Российские ученые оценили устойчивость экосистем к воздействию керосина


Результаты исследования могут быть полезны для оценки загрязнения окружающей среды и экологического ущерба в случае аварий, сопряжённых с разливом нефтепродуктов

Керосин является топливом для авиации и космонавтики, и его утечки часто связаны с аэродромами, складами горюче-смазочных материалов, а также пусками ракет с космодромов. Кроме того, в России ежегодно происходит большое количество аварий, сопровождающихся утечками этого углеводорода в окружающую среду. В числе наиболее крупных – пролив более 44 т керосина на Таймыре в июле 2020 г. и железнодорожная авария в Забайкальском крае в августе 2021 г. Изучение устойчивости экосистем к воздействию керосина имеет большое практические значение. Географы и химики МГУ имени М.В. Ломоносова вместе с сотрудниками Сколковского института науки и технологий, Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН подвели итоги трехлетнего изучения адаптации ландшафтов разных природных зон к загрязнению этим нефтепродуктом.

Ученые установили пороговые значения обратимой деградации экосистем при воздействии этого углеводорода, проведя ряд экспериментов по моделированию действия разных нагрузок керосина на почвы, растительность и почвенные микроорганизмы. В общей сложности проанализировано 450 почвенных проб для того, чтобы определить факторы, влияющие на миграцию, накопление и трансформацию керосина в экосистемах различных природных зон. Установлено, что при однократном загрязнении керосином в концентрациях до 100 г/кг химические свойства почв существенно не изменяются. А вот на растительности и, в меньшей степени, на почвенных микроорганизмах поступление даже небольших количеств загрязнителя сказывается негативно. Керосин снижает доступность кислорода и элементов питания для растений, что, по мнению ученых, может привести к серьезным изменениям в функционировании биоценоза. Так, при внесении керосина от 10 г/кг почвы значимо снижается всхожесть растений и способность противостоять засухе. При этом отклонений от нормального анатомического строения корней растений, выращенных на загрязненной почве, не выявлено, но отмечено уменьшение общей массы корней.

«По итогам натурного эксперимента в смешанном лесу и на верховом болоте в южнотаежных ландшафтах Калужской области установлено, что внесение керосина в концентрации 1 г/кг приводит к гибели травянистых растений. Спустя 2 года наблюдается возобновление растений, но состояние растительного покрова на тех же участках далеко от фонового состояния. Кустарнички болотного сообщества более устойчивы к загрязнению керосином, но восстанавливаются медленнее. Пороговый уровень воздействия керосина, вызывающий значимые отклонения в структуре полынных сообществ пустынь космодрома Байконур, лежит в интервале 5 – 10 г/кг», – рассказал научный сотрудник географического факультета МГУ Сергей Леднев.

Внесение керосина в почвы разных типов увеличивало обилие бактерий, специализирующихся на разрушении сложных органических соединений. Как рассказали исследователи, состав микроорганизмов болотных почв восстановился через 1 год после однократного загрязнения керосином, почв хвойно-широколиственных лесов – через 2 года, а состав микроорганизмов в сильно загрязненных пустынных почвах (100 г/кг) даже через 2 года отличался от наблюдаемого в контрольных и слабо загрязненных почвах.

Работы выполнены при поддержке проекта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ).