Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Анализ и прогноз загрязнения почв



Интенсивное использование земель часто ведет загрязнению почв промышленными выбросами и пестицидами, что существенно ухудшает свойства почвенного по­крова. В связи с этим возникает необходимость слежения за показателями состояния почв с целью их оценки, прогнозирования и кар­тографирования, а также обоснования мероприятий по повышению поч­венного плодородия. Мониторинг должен включать систематические наблюдения за уровнем загрязнения почв, процессами миграции хими­ческих веществ, динамикой показателей почвенного плодородия в пространстве и во времени.

Для решения этих задач необходима организация стационарных и полуотационарных наблюдении на специально выбранных участках в сочетании с использованием дистанционных методов исследования. В качестве объектов наблюдений выбираются типичные ландшафты, рас­положенные во всех важнейших почвенно-климатических зонах и про­винциях и подверженные интенсивному антропогенному воздействию (прежде всего сельскохозяйственному использованию). Параллельно исследуются фоновые территории, представленные ландшафтами, кото­рые испытали наименьшие антропогенные нагрузки.

Перечень наблюдае­мых химических показателей определяется их токсичностью и распро­страненностью, а для средств химической защиты – еще и устойчивос­тью. Из тяжелых металлов наиболее токсичны ртуть, свинец и кадмий, поэтому наблюдения за их содержанием должны проводиться повсемест­но. Широко распространены такие токсиканты, как кобальт, мышьяк, цинк, никель, медь, ванадий, марганец и другие. В большинстве случаев они поступают на поверхность почв за счет локальных про­мышленных выбросов. Из органических загрязнителей необходимо контролировать вещест­ва, обладающие способностью поступать и накапливаться в сельско­хозяйственной продукции, а также способные к миграции с поверх­ностным и подземным стоком. Среди них следует выделить такие ток­сичные вещества, как полихлорбифенилы, бенз(а)пирен (сильный кан­цероген) и другие загрязнители.

В соответствии с главными источниками загрязнения почв выде­ляются два основных объекта наблюдений (типа загрязненных терри­торий). К первому из них относятся почвы сельскохозяйственных районов. Отбор проб производится два раза в год - весной после таяния сне­га (до применения пестицидов) ив конце вегетационного периода. Пробы должны отбираться на одних и тех же участках, типичных для данного района по природным условиям и характеру использования. Уровень загрязнения почв определяется по содержанию наиболее ус­тойчивых пестицидов и тяжелых металлов.



Второй объект наблюдений - это почвы вокруг промышленно-энергетических центров. Отбор проб производится один раз в год вес­ной после таяния снега в точках на почвенно-географических профи­лях, расположенных по восьми направлениям (азимутам) в радиусе до нескольких десятков километров от источника загрязнения. Про­бы почв анализируются на содержание тяжелых металлов, полихлор-бифенилов, бенз(а)пирена и других ингредиентов.

Одновременно для определения интенсивности поступления тяже­лых металлов в почву ежегодно (в конце зимы) проводится отбор проб снега. Соединенный образец снега с площади I га составляется из 20-40 точечных проб. Участки наблюдений чаще всего приурочены к местам с максимальным уровнем загрязнения почвенного покрова.

Для оценки степе­ни загрязнения почв тяжелыми металлами используется суммарный показатель загрязнения.

Пространственное распределение продуктов выбросов при их распределении в окружающей среде происходит по экспоненциальному закону. Центры наиболее высоких концентраций металлов обычно приурочены к источникам загрязнения. Они фиксируют в виде геохимических аномалий наиболее устойчивые и опасные участки зон воздействия выбросов. Изучение распределения металлов в почве и снежном покрове позволяет выявить источники загрязнения, дифференцировать зоны их выявления по интенсивности воздействия и дальности распространения выбросов. Большинство аномалий отличается широким спектром состава загрязняющих веществ и особенно ассоциацией токсичных металлов.

Характеристика почв и снежного покрова проводится по геохимическим показателям. Они учитывают распределение как отдельных металлов, участвующих в загрязнении, так и их ассоциаций, обусловленных полиэлементностью химического состава техногенных потоков, формирующих загрязнение. К таким показателям относятся коэффициэнт концентрации химических элементов (Kc) и суммарный показатель загрязнения (Zc). Коэффициэнт концентрации - это показатель кратности превышения содержаний химических элементов в точке опробования (Ci) над его средним содержанием в аналогичной природной среде на фоновом участке (Сф). Фоновые участки выбираются на территориях, не подвергающихся загрязнению или испытывающих его в минимальной степени.



Суммарный показатель загрязнения (Zc) представляет собой сумму превышений коэффициентов концентраций химических элементов, накапливающихся в аномалиях, и рассчитывается по формуле:

Zc = Kc - (n - 1), где

Ci - содержание конкретного элемента в почве или снежном покрове (мг/кг или мкг/г);

Сф - его содержание на фоновых участках;

n - количество аномальных элементов.

Kc = C / Сф, где

С - реальное содержание химического элемента;

Сф - фоновый коэффициент.

Разработана оценочная шкала опасности загрязнения почв, увя­занная с показателями здоровья населения (Методические указания. 1987).

 

Уровни загрязнения почв и снежного покрова металлами и пылью

Уровень Суммарный Показатель Загрязнения Почв (Zc п)   Суммарный показатель загрязнения снежного пок- рова (Zc c) Выпадение пыли (кг/кв. км. сутки) (р) Выпадение металлов (Zp)
Низкий 8-16 32-64 100-250
Средний 16-32 64-128 250-450 1000-5000
Высокий 32-128 128-256 450-850 5000-10000
Очень высокий        

 

Ореолы в почвах более статичны, чем в воздухе, снеге и растениях, так как они способны аккумулировать поллютанты в течении всего периода техногенного происхождения. Поэтому педогеохимическая индикация и картографирование являются од­ним из основных методов оценки экологического состояния го­родской среды.

По эффекту воздействия на городские почвы техногенные вещества объеденены в две группы М. А. Глазовская, (1988).

Первая: педогеохимические вещества - преобладают по массе в выбросах, изменяют щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия в почвах. Это в основном нетоксич­ные и слаботоксичные элементы с высокими кларками - Fe, Ca, Мg, щелочи и минеральные кислоты. При достижении определенного предела подкисление или подщелачивание сказывается на почвенной флоре и фауне. Педогеохимически активны и некото­рые газы, например сероводород и метан, изменяющие окислительно-восстановительную обстановку миграции.

Вторая: биохимически активные вещества - действуют прежде всего на живые организмы. Это обычно типоморфные для каждого вида производства высокотоксичные поллютанты с низкими кларками (ртуть, кадмий, свинец, сурьма, селен и др.), образующие более контрастные относительно фона ореолы и представляющие опасность для биоты и человека.

Загрязнение почв городской среды макро- и микроэлементами сопровождается трансформацией почвенно-геохимической структуры территорий. Возрастает радиальная геохимическая дифференциация почвенного профиля за счет накопления поллютантов в верхних горизонтах. В дерново-подзолистых и серых лесных почвах техногенная аккумуляция затушевывает фоновую эллювиально-иллювиальную дифференциацию профиля, а в черноземах, равномерное распределение металлов сменяется поверхностно-аккумулятивным. Неравномерность загрязнения почвенного покрова городской среды ведет к появлению случайных соотношений химических элементов между почвами автономных и под­чиненных ландшафтов из-за усиления ливневого потока, подтопления загрязненными грунтовыми и поверхностными водами и др. антропогенными факторами.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!