3. Сущность геохимической оценки урбанизированных территорий

В настоящее время сеть крупных городов становится главным источником локальных влияний на природную среду, что определяет необходимость специальных исследований по геохимической оценке урбанизированных территорий. Опыт исследований в области геохимии техногенеза свидетельствует о том, что степень концентрации в ландшафте некоторых веществ-загрязнителей в общем отражает интенсивность поступления их в окружающую среду с отходами различных производств. Выявление и картографирование техногенных аномалий могут быть положены в основу оценки антропогенного воздействия на исследуемую территорию. При изучении антропогенных потоков непременно предполагается анализ их распространения с фиксацией на местности в зонах или сферах влияния тех или иных хозяйственных объектов. Зона влияния рассматривается как область обмена геотехнической системы со средой веществом и энергией через подвижные компоненты: водные и воздушные массы, животные и растения. Выявление т оконтуривание зон влияния проводятся в процессе картографирования территории.

Целесообразный уровень исследований загрязнения - мезотерриториальный, соответствующий уровню районных планировок, когда картографирование ведется в определенном диапазоне масштабов - от 1:25000 до 1:300000. Карты инвентаризации антропогенных комплексов сами по себе должны быть результатом анализа и синтеза экономико-географических и химико-технологических данных; они основываются на оценке хозяйственного объекта как потенциального источника загрязнения. Содержание такой карты должно опираться, с одной стороны, на классификацию типов производства, с другой - на классификацию выбросов, загрязняющих компоненты природной среды.

Наиболее доступны для количественного измерения показатели изменения состава, количества и соотношения веществ в природных комплексах. В первую очередь это относится к веществам-загрязнителям, вредным для здоровья человека. При этом особенно важен вопрос о выборе веществ-индикаторов, наиболее ярко характеризующих изучаемый тип воздействия. Карты такого рода позволяют восстановить пути распространения антропогенных потоков, оконтурить зону влияния хозяйственных объектов и выявить пространственную структуру таких зон.

Таким образом, работа по составлению оценочных карт должна включать следующие этапы: 1) картографирование природных ландшафтно-геохимических систем и определения их устойчивости к антропогенным воздействиям; 2) инвентаризационное картографирование хозяйственных объектов и определение их как потенциальных источников загрязнения; 3) выбор показателя, дающего качественную и количественную характеристику загрязнения, и составление карт распределения этого показателя; 4) картографирование антропогенных ландшафтов и их групп с бонитировкой по выбранному показателю. Общее свойство всех типов промышленных отходов - широкий комплекс микроэлементов-примесей, в составе которого часто наблюдаются элементы, известные отрицательным влиянием на живые организмы (кадмий, ртуть, свинец, мышьяк). Учитывая токсичный и канцерогенный характер некоторых микроэлементов, необходимо проводить специальные исследования по загрязнению среды микроэлементами. Кроме того, концентрация их в ландшафте служит косвенным индикатором распространения других вредных веществ, связанных с выбросами промышленного производства: мелкодисперсной пыли, окислов углерода, серы, азота, органических соединений и т.п.

Эти обстоятельства позволяют рассматривать накопление микроэлементов в природных средах в качестве одного из важных оценочных показателей загрязнения территории промышленными отходами. Техногенные аномалии в снеговой пыли и в верхнем горизонте почв отражают загрязнение атмосферного воздуха. Такая аномалия представляет собой ореол рассеяния, центр которого - территория источника. Поскольку механизм формирования техногенных ореолов и потоков рассеяния во многом сходен с механизмом формирования вторичных ореолов рудных месторождений, к изучению техногенных аномалий целесообразно применять методы прикладной геохимии, разработанные для целей геохимических поисков полезных ископаемых. Выделение и картографирование аномалий проводится на примере почв как депонента, фиксирующего картину многолетнего распределения выпадений из атмосферы пыли антропогенного происхождения.

Изучение промышленного загрязнения проводится путем геохимического картирования ключевых участков, связанных с промышленно селитебными территориями и зонами их влияния. Первый этап исследования - характеристика содержания микроэлементов в природных почвах в зависимости от ландшафтных особенностей территории. В результате устанавливаются опорные фоновые содержания всех исследуемых элементов; эти данные ложатся в основу определения уровня аномальности наблюдаемых концентраций элементов. Второй этап - характеристика промышленно-селитебных территорий и их частей путем исследования геохимических выборок. Третий этап связан с исследованием пространственного распределения содержания микроэлементов и их комплексов, с оконтуриванием аномалий разного уровня, т.е. непосредственно с геохимическим картографированием городских территорий и зон их влияния.

4. Практическая задача 1 (проба 2168)

1.  На основе справочных материалов устанавливается фоновое содержание микроэлементов в почвенном покрове АР Крым.

2.  На основе фактических материалов вычислить коэффициент концентрации.

3.  Проанализировать вычисленный коэффициент концентрации (сгруппировать данные в три блока: 1- накапливающиеся по сравнению с фоном; 2 - находящиеся на уровне фона; 3 - содержащиеся ниже фоновых значений). Построить гистограмму.

4.  Рассчитать суммарный показатель загрязнения для пробы и района.

5.  Расчёт выполнить последовательно для 3-х уровней стандартов – СОГ, СОР, СОЛ.

Таблица 1. Фоновое содержание элементов (стандарты сравнения)

Химический элемент Знак Глобальный уровень (кларк), СОГ мг/кг Региональный уровень, мг/кг, СОР Локальный уровень, мг/кг, СОЛ
Литий Li 32 20 20
Бериллий Be 3,8 2 2,5
Бор B 12 53 50
Натрий Na 25000 5900 4000
Магний Mg 18700 6100 8000
Алюминий Al 80500 54800 63000
Кремний Si 295000 443000 250000
Фосфор P 930 740 630
Хлор Cl 170 690 -
Калий K 25000 19000 -
Кальций Ca 29600 11600 40000
Скандий Sc 10 12 20
Титан Ti 4500 4400 5000
Ванадий V 90 77 100
Хром Cr 83 82 50
Марганец Mn 1000 590 1000
Железо Fe 465000 26600 25000
Кобальт Co 18 10 15
Никель Ni 58 33 32
Медь Cu 47 22 25
Цинк Zn 83 52 100
Галлий Ga 19 10 10
Германий Ge 1,4 - 1,2
Мышьяк As 1,7 - -
Селен Se 0,05 - -
Бром Br 2,1 - -
Рубидий Rb 150 84 -
Стронций Sr 340 130 -
Иттрий Y 29 39 25
Цирконий Zr 170 450 200
Ниобий Nb 20 17 15
Молибден Mo 1 1 1
Серебро Ag 0,7 - 0,32
Кадмий Cd 0,13 - -
Олово Sn 2,5 3,9 8
Сурьма Sb 0,5 - -
Йод I 0,4 - -
Цезий Cs 3,7 3,7 -
Барий Ba 650 430 320
Лантан La 29 38 25
Церий Ce 70 - -
Иттербий Yb 0,33 4 3,2
Гафний Hf 1 - -
Ртуть Hg 0,083 16 -
Таллий Ta 1 - -
Свинец Pb 16 - 20
Торий Th 13 - -
Уран U 2,5 - -
Висмут Bi 0,009 - -
Вольфрам W 1,3 - -

Таблица 2. Результаты геохимического изучения пол-ва Казантип, Керченский полуостров, Ленинский р-н АР Крым (проба 168)

Cu

10-4

Pb

10-4

Co

10-4

Ni

10-4

Zn

10-4

Mo

10-5

Cr

10-3

V

10-3

Ti

10-2

Sn

10-4

15 20 12 32 63 1 80 80 50 2,5

Mn

10-3

Ba

10-3

Be

10-4

Nb

10-4

Zr

10-3

Ga

10-4

Ag

10-5

Bi

10-4

Ge

10-4

Sc

10-4

100 10 2 15 40 10 2,5 1,2 12

Li

10-3

P

10-2

Y

10-3

Yb

10-4

Al

100

Fe

100

Ca

100

Si

100

Mg

10-1

Na

10-1

1,5 10 1,5 8 4 12 32 32 5


Проба 168

элемент

Фоновые содержания

Проба 168 коэффициенты концентрации

Кларк

СОР

СОЛ

Кларк

СОР

СОЛ

15 Li 32 20 20 0,46875 0,75 0,75
2 Be 3,8 2 2,5 0,05263 1 0,8
B 12 53 50
500 Na 25000 5900 4000 0,02 0,0847 0,125
32000 Mg 18700 6100 8000 1,71122 5,2459 4
80000 Al 80500 54800 63000 0,99378 1,4598 1,2698
32000 Si 295000 443000 250000 0,10847 0,0722 0,128
1000 P 930 740 630 0,10752 1,3513 1,5873
Cl 170 690 -
K 25000 19000 -
120000 Ca 29600 11600 40000 4,05405 10,3448 3
12 Sc 10 12 20 1,2 1 0,6
5000 Ti 4500 4400 5000 1,1111 1,1363 1
80 V 90 77 100 0,8888 1,0389 0,8
80 Cr 83 82 50 0,9638 0,9756 1,6
1000 Mn 1000 590 1000 1 1,6949 1
40000 Fe 465000 26600 25000 0,08602 1,5037 1,6
12 Co 18 10 15 0,6666 1,2 0,8
32 Ni 58 33 32 0,5517 0,9696 1
15 Cu 47 22 25 0,3191 0,6818 0,6
63 Zn 83 52 100 0,7590 1,2115 0,63
10 Ga 19 10 10 0,5263 1 1
1,2 Ge 1,4 - 1,2 0,8571 1
As 1,7 - -
Se 0,05 - -
Br 2,1 - -
Rb 150 84 -
Sr 340 130 -
15 Y 29 39 25 0,5172 0,3846 0,6
400 Zr 170 450 200 2,3529 0,8888 2
15 Nb 20 17 15 0,75 0,8823 1
1 Mo 1 1 1 1 1 1
Ag 0,7 - 0,32
Cd 0,13 - -
2,5 Sn 2,5 3,9 8 1 0,6410 0,3125
Sb 0,5 - -
I 0,4 - -
Cs 3,7 3,7 -
100 Ba 650 430 320 0,1538 0,2325 0,3125
La 29 38 25
Ce 70 - -
Yb 0,33 4 3,2
Hf 1 - -
Hg 0,083 16 -
Ta 1 - -
20 Pb 16 - 20 1,25 1
Th 13 - -
U 2,5 - -
1,5 Bi 0,009 - - 166,66
W 1,3 - -
Суммарный показатель загрязнения
Zc (Кларк) Zc (СОР) Zc (СОЛ)
8,07637 25,1482 15,0571

Накапливающиеся элементы

Проба 168 Коэффициенты концентрации
Элементы Кларк Элементы СОР Элементы СОЛ
Mg 1,71122 Mg 5,2459 Mg 4
Ca 4,05405 Al 1,4598 Al 1,2698
Sc 1,2 P 1,3513 P 1,5873
Ti 1,1111 Ca 10,3448 Ca 3
Zr 2,3529 Mn 1,6949 Cr 1,6
Pb 1,25 Fe 1,5037 Fe 1,6
Bi 166,66 Co 1,2 Zr 2
Zn 1,2115

Рис.1. Элементы Кларк


Рис.2. Элементы СОР

Рис.3. Элементы СОЛ


Список использованных источников

1.  Гончарук Е.Н., Сидоренко Г.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почвах. – М.: Медицина, 1986.- 320 с.

2.  Корженевский В.В. Геоаномальные зоны и биота. Конспект лекций. – Ялта: ЯИМ, 2002. – 231 с.


Информация о работе «Геоаномальные зоны и биота»
Раздел: Экология
Количество знаков с пробелами: 22130
Количество таблиц: 5
Количество изображений: 5

0 комментариев


Наверх