Эколого-геохимические исследования Белоярского района Тюменской области

.

Басыров Н. Ф., Валеева Э. И., МосковченкоД. В.

Введение

Исследование техногенного загрязнения окружающей среды является одним из основных направлений экологических работ. Практически любой вид техногенеза связан с поступлением в окружающую среду разнообразных отходов, меняющих ее химические характеристики. Известное высказывание В. И. Вернадского о том, что человечество становится реальной геологической силой, во многом подтверждается фактом поступления в окружающую среду большого количества химических веществ. Техногенное загрязнение проявляется на различных уровнях - от локального до глобального - и представляет опасность для живых организмов, включая человека.

Анализ химического состава почв имеет большое значение в разработке программ оптимизации природопользования. Общеизвестна биологическая значимость микроэлементов, которые играют важную роль в процессах роста и развития растений. Микроэлементы участвуют в синтезе хлорофилла, в построении ферментов, оказывают влияние на ассимиляцию растениями азота. С этой точки зрения необходим контроль за содержанием микроэлементов в почвах и обеспечение их оптимального содержания на тех участках, где проходит биологическая рекультивация. С другой стороны, некоторые микроэлементы являются одними из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Среди них следует выделить тяжелые металлы Pb, Hg, Cd, а также Си, Ni, Co, Mo, Cr, Zn, V. Анализ микроэлементного состава почв на фоновых и техногеннотрансформированных участках позволяет оценить интенсивность загрязнения окружающей среды [Методические рекомендации. ..,1982а, б]. Характеристика территориальных и внутрипрофильных закономерностей распределения микроэлементов в почвах и определение особенностей их миграции и аккумуляции являются основой для оценки фоновой геохимической структуры и устойчивости ландшафтов к загрязнению. Кроме того, химический состав почв отражает характер литологического строения территории и особенности техногенного и биологического круговорота веществ. Все это определяет большое научное и практическое значение изучения химического состава почв как индикатора процессов загрязнения.

Геохимическая оценка состояния природной среды базируется на данных специализированных эколого-геохимических исследований, направленных на выявление источников загрязнения, путей миграции загрязняющих веществ и территорий, на которых концентрации становятся опасными для живых организмов [Геохимия..., 1990]. При этом важнейшую роль играет эколого-гео-химическое картографирование. Серии тематических карт, отображающих геохимические параметры окружающей среды, в настоящее время созданы для многих территорий, главным образом для населенных пунктов. В 1994-1996 гг. эколого-геохимические исследования проведены в Белоярском районе.

Материалы и методика

Образцы почв отбирались на территории г. Белоярского и прилегающей территории, с учетом типа природопользования и интенсивности техногенного воздействия. Литогеохимическое (почвенное) опробование проводилось для установления закономерностей распределения элементов и их соединений в ландшафтах. При описании точек наблюдений отмечались основные ландшафтно-геохимические и фитоценотические особенности, определяющие характер геохимической структуры ландшафта и устойчивость его к загрязнению, в том числе: географическая привязка точки отбора пробы, положение в мезорельефе, режим и характер увлажнения и особенности стока, тип растительного сообщества и почв. Исходя из того, что техногенные выбросы, загрязняющие почвенный покров через атмосферу, большей частью сосредоточиваются в верхних поверхностных слоях почвы, отбор проб производится из поверхностного поддернового горизонта [Методические рекомендации... 19826].

При отборе проб на участках, подверженных техногенному воздействию, указывался тип возможного источника загрязнения, расстояние до него, отмечалось расположение в рельефе относительно источника загрязнения и направление от него (север, северо-восток и т. п.). Пробы для анализа на содержание фенолов и нефтепродуктов сохранялись в естественно-влажном состоянии; если предусматривалось только определение тяжелых металлов, пробы высушивались в полевых условиях.

В ходе исследований было проведено опробование почв селитебной зоны, ряда промышленных предприятий, трасс газопроводов, а также участков, на которых в недавнее время велись буровые работы. Помимо этого опробовались грунты из отстойников городских очистных сооружений.

Химический анализ почв осуществлялся в АООТ "Центральная Тюменская лаборатория». В отобранных образцах почв были определены: валовое содержание микроэлементов, содержания подвижных форм тяжелых металлов, содержание нефтепродуктов, фенолов и синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ). Определение микроэлементного состава образцов почв выполнено методом приближенно-количественного эмиссионного спектрального анализа на малогабаритном спектрографе СТЭ-1 по методике спектрального анализа методом просыпки. Подвижные формы тяжелых металлов определялись методом атомно-адсорбционного спектрального анализа. Достоинствами данного метода являются его высокая точность (по сравнению с эмиссионным спектральным анализом) и возможность определения различных форм тяжелых металлов (сильноподвижных воднорастворимых, подвижных кислотнорастворимых и т. д.). При анализе подвижных форм была проведена экстрактация тяжелых металлов из почвы в водн