井 巍 葛照欣 大庆油田设计院黑龙江科技大学
中俄原油管道沿线土壤质量变化趋势
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针对漠大线管道(冻土段)施工期扰动土壤与未扰动土壤(对照点)质量进行监测,通过监测土壤中有效成分,判断扰动与未扰动土壤质量区别,扰动后土壤质量变化趋势,进而为水土保持治理奠定基础。从监测结果来看,管道上方、两侧土壤有效成分含量均低于对照点,说明管道施工对管道上方、两侧土壤的质量有一定的影响,有效成分较对照点低约30%~40%。工程结束近3年,土壤质量恢复约60%~70%。因永冻土原因,土壤质量自然恢复较慢,应采取人工干预的措施进行植被,减少水土流失,使土壤质量尽快恢复。
土壤;质量;影响;监测;管道
中俄原油管道工程自俄境内的斯科沃罗季诺,由漠河入境,最终到达位于大庆市中南部的大庆末站(林源),线路全长973 km,其中穿越大兴安岭多年冻土区约500 km(漠河首站—加格达奇)。该工程于2011年1月1日建成并正式投入使用,设计输油量为3 000×104t/a。
结合环境影响报告书、现场生态、植被分布,在兼顾均匀布点的原则下,最终确定了土壤监测点位,如表1所示。
表1 土壤监测点位
每个监测点位布设5个监测点,管线上方3个点,两侧各1个点,均以经纬度坐标为中点,管线上方两个点各距中点15 m,两侧监测点分布在管线两侧,两点相距10 m。每个监测点选3个样方,分别按表层(0~10 cm)、中层(10~20 cm)、底层(20~30 cm)取土样。
监测项目及监测方法见表2。
表2 土壤监测项目及监测方法
2.1 有机质和总钾
20个采样点不同部位、不同层位有机质和总钾平均含量见表3。
表3 不同部位、不同层位有机质和总钾平均含量
从表3可以发现:土壤中的全钾从分析数据看垂直分布规律变化不大,但从地表不同生态系统分布来看,沼泽地要比森林含量高,森林比坡地含量高。分析认为,本地区土壤呈酸性,雨季土壤中全钾的酸溶和淋滤及雨水的冲刷作用,导致在低地和雨水汇聚区钾含量较高,而森林和坡地雨水冲刷和淋滤都比较大,但森林的落叶和腐殖质的分解导致钾的来源要比坡地和草地要多,多种因素共同作用导致了这种分布。
该地区土壤中有机质主要集中在0~10 cm范围内,10 cm以下的土壤中有机质含量明显降低,分析判断这个界限是由于冻土而形成的。从分析数据看,土壤不同层位的有机质含量变化很大。各监测点的对照,因距离管线100 m,土壤受管道施工影响很小。
2.2 总氮和磷
20个采样点不同部位、不同层位总氮和总磷平均含量见表4。
土壤中总氮的质量分数随土壤深度的增加呈对数式下降,总氮主要分布于0~10 cm土壤内,且在同一深度,湿地的总氮质量分数明显高于森林和坡地。分析认为,湿地主要为灌木和草类,冬季干枯后第二年由于湿地水分充足,植物分解补充了氮元素,而森林虽有落叶,但枝干会保留一部分,且第二年地表水分没有湿地充足,枯枝落叶的分解没有湿地效率高导致。
表4 不同部位、不同层位总氮和总磷平均含量
此外管道上方表层总氮含量明显低于管道两侧和相应的对照点,而中层和底层却又偏高,表明管道上方的土壤在管道施工过程中被混合,现正在逐渐恢复过程中,湿地中的管道上方表层土壤明显恢复较快。而管道两侧的土壤和对照点差别不大,主要是表层总氮略低。分析认为是工程过程中的地表植被和腐殖质损失等导致,但经过两年已开始恢复。
总磷主要在表层聚集,随土壤深度的增加含量降低,在中层和底层变化较小。这是因为大兴安岭地区气候较寒冷、湿润度较大,有机质厚度较薄,表层聚集的大量枯枝落叶,随着时间的推移,有机质的积累、植物根系的吸收利用、土壤中淋溶和淀积作用导致磷元素在表层聚集。
此外,土壤中磷元素在不同生态系统的平均含量由高到低分别为湿地、原始林、渐伐林和坡地,这是因为雨水的冲刷、聚集和土壤的湿润度等情况导致的。
(1)从管道上方、两侧与对照点土壤有效成分监测结果来看,管道上方、两侧土壤有效成分含量均低于对照点,说明管道施工对管道上方、两侧土壤的质量有一定的影响,有效成分较对照点低约30%~40%。
(2)工程结束近3年,土壤质量恢复约60%~70%(与环境影响评价现状监测数据比较)。
(3)因永冻土原因,土壤质量自然恢复较慢,应采取人工干预的措施进行植被,减少水土流失,使土壤质量尽快恢复。
(栏目主持杨军)
10.3969/j.issn.1006-6896.2015.4.008