Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов
Геоэкологический мониторинг
Учебное пособие для вузов.- Томск, 2003.- 336 с.
Глава 4. Мониторинг состояния отдельных природных сред и экзогенных геологических процессов
4.3. Мониторинг состояния почв
4.3.3. Результаты исследований
Почвенный покров является идеальной депонирующей
средой. В составе почв фиксируются как природные составляющие, которые
характерны для почвообразующих пород, так и частицы техногенного происхождения,
поступающие за счет выбросов промышленных предприятий и других загрязнителей.
Почвенный покров урбанизированных территорий представляет собой сложную
природно-антропогенную систему (Экогеохимия …, 1995; Семячков, 2001). Продукты
техногенеза накапливаются в верхних горизонтах почв, изменяя их химический
состав, и включаются в природные и техногенные циклы миграции. В почве
накапливаются вещества, не подверженные процессам полного разрушения, которые
особо опасны для живых организмов в виде пылевой составляющей.
При мониторинге почв используется способ определения
техногенной загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами группы железа
(Патент № 2133487), который не позволяет дифференцированно изучать наиболее
загрязненные участки на уровне вещественного состава, а также известны
исследования в виде метода техногенной магнитной метки. Этот метод основан на
количественной оценке запасов и профильного распределения в почвах сферических
магнитных частиц (СМЧ), который был применен к луговым слитизированным почвам
надпойменной террасы р. Миссисипи и расположенных на ней курганов 1000-летнего
возраста (Геннадиев и др., 2002; Hussain, Olson, Jones, 1998; Jones,
Olson, 1990). Авторами в ходе мониторинга загрязнения
почвенного покрова на примере территории г.Томска был получен определенный опыт
исследований (Язиков, 1994; Язиков и др., 2001). В процессе изучения
вещественного состава проб почв были обнаружены частицы природно-техногенного
происхождения. С помощью рентгено-структурного анализа была проведена точная
диагностика всех природных компонентов почв в виде минеральных образований
(кварц, альбит, микроклин, гематит, гетит, слюда, монтмориллонит, каолинит,
гипс, хлорит). В таблице 4.3.4 приводится часть этих данных.
Таблица 4.3.4
Типовая
характеристика частиц в почвенном покрове Кировского района г.Томска
Описание частиц
|
Номер пробы
|
5
|
9
|
16
|
37
|
19
|
Сод., %
|
Размер, мм
|
Сод., %
|
Размер, мм
|
Сод., %
|
Размер, мм
|
Сод., %
|
Размер, мм
|
Сод., %
|
Размер, мм
|
Кварц бесцветный
|
10
|
1-0,2
|
57
|
0,8-0,2
|
8
|
0,7-0,1
|
70
|
1-0,6
|
30
|
1-0,3
|
Альбит светло-серого цвета
|
25
|
0,7-0,1
|
15
|
0,8-0,3
|
12
|
0,6-0,2
|
-
|
-
|
15
|
1-0,3
|
Микроклин буро-желтого цвета
|
48
|
1-0,5
|
10
|
1-0,1
|
30
|
0,9-0,2
|
5
|
1-0,4
|
17
|
1-0,3
|
Слюда черного цвета
|
7
|
0,7-0,3
|
3
|
1-0,5
|
7
|
0,6
|
-
|
-
|
3
|
0.7-0,3
|
Сферулы металлические черного цвета
|
5
|
0,5-0,1
|
7
|
0,8-0,03
|
23
|
1-0,02
|
17
|
1-0,5
|
25
|
1-0,2
|
Сферулы стекловидные серого и белого цвета
|
3
|
0,4-0,2
|
5
|
0,8-0,5
|
7
|
0,8-0,15
|
3
|
0,4-0,2
|
5
|
1-0,3
|
Другие частицы
|
2
|
1-0,15
|
3
|
1-0,01
|
13
|
1-0,5
|
5
|
0,8-0,2
|
5
|
1-0,3
|
Примечание: в таблице представлена характеристика отдельных
проб
По данным изучения проб почв из техногенных составляющих были
выделены в основном хорошо сохранившиеся металлические сферулы черного цвета
размером в диаметре от сотых долей мм до 1 мм, характерные для
чугунолитейного производства (рис. 4.3.2).
Рис. 4.3.2.
Металлические сферулы черного цвета размером в диаметре от сотых долей мм до 1
мм, характерные для чугунолитейного производства
Изучение отходов производства чугунолитейного цеха открытого
акционерного общества (ОАО) «Сибэлектромотор» позволило выделить анологичные
образования. Последующее их совместное исследование на микроэлементном уровне с
помощью лазерного микроанализатора (LMA-10) позволило
установить их идентичность по химическому составу с преобладанием железа,
марганца, титана, алюминия и кремния. Второй тип частиц был представлен
стекловидными сферулами серого и белого цвета размером от десятых долей мм до 1
мм, характерных для производств теплоэнергетического комплекса (рис. 4.3.3).
Рис.
4.3.3. Стекловидные сферулы серого (а) и белого (б) цвета размером от
десятых долей мм до 1 мм, характерные для производств теплоэнергетического
комплекса
В таблице 4.3.4 приводится часть этих данных. Остальные
техногенные составляющие в виде углистых, сажистых и биогенных образований
были выявлены в единичных пробах и в незначительном количестве. По полученным
данным была построена схема, на которой выделили участки максимального
загрязнения металлическими сферулами черного цвета (рис. 4.3.4).
Рис.
4.3.4. Схема распределения металлических сферул черного цвета в почвенном
покрове территории Кировского района г. Томска.
Цифровые значения указывают величину процентного
содержания техногенных составляющих. Затемненные участки выделяют области аномального
загрязнения почвенного покрова. Области заштрихованные в клетку – территории
промышленных предприятий.
Участки максимального загрязнения отражают специфику
предприятий с его чугунолитейным производством. По результатам исследования
были установлены участки загрязнения почвенного покрова на территории
Кировского района г.Томска и выявлены предприятия-загрязнители, среди которых
ОАО «Сибэлектромотор» («Сибэлектромотор»), ОАО «Манометр» («Манометр»), Томский
электро-механический завод (ТЭМЗ), Томский электро-ламповый завод (ТЭЛЗ),
Томский электро-технический завод (ТЭТЗ) и Томский инструментальный завод
(ТИЗ).
|