Nosova M. V., Seredina V. P., Stovbunik S. A. Transformation Changes in the Properties of Technogenic-Saline Soils Under Conditions of Humid Soil Formation in the Middle Taiga Subzone of Western Siberia
1 Joint Stock Co. Tomsk Sci. Res. & Project. Inst. Oil & Gas (TomskNIPIneft’)
Prospekt Mira, 72, Tomsk, 634027 Russian Federation
Prospekt Lenina, 36, Tomsk, 634050 Russian Federation
E-mail: NosovaMV@tomsknipi.ru, nsmvsh@mail.ru, seredina_v@mail.ru, StovbunikSA@tomsknipi.ru
Abstract
UDC 504.064
How to cite: Nosova M. V.1, Seredina V. P.2, Stovbunik S. A.1 Transformation changes in the properties of technogenic-saline soils under conditions of humid soil formation in the middle taiga subzone of Western Siberia // Sibirskij Lesnoj Zurnal (Sib. J. For. Sci.). 2025. N. 3. P. … (in Russian with English abstract and references).
DOI: 10.15372/SJFS20250307
EDN: …
© Nosova M. V., Seredina V. P., Stovbunik S. A., 2025
Two types of salinization are compared: mineralized Cenomanian waters and crude oil bottom waters in different pollution zones (epicenter, impact zone, boundary). The systematic position of soils was determined according to the Classification and Diagnostics of Soils of Russia (2004) and the World Reference Base for Soil Resources (2022). Contaminated soils are classified as technogenically saline podzolic soils (Chloridictechnic Salictechnic Gleyic Podzol) and technogenically saline alluvial soils (Salictechnic Chloridictechnic Technic Gleyic Fluvisol). To identify the features of salt accumulation during salinization by mineralized Cenomanian waters and crude oil bottom waters, two soil profiles (P-1, P-2, respectively) were laid in the most transformed zone - the epicenter. Samples were taken along the entire depth of the soil profile. In the epicenter, impact zone, pollution boundary, a number of soil pits are also laid (P-1.1, P-1.2, P-1.3; P-2.1, P-2.2, P-2.3). The sampling depth was 0-10 cm and 10-30 cm. In most cases, oil-contaminated soils are characterized by the sulfate type of salinization with anionic composition and the sodium type of salinization with cationic composition. Toxic salts are represented by NaCl, Na2SO4, MgCl2. For technogenically saline soils, sulfate-chloride and sodium types of salinization are characteristic. Toxic salts are represented by NaHCO3, Na2SO4, MgCl2. The degree of salinization in both types of pollution varies widely: from weak to strong. In oil-contaminated soils, it was found that an increase in the content of oil products is closely related to an increase in the degree of soil salinization at a reliably significant level (p < 0.05). A method for restoring technogenically saline soils is proposed, based on measures used in melioration practice (arrangement of a system of drainage trenches, ditches; gypsum application; fertilization). It is advisable to supplement the set of measures with a biological stage of reclamation using salt-tolerant vegetation. In oil production, organochlorine compounds are used as a chemical reagent to increase the recovery of the oil reservoir. Chloride ion (the main component of these reagents) is also an available and good solvent capable of removing paraffin deposits in wells. In this regard, this ion was chosen as the main indicator characterizing the efficiency of the applied reclamation solutions. In subsequent years, monitoring of the dynamics of changes in the content of chloride ions in various areas (background, experimental and control) was carried out. The identified features of changes in the ecological state of soils (development of the process of technogenic halogenesis and processes of technogenic alkalization) should be taken into account when conducting new large-scale pilot industrial tests of new environmental protection measures in the middle taiga subzone of Western Siberia.
Article
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Аветов Н. А., Трофимов С. Я. Особенности почвообразования и структура реки Большой Салым (Западная Сибирь) // Почвоведение. 2000. № 5. C. 500–547 [Avetov N. A., Trofimov S. Ya. Osobennosti pochvoobrazovaniya i struktura reki Bol'shoy Salym (Zapadnaya Sibir’) (Peculiarities of soil formation and structure of the Bolshoy Salym River (Western Siberia)) // Pochvovedenie (Soil Sci.). 2000. N. 5. C. 500–547 (in Russian with English abstract)].
Гаджиев И. М., Овчинников С. М. Почвы средней тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. 150 с. [Gadzhiev I. M., Ovchinnikov S. M. Pochvy sredney taygi Zapadnoy Sibiri (Soils of the middle taiga of Western Siberia). Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie, 1977. 150 p. (in Russian)].
Гольдберг В. М., Зверев В. П., Арбузов А. И. Техногенное загрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия. М.: Недра, 2001. 94 с. [Gol’dberg V. M., Zverev V. P., Arbuzov A. I. Tekhnogennoe zagryaznenie prirodnykh vod uglevodorodami i ego ekologicheskie posledstviya (Man-made pollution of natural waters with hydrocarbons and its environmental consequences). Moscow: Nedra (Subsoils), 2001. 94 p. (in Russian)].
ГОСТ 26423-85. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки. Дата введения 01.01.1986. М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1985. 8 с. [GOST 26423-85. Pochvy. Metody opredeleniya udel’noy elektricheskoy provodimosti, pH i plotnogo ostatka vodnoy vytyazhki. Data vvedeniya 01.01.1986 (GOST 26423-85. Soils. Methods for determining specific electrical conductivity, pH, and solid residue of an aqueous extract. Date of introduction 01.01.1986). Moscow: Gos. komitet SSSR po standartam (St. Comm. USSR on Standards), 1985. 8 p. (in Russian)].
ГОСТ 26424-85. Почвы. Метод определения ионов карбоната и бикарбоната в водной вытяжке. Дата введения 01.01.1986. М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1985. 4 с. [GOST 26424-85. Pochvy. Metod opredeleniya ionov karbonata i bikarbonata v vodnoy vytyazhke. Data vvedeniya 01.01.1986 (GOST 26424-85. Soils. Method for determination of carbonate and bicarbonate ions in aqueous extract. Date of introduction 01.01.1986). Moscow: Gos. komitet SSSR po standartam (St. Comm. USSR on Standards), 1985. 4 p. (in Russian)].
ГОСТ 26425-85. Почвы. Методы определения иона хлорида в водной вытяжке. Дата введения 01.01.1986. М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1985. 9 с. [GOST 26425-85. Pochvy. Metody opredeleniya iona khlorida v vodnoy vytyazhke. Data vvedeniya 01.01.1986 (GOST 26425-85. Soils. Methods for determining chloride Ions in aqueous extracts. Date of introduction 01.01.1986). Moscow: Gos. komitet SSSR po standartam (St. Comm. USSR on Standards), 1985. 9 p. (in Russian)].
ГОСТ 26426-85. Почвы. Определения иона сульфата в водной вытяжке. Дата введения 01.01.1986. М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1985. 7 с. [GOST 26426-85. Pochvy. Opredeleniya iona sul’fata v vodnoy vytyazhke. Data vvedeniya 01.01.1986 (GOST 26426-85. Soils. Determination of sulfate ion in aqueous extract. Date of introduction 01.01.1986). Moscow: Gos. komitet SSSR po standartam (St. Comm. USSR on Standards), 1985. 7 с. (in Russian)].
ГОСТ 26427-85. Почвы. Метод определения натрия и калия в водной вытяжке. Дата введения 01.01.1986. М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1985. 4 с. [GOST 26427-85. Pochvy. Metod opredeleniya natriya i kaliya v vodnoy vytyazhke. Data vvedeniya 01.01.1986 (GOST 26427-85. Soils. Method for determination of sodium and potassium in aqueous extract. Date of introduction 01.01.1986). Moscow: Gos. komitet SSSR po standartam (St. Comm. USSR on Standards), 1985. 4 p. (in Russian)].
ГОСТ 26428-85. Почвы. Методы определения кальция и магния в водной вытяжке. Дата введения 01.01.1986. М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1985. 8 с. [GOST 26428-85. Pochvy. Metody opredeleniya kal’tsiya i magniya v vodnoy vytyazhke. Data vvedeniya 01.01.1986 (GOST 26428-85. Soils. Methods for determination of calcium and magnesium in aqueous extract. Date of introduction 01.01.1986). Moscow: Gos. komitet SSSR po standartam (St. Comm. USSR on Standards), 1985. 8 p. (in Russian)].
ГОСТ Р 57447-2017. Наилучшие доступные технологии. Рекультивация земель и земельных участков, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Дата введения 12.01.2017. М.: Стандартинформ, 2017. 32 с. [GOST R 57447-2017. Nailuchshie dostupnye tekhnologii. Rekul’tivatsiya zemel’ i zemel’nykh uchastkov, zagryaznennykh neft’yu i nefteproduktami. Data vvedeniya 12.01.2017 (GOST R 57447-2017. Best available technologies. Reclamation of lands and land plots contaminated with oil and oil products. Date of introduction 12.01.2017). Moscow: Standartinform, 2017. 32 p. (in Russian)].
Зайдельман Ф. Р. Мелиорация почв: учеб. 4-е изд. испр. и доп. М.: КДУ, 2017. 290 c. [Zaydel’man F. R. Melioratsiya pochv: ucheb. 4-e izd. ispr. i dop. (Soil melioration: textbook. 4th ed. revised and suppl.). Moscow: KDU, 2017. 290 p. (in Russian)].
Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Безбородов Ю. Г., Карлыханов Т. К., Абдашев К. Б. Технология промывки засоленных почв с учетом экологического ограничения // Проблемы управления водными и земельными ресурсами: Мат-лы междунар. науч. форума, Москва, 30 сент. 2015 г. Т. 2. М.: Рос. гос. агр. ун-т – МСХА им. К. А. Тимирязева, 2015. С. 31–41 [Mustafaev Zh. S., Kozykeeva A. T., Bezborodov Yu. G., Karlykhanov T. K., Abdashev K. B. Tekhnologiya promyvki zasolennykh pochv s uchetom ekologicheskogo ogranicheniya (Technology of washing saline soils taking into account environmental restrictions) // Problemy upravleniya vodnymi i zemel’nymi resursami: Mat-ly mezhdunar. nauch. foruma, Moskva, 30 sent. 2015 g. T. 2 (Problems of water and land resources management: Proc. Int. Sci. Forum, Moscow, 30 Sept., 2015. V. 2). Moscow: Ros. gos. agr. un-t – MSKHA im. K. A. Timiryazeva (Rus. St. Agr. Univ. – Moscow Agr. Acad. named after. K. A. Timiryazev), 2015. P. 31–41 (in Russian)].
Носова М. В. Влияние нефтесолевого загрязнения на экологическое состояние почв поймы реки Оби в условиях среднетаежной подзоны Западной Сибири: дис. … канд. биол. наук: 1.5.15. Томск: Нац. иссл. Том. гос. ун-т, 2024. 213 с. [Nosova M. V. Vliyanie neftesolevogo zagryazneniya na ekologicheskoe sostoyanie pochv poymy reki Obi v usloviyakh srednetaezhnoy podzony Zapadnoy Sibiri: dis. … kand. biol. nauk: 1.5.15 (The impact of oil-salt pollution on the ecological state of the soils of the Ob River floodplain in the conditions of the middle taiga subzone of Western Siberia: Cand. Biol. Sci. (PhD) Dis.: Ecology). Tomsk: Nats. issl. Tom. gos. un-t (Nat. Res. Tomsk. St. Univ.), 2024. 213 p. (in Russian)].
Пиковский Ю. И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1993. 206 с. [Pikovskiy Yu. I. Prirodnye i tekhnogennye potoki uglevodorodov v okruzhayushchey srede (Natural and man-made flows of hydrocarbons in the environment). Moscow: Izd-vo MGU (Moscow St. Univ. Publ.), 1993. 206 p. (in Russian)].
Пиковский Ю. И., Смирнова М. А., Геннадиев А. Н., Завгородняя Ю. А., Жидкин А. П., Ковач Р. Г., Кошовский Т. С. Параметры нативного углеводородного состояния почв различных биоклиматических зон // Почвоведение. 2019. № 11. С. 1307–1321 [Pikovskiy Yu. I., Smirnova M. A., Gennadiev A. N., Zavgorodnyaya Yu. A., Zhidkin A. P., Kovach R. G., Koshovskii T. S. Parametry nativnogo uglevodorodnogo sostoyaniya pochv razlichnykh bioklimaticheskikh zon (Parameters of the native hydrocarbon status of soils in different bioclimatic zones) // Pochvovedenie (Soil Sci.). 2019. N. 11. P. 1307–1321 (in Russian with English abstract)].
Середина В. П., Андреева Т. А., Алексеева Т. П., Бурмистрова Т. И., Терещенко Н. Н. Нефтезагрязнённые почвы: свойства и рекультивация. Томск: Том. политех. ун-т, 2006. 270 с. [Seredina V. P., Andreeva T. A., Alekseeva T. P., Burmistrova T. I., Tereshchenko N. N. Neftezagryaznennye pochvy: svoystva i rekul’tivatsiya (Oil-contaminated soils: properties and reclamation). Tomsk: Tom. politekh. un-t (Tomsk Polytech. Univ.), 2006. 270 p. (in Russian)].
Середина В. П., Колесникова Е. В., Кондыков В. А., Непотребный А. И., Огнев С. А. Особенности влияния нефтяного загрязнения на почвы средней тайги Западной Сибири // Нефтяное хозяйство. 2017. № 5. С. 108–112 [Seredina V. P., Kolesnikova E. V., Kondykov V. A., Nepotrebny A. I., Ognev S. A. Osobennosti vliyaniya neftyanogo zagryazneniya na pochvy sredney taygi Zapadnoy Sibiri (Peculiarities of the impact of oil pollution on the soils of the middle taiga of Western Siberia) // Neftyanoe khozyaystvo (Oil Industry). 2017. N. 5. P. 108–112 (in Russian with English abstract)].
Солнцева Н. П. Геохимическая устойчивость природных систем к техногенным нагрузкам (принципы и методы изучения, критерии прогноза) // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука, 1982. С. 181–215 [Solntseva N. P. Geokhimicheskaya ustoychivost’ prirodnykh sistem k tekhnogennym nagruzkam (printsipy i metody izucheniya, kriterii prognoza) (Geochemical stability of natural systems to man-made loads (principles and methods of study, forecast criteria) // Dobycha poleznykh iskopaemykh i geokhimiya prirodnykh ekosistem (Mining and geochemistry of natural ecosystems). Moscow: Nauka (Science), 1982. P. 181–215 (in Russian)].
Солнцева Н. П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: МГУ, 1998. 376 с. [Solntseva N. P. Dobycha nefti i geokhimiya prirodnykh landshaftov (Oil production and geochemistry of natural landscapes). Moscow: MGU (Moscow St. Univ.), 1998. 376 p. (in Russian)].
Стратегия экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года. Указ Президента Российской Федерации от 19.04.2017 г. № 176. М., 2022 [Strategiya ekologicheskoy bezopasnosti Rossiyskoy Federatsii na period do 2025 goda. Ukaz Prezidenta Rossiyskoy Federatsii ot 19.04.2017 g. No. 176 (Strategy for environmental safety of the Russian Federation for the period up to 2025. Decree of the President of the Russian Federation of 19.04.2017 No. 176). Moscow, 2022 (in Russian)].
Фоминых Д. Е. Техногенное засоление почв как геоэкологический фактор при разработке нефтяных месторождений Среднего Приобья: автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук: 25.00.36. Томск: Нац. иссл. Том. политех. ун-т, 2013. 22 с. [Fominykh D. E. Tekhnogennoe zasolenie pochv kak geoekologicheskiy faktor pri razrabotke neftyanykh mestorozhdeniy Srednego Priob'ya: avtoref. dis. … kand. geol.-mineral. nauk: 25.00.36 (Technogenic salinization of soils as a geoecological factor in the development of oil deposits in the Middle Priob’e: Cand. Geol.-Mineral. Sci. (PhD) thesis: Geoecology). Tomsk: Nats. issl. Tom. politekh. un-t (Nat. Res. Tomsk. Polytech. Univ.), 2013. 22 p. (in Russian)].
Широкова Ю. И., Полуашова Г., Ражабов К., Кошеков Р. Эффективность промывных поливов // Исследования в сфере ирригации и дренажа: Мат-лы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 15-летию со дня созд. Межгосударств. координац. водохозяйств. комис. Центр. Азии (МКВК), Алматы, Казахстан, 23-28 апр. 2007 г. Алматы, 2007. С. 1–14 [Shirokova Yu. I., Poluashova G., Razhabov K., Koshekov R. Effektivnost’ promyvnykh polivov (Efficiency of flush irrigation) // Issledovaniya v sfere irrigatsii i drenazha: Mat-ly Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyashch. 15-letiyu so dnya sozd. Mezhgosudarstv. koordinats. vodokhozyaystv. komis. Tsentr. Azii (MKVK), Almaty, Kazakhstan, 23-28 apr. 2007 g. (Studies in the field of irrigation and drainage: Proc. Int. Sci. and Pract. Conf., dedicated 15th anniversary of the establishment of the Interstate Coordination Water Management Commission of Central Asia (ICWC), Almaty, Kazakhstan, 23-28 April, 2007). Almaty, 2007. P. 1–14 (in Russian)].
Шишов Л. Л., Тонконогов В. Д., Лебедева И. И., Герасимова М. И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с. [Shishov L. L., Tonkonogov V. D., Lebedeva I. I., Gerasimova M. I. Klassifikatsiya i diagnostika pochv Rossii (Classification and diagnostics of soils in Russia). Smolensk: Oykumena, 2004. 342 p. (in Russian)].
IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th ed. Int. Union Soil Sci. (IUSS). Vienna, Austria, 2022. 236 р.
Pikovskiy Yu. I., Smirnova M. A., Gennadiev A. N., Zavgorodnyaya Yu. A., Zhidkin A. P., Kovach R. G., Koshovskii T. S. Parameters of the native hydrocarbon status of soils in different bioclimatic zones) // Euras. Soil Sci. 2019. V. 52. Iss. 11. P. 1333–1346 (Original Rus. Text © Yu. I. Pikovskiy, M. A. Smirnova, A. N. Gennadiev, Yu. A. Zavgorodnyaya, A. P. Zhidkin, R. G. Kovach, T. S. Koshovskii, 2019, publ. in Pochvovedenie. 2019. N. 11. P. 1307–1321).
