальта и никеля Ni во всех точках отбора проб почвы на участке №2, меньше значений ПДК. Почвы считаются,  как незагрязненные.  

С использованием  программ Mapinfo Professional v.10.2, SAS. Planet 160707, выполнены карты-схемы размещения точек отбора проб на участке №1 (рисунок 9) и на участке №2 (рисунок 10) с изображением почв и растительности. 

Выводы. Установлено, на участке №2, относящемуся к средней пустыне области растительный покров создан сообществом формаций, состоящих в основном из полынных (5 формаций), биюргуна, сакчаульчика, черного боялыча, саксаулов и сочных многолетних солянок, что больше такого же разнообразия чем в южных пустынях вдвое.

В последнее время их проективное покрытие уменьшается до 12-15%. Это связано с природными факторами, но оказывается и антропогенное воздействие на растительность за счет техногенного нарушения земель земляными работами и движения транспорта. Пыление может вызвать закупорку устичного аппарата у растений и нарушение их жизнедеятельности на физиологическом и биохимическом уровнях.

Установлено, средняя степень загрязнения почв, по результатам анализов проб почвы в точке 2, участка №1, расположенной в пределах рабочей зоны ТОО Ерсай, по нашему мнению создается двумя элементами Ni никелем и Cr хромом. Превышение ПДК подвижных форм цинка (Zn) во всех 6 точках отбора проб. По результатам всех семи проанализированных тяжелых металлов, установлено, что слабое загрязнение на участке №1, скорее всего создано, пятью элементами Zn цинком, Cu медью, Co кобальтом, Ni никелем и Fe железом. В пробах двух исследованных участков, такие наиболее опасные тяжелые металлы как Hg ртуть и As мышьяк не обнаружены. Установлено, значительное влияние на растительный покров территории твердо-бытовых отходов, а также стихийных несанкционированных свалок непосредственно на побережье Каспийского моря.

Установлено, необходимы исследования для оценки воздействия на почвы, в районе строительства судоверфи и составления базы данных биоразнообразия растительности   для прогноза изменения сообществ растительности и состояния компонентов окружающей среды [11]. Только, соблюдение существующих требований по проведению очистки территории после строительных работ, и мероприятия по рекультивации нарушенных земель позволит сохранить естественность почвы и растительного покрова [10,11,12].

Список использованной литературы

  1. Закон Республики Казахстан от 15 июля 1997 года № 160-I «Об охране окружающей среды».
  2. О состоянии экологической обстановки Мангистауской области  и  источниках  его загрязнения. Управление природных ресурсов и регулирования природопользования Мангистауской области (УПРиРП). – Актау, 2017. – 62 с.
  3. Рачковская Е.И. и др. К вопросу о зональности растительного покрова пустынь Казахстана и Средней Азии // Ботан. журн. 1990. Т.75, № 1. С. 17-26.
  4. Сафронова И.Н. Пустыни Мангышлака (очерк растительности). СПб, 1996. 211 с.
  5. Кисыков У.К. Степи Мангышлака и их хозяйственное использование // Сб. рефератов науч. работ Каз. пед. ин-та. Алма-Ата, 1961. Вып. 16. С. 38-40.
  6. ГОСТ 17.4.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.
  7. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природв. Почвы. Методы отбора и подготовка проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.
  8. Сыдыков Ж.С., Голубцов В.В., Куандыков Б.М. Каспийское море и его прибрежная зона. Монография. Изд-во «Олке», Алматы, 1995.
  9. Samal Syrlybekkyzy., Gusman Z. Kenzhetayev., Aliya R. Togasheva. Lyaylim S. Tayzhanova. 17-Year Periods of Rising and Falling Water Levels in the Kazakhstan Section of the Caspian Sea // European Researcher, 2014, Vol.(69), № 2-2, p. 401-412.
  10. Syrlybekkyzy S., Kenzhetaev G. Zh., Suleimenova N.Sh., Permyakov V.N., Nurbayeva F.K. Investigation into the Physico-Chemical Properties of Soils of Сaspian Sea Coastal Area in Mangystau Province // ORIENTAL JOURNAL OF CHEMISTRY, December 2014. ISSN: 0970-020 X CODEN: OJCHEG 2014, Vol. 30, No. (4): Pg. 1631-1638.
  11. Syrlybekkyzy S., Kenzhetaev G. Zh., Аkbasova А., Nurbayeva F.K. Koibakova S.E, Zhidebaeva A.E. // Creation of database of the coastal zone of the Caspian Sea soil condition using GIS technologies Modern Applied Science (ISSN19131844-Canada-Scopus). Volume 12. Issue 3. December 2015, №10. Pages 2495-2503.
  12. Асанбаев И.К. Антропогенные изменения почв и их экологические последствия. Алматы: Институт почвоведения, 1998.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *