 |
Оценка воздействия промышленных предприятий Южной агломерации на почву
|
|
|
|
В 2006 году проведен комплекс исследований по оценке воздействия полигона Красноармейского района на состояние почв. Красноармейский полигон размещен на южной окраине города, имеет площадь 6,75 гектара, заложен и эксплуатируется с 1960 года, имеет степень заполнения более 80%, не оборудован в соответствии с нормативными требованиями: не имеет ограждения, не оснащен противофильтрационными устройствами, не оборудован сетью наблюдательных скважин.
Программа мониторинга за состоянием почв в зоне влияния полигона, включала в себя:
• оценку количественного накопления отходов производства и потребления на полигоне;
• инструментальную оценку состояния прилегающей территории в зоне влияния полигона;
• выбор наиболее подверженных загрязнению участков земель различного назначения (территории жилых массивов, лесополос, сельскохозяйственных полей, неиспользуемых земель и плата полигона).
Обследование почвы в зоне влияния полигона показал, что основная часть территории характеризуется допустимым уровнем загрязнения почвы соединениями тяжелых металлов. В тоже время, с северной стороны полигона выявлено содержание меди и свинца в количестве 1,3 ПДК. На полигоне, в 70 метрах юго-восточнее от участка складирования отходов, почва загрязнена подвижными формами цинка в количестве 6,0 ПДК, меди - 11,5 ПДК, свинца - 7,3 ПДК. С южной стороны полигона выявлен свинец в количестве 1,5 ПДК и медь в количестве 1,4 ПДК.
В результате проведенных работ выявлено загрязнение верхних почвенных горизонтов различными загрязняющими веществами с превышением ПДК на расстоянии 100-300 метров от границ полигона.
На расстоянии более 1500 метров от границ полигона - загрязнение ртутью, формальдегидом, фенолом, фторидами, нефтепродуктами, ионами цинка, соединениями меди, свинца и марганца в концентрациях, не превышающих ПДК.
|
|
|
Вблизи полигона имеет место загрязнение приземных слоев атмосферы диоксидом серы, аммиаком, формальдегидом, метилмеркаптаном, сероводородом, подземных горизонтов - фильтратом, содержащим растворенные загрязняющие вещества, в том числе соединения тяжелых металлов. Глубина проникновения фильтрата достигает 85 м, а ареал загрязнения - до 1,5 км.
Так, в ходе обследования почвы отрогов балки «Бирючья», расположенной в непосредственной близости от полигона, выявлено содержание цинка в количестве 4,9 ПДК. Опасные водорастворимые соединения (и продукты их распада), мигрируя в направлении движения грунтовых вод, являются потенциальными источниками загрязнения поверхностных водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевых целей.
Для дальнейшего углубленного изучения степени влияния полигона необходимо оборудовать его наблюдательными скважинами для осуществления эффективного контроля за фильтрационными и грунтовыми водами.
Химическому загрязнению почв подвергаются не только территории полигонов для размещения отходов промышленных предприятий, санитарно-защитных зон, примагистральные территории, но и территории особо охраняемых природных объектов.
С целью получения оперативной информации о состоянии природных комплексов проводились наблюдения, отражающие изменения природной среды, происходящие без прямого воздействия человека.
Программа мониторинга включает в себя многолетние наблюдения за состоянием природных комплексов и их отдельных компонентов.
Так, в 2003 г. продолжены работы по мониторингу почв особо охраняемых природных территорий: Чапурниковской балки, Шен-Брунского самоизливающего источника пресной воды, Дендрологического сада Красноармейского района, Ергенинского источника, островной системы Сарпинский-Голодный, Григоровой балки, долины р. Царицы, лесопарковой зоны на Мамаевом Кургане, акватории нереста и зимовки осетровых рыб и белорыбицы на берегу р. Волга, Балки Сухая Мечетка.
|
|
|
Перечень показателей химического и биологического загрязнения почв определялся исходя из целей и задач исследований, характера землепользования, специфики источников загрязнения, определяющий характер (состав и уровень) загрязнения изучаемых территорий.
В результате работы было отобрано 36 проб почвы, проведено 610 химических анализов по 17 показателям, а именно: влажность, реакция среды, плотный остаток, кальций, магний, хлориды, сульфаты, азот аммонийный, азот нитратный, фосфор общий, гумус, нефтепродукты, фенол, формальдегид, фториды водорастворимые, ртуть, соединения тяжелых металлов (до 10 элементов).
Анализ показал, что основными загрязняющими веществами техногенного характера являются: формальдегид, фенол, фториды, цинк, медь, свинец.
Приведенные данные показывают, что наиболее значительный вклад в уровень загрязнения почв особо охраняемых природных территорий вносят формальдегид, водорастворимые фториды, цинк.
Процент вклада формальдегида составляет 25% от общего уровня химического загрязнения почв.
Ниже приводится динамика изменения уровня загрязнения почв особо охраняемых природных территорий формальдегидом за период 2000-2003 гг.
Уровень загрязнения почвы формальдегидом Южного промузла по отдельным природным территориям в 2003 г. составил: в Дендрологическом саду 1,9-5,7 ПДК; в Чапурниковской балке 2ПДК; на территории Ергенинского источника 1,5-1,6ПДК; в Григоровой балке 1,4-2,5 ПДК; в прибрежной полосе акватории нереста 2,5ПДК; в прибрежной полосе островной системе Сарпинский-Голодный 1,3-3,7 ПДК.
Формальдегид является токсичным веществом и относится ко второму классу опасности. Пути поступления в окружающую среду - промышленные выбросы предприятий, а также выхлопные газы дизельных двигателей. Как вторичный продукт формальдегид образуется в воздухе из выхлопных газов автомобилей в результате фотохимических реакций под воздействием солнечного ультрафиолета.
|
|
|
Формальдегид оказывает бактерицидное действие на почвенные бактерии, в том числе на азотфиксирующие, от содержания которых зависит благополучие почвы. Под действием формальдегида содержание почвенных бактерий сокращается в 30 раз, что приводит к потере плодородных свойств почв. Угнетается корневая система растений, увеличивается подвижность верхнего почвенного покрова, уменьшается его механическая прочность, в результате активизируются экзогенные процессы: ветровая и водная эрозия почв, оврагообразование в пониженных частях рельефа.
Потери почвами растительного покрова ведут к постепенному омертвлению почв, снижению биопродуктивности и к утрате экологических функций. Это особенно актуально для ландшафтных памятников природы (Чапурниковская балка, Григорова балка, Дендросад).
В ходе мониторинговых исследований почв особо охраняемых природных территорий выявлено незначительное превышение по фторидам 1,4-1,5 ПДК на территории Ергенинского источника и 1,5ПДК на территории Дендросада Красноармейского района. Высокие концентрации фторидов ухудшают плодородные свойства почвы. Наиболее опасны водорастворимые формы фторидов, вызывающие повторное загрязнение подземных и грунтовых вод.
В результате исследований выявлено, что почва особо охраняемой территории также подвержена техногенной нагрузке.
Пробы почвы имеют реакцию среды от нейтральной до щелочной (рН=6,8 - 8,9 ед).
Количественное определение содержания подвижных форм соединений тяжелых металлов, как наиболее опасных в силу их подвижности, характеризуется допустимым уровнем загрязнения почвы. С агрохимической точки зрения обеспеченность микроэлементами (металлами) - низкая.
Контроль почвы особо охраняемой территории показал, что южная часть города сильно подвержена негативному воздействию промышленных предприятий. Наибольшее содержание загрязняющих веществ в почвах особо охраняемых природных территорий выявлено в зонах влияния таких промышленных предприятий как: ОАО «Красноармейскмебель», ОАО «Судостроительный завод», ЗАО “Волгоградмебель”, ОАО “Химпром”, ЛУКОЙЛ – Волгограднефтепереработка, «Каустик» и т. д.
|
|
|
Указанные предприятия входят в условную группу предприятий, состовляющих Южный промузел Волгоградской агломерации
Результаты обследования почв должны учитываться при определении и прогнозе степени их опасности для здоровья и условий проживания населения, разработке мероприятий по их рекультивации, генерального плана и схем районной планировки, технических решений по реабилитации и охране водосборных территорий, при решении очередности санационных мероприятий в рамках комплексных природоохранных программ, оценки эффективности экологического контроля за объектами негативного воздействия.
Проведенными исследованиями по контролю почв на территориях промышленных и природных объектов города установлено, что за истекший период степень загрязнения почв не изменилась в лучшую сторону. Очистка от загрязнения почв соединениями тяжелых металлов представляет большие трудности, но выводить металлы из экосистемы до безопасного уровня содержания необходимо. Экологическое благополучие без благополучия почв в принципе невозможно. Почвоохранные задачи не могут откладываться даже в «ближний ящик». Их надо решать незамедлительно.
Нами изучалось состояние почв не только особоохраняемых территорий, но и территорий промышленных предприятий «Южного и Северного промузла».
На промышленной площадке ОАО «Химпром», который мы условно относим к Южному промузлу, было отобрано 7 проб.
Промплощадка предприятия имеет твердое покрытие (асфальт) и характеризуется тем, что застроенность её составляет более 60% от всей площади. На свободной от застройки части имеются клумбы, древеснокустарниковые насаждения.
Почвенный покров местами засыпан гравием. При рассмотрении участков почвы видны в некоторых местах следы нейтрализованных проливов кислот, щелочей, которые были допущены при неполадках на оборудовании.
Образцы отобраны в наиболее неблагоприятных местах и оцениваются относительно фоновой т.8.
Ниже приведены ситуационная карта-схема ВОАО «Химпром» с точками контроля атмосферного воздуха и почвы, карта-схема ВОАО «Химпром» с источниками загрязнения атмосферы.
В результате аналитического контроля установлено, что реакция среды почвенных вытяжек проб почвы, отобранных в санитарно-защитной зоне предприятия – щелочная и колеблется незначительно от 7,84 до 8,11 ед. pH.
В результате аналитического контроля установлено, что реакция среды почвенных вытяжек проб почвы, отобранных в санитарно-защитной зоне предприятия – щелочная и колеблется незначительно от 7,84 до 8,11 ед. pH.
|
|
|
Учитывая, что формальдегид, относится ко 2-му классу опасности и оказывает на организм человека общетоксическое и канцерогенное действие, а на почвенную биоту и растения действует угнетающе, мониторинг за содержанием формальдегида в почве занимает особое место. Наблюдения за содержанием формальдегида в почве предприятия показывают, что наиболее загрязненными являются территория завода и СЗЗ, что объясняется наличием выброса формальдегида в атмосферный воздух от стационарных источников предприятия. Формальдегид находится в количествах 2,0-23,3 мг/кг (ПДК=7,0 мг/кг), кратность превышения в отобранных пробах составляет 1,4-3,3 раза ПДК.
Загрязнение почвы происходит аналогично загрязнению атмосферного воздуха.
Концентрация химических веществ в почве в наибольшей степени обуславливается зоной падения факела газовых выбросов.
Например: Зона падения факела пыли производства карбида кальция от трубы высотой 100 м ориентировочно может находиться от данного источника на расстоянии 1000-2000м прохождения границы СЗЗ и жилого массива. Это значит, что в этой зоне почва может быть загрязнена больше.
Так, в зоне падения факела, в пробе почвы, отобранной в районе насосной станции - т. 1, наблюдается повышенное содержание плотного остатка по сравнению с другими отобранными пробами.
Загрязнение почвы от выбросов происходит за счёт, в первую очередь, пылевых выбросов производства карбида кальция. Это производство многотоннажное. Выбросы, содержащие кальций, углерод, имеют свойство накапливаться. Оценить конкретный вклад представляет определенную сложность, так как в природных породах, например, кальциевых соединений, достаточно велико. Пыль оксида кальция оседает на почве в большом количестве, т.к. по сравнению с газами имеет больший удельный вес.
Загрязнение почвы за счёт выбросов хлористого водорода, хлора и других веществ может быть проявлено по результатам водных вытяжек почвы. По мере оседания вредных веществ, например, хлористого водорода в почве накапливаются хлориды, а при рассеивании аммиака накапливается азот аммонийный. Загрязнения почвы определяются с учётом розы ветров. При наиболее господствующем направлении ветра (северо-восточный, восточный) точки контроля установлены в районе посёлка Весёлая Балка. При южном направлении в районе детского комбината № 216.
Огромное количество промышленных отходов попадает в почву из атмосферного воздуха, самоочищение которой практически не происходит или происходит очень медленно. Токсичные вещества накапливаются в ней, что приводит к постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов.
Вещества, попадающие в почву из выбросов предприятия можно отнести к 1,2,3 классам опасности: фтор – I кл опасности, хлор - II кл опасности, хлорированные углеводороды относятся к III кл опасности
Нами было проведено исследование образцов почвы на содержание вредных веществ, отобранных на территории санитарно-защитной зоны предприятия,на территории ВОАО «Химпром».
Была отобрана контрольная проба, анализ которой выполняется совместно с рабочими пробами. Контрольную пробу, или фоновую отбирают в условно-чистой зоне (парковая зона), в месте, где меньше всего сказывается влияние источника загрязнения. Результаты анализа фоновой пробы сравнивают с анализами других проб, и на основе этого делают заключение о характере влияния предприятия на окружающую среду, а именно на почву.
Была проведена подготовка проб согласно ГОСТ. Контроль отобранных проб почвы осуществлялся по следующим ингредиентам: рН (реакция среды), плотный остаток (водорастворимые соли), сульфаты, фенол, формальдегид, нефтепродукты, ртуть, ароматические углеводороды, анализ проб на подвижные формы металлов.
Плотный остаток колеблется от 480 до 1255 мг/кг, что характеризует небольшое количество растворимых веществ в пробах почв. Данное содержание плотного остатка со щелочной средой проб характерно для незасоленных светло-каштановых почв.
Небольшое количество сульфатов, ниже нижнего диапазона методики, также подтверждает этот факт и свидетельствует о том, что влияние сернистых выбросов предприятия не оказывает воздействия на почву СЗЗ.
Для определения влияния на качество почвы рассеивания вредных примесей от расстояния до источника загрязнения пробы были отобраны следующим образом.
В направлении ветра с севера – севера-востока на юг – юго-запад было отобрано 3 пробы в 1000 м, в 150 0м, 2000 м от трубы цеха № 40.
В т.1 – район станции I – подъема, находящейся на расстоянии 1000 м, значение pH, плотного остатка, сульфатов выше, чем в других точках. По-видимому, сказывается наличие утечек сточных вод из трубопроводов на поверхность почвы. Данную точку зрения подтверждает и тот факт, что в данной точке увеличено также содержание цинка, марганца, железа. Указанные ингредиенты содержатся в сточных водах.
Т.7 – район пос. Лесобаза, находящейся на расстоянии 1500 м, обнаруживается среднее содержание всех ингредиентов. Влияние каких-либо источников загрязнения незначительно.
Т.8 – район насосной станции II подъема, находящейся на расстоянии 1500 м, является контрольной или фоновой. Содержание загрязняющих веществ в данной пробе незначительно. Это можно объяснить тем, что воздействие предприятий и других источников практически не наблюдается, чему способствует удаленность точки от основных загрязнителей и наличие зеленых насаждений, которые поглощают вредные примеси, содержащиеся в воздухе предприятий и распространяется на всю санитарно-защитную зону.
При направлении ветра с северо-востока, востока (или иначе при направлении ветра на юго-запад, запад) было отобрано 2 пробы в 1000 м, в 1500 м от трубы цеха № 40 - т.4 и т.6.
т.4 - район пос.Весёлая Балка обнаруживается большее количество алюминия 49,5 мг/кг.
Проба, отобранной в т.6 - район 2й Продольной магистрали интересна тем, что в ней находится наибольшее количество свинца - 7,64 мг/кг и нефтепродуктов - 612,0 мг/кг. Подтверждается прямое влияние автотранспорта. Так как в процессе эксплуатации автомагистрали в воздух выбрасывается большое количество данных загрязнителей. Эта точка находится на границе ССЗ на расстоянии 1000 м от трубы цеха № 40 предприятия.
По результатам исследований установлено, что вообще основным загрязнителем почвы на СЗЗ является формальдегид. ПДК формальдегида в почве 7,0 мг/кг. Фактические количества находятся в пределах 2,0 - 18,1 мг/кг содержание формальдегида в почве.
Такое содержание формальдегида, на наш взгляд, объясняется близостью предприятия ЗАО «Волгоградмебель», являющегося одним из основных источников поступления формальдегида в окружающую среду при северовосточном направлении ветра. Данное направление является преобладающим в розе ветров.
Формальдегид относится ко 2 классу опасности. Это органическое вещество, характеризующееся средней или малой токсичностью. Основными источниками выбросов могут быть: выхлопные газы транспорта, может образовываться при неполном сгорании жидкого топлива, в результате производственной деятельности деревообрабатывающей промышленности. Нефтепродукты содержатся в почве на допустимых уровнях характерные для выбросов предприятия веществ: фенол, ртуть, фторидион, обнаружены в количестве ниже ПДК и находятся примерно на одном уровне.
Фтор является одним из токсичных элементов. По своей деструктивной биологической активности (вредному воздействию на организм человека) он уступает только ртути.
Значительное загрязнение почв фтором приводит к снижению ее плодородия, поэтому необходим систематический контроль за содержанием фтора в почвах.
Был проведен анализ проб почвы на присутствие тяжелых металлов. В целом, обнаруженные концентрации не превышают ПДК данных веществ в почве.
Отобранные и проанализированные пробы грунта в 8 точках характеризуют состояние почвы за пределами В ОАО «Химпром». Из результатов контроля следует, что на границе окружной площади СЗЗ характеристика загрязнений определяется суммированием нескольких влияющих факторов, а именно: степенью рассеивания вредных веществ от источников выбросов, признаком господствующего направления ветра по розе ветров, влиянием сопутствующих загрязнителей (автотрасса), влиянием суммирующего эффекта однонаправленного действия вредностей от разных предприятий, степенью загрязнения почв за счёт попадания паров жидких загрязнителей (нефтепродукты и др.) на поверхность почв, степенью загрязнения атмосферного воздуха с учётом концентраций превышающих предельно-допустимые величины или большие валовые выбросы, длительностью воздействия.
Результаты анализов свидетельствуют о наличие формальдегида, фенола, в почве территории предприятия.
При сравнении результатов анализов можно предположить, что наиболее загрязнённые участки на промплощадке у производства бензальдегида (т. 13. Наименее загрязнённый участок у водозабора (т. 15). В данной точке концентрации химических веществ имеют наименьшие значения.
Источниками загрязнения почвы промплощадки могут быть также газовые выбросы от низких источников (воздушки аппаратов, неорганизованные выбросы - за счёт неплотностей оборудования.
Например, в т. 11 содержание фенола в почве обнаруживается при накоплении вероятнее всего за счёт выбросов фенола со склада фенола и при сливе из железнодорожных цистерн в производстве трифенилфосфата, находящегося на расстоянии 50 м от этой точки.
В т.9, в сравнении с другими точками, обнаруживается большое содержание свинца. Это объясняется близостью участка свинцепаялки, которая находится в 50 м от т.9.
В т. 10,14, в сравнении с другими точками, большую величину имеет концентрация формальдегида. Данное обстоятельство может быть объяснено близостью ёмкостей - хранилищ формальдегида на расстоянии 50 м от т. 10 и 20 м от т. 14.
При проведении наблюдения за состоянием почвы в зоне контроля в течении последних трех лет пробы отбираются в одних и тех же точках, проводится оценка по накоплению загрязнений, а также по ее изменению с учетом природных факторов и во времени. Карта загрязнения территории ОАО «Химпром». Вся территория загрязнена.
Информация о состоянии почвы, основанная на материалах полученных и проанализированных нами позволяет оценить состояние СЗЗ и принять необходимые меры по снижению антропогенной нагрузки на окружающую среду
|
|
|
