Использование методов биоиндикации и биотестирования в оценке экологического состояния территории газоконденсатных месторождений севера Западной Сибири

Марина Германовна Опекунова; Анатолий Юрьевич Опекунов; Ирина Юрьевна Арестова; Степан Юрьевич Кукушкин; Владимир Владимирович Спасский; Мария Александровна Никитина; Екатерина Юрьевна Елсукова; Надежда Абрамовна Шейнерман; Иван Сергеевич Недбаев

doi:10.21638/spbu07.2018.305

Авторы

Марина Германовна Опекунова Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9, https://orcid.org/0000-0002-4592-0623
Анатолий Юрьевич Опекунов Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9 https://orcid.org/0000-0002-8885-9068
Ирина Юрьевна Арестова Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
Степан Юрьевич Кукушкин Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
Владимир Владимирович Спасский Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
Мария Александровна Никитина Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
Екатерина Юрьевна Елсукова Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9 https://orcid.org/0000-0001-7678-4719
Надежда Абрамовна Шейнерман Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
Иван Сергеевич Недбаев Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

DOI:

https://doi.org/10.21638/spbu07.2018.305

Аннотация

В ходе экологического мониторинга на территории лицензионных участков (ЛУ) Ямало-Ненецкого Автономного Округа (ЯНАО) выявлены вещества-индикаторы загрязнения окружающей среды отходами бурения — одного из основных источников техногенного воздействия. Установлено, что при сбросе пластовых вод наиболее выражена индикаторная значимость фенола, хлоридов, Na+ и Ba2+. В буровом шламе отмечено высокое содержание хлоридов, нефтяных углеводородов (НУ), Cu, Sr и Ba. Для оценки экологического состояния природной среды на территории газоконденсатных
месторождений применен комплекс методов, включающих определение химического состава почв и растений и биотестирование водных вытяжек почв с использованием тест-объектов Chlorella vulgaris и Daphnia magna. Определено содержание тяжелых металлов (Zn, Cd, Cu, Sr, Fe, Mn, Cr, Pb, Ba, Co и Ni) в восьми видах растений. Выявлены индикаторы ранних трендов трансформации экосистем под влиянием антропогенной нагрузки, к которым отнесены Ledum decumbens и Cladonia stellaris. Установлена сходимость результатов биотестирования с содержанием загрязняющих веществ в почвах и растениях. Показана роль биологических методов индикации при малозаметных изменениях состояния окружающей среды в условиях газоконденсатных месторождений.

Ключевые слова:

биоиндикация, биотестирование, загрязнение, тяжелые металлы, газоконденсатное месторождение, север Западной Сибири

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Литература

Алексеева-Попова, Н. В., Дроздова, И. В., 1996. Особенности минерального состава растений и почв на ультраосновных породах Усть-Бельского горного массива (среднее течение реки Анадырь). II. Растения. Бот. журн. 81(5), 70–78.

Бардина, Т. В., Чугунова, М. В., 2012. Биотестирование загрязненных тяжелыми металлами урбанизированных почв. Проблемы биогеохимии и геохимической экологии 21(4), 16–20.

Капелькина, Л. П., Чугунова, М. В., Бардина, Т. В., Малышкина, Л. А., Герасимов, А. О., 2013. Оценка токсичности буровых шламов. Токсикологический вестник 6, 46–52.

Кукушкин, С. Ю., 2017. Индикаторы антропогенной нагрузки на природно-территориальные комплексы при освоении нефтегазоконденсатных месторождений Севера Западной Сибири. (дата обращения: 09.08.2018).

Опекунов, А. Ю., Опекунова, М. Г., Кукушкин, С. Ю., Ганул, А. Г., 2012. Оценка экологического состояния природной среды районов добычи нефти и газа в Ямало-Ненецком автономном округе. Вестник СПбГУ Сер. 7: Геология, география 4, 87–101.

Опекунова, М. Г., 2013. Диагностика техногенной трансформации ландшафтов на основе биоиндикации. дата обращения: 09.08.2018).

Опекунова, М. Г., 2016. Биоиндикация загрязнений. Изд-во С.-Петерб. ун-та, Санкт-Петербург.Полевая геоботаника, 1976 / Лавренко, Е. М., Корчагина А. А., (под ред. ), 5, Издательство Академии Наук СССР, Ленинград.

Рыбина, Г. Е., 2004. Токсичность буровых шламов разного состава нефтепромыслов Западной Сибири для пресноводных гидробионтов. (дата обращения: 09.08.2018).

Светличная, Т. В., 2004. Оценка экологической опасности тонкодисперсных фракций бурового шлама и разработка методов обращения с отходами бурения при освоении месторождений нефти и газа дагестанского участка Каспийского моря. http://www.dissercat.com/content/otsenka-ekologicheskoi-opasnosti-tonkodispersnykh-fraktsii-burovogo-shlama-i-razrabotka-meto (дата обращения: 09.08.2018).

Adamo, P., Bargagli, R., Giordano, S., Modenesi, P., Monaci, F., Pittao, E., Spagnuolo, V., Tretiach, M., 2008. Natural and pre-treatments induced variability in the chemical composition and morphology of lichens and mosses selected for active monitoring of airborne elements. Environmental Pollution 152, 1, 11–19.

Ahtiainen, J., Valo, R., Järvinen, M., Joutti A., 2002. Microbial toxicity tests and chemical analysis as monitoring parameters at composting of creosote-contaminated soil. Ecotoxicology and Environmental Safety 53, 323–329.

Bargagli, R., Monaci, F., Borghini, F., 2002. Mosses and lichens as biomonitors of trace metals. A comparison study on Hypnum cupressiforme and Parmelia caperata in a former mining district in Italy. Environmental Pollution 116, 2, 279–287.

Kabata-Pendias, A., 2011 Trace elements in soils and plants. Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York.

Lors, C., Ponge, J.-F., Aldaya, M. M., Damidot, D., 2011. Comparison of solid and liquid-phase bioassays using ecoscores to assess contaminated soils. Environmental Pollution 159, 2974–2981.

Macedo-Miranda, G., Avila-Pérez, P., Gil-Vargas, P., Zarazúa, G., Sánchez-Meza, J. C., Zepeda-Gómez, C., Tejeda, S., 2016. Accumulation of heavy metals in mosses: a biomonitoring study SpringerPlus 5(1), 715.

Markert, B., Wünschmann, S., Baltrenaite, E., 2012. Innovative observation of the environment bioindicators and biomonitors: definitions, strategies and applications. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management 20 (3), 221–239.

Maxam, G., Rila, J.-P., Dott, W., Eisentraeger, A., 2000. Use bioassays for assessment of water-extractable ecotoxic potential of soil. Ecotoxicol. Environ. Saf. 45, 240–246.

Opekunova, M. G., Opekunov, A. Y., Kukushkin, S. Y., Arestova, I. Yu., 2018. Evaluation of Environmental Transformation in Areas of Hydrocarbon Deposits in the North of Western Siberia. Contemporary Problems of Ecology 11(1), 99–110.

Ribe, V., Auleniusa, E., Nehrenheima, M., Martellb, U., Odlarea, M., 2012. Applying the triad method in a risk assessment and metal industry site. Journal of Hazardous Materials 207–208, 15–20. Terekhova, V. A., 2011. Soil bioassay: problems and approaches. Eurasian Soil Science 44(2), 173–179.

References

Adamo, P., Bargagli, R., Giordano, S., Modenesi, P., Monaci, F., Pittao, E., Spagnuolo, V., Tretiach, M., 2008. Natural and pre-treatments induced variability in the chemical composition and morphology of lichens and mosses selected for active monitoring of airborne elements. Environmental Pollution 152, 1, 11–19.

Ahtiainen, J., Valo, R., Järvinen, M., Joutti, A., 2002. Microbial toxicity tests and chemical analysis as monitoring parameters at composting of creosote-contaminated soil. Ecotoxicology and Environmental Safety 53, 323–329.

Alekseeva-Popova, N. V., Drozdova, I. V., 1996. Osobennosti mineral’nogo sostava rastenii i pochv na ul’traosnovnykh porodakh Ust’-Bel’skogo gornogo massiva (srednee techenie reki Anadyr’). II. [Features of mineral composition of plants and soils on ultrabasic rocks of the Ust-Belsky mountain massif (average flow of the Anadyr River). II. Plants]. Botanicheskii Zhurnal [Botanical Journal] 81, 70–78. (In Russian)

Bardina, T. V., Chugunova, M. V., 2012. Biotestirovanie zagriaznennykh tiazhelymi metallami urbanizirovannykh pochv [Biotesting contaminated by heavy metals in urban soils]. Biotestirovanie zagriaznennykh tiazhelymi metallami urbanizirovannykh pochv [Problems of biogeochemistry and geochemical ecology] 21(4), 16–20. (In Russian)

Bargagli, R., Monaci, F., Borghini, F., 2002. Mosses and lichens as biomonitors of trace metals. A comparison study on Hypnum cupressiforme and Parmelia caperata in a former mining district in Italy. Environmental Pollution 116, 2, 279–287.

Polevaia geobotanika [Field geobotany], 1976. Lavrenko, E. M., Korchagin, A. A. (Eds. ) 5, Izdatel’stvo Akademii Nauk SSSR, Leningrad. (In Russian)

Kabata-Pendias, A., 2011 Trace elements in soils and plants. Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York.

Kapelkina, L. P., Chugunova, M. V., Bardina, T. V., Malishkina, L. A., Gerasimov A. O., 2013. Otsenka toksichnosti burovykh shlamov [Assessment of toxicity of drilling muds]. Toksikologicheskiy vestnik [Toxicological Review] 6, 46–52. (In Russian)

Kukushkin, S. Y., 2017. Indikatory antropogennoi nagruzki na prirodno-territorial’nye kompleksy pri osvoenii neftegazokondensatnykh mestorozhdenii Severa Zapadnoi Sibiri [Indicators of anthropogenic load on natural-territorial complexes during the development of oil and gas condensate fields of the North of Western Siberia]. https://clck.ru/E5J3w (accessed 09.08.2018). (In Russian)

Lors, C., Ponge, J.-F., Aldaya, M. M., Damidot, D., 2011. Comparison of solid and liquid-phase bioassays using ecoscores to assess contaminated soils. Environmental Pollution 159, 2974–2981.

Macedo-Miranda, G., Avila-Pérez, P., Gil-Vargas, P., Zarazúa, G., Sánchez-Meza, J. C., Zepeda-Gómez, C., Tejeda, S., 2016. Accumulation of heavy metals in mosses: a biomonitoring study SpringerPlus 5(1), 715.

Markert, B., Wünschmann, S., Baltrenaite, E., 2012. Innovative observation of the environment bioindicators and biomonitors: definitions, strategies and applications. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management 20(3), 221–239.

Maxam, G., Rila, J.-P., Dott, W., Eisentraeger, A., 2000. Use bioassays for assessment of water-extractable ecotoxic potential of soil. Ecotoxicology and Environmental Safety 45, 240–246.

Opekunov, A. Yu., Opekunova, M. G., Kukushkin, S. Yu., Ganul, A. G., 2012. Otsenka ekologicheskogo sostoianiia prirodnoi sredy raionov dobychi nefti i gaza v Iamalo-Nenetskom avtonomnom okruge [Assessment of the ecological state of the environment of the oil and gas producing regions in the Yamalo-Nenets Autonomous District]. Vestnik S.-Peterburg. un-ta. Nauki o Zemle [Herald S.-Petersburg. University. Earth Sciences] 4, 87–101. (In Russian)

Opekunova, M. G., 2013. Diagnostika tekhnogennoi transformatsii landshaftov na osnove bioindikatsii [Diagnosis of technogenic transformation of landscapes based on bio-indication].(accessed 09.08.2018). (In Russian)

Opekunova, M. G., 2016. Bioindikatsiia zagriaznenii [Bioindication of Pollution]. Izd-vo S.-Peterb. un-ta, Sankt-Peterburg. (In Russian)

Opekunova, M. G., Opekunov, A. Y., Kukushkin, S. Y., Arestova, I. Yu., 2018. Evaluation of Environmental Transformation in Areas of Hydrocarbon Deposits in the North of Western Siberia. Contemporary Problems of Ecology11(1), 99–110.

Ribe, V., Auleniusa, E., Nehrenheima, M., Martellb, U., Odlarea, M., 2012. Applying the triad method in a risk assessment and metal industry site. Journal of Hazardous Materials 207–208, 15–20.

Rybina, G. E., 2004. Toksichnost’ burovykh shlamov raznogo sostava neftepromyslov Zapadnoi Sibiri dlia presnovodnykh gidrobiontov [The toxicity of drilling muds of different compositions of oil fields in Western Siberia for freshwater hydrobionts]. (access date 09.08.2018). (In Russian)

Svetlichnaya, T. V., 2004. Otsenka ekologicheskoi opasnosti tonkodispersnykh fraktsii burovogo shlama i razrabotka metodov obrashcheniia s otkhodami bureniia pri osvoenii mestorozhdenii nefti i gaza dagestanskogo uchastka Kaspiiskogo moria [Assessment of environmental hazard of finely dispersed fractions of drill mud and development of methods of drilling waste during the development of oil and gas fields in the Dagestan section of the Caspian Sea]. (access date 09.08.2018).

Terekhova V. A., 2011. Soil bioassay: problems and approaches. Eurasian Soil Science 44(2), 173–179.