Комплексная эколого-геохимическая оценка урболандшафтов Волгоградской агломерации

Проанализировав состав ТМ и концентрации металлов в почвах на территории РУСАЛ, в СЗЗ и жилой зоне, можно отметить, что наибольший пик концентрации наблюдается в санитарно-защитной зоне, и уменьшается в жилой зоне. Наибольшая концентрация, (h=высота трубы 100 м, К=10–20) веществ по расчетам должна быть в почве на расстоянии1000–2000 м СЗЗ=h*К. Следует отметить, что реки орловка и Мечетка являют

ся загрязненными тяжелыми металлами из-за рельефа местности и стока всех загрязненных вод. В данном случае вклад алюминиевого завода в химическое загрязнение водоемов неоспорим. Падение концентрации по мере удаления от источника выбросов также говорит о том, что загрязнение почв в жилых районах не достигло своего максимума, а санитарно-защитная зона принимает наибольшую часть загрязнений, выполняя тем самым свою защитную функцию. Но данная территория загрязнена больше всего, о чем говорят такие явления как «черный снег» зимой на расстоянии более 300–600 м от алюминиевого завода.

Но также важно отметить, что влияние алюминиевого завода опасно тем, что происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоёмы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоёмов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека. Некоторые токсические соединения рано пли поздно попадают в подземные воды, в результате чего нарушается не только биологическое равновесие почвы, но ухудшается и качество подземных вод до такой степени, что их уже нельзя использовать в качестве питьевых.

При проведении отбора и анализа проб на наличие тяжелых металлов в почвах свидетельствует, что промышленные выбросы, поступающие в воздушный бассейн от РУСАЛ и почвы загрязнены следующими тяжелыми металлами: цинк, медь, никель, марганец, свинец, кобальт, хром, алюминий, титан, кадмий, железо. Ниже представлены карты распределения этих элементов по местности.

В нашей стране в настоящее время по степени опасности эти элементы разделены на три класса. К первому классу токсической опасности (для почв) отнесены ртуть, мышьяк, селен, кадмий, свинец, цинк, фтор, ко второму – хром, кобальт, молибден, никель, медь, сурьма, бор и к третьему – барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций.

По результатам химического анализа в пробах почв, отобранных вблизи РУСАЛ превышение норм ПДК подвижных форм кобальта, меди, никеля, свинца, цинка, хрома не обнаружено.

Т.к. норм ПДК подвижных форм кадмия, железа, алюминия, титана нет, то сравнение проводится относительно пробы сравнения (фоновой пробы). Наиболее загрязненная точка по содержанию алюминия является т. 2 (1200 м. в южном направлении предприятия), здесь концентрация алюминия в 62,9 раза выше по сравнению с фоновой точкой. Рассматривая распределение данного загрязнения в данной точке в вертикальном направлении наблюдается уменьшение концентрации алюминия: на глубине 10–15 см содержание алюминия в 21,1 раза выше фоновой концентрации; на глубине 50 см -10.2 раза; на глубине 100 см. – 3 раза.

Концентрация подвижных форм всех исследованных тяжелых металлов резко падает с глубиной, снижаясь в горизонте А в 2 и более раза, что говорит о их низкой миграционной способности. Соответственно можно говорить о том, что при запахивании нет угрозы загрязнения грунтовых вод. Этот вывод однако нельзя отнести к почвам супесчаного и песчаного механического состава.

Значительное содержание алюминия обнаружено и в т. 8 (744 м. южнее предприятия) – превышение в 29,6 раз по сравнению с фоновой концентрацией и в т. 7 (1080 м. южнее предприятия) 19.1 раза.

В т. 7 и 2 обнаружено максимальное содержание кадмия, которое соответственно составляет 0.30 и 0,26 мг/кг. Так же кадмий обнаружен в т. 3,4,5,7,8,9.

Сравнивая результаты анализа в точках №8, 7, 2 следует отметить следующий факт. В почвах с облегчением мехсостава почв растет концентрация подвижных форм тяжелых металлов, что связанно с увеличением емкости ППК. Соответственно можно говорить о том, что опасность выноса тяжелых металлов в грунтовые воды растет с облегчением мехсостава. Для предотвращения загрязнения грунтовых вод необходимо на почвах с легким мехсоставом проводить утяжеление с использованием грунтов тяжелого механического состава. Также желательно присутствие в грунтах, применяемых для утяжеления остаточного количества карбонатов для нейтрализации фтористого водорода, который может увеличивать подвижность тяжелых металлов.

Анализируя характер распространения подвижных форм хрома, свинца, марганца, железа и цинка можно отметить то, что деятельность РУСАЛ не является единственно определяющим фактором, повышающим их концентрацию в почве на данной территории.

Анализируя динамику распространения меди и кобальта на территории санитарно-защитной зоны можно отметить прямую зависимость содержания подвижных форм этих металлов от близости предприятия. Это не может быть напрямую связано с содержанием меди и кобальта в выбросах алюминиевого завода, поскольку, по результатам наших анализов, данные металлы в выбросах не обнаружены. Эта закономерность, предположительно, связана с наличием фтористого водорода, который попадая в почву увеличивает содержание подвижных форм тяжелых металлов как содержащихся в составе минеральной части почвы, так и привнесенных со стороны от выбросов автотранспорта и от выбросов металлургического завода «Красный Октябрь».

Почва – одна из составных частей биосферы, является мощным фильтром в отношении аэрогенного потока техногенных веществ, очищающим биосферу, геохимическим барьером, как правило, прочно фиксирующим загрязнители в результате процессов трансформации их соединений и существенно ослабляющим поступление их через корневую систему в надземную растительную массу и миграцию в грунтовые воды. В сравнении с поверхностными водами и атмосферным воздухом, где возможны процессы периодического самоочищения от загрязняющих веществ, почва активно их аккумулирует и обладает ограниченной способностью к самоочищению. Накопление токсических веществ в почвах влечет за собой не только деградацию почвенного покрова, но и нарастание экологически опасных последствий, создающих угрозу здоровью человека. Для выявления и предупреждения нежелательных последствий техногенного влияния необходима организация контроля загрязнения почвы. Наши исследования показали, что реакция среды изученных почв – от слабощелочной до щелочной. Содержание водорастворимых солей, щелочноземельных металлов, хлоридов, сульфатов является характерным для механического состава исследованных почв (супеси, легкие и средние суглинки). Содержание гумуса от низкого до среднего. Содержание азота практически не изменяется, фосфором обогащены все исследуемые почвенные участки.

Одной из форм химического загрязнения почв является аккумуляция в ней тяжелых металлов, поступающих с промышленными выбросами. Набор этих элементов весьма широк: наиболее распространенными являются ртуть, свинец, кадмий, медь, цинк' и некоторые другие. Металлы – токсиканты; поступая в почву, вступают в различные химические реакции, сорбируются органическим веществом, глинистыми минералами. Из почвы они могут поступать в грунтовые воды и поглощаться растениями.

 Скачать реферат