Результаты мониторинга сельскохозяйственных и селитебных земель территории МО «г. Свирск» после ликвидации очага мышьяковистого загрязнения

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 502.36:676.08

результаты мониторинга сельскохозяйственных и селитебных земель территории мо «г. свирск» после ликвидации очага мышьяковистого загрязнения

А.В. Богданов¹, О.Л. Качор² , Н.В. Чайка³, М.А. Панина⁴

Аннотация

В статье отражены результаты мониторинга сельскохозяйственных и селитебных земель территории МО «г. Свирск» после ликвидации промплощадки бывшего Ангарского металлургического завода, проведенного в октябре 2017 г. Установлены концентрации мышьяка и тяжелых металлов в различных формах на разных горизонтах почвенного профиля.

Ключевые слова: мышьяк, почвенные горизонты, загрязнение, мониторинг

Bogdanov A.V., Kachor O.L., Chaika N.V., Panina M.A.

The results of the monitoring of agricultural and residential lands of the territory of the municipality "city of Svirsk" after the eliminate the source of arsenic pollution.

Abstract. Results of monitoring of agricultural and residential lands of the territory of the municipality "city of Svirsk" after elimination of the industrial site of the former Angarsk metallurgical plant, is carried out in October, 2017 are reflected in article. Concentration of arsenic and heavy metals in various forms on the different horizons of a soil profile are established.

Keywords: arsenic, soil horizons, pollution, monitoring

Об авторах

А.В. Богданов¹ - д.т.н., профессор кафедры обогащения полезных и охраны окружающей среды ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», Иркутск, e-mail: bogdanov@istu.edu

О.Л. Качор² - к.т.н., доцент кафедры обогащения полезных и охраны окружающей среды ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», Иркутск, e-mail: olgakachor@gmail.com

Н.В. Чайка³ - аспирант кафедры обогащения полезных и охраны окружающей среды ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», Иркутск, e-mail: odu38@mail.ru

М.А. Панина⁴ - магистрант ФГБОУ ВО «ИГУ», Иркутск, e-mail: next-mail2008@rambler.ru

В рамках Федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2014)», а также областной программы «Защита окружающей среды в Иркутской области» на 2006-2015 годы, ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» были проведены работы по ликвидации накопленного экологического ущерба - мышьяковистых отходов промплощадки бывшего Ангарского мышьяковистого завода (АМЗ) (рис. 1) по переработке арсенопиритных руд МО «г. Свирск» Иркутской области, который в период с 1934 по 1949 гг. осуществлял выпуск триоксида мышьяка. [1]

Размещено на http://www.allbest.ru/

До начала работ по ликвидации техногенного очага загрязнения общее количество огарков, хранившееся на 13 га промплощадки АМЗ, составило 156,9 тыс. т со средним содержанием мышьяка около 1 %. Непосредственно у отвалов на промплощадке располагались останки производственных зданий и технологического оборудования, общий объемом 6,6 тыс. м3 с содержанием в них мышьяка 150 т. Еще одним источником загрязнения промплощадки АМЗ являлся зараженный почвогрунт - 48 тыс. т..

В 2012 году была произведена ликвидации очага загрязнения промплощадки АМЗ путем обезвреживании и захоронении в отработанных горных выработках, находящихся в 20 км от МО «город Свирск» - карьер Северный 5. В 2013 г. территория бывшей промплощадки АМЗ была рекультивирована.

Размещено на http://www.allbest.ru/

мышьяк обезвреживание почвенный выработка

Несмотря на ликвидацию источника, в связи с более чем семидесятилетним его воздействием на объекты окружающей среды, почва территории МО «г. Свирск» и прилегающих дачных садоводств общей площадью 25 км2 до настоящего времени остается загрязненной.

В октябре 2017 года ИРНИТУ были проведены мониторинговые исследования на территории МО «г. Свирск». Было отобрано 30 проб с 22 точек и в программе Surfer по полученным данным количественного химического анализа построена карта ореолов распространения содержания мышьяка в почве (рис. 2).

Как видно из рис 2., даже по истечении пяти лет после ликвидации мышьяковистого источника загрязнения содержание мышьяка в почве территории МО «г. Свирска» остается постоянной и достаточно высокой с превышением ОДК по мышьяку в 2-9 раз.

Агрохимический анализ почв садоводств «Астра», «Багульник», «Виктория» определил их, как высокогумусные с содержанием гумуса 9,76%. Реакция почвенной среды (рНсол) является слабощелочная, что благоприятно для развития многих видов растений. Содержание доступных растениям форм фосфора (119,3 ммоль/100гр.) соответствует 3 классу обеспеченности растений доступными формами основных элементов питания растений, однако существенный недостаток азота (0,475 ммоль/100гр.) в почве требует проведения мероприятий по ее окультуриванию. Сумма поглощенных оснований очень низкая (0,2 ммоль/100гр.), что говорит о низкой сорбционной способности почвы [2].

Для исследований загрязнения почвенного слоя мышьяком и тяжелыми металлами по глубине был заложен разрез, а также сделаны прикопки и пробурены скважины (рис. 3). Исследуемая почва относится к типу чернозема, подтипу миграционно-мицелярный. Формула почвенного профиля - AU- BCA- Сса.

Горизонт АУ (0-44 см) имеет темно-серую окраску, свежий, уплотненный, структура мелко-комковатая порошистая, средний суглинок, не вскипает, включения - корни растений, граница перехода не ровная, волнистая, характер перехода четкий по цвету и плотности, поры по ходам растений.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Горизонт BCA (44-80 см) представлен бурой почвой с желтоватым оттенком, свежая, очень плотная, структура ореховатая, тяжелый суглинок - глина, новообразования - псевдомицелии, бурно вскипает от 10% HCl.

Горизонт Сса (80-100 см) желото-белесый, свежий, очень плотный, осложнен плитчатостью за счет криогенеза, тяжелый суглинок - глина, бурно вскипает от 10% HCl, встречаются единичные корни растений, новообразования в виде железистой линзы, а также карбонатная пропитка.

Из полученных данных количественного химического анализа следует, что максимальные валовые концентрации в поверхностном слое почвы по территории МО «г. Свирск» превышают нормативы по мышьяку в 9 раз, по меди в 2,7 раза, по цинку в 14,8 раза, а по свинцу в 10 раз. Средняя концентрация кислоторастворимых форм в почвах сельскохозяйственных и селитебных зон составляет около 90% от валовой формы, а миграционная в пределах 10%. Это говорит о том, что за 5 лет после ликвидации источника загрязнения, миграционные формы под действием атмосферных осадков перешли в нижележащие почвенные горизонты и сорбировались глиняным затвором, начинающимся с глубины от 0,4-07 м. На основании полученных данных содержания мышьяка и тяжелых металлов в различных горизонтах почвенного профиля была построена их графическая зависимость (рис. 4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Из графика (рис. 4) видно, что основная часть загрязняющих веществ сконцентрирована на глубине 0,4-0,7 м, доступной для корневой системы растений. Начиная с глубины 1 м существенного изменения концентраций мышьяка и тяжелых металлов не наблюдается. Это свидетельствует о минимальном дополнительном поступлении загрязняющих веществ в этот почвенный горизонт за счет высокой сорбционной способности вышележащего глиняного затвора на глубине 0,6-1 м и их выход на фоновое содержание элементов в почве [3].

Таким образом, по полученным данным анализов содержания мышьяка и тяжелых металлов в различных формах и горизонтах почвенного профиля можно сделать вывод об их переходе и закреплении из верхнего почвенного горизонта в нижний глиняный затвор на глубине 0,4-0,7 м. Однако для уточнения полученных результатов необходимо проведения более детального и широкомасштабных исследования почвенных горизонтов территории МО «г. Свирск» с определением их фонового содержания за пределами ореолов влияния. Также остается открытым вопрос о ремедиации сельскохозяйственных и селитебных земель территории МО «г. Свирск» и прилегающих садоводств. Одним из наиболее перспективных решений в этом случае является многократная обработка земель разработанным в ИРНИТУ органоминеральным комплексом [4].

Библиографический список

1. Богданов А.В. Ликвидация последствий деятельности мышьякового производства горно-перерабатывающей промышленности / А.В. Богданов, О.Л. Качор, К.В. Федотов, Н.В. Чайка // Экология и промышленность России - 2014. - №5. - С. 31-35

2. Классификация и диагностика почв России / Л. Л. Шишов, В. Д. Тонконогов, под ред. И. И. Лебедева. Издание 2-е, исправ. и доп. - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.

3. Геохимия окружающей среды Прибайкалья. Байкальский геоэкологический полигон / В.И. Гребенщикова, Э.Е. Лустенберг, под ред. Н.А. Китаев, -Новосибирск: Изд-во Гео, 2008. - 235 с.

4. Пат. 2546903 Российская Федерация, МПК C05G1/00 (2006.01). Препарат для рекультивации земель, загрязненных мышьяком, и состав препарата для рекультивации земель, загрязненных мышьяком (варианты) // А.В. Богданов, О.Л. Качор, Н.В. Чайка; опубликовано: 10.04.2015.

Размещено на Allbest.ru