Мониторинг состояние урбаноземов на примере г. Владикавказ и меры по детоксикации загрязненных земель

Рис. 4. Загрязнение почвы г. Владикавказа цинком

Самым загрязненным округом Владикавказа по содержанию солей тяжелых металлов остается Правобережный муниципальный округ, включающий в свой состав Иристонский и Промышленный районы, где проживает около 131,1 тыс. населения (рис. 5).

мониторинг урбанозем детоксикация загрязненный

Система утилизации твердых бытовых отходов в г. Владикавказе и районах республики не достигла совершенства. Полигоны эксплуатируются с нарушениями санитарных правил.

В сельских населённых пунктах республики, как правило, отходы сжигаются или вывозятся на несанкционированные свалки.

Согласно [5] основными объектами Промышленно-аграрно-селитебного района Осетинской наклонной равнины является комплекс предприятий г. Владикавказа, в том числе заводы "Электроцинк" и "Победит", которые обуславливают загрязнение района (воздушного бассейна, поверхностного стока, донных отложений, почв и грунтов зоны аэрации) тяжелыми металлами.

В пределах г. Владикавказа ореол загрязнения тяжелыми металлами имеет грубо изометрическую форму и четко дифференцирован. По содержаниям тяжелых металлов контур уровня «опасного» суммарного загрязнения охватывает площадь 70 кв. км, «высоко опасного» - 15 кв. км и "очень высокого и чрезвычайно опасного" - 1 кв. км. В пределах контура "высоко опасного" загрязнения наряду с промышленными предприятиями 5 кв. км занимают жилые массивы.

Загрязнение почвы тяжелыми металлами в целом по Республике превышает фоновую концентрацию: по цинку - до 10 раз, по свинцу - 10 раз, по кадмию - от 3 до 8 раз.

Это является следствием загрязнения воздушного бассейна района Осетинской наклонной равнины тяжелыми металлами и рядом других вредных компонентов. Поверхностные воды, почвы, зона аэрации, донные отложения и грунтовые воды на территориях, где они относятся к категории незащищенных, загрязняются всем комплексом токсичных веществ, характерных для района в целом (тяжелыми металлами, нефтепродуктами, ядохимикатами, продуктами хозфекальных отходов и животноводческих ферм). Необходимо отметить, что в направлении с юга на север мощность зоны аэрации и, соответственно, защищенность подземных вод уменьшается.

Техногенное загрязнение депонирующих сред идет через воздушную среду путем осаждения взвешенных веществ вместе с дождем и снегом в почвенном и снежном слое, водоемах, растительности и др. В конечном итоге наибольшую часть выпадений аккумулирует в себе почвенный слой, причем накопление идет многолетнее.

Геохимические работы выявили на территории города аномальное загрязнение почв химическими элементами 1-Ш класса опасности аномально высоких концентраций [7]. Так, концентрации свинца и цинка в пробе, взятой по ул. Ставропольская в центральной части города, превышают 10000 г/т, там же содержится: меди - 6000 г/т, вольфрама -1000 г/т, кадмия -более 1000 г/т, сурьмы -400 г/т, олова - 300 г/т, висмута -100 г/т, индия -- 50 г/т. Максимальные содержания меди в почвенных пробах, взятых поблизости от промышленной зоны, сопоставимы со средними содержаниями в крупных месторождениях мира: -1% и 0,8% соответственно.

Расчет превышений существующих нормативных показателей проводимый в [7] по средним значениям в каждом типе и составил для:

I типа: по кадмию - в 208 раз, свинцу - в 56 раз, цинку - в 80 раз, меди - в 23 раза, мышьяку - в 15 раз, сурьме - в 12 раз, олову - в 8 раз; также характерны максимальные содержания индия (100 г/т) и таллия (40 г/т);

II типа: по свинцу и цинку - в 37 раз, кадмию - в 34 раза, мышьяку - в 12,5 раз; меди - в 10 раз, сурьме и олову -в 4 раза;

III типа: по цинку - в 42 раза, кадмию - в 37 раз, свинцу - в 32 раза, меди - в 7 раз, мышьяку - в 6 раз, олову - в 4 раза, сурьме - в 2 раза;

IV типа: по цинку - в 23 раза, свинцу - в 18 раз, кадмию - в 13 раз, меди - в 4 раза, олову - в 2 раза;

V типа: по цинку - в 40 раз, кадмию - в 22 раза, свинцу - в 15 раз, меди -- в 6 раз.

Выводы из данного исследования и перспективы дальнейшего развития в этом направлении

В настоящее время состояние многих городских почв г. Владикавказ, оцененное по принятым санитарно-гигиеническим методам (ПДК), близко к критическому или даже катастрофическому, когда в большинстве почв содержание многих загрязняющих веществ (тяжелые металлы) превышает эти ПДК от нескольких раз до десятков и сотен раз.

При этом мониторинг урбаноземов осуществляется различными ведомствами и, как правило, данные по результатам этих анализов часто расходятся. Поэтому необходимо создание единой системы мониторинга и подсистемы мониторинга почв, включая обобщение имеющейся в некоторых организациях информации по этому вопросу.

По данным результатов анализов проб городских почв, приоритетными элементами, загрязняющими городские почвы, являются цинк, кадмий, свинец и медь. Наиболее загрязнены тяжелыми металлами почвы Правобережного муниципального округа, наиболее чисты почвы Северо-западного МО. Поэтому этот фактор необходимо учитывать Генеральным планом развития г. Владикавказа, где необходимо предусматривать такой целевой показатель, как площадь территорий с «высоким» и «очень высоким» уровнем загрязнения почв.

Применяемые санитарно-гигиенические ПДК вредных веществ были разработаны для сельскохозяйственных почв и агроэкосистем и не имеют реального отношения к городским экосистемам. Это положение нашло свое отражение в величинах критических уровней содержания поллютантов, установленных в странах ЕС, США, Канады и многих развитых азиатских странах, которые во много раз (10-100-200) превосходят соответствующие величины ПДК для городских почв России в целом и, в частности, для г. Владикавказа. Например, ПДК для содержания валового свинца во Владикавказе (России) равно 38 мг/кг почвы, а значения ПДК свинца в городских почвах в Англии составляют 300, в Канаде 500 и 1000, в США - 2000 мг/кг. Аналогичные примеры можно привести и для других элементов.

Таким образом, если перейти на международно принятые нормы оценки критического содержания загрязняющих веществ в почвах урбоэко- систем, то их состояние уже будет весьма дифференцированным.

Почвенный покров вместе с его микромиром выполняет функции универсального поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Несмотря на протекторные свойства почвы, существуют пределы, превышение которых приводит к необратимым процессам.

Следовательно, особое значение имеет детоксикация, восстановление техногенно нарушенных земель, а также превентивные меры. Все работы по детоксикации земель должны быть основаны на хорошо проработанных способах использования земель с учетом специальных видов природного и хозяйственного планирования, в том числе, почвенногеографического, геоботанического, земледельческого.

В промышленных зонах для реабилитации химически загрязнённых почв необходим комплекс мероприятий, включающий химическое связывание токсических веществ в недоступные для растений соединения, биогенное обогащение, агротехнические, мелиоративные и другие приёмы [10].

Применяя мелиоранты, необходимо максимально учитывать свойства почвы как природного тела, находить способы наилучшей мобилизации почвенного потенциала, использовать в комплексе с химической мелиорацией специальную агротехнику. Однако, среди множества приемов предложенных учеными, универсального метода детоксикации нет

Реабилитация загрязненных ТМ почв обычно основана на применении извести, гипса, фосфатов, органических веществ. Использование извести более эффективно на почвах с кислой реакцией, на высокобуферных почвах. Повышение рН больше 7.5 способствует образованию соединений шестивалентного хрома, которые очень подвижны, мало сорбируются и являются токсичными. Кроме того, известь и фосфоросодержащие соединения снижая поступление в растение металлов - токсикантов, усложняют поглощение и элементов - метаболитов (Си, 2п, Мп), образуя их дефицит, снижая тем самым урожай сельскохозяйственных культур.

Использование природных сорбентов выгодно тем, что они. во-первых, доступны и дешевы, а во- вторых, являются экологически чистым сырьем. Вместе с тем пока еще не все ясно относительно их роли инактиваторов ТМ в почве.

Один из методов детоксикации основан на внесении в почву минеральных и органических соединений, сорбирующих поллютанты. В опытах с почвой, сильно загрязненной ТМ показана эффективность СОРБЭКСа. Применение сорбента позволило получить на загрязненной почве безопасную для здоровья продукцию.

Внесение органических удобрений - прием, уменьшающий подвижность свинца в почве и снижающий его поступление в растения, однако неясно, как долго будет проявляться этот иммобилизационнный эффект, так как со временем органические удобрения минерализуются, что отражается и на подвижности свинца в почве.

Список использованных источников

1. Нормы и правила проектирования комплексного благоустройства на территории города Москвы. [Электронный ресурс]

2. Казанцева Е.А., Овсянникова С.В. Мониторинг городских земель, как составная часть охраны земель в системе городского кадастра. - Кемерово. [Электронный ресурс]

3. Эколого-геохимические аспекты техногенного загрязнения металлургических центров (на примере Владикавказа) [Электронный ресурс]

4. Государственные доклады «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Республике Северная Осетия - Алания в 2016 - 2018 годы». Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Северная Осетия - Алания. - Владикавказ, 2017-2019.

5. Государственные доклады «О состоянии окружающей природной среды и природных ресурсов РСО-Алания» за 1993 - 2017-е годы. Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РСО-Алания- Владикавказ, 1994-2018.

6. Диссертации Зангелиди В. В. на соискание ученой степени кандидата биологических наук на тему «Влияние техногенного загрязнения на состояние почв г. Владикавказа». - Ростов-на-Дону, 2009

7. Диссертация и автореферат по ВАК РФ 25.00.36, кандидат геолого-минералогических наук Трощак С. А. на тему «Природно-техногенный комплекс РСО-Алания и его влияние на экологическую безопасность региона» -Владикавказ: 2002 г.

8. ГН 2.1.7. 2511-09 «Ориентировочно допустимые концентрации химических веществ в почве».

9. Ефремова С. Ю. Детоксикации химически загрязнённых почв [Электронный ресурс]

10. Минеев В. Г., Кочетавкин А. В., Нгуен Ван Бо. Использование природных цеолитов для предотвращения загрязнения почвы и растений тяжелыми металлами // Агрохимия. 1989. № 8. С. 8595.

11. Лимонов А.Н. Структура концептуальной модели мониторинга земель дистанционными методами // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2005. - № 5. - С. 100-104.

12. Мониторинг состояния земель / Попович П.Р., Басманов А.Е., Горбачев В.В. и др. - М.: ЗАО ИПЦ «Буквица», 2000. - 384 с.

13. Сизов А.П. Мониторинг городских земель с элементами их охраны: Учеб. пособ. - М., 2000. - 156 с.

14. Экологические функции городских почв / Ответственные редакторы А. С. Курбатова, В. Н. Башкин. - М. - Смоленск: Маджента, 2004. - 232 с.

15. Земельный кодекс РФ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://zemkod.ru/glava-11/st- 67-zk-rf

16. Цгоев Т.Ф. Экологический мониторинг и другие информационные методы управления экологической безопасностью. Том второй - Организация региональной СЭМ на примере РСО-Алания: монография. Теблоев Р.А., Бязрова Д.Б. -Владикавказ: Изд-во ИП Цопанова А.Ю., 2018. - 494 с.

17. ГОСТ 26213-84. Почвы. Методы анализа.

18.Экологические функции городских почв

Размещено на Allbest.ru