Характерными чертами современного этапа развития человечества являются быстрое истощающее использование невозобновимых видов природных ресурсов, сверхэксплуатация возобновимых, а также глобальное загрязнение окружающей среды продуктами жизнедеятельности. В биосферу поступает огромное количество отходов, до 80 % добываемого сырья в силу различных причин не используется, превращаясь в отходы производства.
Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений [1, 2, 3]. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности, так как эффективная защита окружающей среды от опасных химических реагентов невозможна без достоверной информации о степени загрязнения почв [4, 5, 6].
Основным критерием гигиенической оценки загрязнения почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в почве [7]. Оценка степени опасности загрязнения почвы химическими веществами проводится по каждому веществу с учетом общих закономерностей.
По степени загрязнения почвы следует подразделять на:
– сильнозагрязненные;
– среднезагрязненные;
– слабозагрязненные.
К сильнозагрязненным относят почвы, содержание загрязняющих веществ в которых в несколько раз превышает ПДК, имеющие под воздействием химического загрязнения низкую биологическую продуктивность, существенное изменение физико-механических, химических и биологических характеристик, в результате чего содержание химических веществ в выращиваемых культурах превышает установленные нормы.
К среднезагрязненным относят почвы, в которых установлено превышение ПДК без видимых изменений свойств почвы.
К слабозагрязненным относят почвы, содержание химических веществ в которых не превышает ПДК, но выше естественного фона.
Цель:
Провести экологическую оценку почвенного покрова на исследуемом участке (участок железной дороги г. Сургут — г. Новый-Уренгой)
Задачи:
- Провести анализ обзора литературы;
- Провести экологическую оценку почвенного покрова.
Объектом исследования являлся участок железной дороги г. Сургут — г. Новый-Уренгой в близи г.Губкинский. Результаты химического анализа выборки представлены в приложении 1.
Fe
Содержание железа в почвах на участке железнодорожной трассы варьировало от 543 до 12894 мг/кг (приложение 1). Наиболее высокие показатели концентраций этого металла наблюдались в точках № № 2, 3 и 8, что соответствовало таёжно-слабооглеённой мерзлотной, таёжно-оподзоленной, болотной верховой торфянисто-перегнойно-глеевой почвам.
Pb
По проведённым исследованиям, на участке железной дороги Сургут — Новый-Уренгой выявлено превышение кратности ПДК от 1,1 до 4,35 раз, с концентрациями 7 и 26,1 мг/кг в глеевато-таёжной слабоподзолистой и таёжно — оподзоленной почвах (приложение 1).
Повышенное содержание свинца на исследуемых объектах вызвано характерными условиями почвообразования этого региона, в частности, криогенными процессами, пониженной активностью выветривания горных пород и переноса их продуктов вглубь по профилю почвы, наличием свинца в почвообразующих породах и близким расположением их к дневной поверхности.
С r
Содержание хрома по данным химико-аналитических исследований на участке железной дороги варьировало от 3,1 до 5,3 мг/кг в точках отбора № № 1, 5, 13, что было ниже ПДК. Пробы почв соответствовали следующим почвам и породам: аллювиально слоистая, песок карьерный, подзолистая иллювиально-железистая.
Повышенное содержание хрома на исследуемых участках трассы вызвано преимущественно андрогенным воздействием.
С u
Содержание меди на участке железнодорожной трассы, в почвах таёжно-слабооглеённо-мерзлотной, таёжно-оподзоленной, торфянисто-глеевой, болотной верховой торфянисто-перегнойно-глеевой, аллювиально-дерновой, глеевато-таежной слабоподзолистой, аллювиально-дерновой и аллювиально-лугово-дерновой, с номерами точек отбора 2, 3, 6, 8, 9, 10, 14 и 15. Кратность превышения по ПДК здесь составила от 1,5 до 2,6 с концентрациями 4,5 и 7,8 мг/кг, соответственно. В остальных исследуемых почвах количество меди находилось ниже допустимого уровня (приложение 1), к таким почвам и грунтам относятся аллювиальная слоистая, таёжная мерзлотная, песок карьерный и таёжная оподзоленная.
Повышенное содержание меди на исследуемых объектах вызвано, главным образом процессами ферроллитизации.
Mn
В пробах почвы на участке железной дороги превышения ПДК не наблюдалось, за исключением точки № 8 (болотная верховая торфянисто-перегнойно-глеевая почва), где содержание этого элемента превышало ПДК в 1,8 раза, с концентрацией 1868 мг/кг (приложение 1).
Повышенное содержание марганца вызвано преимущественно процессами оруденения.
Zn
Превышение кратности ПДК по цинку на исследуемом участке железнодорожной трассы отмечено в таёжно-слабооглеённой мерзлотной почве и составило 1,2 раза с содержанием его 28,3 мг/кг (приложение 1).
Повышенное содержание цинка в почве вызвано преимущественно процессами ферроллитизации.
Cd
При химико-аналитическом анализе проб почв, отобранных на участке железнодорожной трассы, не было выявлено превышения кадмия по ПДК. Наибольшая концентрация его наблюдалась в таких почвах и породах, как таёжная-мерзлотная, песок карьерный и таёжная — оподзоленная с концентрациями соответственно 1,90, 1,40 и 1,20 мг/кг (приложение 1).
Ni
Минимальная концентрация никеля определена в аллювиальной-дерновой -глеевой почве (проба № 13), а максимальная концентрация 17,8 мг/кг в образце глееватой-таежной слабооподзоленной почве. Данные концентрации никеля от 0,5 до 17,8 мг/кг отражают фоновое содержание этого элемента в почвенном покрове на исследуемом участке железнодорожной трассы (приложение 1).
Накопление никеля в почвах вызвано естественными процессами силитизации.
Hg
Содержание ртути в почвах исследуемых участков соответствует фоновым
показателям, при этом ни по одному типу почв концентрация этого металла не достигала уровня ПДК (приложение 1).
Проводя сравнения с кларком по Д. П. Малюга (1963), можно отметить, что фактическое содержание некоторых химических элементов в образцах, отобранных на участке железной дороги, превышает данный норматив. К таким химическим элементам можно отнести свинец, хром, марганец и никель. Максимальное превышение на участке железной дороги отмечено по свинцу в 2,6 раза у таёжно-оподзоленной почвы (проба № 12); по хрому в 1,3 раза у таёжно-слабооглеённой почвы (образец № 10); по марганцу превышение отмечено в пробе № 8 в 2,2 раза у торфянисто-перегнойно-глеевой почвы; превышение в 10,5 раза отмечено по никелю у таёжно-слабооглеённой почвы, (проба № 10, приложение 1).
Повышенное содержание ряда химических элементов на исследуемых участках вызвано сложившейся геохимической ситуацией в Пуровском районе ЯНАО.
Приложение 1
Химические показатели почв исследуемого участка — 2018 г., мг/кг
|
№ п/п |
Наименование показателя |
№ выборки, Индекс почв |
Условный мировой кларк почв (мг/кг) |
|||||||||||||||
|
ПДК |
1
АД
|
2
Т
|
3 То |
4 МТж |
5 Песок |
6
Бт
|
7 Песок |
8
Бт
|
9 АД |
10 Тж |
11 Песок |
12 То |
13 П иж |
14 АД |
15 АЛД |
- |
||
|
1 |
Железо |
- |
2232 |
12551 |
11787 |
3765 |
1961 |
7290 |
3528 |
12894 |
6255 |
4.3 |
3419 |
4308 |
543.2 |
4648 |
4107 |
- |
|
2 |
Свинец |
6 |
3.1 |
8.5 |
11.7 |
18.7 |
3.0 |
8.9 |
16.8 |
15.0 |
10.8 |
5.9 |
4.2 |
26.1 |
5.2 |
3.9 |
3.5 |
10 |
|
3 |
Хром |
6 |
4.9 |
27.8 |
22.9 |
6.7 |
5.3 |
21.5 |
8.1 |
20.1 |
13.9 |
265.0 |
7.3 |
10.7 |
3.1 |
10.6 |
9.4 |
200 |
|
4 |
Медь |
3 |
0.8 |
7.8 |
5.4 |
1.2 |
1.2 |
4.8 |
2.2 |
6.7 |
6.3 |
20.6 |
2.3 |
2.6 |
1.6 |
4.5 |
5.4 |
20 |
|
5 |
Марганец |
500 |
34.8 |
129.9 |
121.6 |
80.8 |
19.1 |
60.9 |
94.4 |
1868 |
140.2 |
6.1 |
52.9 |
28.7 |
3.5 |
87.8 |
142.6 |
850 |
|
6 |
Цинк |
23 |
4.8 |
28.3 |
21.7 |
7.4 |
4.8 |
13.5 |
6.9 |
16.2 |
13.0 |
0.11 |
6.7 |
7.1 |
1.1 |
7.4 |
8.8 |
50 |
|
7 |
Кадмий |
2 |
0.06 |
0.30 |
0.56 |
1.4 |
0.05 |
0.22 |
1.2 |
0.52 |
0.42 |
1.7 |
0.05 |
1.9 |
0.12 |
0.15 |
0.16 |
- |
|
8 |
Никель |
4 |
3.1 |
17.1 |
11.4 |
3.8 |
3.1 |
11.2 |
5.6 |
17.8 |
10.9 |
422.6 |
5.8 |
6.3 |
0.5 |
7.6 |
8.8 |
40 |
|
9 |
Ртуть |
2.1 |
0.013 |
0.044 |
0.063 |
0.023 |
0.011 |
0.048 |
0.009 |
0.206 |
0.033 |
0.204 |
0.022 |
0.044 |
0.010 |
0.226 |
0.327 |
- |
Литература:
- Дьякова А. Б. Экологическая безопасность транспортных потоков / А. Б. Дьякова. — М.: Транспорт. 1998. — 29с.
- Завалишин С. И. Биохимические особенности тяжелых металлов в системе почва-растения при интенсивной антропогенной нагрузке в условиях Алтайского Приобья /Завалишин С. И. // Автореф. дис.канд.с.-х. наук. — Барнаул: АСХА. –1999. — 17 с.
- Ваймер А. А., Телицын В. Л., Скипин Л. Н. Материалы международной конференции «Криосфера нефтегазоносных провинций». — Тюмень, 2004. — 321с.
- Важенин И. Г. Деградация плодородия черноземных почв под воздействием техногенеза / И. Г. Важенин //Агрохимия. — 1991, № 5. — С.85–95.
- Волн М. И. Возможности снижения экологической опасности экотоксикантов в сельском хозяйстве / М. И. Волн // Химия в сельском хозяйстве. –1995. № 4. — С.5–9.
- Болотина В. В. Агроэкологический мониторинг земель / Болотина В. В. // Агрохимический вестник. — 1999. — № 3. — С.18–21.
- МУ 2.1.7.730–99. Гигиенические требования к качеству почвы населенных мест.
