Мониторинг концентраций тяжелых металлов и оценка степени опасности загрязнения почв тяжелыми металлами

Исследованные почвы города Курска относятся к слабокислым или близкие к нейтральным (5,4<рН<6,5), хорошо агрегированы, имеют среднесуглинистый гранулометрический состав (количество физической глины составляет 30- 40 %), содержат довольно высокое количество гумуса (4-6 %). Данные характеристики обусловливают высокую сорбционную и аккумулирующую способность почв по отношению к ТМ.

В ходе исследования был проведен трехлетний мониторинг содержания ТМ в гумусово-аккумулятивных горизонтов почв. Результаты показали, что заметно возросло среднее содержание подвижного и валового свинца в почвах г. Курска (Таблица 3.1).

Таблица 3.1

Среднее содержание ВФ и ПФ ионов тяжелых металлов в почвах города Курска в 2012 и 2015 годах

Элемент

Сэ 2012 год (мг/кг)

С, 2015 год (мг/кг)

Прирост (%)

ПДК (ОДК) (мг/кг)*

Zn вф

86,3±5,1

98,2±9,1

13,7

100

Zn цф

25, 2±3,9

28,6±3,4

9,5

23

РЬ вф

80,4±8,2

98,2±13,1

21,2

30

РЬ пф

14,3±2,6

27,6±4,3

93

6

Ni вф

24,1 ±5,2

27,5±3,4

14,1

40

Ni пф

1,6±0,4

1,6±0,4

-

4

Cd вф

2,1±1,3

2,1±1,1

-

1

Cd пф

0,6±0,07

0,9±0,2

50

0,1

Си вф

16,1±3,8

21,7±1,7

34,7

55

Си пф

0,9±0,1

1,4± 1,04

55,5

6

*ГН 2.1.7.2041-06.; ГН 2.1.7.020-94

Прирост ПФ свинца составил 93%. Такой мощный «аккумулятивный прогресс» подвижного свинца связан, по-видимому, с высокой активностью заводов «Исток» и «Аккумулятор». Рост концентраций подвижных форм свинца объясняется высокими темпами его поступления в среду в водорастворимой форме (в виде оксидов, выделяющихся с аэрозолями при сгорании топлива) и малым временем, необходимым для его иммобилизации глинистыми минералами, органическим веществом и оксидами железа в гумусово-аккумулятивных горизонтах (Васильев, Чащин, 2011; 32. Sillanpaa, 1972).

Возросло содержание валовых и подвижных форм цинка, а также валового никеля и подвижного кадмия, но остались практически неизменными концентрации валового кадмия и подвижного никеля.

Значительно увеличилось содержание подвижной меди в гумусовоаккумулятивном горизонте почв г. Курска, что связано с большим количеством выбросов автотранспорта (эмиссия моторных масел, истирание шин, истирание тормозных колодок и т.д.) (Власов, 2015), а также с применением медьсодержащих средств химической защиты растений на приусадебных и дачных участках.

Непрерывное и относительно стремительное увеличение ТМ в гумусовоаккумулятивных горизонтах почв г. Курска также обусловлено практически полным отсутствием рекультивационных мероприятий, а также практики подсыпок компостов и чистых грунтов на исследованных территориях.

В гумусово-аккумулятивном горизонте почв С АО К0>1 для таких металлов, как свинец и кадмий, чего не наблюдается в Центральном и Железнодорожном административных округах. Для остальных металлов К0< 1 во всех трех округах города. Однако отметим, что коэффициенты опасности цинка близки к единице в САО и ЖДАО. Наименьший коэффициент опасности среди ТМ для всех округов зафиксирован у меди (Таблица 3.2).

Таблица 3.2

Коэффициенты опасности (К0) и концентрации (Кс) валовых форм

тяжелых металлов в почвах административных округов г. Курска

Административный округ

Элемент

K0

кс

САО

Zn

0,89

1,88

Pb

3,04

6,09

Ni

0,68

0,83

Cd

2,06

68,9

Си

0,39

0,98

ЦАО

Zn

0,31

0,67

Pb

0,59

1,19

Ni

0,32

0,41

Cd

0,50

16,7

Си

0,22

0,56

ЖДАО

Zn

0,61

1,28

Pb

0,77

1,55

Ni

0,31

0,38

Cd

0,46

15,35

Си

0,24

0,60

В результате проведенной оценки уровня загрязнения было установлено, что наибольшую техногенную нагрузку испытывают почвы Сеймского административного округа г. Курска, где и сосредоточена основная масса промышленных предприятий (Таблица 3.3). Почвенный покров С АО имеет уровень загрязнения «очень высокий очень опасный» как по полученным расчетам с применением коэффициента Саета, так и по использованию суммарного показателя с учетом коэффициента токсичности металла.

Таблица 3.3

Суммарные показатели загрязнения почв исследуемых участков на территории г. Курска

Административный

округ

Zc

Zct

Zcr(r)

min

max

min

max

Cx

min

max

?x

ЦАО

14.1

15,5

23,1

25,0

4J_

4,6

16,4

26,2

5,5

САО

10,4

74,7

17,9

113,5

IA

21,2

577,6

868,4

127,3

ЖДАО

8,8

15,1

15,1

24,4

Li

6,2

32,9

51,5

15,7

На исследуемых участках в ЦАО и ЖДАО определение степени загрязнения почвенного покрова не так однозначно, как для почв САО. По Zc отмечен низкий уровень загрязнения почв, но, учитывая возрастающую динамику накопления в них токсикантов и отсутствие ремедиационных мероприятий, в скором времени почвы данных территорий могут перейти в категорию «умеренно опасных».

Расчеты суммарного показателя загрязнения почвенного покрова с учетом коэффициента токсичности тяжелых металлов свидетельствуют о том, что почвы ЦАО и ЖДАО уже в данный момент относятся к категории «умеренно опасные». Повышение суммарного коэффициента обусловлено тем фактом, что четыре из пяти изучаемых металлов относятся к первому классу опасности (Водяницкий 2010).

Однако если руководствоваться суммарным показателем Zcx(r), то наблюдается сильное снижение значений суммарного коэффициента. Это происходит за счет математического нивелирования наиболее высоких величин Кс кадмия. Исходя из этих расчетов почвы САО относятся к категории умеренно опасных, а почвенный покров ЦАО и ЖДАО - к неопасным.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >