ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВО-ГРУНТОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ЗОН ИХ ВЛИЯНИЯ
А.С. Лаврушко, д.г–м.н. С.Г. Выборов (ДонНТУ)
Cборник докладов VI международной конференции аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов».- Донецк: ДонНТУ, 2005
Мониторинг — это комплексная система регламентированных периодических наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния природной среды с целью выявления негативных изменений и выработка рекомендаций по их устранению или снижению.
Мониторинг почво–грунтов основан на периодическом наблюдении за их состоянием с выявлением причин (источников), вызывающих изменения в почве.
Целью проведения мониторинга почво–грунтов является:
• анализ и оценка степени опасности и характер загрязнения почво–грунтов тяжёлыми металлами и санитарного состояния почв в пределах исследуемой зоны;
• определение зоны влияния на почво–грунтов эмиссий вредных и опасных веществ от различных источников исследуемой территории;
• разработка рекомендаций для принятия управленческих решений по предотвращению загрязнения почв.
Актуальность мониторинга почво–грунтов заключается в том, что почвы Донбасса Испытывают значительное техногенное влияние от различных по масштабам и их характеру проявления источников. Выделяются региональные источники, влияние которых распространяется на десятки км, и локальные источники, влияние которых ограничивается зоной в первые сотни метров и не превышает 1 км. Наложение ореолов загрязнения от различных по характеру источников осложняет процесс мониторинга, не даёт возможности однозначно определить и разграничить зоны их влияния.
Почво–грунты концентрируют компоненты загрязнения, которые в зависимости от ландшафтно–геохимических условий в последующем могут мигрировать в процессе инфильтрации в водоносные горизонты подземных вод и поверхностным стоком в водоёмы и водотоки, накапливаться в растениях. Т.о. почвы могут служить вторичным источником загрязнения для всех компонентов природной среды и могут опосредовано влиять на здоровье людей.
Закономерности развития техногенного процесса загрязнения почв были изучены в зоне влияния Луганской и Славянской ТЭС. В основу методов обработки и обобщения полученных химико-аналитических данных заложены общепринятые рекомендации и нормативные документы, а также новый способ определения и разграничения зоны влияния источников загрязнения. С целью определения степени опасности загрязнения почво–грунтов исследуемых территорий тяжёлыми металлами и другими загрязнителями выбираются площадки пробоотбора почво–грунтов. Каждая проба отбирается с площадки 5х5м «методом конверта», состоящая из 5 частных проб. Количественно определяется содержание таких элементов, как Pb, Zn, Cd, Hg, Ni, Cu, Mn, V, As, Co, Cr. Для оценки степени опасности загрязнения почво-грунтов рассчитываются коэффициенты концентраций компонентов (Кс) по отношению к фоновым показателям почв данной местности и к предельно допустимым концентрациям, а также суммарный показатель загрязнения (Zc), на основании которого картируются ореолы суммарного загрязнения.
Полученный результат позволил определить, что степень опасности загрязнения почв в течение всего периода исследований не превышала допустимого уровня, т.е. воздействие исследуемых ТЭС на почво–грунты незначительно. В результате проведения мониторинга почво-грунтов Славянской и Луганской ТЭС было выяснено, что основным источником загрязнения ТЭС являются аэрозольные выбросы дымовых труб, которые состоят из пылевидных частиц и газов сернистого ангидрида, окислов азота, углекислоты и др., которые концентрируют в себе токсичные тяжёлые металлы, форма нахождения которых может быть разнообразной. Степень и характер загрязнения почво&тdash;грунтов, спектр элементов загрязнения определяются геохимической специализацией исходного топлива — угля. Основная масса тяжёлых металлов концентрируется в пылевидных выбросах в различных фракциях отличающихся по удельному весу. В процессе развеивания воздушными потоками вокруг источника отмечается закономерная гравитационная дифференциация компонентов выбросов,
включающих тяжёлые металлы. При осаждении аэрозолей на почво–грунты образуются закономерно построенные ореолы загрязнения, имеющие концентрическое строение по отношению к источнику. Для них характерно 2 типа зональности:
> концентрационная, которая определяется закономерным изменением концентрации какого–либо элемента по отношению к источнику загрязнения и отражается на картах в виде изолиний концентраций;
> ассоциативная, которая определяется набором соконцентрирующихся в определённой зоне ореола элементов.
По отношению к техногенному процессу все макро– и микроэлементы можно разделить на 3 группы:
1) главные — определяют степень опасности загрязнения и имеет наибольшие концентрации в эпицентре загрязнения;
2) второстепенные (соконцентрирующиеся) — элементы, которые не превышают ПДК, но их концентрация возрастает в эпицентре загрязнения согласованно по отношению к элементам главной группы;
3) инертные — элементы, концентрация которых не меняется в процессе загрязнения.
В процессе наблюдения установлены концентрически зональные закономерно построенные ореолы загрязнения. Сопоставление геохимических спектров аномальных зон и спектров других проб позволяет на базе корреляционного анализа установить ассоциативную зональность распределения элементов в процессе гравитационной дифференциации. Анализ геохимических спектров выделенных зон позволяет определить поведение элементов и выделить группы главных, второстепенных и инертных элементов. Изучение внутреннего строения суммарных ореолов загрязнения позволяет определить границы зон влияния источников, а сопоставление геохимических спектров аномальных зон — идентифицировать источник.