НОРМАЛЬНЫЕ АЛКАНЫ В ПОЧВАХ ЛЕСОПАРКОВ Г. КАЗАНИ

В процессе добычи и транспортировки углеродного сырья, а также продуктов его переработки, обширные территории Земли оказываются загрязненными нефтепродуктами. В связи с этим, в современной науке изучению углеводородных соединений в почвах уделяется большое внимание [3, с 1195]. Предельные углеводороды или алканы являются наиболее простыми органическими соединениями. В соответствии с названием, их молекулы состоят из атомов углерода, образующих скелет, и из атомов водорода. Углеродный скелет представляет собой открытую линейную ("нормальные" алканы) или разветвленную цепь.

Помимо этого, углеводороды являются обязательными компонентами органического вещества современных почв [4, с. 433]. Растительные и животные остатки являются природными источниками поступления углеводородов в почву, в том числе и нормальных алканов (н-алканы) [2, с. 264].

К антропогенным источникам углеводородов в почве относятся органические поллютанты, наиболее распространенными среди которых являются нефть и нефтепродукты. Углеводороды, поступающие в почву в результате техногенных аварий, испытывают комплекс трансформаций, вызывая изменения естественного функционирования почвенных биоценозов [1, c. 376]. В городских массивах в результате активного использования различных видов топлива, возможность загрязнения окружающей среды нормальными алканами является очень высокой.

Целью данной работы является исследование состава «нормальных алканов» в почвах на территориях лесопарков г. Казани.

Методы: Объектами исследования являлись три лесных массива.

№ 1 – «Парк Молодоженов», расположенный в центре г. Казани.

№ 2 – «Лес на Дубравной», расположенный на окраине г. Казани.

№ 3 – лес в п. Петровский, расположенный в черте г. Казани.

Почвенные образцы отбирались в каждом из массивов на разном расстоянии от проезжих частей, равномерно по всему массиву с верхнего горизонта почвы на глубину 0-20 см. Образцы высушивались на воздухе и просеивались через сито с диаметром пор 1мм. Нормальные алканы экстрагировали из почвы гексаном с применением ультразвуковой ванны. Экстракты концентрировались на водяной бане, содержание н-алканов определяли методом газовой хроматографии на хроматографе Clarus-580 (производитель Perkin Elmer, США). Идентифицировались «нормальные алканы» состава С12 - С29.

Результаты и их обсуждение: В лесопарке №1 были найдены все исследуемые н-алканы (С12- С29). Наибольшие количества были обнаружены для н-алканов С15 и С24 (рис. 1). Больше остальных варьировали н-алканы состава С24, С23 и С15, для которых коэффициенты вариации составили 141, 110 и 119 % соответственно. По относительному содержанию, длинноцепочечных н-алканов (С23-С29) было больше чем короткоцепочечных (С12-С22).

Рисунок 1. Состав н-алканов в лесопарке №1

В лесопарке №2, который находится на окраине города, было обнаружено всего 9 н-алканов из 17 изучаемых (рис. 2). Наибольшее количество найдено для углеводорода С24. Также высокие содержания обнаружены для н-алканов С25 и С 28. Как и в парке №1 больше остальных варьировал углеводород С24. (коэффициент вариации 80%).

Рисунок 2. Состав н-алканов в лесопарке №2

В лесопарке №3, который находится в черте города, было обнаружено 7 н-алканов из 17 исследуемых (рис. 3). Наибольшее содержание найдено для углеводорода С24, причем его относительное содержание гораздо выше чем в парках №1 и №2. Однако здесь он варьировал меньше остальных (коэффициент вариации составил 43%).

Рисунок 3. Состав н-алканов в лесопарке №3

Заключение. В ходе исследования было установлено, что н-алканы состава С12,  С15, С17, С20, С24, С25 есть во всех исследуемых почвах лесопарков. И, скорее всего, являются природными н-алканами, содержание которых в первую очередь зависит от органического вещества почвы. В лесном массиве №2, который находится на окраине города, было обнаружено 9 н-алканов, вероятнее всего, здесь почвы более подвержены антропогенной нагрузке, за счет чего происходит незначительное загрязнение данными соединениями. В центре города (лесопарк №1) обнаружены все алканы, что говорит об очень высоком уровне загрязнения.