Загрязнение почвы приграничного города Оренбурга

В статье дается анализ уровня загрязнения почвы города Оренбурга. Представлены концентрации загрязняющих веществ в почве такие как цинк, медь, свинец, хр ом. Исследованы пять точек территории города Оренбурга.

Важным условием обеспечения охраны окружающей среды является наличие полных и достоверных сведений о природных объектах-ресурсах, в особенности почв, их состоянии и положении. Почва — специфический компонент биосферы, полифазная, многокомпонентная, полидисперсная и полифункциональная открытая система, обладающая в силу совокупности природных свойств значительной буферностью, в том числе по отношению к химическому загрязнению тяжелыми металлами (ТМ).

Среди многообразия неблагоприятных факторов среды обитания, формирующих риск здоровью населения, весомую часть составляют химические загрязнители, в частности соединениям тяжелых металлов. Многие тяжелые металлы проявляют высокую токсичность в следовых количествах, обладают существенной миграционной способностью и склонностью к биоаккумуляции, что делает опасным для человека их присутствие в объектах окружающей среды даже в низких концентрациях. Особенно актуальна эта проблема для промышленно развитых регионов страны, характеризующихся сочетанием техногенного и природнообусловленного воздействия тяжелых металлов на население. К одному из таких регионов, со своеобразными природно-климатическими условиями и высоким уровнем концентрации промышленного производства, относится Оренбургская область.

Источниками загрязнения являются:

Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могут содержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разных микроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительное время сохраняться и даже размножаться в почве и грунте. К ним относятся возбудители столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачи яиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения ряда гельминтозов. Некоторые гельминты геогельминты (аскариды, власоглавы, анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др.) проходят одну из стадий своего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность в ней. Так, например, яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве в условиях средней полосы России до 7-8 лет,

Средней Азии до 15 лет; яйца власоглавов от 1 до 3 лет.

  • Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иные вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества. Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. При производстве пластмасс и искусственных локон образуются отходы бензола и фенола. Отходами целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являются фенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки.
  • Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве.
  • Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате недозированного применения минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны, спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших болезней (малярия, клещевой энцефалит и др.), с другой стороны разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладают рядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду. Технология применения определяет прямое попадание на объекты

окружающей среды, где они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде, попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человека или из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека.

Вместе с навозом в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека.

Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем в год 1 кг свинца в виде аэрозоля. Свинец выбрасывается в выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях, проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется. Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца в тканях растений. Это явление можно сопоставить со все увеличивающимся потреблением горючего, содержащего тетра-этил свинца. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность и бессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д.

Самоочищение почв, как правило, медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

В почвах накапливаются соединения металлов, например, железа, ртути, свинца, меди и др. Ртуть поступает в почву с пестицидами и промышленными отходами. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют до 25 кг в год. О масштабах химического преобразования поверхности литосферы можно судить по следующим данным: за столетие (18701970) на земную поверхность осело свыше 20 млрд. т шлаков, 3 млрд. т золы. Выбросы цинка, сурьмы составили по 600 тыс. т, мышьяка 1,5 млн. т, кобальта свыше 0,9 млн. т, никеля более 1 млн. т.

Загрязнение подстилающей поверхности почв Оренбургской области происходит по трем направлениям: атмосферных выпадений, разлива жидких и накопления твердых загрязнителей.

Основным источником загрязнения почв тяжелыми металлами и углеводородами служит автомобильный транспорт. Загрязняющие вещества (тяжелые металлы свинец, марганец, цинк; углеводороды, бенз(а)пирен и др.) поступают в почву опосредовано, через загрязнение воздушного бассейна.

Непосредственное загрязнение почв в результате разлива нефтепродуктов происходит вдоль транспортных магистралей от автотранспорта и в районах, где расположены объекты ООО «Бугурусланнефть» (нефтяные скважины, НПС, трубопроводы).

Основными причинами микробного загрязнения почвы на территории жилой застройки являются увеличение количества ТБО, несовершенство системы очистки населенных мест, отсутствие централизованной системы канализации или неудовлетворительное состояние канализационных сетей, возникновение несанкционированных свалок.

В городе Оренбурге накопление тяжелых металлов носит полицентрический характер. Важную роль в образовании ареалов загрязнения играют как стационарные (промышленные предприятия), так и передвижные (транспорт) источники техногенного воздействия, образующие мощные миграционные потоки тяжелых металлов. Городские почвы являются ключевым компонентом урболандшафтов и выступают в качестве основного индикатора загрязнения ТМ депонирующих сред.

Целью наших исследований явилось определение содержания валовых и подвижных форм ТМ в почвах г. Оренбурга и подверженных различной степени техногенного воздействия.

Известно, что для Оренбурга главными элементами загрязнения являются свинец, цинк, кадмий.

Образцы почвы отбирались на глубине 0-20 см и 20-40 см. В наших исследованиях, содержание ТМ в почвенных образцах определяли методом атомно-адсорбционной спектроскопии согласно методическим указаниям по определения микроэлементов в почвах, кормах, растениях методом атомноадсорбционной спектроскопии на спектрофотометре атомно-абсорбционный «МГА-915M».

Валовые и подвижные формы химических элементов г. Оренбурга отличаются значительным варьированием показателей, что объясняется геохимическими особенностями городских почв (Табл. 1, Рис. 1-8).

Таблица 1 Содержание тяжелых металлов в почве города Оренбурга, мг/кг

Наименование местности

Содержание тяжелых металлов на глубине 0-20 см/20-40 см

Zn

ПДК 100

Cu

ПДК 55

Pb

ПДК -32

Cr

ПДК100

 

Валовые формы

1

Завод «Радиатор»

76,5/63,7

46,5/12,9

40,2/4,4

140,73/35,0

2

Завод маслоэкстракционного

производства

58,7/33,2

22,4/15,0

8,8/6,3

35,8/21,4

3

Автовокзал

40,5/23,5

13,9/9,7

12,4/4,5

12,8/18,2

 

Подвижные формы

 

 

Zn ПДК –23,0

Cu ПДК – 3,0

Pb ПДК – 6,0

Cr ПДК – 6

1

Завод «Радиатор»

16,7/5,1

2,82/0,7

1,8/1,2

7,1/0,8

2

Завод маслоэкстракционного

производства

3,8/-

2,2/1,3

1,5/-

1,2/-

3

Автовокзал

5,82/-

3,76/2,1

4,8/1,4

0,8/0,7

 

 Содержание цинка, мг/кг       

Рис. 1 Содержание цинка, мг/кг

Содержание меди, мг/кг

Рис. 2 Содержание меди, мг/кг

 Содержание свинца, мг/кг

Рис. 3 Содержание свинца, мг/кг

Содержание хрома, мг/кг

Рис. 4 Содержание хрома, мг/кг

Содержание цинка, мг/кг 

Рис. 5 Содержание цинка, мг/кг 

Содержание меди, мг/кг

Рис. 6 Содержание меди, мг/кг

Содержание свинца, мг/кг

Рис. 7 Содержание свинца, мг/кг

Содержание хрома, мг/кг

Рис. 8 Содержание хрома, мг/кг

По полученным результатам можно сделать вывод, что наиболее загрязненной территорией из исследуемых трех точек города Оренбурга явилась почва местности завода «Радиатор». По валовым формам тяжелых металлов все значения находились в пределах ПДК, за исключением хрома. Выявлено на территории завода «Радиатор» превышение ПДК по содержанию хрома на 40 %. Почва района автовокзала оказалась наименьше загрязнѐнной. В районе завода маслоэкстракционного производства все изученные химические элементы находились в пределах среднего уровня ПДК. Подвижные формы тяжелых металлов в почве города Оренбурга имели иную картину по сравнению с валовыми формами. Почва района автовокзала характеризовалась содержанием тяжелых металлов в пределах ПДК, но по концентрации свинца на глубине 0-20 см оказалась выше уровня ПДК на 25 %. В почве территории завода «Радиатор» на глубине 0-20 см обнаружено содержание хрома в подвижной форме равным 7,1 мг/кг, что составило выше уровня ПДК на 16,6 %. На глубине почвы 20-40 см данный показатель был в пределах ПДК и составил 0,8 мг/кг. В почве района завода маслоэкстракционного производства на глубине 20-40 см не обнаружены концентрации по цинку, свинцу и хрому в подвижной форме. Также на этой же глубине в почве территории автовокзала не выявлено содержание цинка.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно констатировать, что загрязнение почвы г. Оренбурга незначительное и по содержанию ТМ находится в пределах ПДК. Но следует отметить, что превышение валовых и подвижных форм ТМ от уровня ПДК было выявлено по хрому на поверхности почвы района завода «Радиатор» и в подвижной форме по содержанию меди на территории автовокзала.

 

Список использованной литературы:

  1. Постановление Правительства Оренбургской области от 20.08.2010 г. № 554-пп. Областная целевая программа «Отходы» на 2011 – 2016 гг.
  2. Постановление Главы г. Оренбурга от 01.06.2015 г. № 3721 – п Об утверждении Программы «Оздоровление экологической обстановки города Оренбурга в 2011-2015 гг.
  3. Куксанов В.Ф. Экология региона. Оренбург: ГОУ ОГУ. 2008. с.144.
  4. Русскин Г.А. География Оренбургской области // Природные условия и природные ресурсы. Оренбург: Издательство ООИПКРО. 2003. с.44-81.
  5. Куксанова В.Ф. Охрана окружающей среды Оренбургской области. Оренбург: ИПК ОГУ. 2008. с.256.
  6. Цыцура А.А., Куксанов В.Ф., Бондаренко Е.В., Старокожева Е.А. Транспортно-дорожный комплекс и его влияние на экологическую обстановку города Оренбурга // Оренбург: ИПК ОГУ. с.164.
  7. Цыцура А.А., Старокожева Е.А. Оценка влияния автомобильного транспорта на качество воздушной среды Оренбуржья // Вестник ОГУ. №4. с.71-74.
  8. Сибиркина А.Р. Содержание тяжелых металлов в песках соснового бора Семипалатинского Прииртышья Республики Казахстан // Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. 2011. - № 2. с.46-52.
  9. Даукаев Р.А. Комплексная гигиеническая оценка загрязнения тяжелыми металлами техногенных территорий республики Башкортостан. Автореферат, ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана» Роспотребнадзора. с.24.
  10. Рябинина З.Н. Сохранение животного и растительного мира в районах Оренбургской области с неблагоприятными экологическими условиями. Оренбург. с.55.
  11. Примак О.В., Васильева Т.Н., Анилова Л.В. Аккумуляция тяжелых металлов растениями типичными представителями флоры г. Оренбурга // Известия ОГАУ, №2. с.223-225.
  12. Примак О.В. Проведение экологического мониторинга снежного покрова в условиях городской среды // Материалы Всероссийской конференции (с международным участием) «Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры». Оренбург. 2013. с.1186 – 1189.
  13. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Оренбургской области в 2010 году»
  14. Козыбаева Ф.Е. Оценка почвенноэкологических функций в условиях техногенеза Почвоведение и агрохимия. № 1. с.10-17.
Год: 2015
Город: Актюбинск
Категория: Экология