Загрязненных землях

Содержание работ мониторинговых наблюдений на техногенно загрязненных территориях определяется видом техногенного загрязнения.

а) Мониторинг земель у промышленных центров и на ПО «Беларускалий»

Мониторинг земель у промышленных центров (городов) и отдельно расположенных предприятий металлургических и металлообрабатывающих отраслей заключается в периодическом отборе и анализе почвенных образцов на тяжелые металлы. Ассортимент определяемых металлов зависит от исходного сырья, выпускаемой продукции, технологии производства. Приоритет отдается наиболее распространен­ным и токсичным элементам. Обычно в промышленных выбросах превалируют Zn, Cu, N1, Cr, Pb, Cd, Mn, V, Sb и др.

Отбор почвенных проб проводят в весенне-летний период. С выбранной площадки тростьевым буром отбирают смешанный образец, формирующийся из 20-25 индивидуальных уколов бура. На пашне почвенные пробы отбирают со всей глубины пахотного горизонта, на землях с ненарушенным почвенным покровом (лес, луг и т. д.) с площадки берут две пробы: из слоев 0-5 и 5-20 см. При этом составляется смешанная проба растений или подстилки.

В местах обнаружения повышенного содержания загрязняющих веществ (значительно превышающее фоновое, на уровне ПДК или выше) проводят более детальный отбор почвенных проб, т. е. по типу агрохимического обследования: одна смешанная проба с каждых 10 га с последующим составлением картограммы загрязнения земель. В дальнейшем на этих землях подбирают 1-2 ключевых участка для периодического контроля за их состоянием. Периодичность выполнения - один раз в 5-6 лет.

В процессе производства калийных удобрений на ПО «Беларускалий» происходит засоление окружающих почв хлоридами. Большая часть территории засоляется вследствие переноса воздушными массами тончайшей соляной пыли, выбрасываемой в атмосферу сильвинитовыми обогатительными фабриками. Значительно меньший ареал за­грязнения образуют рассолы солеотвалов и шламохранилищ, а также ветровая эрозия солеотвалов. Кроме того, над выработанными шахтными полями происходит просадка поверхности, что ведет к подтоплению и заболачиванию земель.

Из-за неординарности влияния ПО «Беларускалий» на природную среду контроль за изменением почв следует проводить в отдельности для каждого вида воздействия.

Для определения степени деформации земной поверхности используют инструментальный метод наблюдения за положением реперов, заложенных над выработанными шахтными полями. Длительные наблюдения проводятся до тех пор, пока не прекратится просадка кровли. Влияние пылегазовыбросов обогатительных фабрик на засоление почв определяют путем отбора почвенных проб на выбранных ключе­вых участках. Образцы отбирают весной или летом со слоев 0-2(3); 2(3)-20(25) и 20{25)-50 см от поверхности в сухой период. Из отобранных проб готовят водную вытяжку, в которой определяют ионы CI, Na, К и сухой (плотный) остаток. О степени засоления судят по содержанию в вытяжке хлора и сухого остатка. Если концентрация С1 превышает 0,30 мг-экв/100 г почвы в каком-либо слое, значит, имеет место засоление почв. Однако оно может произойти и при внесении хлорсодержащих калийных удобрений, особенно под весенний сев. Чтобы избежать ошибки, отбор почвенных проб в этом случае следует производить летом. Кроме того, а почвах, подверженных загрязнению соляной пылью, всегда более высокое содержание натрия, а в обработанных калийными удобрениями, наоборот, калия. Следует обращать внимание и на послойное содержание С1 в почве. При техногенном загрязнении и устойчивой сухой погоде его концентрация в слое 0-2{3) см всегда будет выше, чем в нижележащих слоях.

В случае, если содержание С1 превышает допустимое значение, а его «техногенность» не вызывает сомнения, проводят оплошное обследование почв на засоление. Отбор почвенных проб производится, как и для агрохимического обследования, т. с. один образец с площа­ди 10 га. Глубина отбора по слоям та же, что и выше.

Периодичность исследований почв на засоление не должна превышать трех лет и проводится одновременно с агрохимическим картографированием.

Поскольку соли соляной кислоты (хлориды) хорошо растворимы в воде, хлор почвой практически не поглощается и легко вымывается вниз по профилю. Дополнительным показателем длительного влияния солей является солонцеватость. Для этого определяют емкость катионного обмена почвы и обменный натрий. Процентное соотношение последнего к емкости показывает степень солонцеватости почвы. Другим дополнительным критерием негативного влияния пылегазовыбросов на почву является содержание обменного калия. Обычно почвы вокруг рудоуправлений содержат повышенное количество ка­лия. Эти данные приведены на картограммах обеспеченности почв элементами питания. Сравнительный анализ содержания обменного калия по турам агрохимического обследования, а также ПДК К3О (560 мг/кг) позволят выявить зоны наиболее сильного влияния отходов калийного производства на почву.

Наблюдения за степенью засоления почв рассолами солеотвалов и шламохранилищ проводят путем отбора проб по профилю до глубины 2 м или до уровня грунтовых вод. Отбор производят буром до следующих слоев: 0-2(3); 2(3)-25; 25-50; 50-75; 75-100; 100-125; 125 -150; 150-200 см. Засоление почв рассолами происходит эпизодически, один раз в несколько лет, в результате прорыва защитных дамб. Атмосферные осадки способствуют вымыванию хлоридов из почвенной толщи. Поэтому здесь со временем происходит процесс естественного рассоления.

Периодичность отбора образцов (до полного рассоления почвы) составляет один раз в год, желательно в весенний период. Для контроля за динамикой передвижения солей почвенные образцы следует отбирать трижды в год: весной, летом и осенью.

В водной вытяжке из отобранных почв определяют С1 и сухой остаток. Кроме того, проводят анализ на содержание обменного Na и емкость катионного обмена.

б) Мониторинг земель на ПО «Азот» г. Гродн о и на Гомельском химзаводе

Производство азотных удобрений и капролактама на ПО «Азот» (г. Гродно) сопровождается выбросами в атмосферу окислов азота, аммиака, азотсодержащей пыли, органических соединений бензола, циклогексана и др. Продолжительное воздействие азотной промышленности на почвы может стать причиной важных химических и био­логических изменений почвенного покрова. Установлено, что в зоне интенсивного загрязнения наблюдается повышение рН почвы (снижение кислотности), значительное увеличение содержания азотистых соединений, изменение численности почвенных микроорганизмов (погибает азотбактер).

Наблюдения за изменением химического и биологического состава почв проводят путем отбора проб но указанным выше направлениям и расстояниям. Образцы отбирают послойно, с глубины 0,5; 5-20 (25) и 20(25)-50 см для определения в них кислотности, содержания нитрат­ного и аммиачного азота. Отдельно из верхних слоев проводят отбор почвенных проб для контроля за численностью микроорганизмов, особенно азотбактера и плесневых грибов.

В зоне обнаружения высокого содержания в почве аммиака (значительно превышающее фоновое) и нитратов выше ПДК (130 мг/кг почвы) проводят сплошное обследование почв путем отбора проб из расчета один образец с площади 10 га. Периодичность отбора проб на загрязненность соединениями азота и микробиологический анализ проводят один раз в три года и по возможности приурочивают к агрохимическому обследованию почв. Совмещение сроков отбора дает возможность получить дополнительные сведения о почвенном плодо­родии в зоне влияния азотного производства и сделать объективные выводы.

На Гомельском химзаводе сырьем для производства фосфорных удобрений служит апатит Кольского полуострова, содержащий 2,6-3,1 % фтора, и сера Яворского месторождения (Львовская область). Поэтому в составе отходящих газов большой объем занимают сернистый ангидрит, фториды, минеральная пыль и др. На 1 т фосфора образуется 2300-2500 м3 газов, 150-220 кг пыли, 25-27 кг соединений фосфора. С пылью в окружающую среду попадают и тяжелые металлы, в том числе чрезвычайно токсичный элемент - мышьяк.

По действию на растения фтористые соединения являются самыми вредными промышленными загрязнителями. Избыток фтора в растениях особенно неблагоприятно сказывается на домашних животных, вызывая флоороз. Выявлена тесная зависимость между рН почвы и ее способностью удерживать фтор. Наиболее активно его поглощают кислые почвы.

Для контроля за изменением свойств почв под влиянием отходов химзавода проводят отбор проб по вышеуказанной методике. Пробы анализируют на рН, содержание водорастворимых органических веществ, валового и водорастворимого фтора, а также мышьяка. Сплошное обследование почв проводят при концентрации фтора и мышьяка на уровне ПДК и выше (ПДК мышьяка - 2 мг/кг, водорастворимого фтора - 10 мг/кг), частота отбора - один образец с 10 га. Периодичность отбора почвенных проб - один раз в 3 года.