Экологическая оценка трансформации почвенного покрова в зоне влияния цементной промышленности

При современных темпах промышленного развития, когда влияние человека на природу все возрастает и по своей интенсивности и распространению становится общепланетарным, вопросы состояния окружающей среды приобретают исключительно важное значение. В современных условиях природная среда подвержена комбинированному техногенному загрязнению. Известно, что в связи с жизнедеятельностью человеческой цивилизации синтезируются и попадают в окружающую среду сотни тысяч новых химических соединений с невыясненными токсикологическими характеристиками [4].

Почвы занимают особое место в экологических системах и выполняют огромное количество функций. Важнейшая из них – экологическая, обеспечивающая жизненное пространство для человека и живых организмов. Почва – полифункцио-нальная система. Она способна накапливать, консервировать, очищать, перераспределять поллютанты [1]. Так, разнообразные соединения естественного и антропогенного происхождения накапливаясь в почве, обусловливают ее загрязненность и токсичность. Промышленные выбросы

Зотов Олег Геннадьевич, студент представляют угрозу экологическому состоянию окружающей среды и оказывают влияние на направленность почвообразовательных процессов [2]. В связи с этим огромное значение приобретают вопросы ранней диагностики направленности этих процессов и принятия мер для устранения негативных последствий.

Основная часть металлов поступает в почвы за счет атмосферных выпадений, и их распределения в почвах можно рассматривать как долговременный индикатор степени экологического благополучия или неблагополучия исследуемых территорий [3]. Техногенное загрязнение почв в пределах крупных промышленных зон влечет за собой опасность поступления тяжелых металлов в приземные слои атмосферы (50-60% пыли в приземной части атмосферы имеет почвенный генезис) [7]. Распределение тяжелых металлов по поверхности почвы определяется многими факторами. Оно зависит от особенностей источников загрязнения, метеорологических особенностей региона, геохимических факторов и ландшафтной обстановке в целом [6].

Производство цемента является источником загрязнения всех трех составляющих биосферы: атмосферы, гидросферы и литосферы [5]. Промышленные предприятия цементного производства регулярно выбрасывают в окружающую среду большое количество твердых, газообразных и жидких отходов.

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 11, №1(2), 2009

Целью данной работы является оценка изменений почвенного покрова, выявление и анализ закономерностей трансформации морфологических, важнейших физико-химических и биоэкологи-ческих свойств почв, экологическое зонирование почв в районах антропогенного воздействия промышленных предприятий.

На территории цементного завода было заложено 5 пробных площадей (ПП) прямоугольной формы. Пробная площадь №1 (ПП 1 ) была заложена на расстоянии 100 м от ограждения завода, ПП 2 – на расстоянии 500 м от пробной площади №1, ПП 3 – на расстоянии 1000 м от ограждения заводской территории, ПП 4 – на расстоянии

2000 м от ограждения заводской территории. Контрольная площадь №5 (ПП 5 – контроль) была заложена в 5000 м от границы завода, которая по рельефу, характеру почв и геоботаническому составу растений соответствует опытным пробным площадям. Отбор почвы производили на пробных площадях биоиндикационной сетки, охватывающей всю территорию. Содержание основных элементов загрязнения определяли по общей методике на атомноабсорбционном спектрофотометре “ААS-3”. Полученные результаты представлены в таблицах, данные учитывают розу ветров и заложенные пробные площади (в порядке удаления от них).

Таблица 1. Содержание подвижных форм ТМ в почвах тестируемых пунктов

Эколого-геохимический анализ техногенного загрязнения почвенного покрова показал, что наиболее приоритетными элементами являются Cu, Zn, Pb, Cd, Ni. В верхних почвенных горизонтах в порядке приближения к промышленным объектам происходит усиление аккумуляции меди и цинка, обусловленной не только характером функционирования этих горизонтов биогеоценоза, но и химическими особенностями (подвижностью) этих элементов. Накопление цинка отрицательно влияет на большинство почвенных процессов: вызывает изменение физических и физикохимических свойств почвы, снижает биологическую деятельность. Цинк подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, вследствие чего нарушаются процессы образования органического вещества в почвах. Следует отметить усиление токсичности тяжелых металлов при их совместном воздействии на живые организмы в почве.

Совместное воздействие цинка и кадмия оказывает в несколько раз более сильное ингибирующее действие на микроорганизмы, чем при такой же концентрации каждого элемента в отдельности.

Таблица 2. Средняя концентрация ТМ (мг/кг)

В большинстве своем концентрации твердых металлов в почвах города не превышают региональных относительно допустимых концентраций (ОДК), но фоновые показатели региона значительно превышены.

Выводы:

• 1.    Почва исследуемой территории подвержена техногенной нагрузке.

• 2.    Изменение валового химического

• 3.    Баланс цинка в поверхностных слоях почвы показывает, что атмосферное и ан-

• тропогенное поступление его в почву превышает вынос за счет выщелачивания и образования биомассы. Только в условиях

состава почвы под влиянием техногенного загрязнения приводит к ухудшению ряда 2 их агрохимических показателей.

избыточного увлажнения вынос цинка с водными потоками выше, чем его поступление. По сравнению с цинком медь является менее подвижным металлом в почве и 5. преимущественно концентрируется на по-     6

верхности почвы.                                .

Полученные результаты могут стать исходной базой для планирования природоохранных мероприятий.                    7.