7.4. Химическое загрязнение геосистем и принципы рекультивации загрязненных земель

Проблема загрязнения должна решаться с учетом переноса и трансформации техногенных продуктов в компонентах геосистемы и в трофических цепях. Загрязнение по своей сущности будь то природное или антропогенное – это внедрение (инъекция) различных веществ в абиотические и биотические компоненты геосистемы, обуславливающая негативные токсико-экологические последствия для биоты.

При изучении процессов загрязнения и их описания необходимо опираться на знания о свойствах геосистемы, межкомпонентных связях и экологических законах. Это позволяет:

- обоснованно членить большую территорию на генетически однородные образования по практически полной совокупности признаков, что повышает достоверность и репрезентативность результатов исследований и прогнозирования процессов загрязнения, оптимизирует объем работ по описанию процессов загрязнения;

- выявлять объективные связи между отдельными элементами ландшафта, которые предопределяют структуру линейных горизонтальных моделей переноса загрязняющих веществ;

- обеспечивать пространственную полноту описания процессов загрязнения, поскольку любой ландшафт состоит из земель разного назначения;

- знать и выделять объекты риска по величине последствий загрязнения геосистемы.

Можно считать, что геосистемы становятся загрязненными, когда накопление в них загрязняющих веществ, а также формы их нахождения приводят к следующим процессам:

- нарушение газовых, концентрационных, окислительно-восстановительных функций биоты, вызывающих утрату ее геохимического самоочищения;

- изменение биохимического состава продукции биоты, вызывающее нарушение жизненных функций цепей в данной геосистеме и за ее пределами при отчуждении биологической продукции;

- снижение биологической продуктивности геосистемы;

- уменьшение информативности геосистемы, т.е. разрушение генофонда, необходимого для ее существования.

Загрязнение может вызываться природными процессами, но часто - это результат деятельности человека. Антропогенное загрязнение почв можно разделить на коммунальное, сельскохозяйственное, промышленное и военное.

Коммунальное загрязнение связано с функционированием населенных пунктов, при котором в природную среду сбрасываются продукты жизни и деятельности людей в местах их поселения: сточные воды, бытовые отходы, мусор и т.п.

Сельскохозяйственное загрязнение возникает на больших территориях как последствие применения средств борьбы с болезнями и вредителями культурных растений, с сорной растительностью (пестициды, инсектициды, гербициды), при внесении повышенных доз минеральных и органических удобрений. Сюда же можно отнести загрязнение при использовании для орошения сточных вод, в том числе и промышленных, с удобрительной и увлажнительной целью и при использовании для полива вод с повышенной минерализацией.

Промышленное загрязнение на больших территориях возникает при попадании в почву через атмосферу или с дождем и снегом паров, аэрозолей, пыли или растворенных полютантов. Локальное загрязнение возникает в местах хранения отвалов, отходов и т.п.

Военное загрязнение возникает при ведении боевых действий, маневров, испытании боевой техники.
Объектами загрязнения могут быть все компоненты геосистемы, но основное внимание нужно уделять загрязнению почв по следующим причинам:

- почва, являясь по определению В.В. Докучаева наружной оболочкой суши, в первую очередь воспринимает удар от многих  загрязнителей, аккумулирует большой объем загрязняющих веществ;

- загрязненная почва, будучи средой обитания  сельскохозяйственных растений, предопределяет возможность нарушения их жизнедеятельности и другие, связанные с этим последствия;

- почва, как активно действующее органоминеральное тело, способна значительно трансформировать загрязняющие вещества, связывать их в неподвижные формы и даже разрушать;

- почва, трансформируя потоки влаги и содержащих в ней веществ, регулирует в известных пределах загрязнение подстилающих горных пород, подземных и связанных с ними поверхностных вод, т.е. выполняет природоохранную функцию.

Принято выделять три уровня оценки состояния загрязненных почв:1) -относительно удовлетворительная ситуация; 2) – чрезвычайная экологическая ситуация; 3) – экологическое бедствие (табл. 7).

Таблица 7. Параметры загрязнения для оценки экологического состояния почв

Показатели Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация Относительно удовлетворительная ситуация


Почвы селитебных территорий
 
Мощность экспозиционной дозы на уровне 1 м от поверхности почвы, мкР/час Более 400 200…400 До 20
Радиоактивное активное загрязнение, Ku/кв.м:
Цезий – 137
Стронций – 90
Плутоний
 
 

Более 40

Более 3.0
Более 0.1

 
 
15…40
1…3
Более 0.1
 
 
До 1
До 0.3
-
Суммарный показатель химического загрязнения – Zс Более 128 32…128 Менее 16


Почвы сельскохозяйственных земель
 
Радиоактивное активное загрязнение, Ku/кв.м:
Цезий – 137
Стронций – 90
Плутоний
 
 

Более 40

Более 3.0
Более 0.1

 
 
15…40
1…3
Более 0.1
 
 
До 1
До 0.3
-
Превышение ПДК химических веществ:
1-го класса опасности, включая бенз/а/пирен, диок-сины
2-го класса опасности
3-го класса опасности, ключая нефть и нефтепродукты
 
 
Более 3.0
 
 
Более 10
Более 20
 
 
2…3
 
 
5…10
10…20
 
 
До 1.0
 
 
До 1.0
До 1.0

Химическое загрязнение почв оценивается по суммарному химическому показателю Zc, который рассчитывается как сумма коэффициентов концентраций загрязняющих веществ
                  ;                                          (68)
где, n– число определяемых элементов;
      Kс– коэффициент концентрации i-го загрязняющего вещества; для селитебных территорий: =Ci/; для почв сельскохозяйственных земель:  = Ci/ СПДКi;
     Ci– концентрация i-го загрязняющего вещества;
    – фоновое содержание i-того вещества (табл. 8);
    Cпдкi– предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества (табл. 9).
 

Таблица 8. Фоновое содержание валовых форм тяжелых металлов и мышьяка, мг/кг

Почвы

Zn Cd Pb Hg Cu Co Ni As
Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные
Дерново-подзолистые суглинистые и глинистые
Серые лесные
Черноземы
Каштановые
28
 
45
 
60
68
54
0.05
 
0.12
 
0.20
0.24
0.16
6
 
15
 
16
20
16
0.05
 
0.10
 
0.15
0.20
0.15
8
 
15
 
18
25
20
3
 
10
 
12
15
12
6
 
30
 
35
45
35
1.5
 
2.2
 
2.6
5.6
5.2

Оценка загрязнения сельскохозяйственной продукции проводится путем сравнения исходного содержания конкретного вещества с предельно допустимой концентрацией (табл. 10).

Таблица 9. Значения предельно допустимых концентраций химических веществ в почве

Наименование вещества Класс опасности Общее значение ПДК, мг/кг с учетом фона Значение ПДК подвижной формы, мг/кг

Бензапирен

Бензин

Ванадий

Ртуть

Свинец

Никель

Медь

Мышьяк

Кадмий

Кобальт

Цинк

1

3

3

1

1

2

2

1

1

2

1

0,02

0,1

150

0,2

32

20

33

2

0,5

-

55

-

-

-

-

6

4

3

-

-

5

23

 
Таблица 10. Предельно допустимые концентрации химических элементов в продовольственном сырье и  пищевых продуктах, мг/кг сырого веса

Пищевые продукты Pb Cd As Hg Cu Zn
Зерновые
Зернобобовые
Овощи свежие и свежезамороженные
Фрукты, ягоды свежие и свежезамороженные
Мясо и птица свежие и мороженные
Чай
0,5
0,5
0,5
 
0,4
 
0,5
 
10
0,1
0,1
0,03
 
0,03
 
0,005
 
1.0
0,2
0,3
0,2
 
0,2
 
0,1
 
1
0,03
0,03
0,02
 
0,02
 
0,03
 
0,1
10
10
5
 
5
 
5
 
100
50
50
10
 
10
 
70
 
-

 
Каждому уровню загрязнения должен соответствовать уровень рекультивации, опирающийся на систему мер предыдущего уровня.

При первом уровне загрязнения рекультивация имеет предупредительное и оздоровляющее назначение. На этом уровне осуществляется регулирование подвижности и трансформации загрязняющих веществ, поддержание или повышение плодородия почвы, применение мероприятий почвозащитного земледелия; проводится агромелиорация и фиторекультивация, культивируются устойчивые к загрязнению культурные растения. Здесь же рассматриваются сценарии снижения, стабилизации или возможного повышения уровня загрязнения от выявленных источников, а в рамках пилотных проектов или опытно-производственных испытаний отрабатываются способы рекультивации для конкретных условий.

Для почв, имеющих чрезвычайную экологическую ситуацию, т.е. второй уровень загрязнения, необходимо создавать инженерно-экологические системы, предназначенные для управления техно-природными процессами на больших территориях.

На почвах, относящихся к зоне экологического бедствия, проводится санитарно-гигиеническая рекультивация, создаются инженерно-экологические системы, осуществляется ремонт, замена или полная ликвидация отдельных участков загрязненных компонентов геосистемы, например: ликвидация и утилизация почвенного слоя, загрязненного радиоактивными веществами и т.д. 

Материал в разделах:

Фотогалерея

Река Иртыш

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

 

 

Другие статьи

Активность на сайте

сортировать по иконкам
2 года 18 недель назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,066 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

2 года 21 неделя назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,066 |

Thank you, your site is very useful!

2 года 21 неделя назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,066 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

2 года 49 недель назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 289,066 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

2 года 21 неделя назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 8,370 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!