Оценка состояния снежного покрова и почв Тобольской промзоны

ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF THE TOBOLSK INDUSTRIAL ZONE TERRITORY

Изучение воздействия промышленных предприятий (далее till) на окружающую среду является актуальным направлением исследования в области экологии городской среды. Ежегодные выбросы загрязняющих веществ атмосферу от till в России составляют порядка 20 млн. т [4]. Из них наибольший вклад привносят предприятия энергетики, наибольшую долю углеводородов выбрасывают предприятия нефтехимической отрасли (до 31 %).

Негативное влияние till на качество окружающей среды прилегающих территорий подтверждено многочисленными исследованиями. В теоретическом плане, интерес представляет вопрос о миграции поллютантов из атмосферы в почвы и грунтовые воды. Эта проблема изучается в различных регионах нашей страны [2,5,8].

Объектом данного исследования является снежный и почвенный покровы промзоны города Тобольска. Территория промышленной зоны города находится в восточном направлении на расстоянии 8 км от города и образована предприятиями нефтехимии и электроэнергетики. Сырьём для всех till является природный газ. Стоит отметить, активное развитие промышленности в городе и в настоящее время. В связи с этим, геохимическая оценка территории промзоны представляет значительный интерес в плане текущих и последующих мониторинговых наблюдений.

Материалы и методы исследований Для определения геохимических характеристик был выбран снежный покров и почвы. Обе среды являются хорошими депонирующими средами для атмосферных загрязнений.

Пробы снежного покрова и почв отбирались по периферии промзоны в соответствии с преобладающими ветрами: юго-восточного направления зимой, юго-западного и западного направлений летом. В ходе полевых работ, было совершено три выезда для отбора проб. Пробы снега отбирались перед началом снеготаяния, во П-Ш декады марта в 2015 и 2016 годах на основании РД 52.04.186-89. Почвенный покров отбирался по ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ 28168-89, в августе 2015. Всего было отобрано 26 проб снега и 58 проб почв. Химический анализ образцов проводился в аккредитованной лаборатории НИИ экологии и РИПР при ТюмГУ. Исходя из специфики природных сред и till, для изучения были выбраны предпочтительные геохимические параметры сред. При статистической обработке полученных результатов использовалось программное обеспечение MS Excel. Результаты отбора проб снежного покрова и почв представлены в таблице 1.

Взвешенные вещества (ВВ). Наблюдается общее среднее превышение ВВ (10,29 мг/л) по сравнению с фоном (3 мг/л). В районе Санитарно-защитной зоны (далее СЗЗ) предприятий, зафиксировано значительное превышение над фоном (5-6 кратное). В исследованиях проведенных ранее [7], также зафиксировано превышение фона в пределах СЗЗ на том же участке. Средний коэффициент концентрации (КД за зиму 2015/2016 равен (3,43), что подтверждает загрязненность атмосферного воздуха твердыми пылеватыми частицами. Большая часть твердых частиц оседала вблизи предприятий не далее 5-6 км. Данные значения подтверждают выполненные ранее исследования [9], в которых в пределах СЗЗ были отмечены превышения ПДК (Предельно допустимая концентрация) по содержанию пыли в атмосферном воздухе.

Значение pH. Величина pH колеблется в пределах 4,35-6,55. Известно, что у снега в естественном состоянии слабокислая реакция в пределах 5,2 - 5,8 [3]. Выбросы твердых частиц till увеличивает pH. В целом, по исследуемой территории преобладает слабокислая среда (см. Таблица 1). Из полученных данных следует, что территория не испытывает загрязняющего влияния от предприятий промзоны.

Таблица 1

Концентрации химических веществ в исследуемых средах

Параметр	Кол-во проб Мин. значение, мг/л		Макс, значение, мг/л	Ср. знач., мг/л	Фоновое знач.
Снежный покров
Нефтепродукты	23	0,236	6,300	1,637	0,800
ВВ	23	0,2	1,6	6,6	1,0
pH	23	4,35	6,55	5,48	5,65
Минерализация	9	25,48	33,02	30,85	28,60
Почвенный покров
Нефтепродукты	58	0	640	253	200
Сульфат-ионы	58	0	1,44	0,30	0,24
pH	58	4,89	6,82	6,01	5,95

Оценка загрязнения снежного покрова. УЭП. Удельная электропроводность и что концентрация главных ионов НСО3, Na+, СГ, К+, Са2+, SO42", в пределах нормы. минерализация не превышает фон. Полученные Нефтепродукты (НН). Наблюдается общее значения удельной электропроводности говорят нам, превышение концентрации НП на исследуемой территории, в сравнении с фоновой концентрацией. В нескольких точках отмечаются многократные превышения. По мнению автора, превышение концентрации в большинстве точек связано с распространением выбросов от нефтехимических предприятий. Заметно увеличение концентрации НП по мере удаления от источников на запад и северо-запад. Зимой преобладают ветра, дующие именно в этих направлениях.

Оценка степени загрязнения снежного покрова проведена нами с использованием коэффициентом Кк, в сравнении с фоновыми значениями. Превышение средней величины Кк присутствует в НП иВВ.

Оценка загрязнения почвенного покрова.

Нефтепродукты. В целом, на исследуемой территории наблюдается превышение концентрации НП в почве по сравнению с фоновыми значениями. Существует область с превышением фоновых значений к северо-востоку от источников на расстоянии 5-6 км, с максимальным превышением в три раза. В районе расположения одной из точек установлено превышение концентрации НП в почве и снеге. Среднее значение коэффициента концентрации у всех точек (1,26), говорит нам, что существует превышение концентрации НП в почве Тобольской промзоны и её окрестностей по сравнению с фоновой территорией.

pH почвы. Почвы в исследуемом районе подзолистые и дерново-подзолистые и значение pH этих почв варьируется от 4,2 до 5,5. Учитывая, что большинство территории занято вторичным берёзовоосиновым лесом на дерново-подзолистых почвах, можно утверждать, что их pH менее кислым, чем фоновые значения. В целом по территории преобладает слабокислая среда 6,01. Общее среднее отклонение всех точек от фона (5,95) составило +0,06.

Содержание сулъфат-ионов. Концентрация сульфат ионов превышает фон в 22 точках из 58 (табл. 1), однако все значения находятся значительно ниже ПДК (160 мг/кг) [6]. Наблюдается два очага максимальных превышений (3-5 раз) расположенных недалеко от факелов предприятия. В целом загрязнение почв ионами сульфата незначительное.

Выводы. Проведенные исследования показали отсутствие значимого негативного влияния предприятий Тобольской промзоны на прилегающую территорию. Основными загрязнителями снежного покрова являются НП и ВВ, концентрации которых могут значительно превышать фоновые значения в отдельных точках. Распределение повышенных концентраций загрязняющих веществ по территории носит случайный характер, что говорит об отсутствии выраженной связи распространения загрязнений с выбросами ПП города с розой ветров. Загрязнение снежного покрова и почв территории, прилегающей к промышленной зоне г. Тобольска не представляет опасности для функционирования местных экосистем. Это подтверждается проведенными ранее исследованиями [1,10], в которых, также не было обнаружено значительных отклонений от нормы.

Полученная информация не достаточна для однозначного ответа о влиянии 1111 на прилегающую территорию в настоящее время, т.к. необходимо определить уровень загрязнения других природных сред (поверхностных и грунтовых вод, атмосферного воздуха) с большим охватом, как по площади, так и по количеству точек.