CC BY
31
--------------------------------- © И.Д. Алборов, Ф.Г. Тсдссва,
М.З. Мадасва, С.А. Суншсв, 2007
УДК 550.4:574.4
И.Д. Алборов, Ф.Г. Тедеева, М.З. Мадаева,
С.А. Суншев
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЗОНЫ
ГОРНОЙ ОСЕТИИ
Геохимические работы в пределах горной Осетии начались в 40-х годах на изолированных мелких участках, специализированные эколого-геохимические работы стали проводиться лишь в последнее время. Эколого-геохимическая оценка всей территории по потокам и вторичным ореолам рассеивания масштаба 1:200000 проведена партиями ЦОМ-ГЭ ИМГРЭ Министерства Геологии СССР в 1986-1988 гг. [1]. Начиная с 1989 г. геохимической партией Се-веро-Осетинской геологоразведочной экспедиции «Севкавказгеология» в горной Осетии была проведена сплошная литохимическая съемка по потокам рассеивания масштаба 1:50000 [2], данные которой могут быть использованы при экологических исследованиях.
Площадное эколого-геохимическое опробование территории города Владикавказа ранее выполнялась дважды [3.4], а оценка эколого-геохимической обстановки в районе деятельности Садонского свинцово-цинкового комбината [3] один раз. Во всех случаях съемки были выполнены в масштабе 1:25000 по сети (250 х 250м) в черте города Владикавказ и в масштабе 1:100000 (по сети 1 х 1 км) - на прилегающей территории. Пробы почвы в городе отбирались методом «конверта»
Ссминар № 10
с площадок размером 10 х 10 м , путем отбора с глубины 5-1 см и объединения пяти частных проб. Пробы анализировались в лаборатории «Севосгео-логоразведка» полуколичественным спектральным методом на содержание 37 химических элементов. Для обработки цифровой информации о результатах площадного опробования почв использовались ПЭВМ IBM, система управления базой данных (СУБД) Fox Profor Windows v 2,6 и картографическая система Surfer (Surface Mapping System) for Windows v.5.01., Statistica for Windows v. 4.3. Был также использован электронный вариант топографической карты г. Владикавказа, на основе которого осуществлялась работа СУБД.
Из всего перечня 37 химических элементов в базу данных внесены только 20 (см. табл.) отбракованы элементы, анализ для которых обладает недостаточной чувствительностью, за исключением элементов первого класса опасности (ртуть, мышьяк, кадмий) и важных индикаторных элементов (серебро, вольфрам), - все перечисленные пять элементов также внесены в базу данных. Для выбранного перечня проб был подготовлен и внесен в базу данных информационный массив, включающий географические координаты мест
элементов (n х 10 3%) в почвах г. Владикавказа
№ п/п Название химического элемента Класс опасно- сти Фоновая концен- трация Минимально- аномальная концентрация Концентрации, принятые при необнаруже-нии элемента в пробе
1 2 3 4 5 6
1. Свинец I 7,0 15,0 1,0
2. Цинк I 14,0 15,0 2,0
3. Кадмий I 0,04 0,1 0,04
4. Мышьяк I 3,0 7,0 3,0
5. Ртуть I 0,0005 0,01 0,0005
6. Медь II 6,7 20,0 5,0
7. Никель II 3,0 5,0 2,0
8. Кобальт II 2,0 4,0 0,3
9. Молибден II 0,2 0,3 0,05
10. Хром II 9,0 12,0 1,0
11. Вольфрам III 0,2 0,5 0,2
12. Ванадий III 10,0 15,0 3,0
13. Марганец III 70,0 100,0 30,0
14. Стронций III 8,0 20,0 8,0
15. Барий 27,0 60,0 15,0
16. Серебро 0,01 0,03 0,01
17. Бериллий 0,4 1,0 0,2
18. Олово 0,6 1,0 0,3
19. Титан 350 450 150,0
20. Цирконий 6,0 15,0 3,0
отбора проб, результаты их полуко-личественного спектрального и количественного химического анализа, основные статистические параметры фонового распределения элементов.
Построение карт распространения химических элементов в почвах г. Владикавказе осуществлялось методом изоконцентрации в четырех интервалах, выбранных по гистограммам, построенным с помощью программы Statistica for Windows. Для отображения интегрального уровня загрязнения почв в каждой пробе с помощью СУБД определялся известный показатель загрязнения Zc по формуле:
Zc = ±Kci - (n -1),
i=1
где Кс! - коэффициент концентрации,
равный с. / сф; с! - содержание Ьго
элемента в пробе почвы, мг/кг; сф -
фоновое содержание Ьго элемента в почве; п - число элементов.
Для расчета показателя 2с были использованы данные по всем элементам, за исключением ртути, т.к. этот элемент из-за низкого значения фона и плохой чувствительности анализа вызывал неприемлемо большие возмущающие колебания величины показателя.
Авторами для всех установленных зон чрезвычайно опасного, опасного и умерено опасного загрязнения почв с помощью СУБД вычислялись площади и средние значения концентрации
элементов, коэффициенты и концентрации.
Для отнесения расположенных на промплощадках предприятий загрязненных почв к категории токсичных отходов с определением класса их опасности. Эта задача решается на основе действующих с 2000 г. «Указаний Минприроды РФ и Госкомсан-эпиднадзора РФ о порядке определения класса опасности отходов». В соответствии с этой методикой определяется перечень химических элементов, образующих в пределах промп-лощадки аномально высокие концентрации. Затем определялась баль-ность каждого элемента в данной системе по формуле
X, = Р, / п +1 (1)
где Х! - средневзвешенный относительный показатель оценки 1-го элемента; Р! - суммарное количество
баллов 1-го элемента по всем показателям; п - количество показателей, примененных к 1-му элементу.
Приведенный относительный показатель загрязнения определяется по формуле:
г, = V • X,/3- У3 (2)
Далее по графику находим унифицированный норматив экологической безопасности 1-ого элемента №
Индекс опасности (К) каждого элемента определяется по формуле:
К,. = С, / (3)
где С - концентрация 1-ого элемента в почве, мг/кг.
Сумма индексов опасности всех химических элементов (К) позволяет в итоге определить класс опасности почв:
I класс опасности 10в < К < 104
II класс опасности 104 < К < 103
III класс опасности 103 < К < 102
IV класс опасности 102 < К < 10
V неопасные 10 < К < 1
Для оценки интегрального загрязнения в почвах использован суммарный показатель загрязнения г с , распределение которого на территории показан на рисунке, стр. 70 Трощак.
Анализ распределения элементов различного класса опасности в образовании Владикавказского техногенного ореола показал, что элементы I класса опасности образуют зону чрезвычайно опасного загрязнения 33,5 %, зону умеренно опасного загрязнения - 48 %. Доля элементов II класса опасности составила соответственно 4,0 %, 10,5 %, 14,2 %.
Таким образом, установлено, что промышленные предприятия г. Владикавказа, прежде всего, заводы «Электроцинк» и «Победит», обуславливают загрязнение почв и грунтов, зоны аэрации тяжелыми металлами, которые имеют максимальное значение в городе и постепенно снижается в радиусе 10-12 км до минимальноаномальных уровней.
В пределах г. Владикавказа ореол загрязнения тяжелыми металлами имеет грубо изометрическую форму и четко деформирован. По содержанию тяжелых металлов контур уровня «опасного» суммарного загрязнения охватывает площадь 70 км2, «высокоопасного» 15 км2 и очень высоко и «чрезвычайно опасного» - 1 км2. в пределах контура «высоко и опасного» загрязнения наряду с промышленными предприятиями 5 км2 занимают густо населенные жилые массивы.
1. Тимошкин Г.А. и др. Отчет по эко-лого-геохимической оценке состояния окружающей среды санаторно-курортных зон Северного Кавказа. Том ПР-132. Фонды, с. Н. Бирагзанг, СО АССР, 1988. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. Под редакцией А.П. Соловьева. -М.: Недра, 1990. - 335 с.
2. Токарев И.В., Тимошкин Г.А. Эко-лого-геохимическая оценка влияния геологоразведочных работ на окружающую среду. - отчет по производственным работам ПР-128 за 1982-1985 гг. Фонды ЦГЭ ИМ-ГРЭ, с. Н. Бирагзанг, 1985.
3. Трошак Л.А., Трошак С.А. Отчет о результатах проведения геоэкологической
Зсъемки масштаба 1:200000 территории республики Северная Осетия-Алания за 1991-1999 гг. (1 этап). Владикавказ, СО-ГЭП «Севосгеоэко». 2000.
4. Сканет А.М., Трошак Л.А., Трошак С.А. и др. Отчет по теме «Состояние загрязнения геоэкологической среды на территории г. Владикавказа тяжелыми металлами». Фонды СОГРЭ, Владикавказ, 1992.
5. Семенов Ю.Н., Литвиненко Ю.С. Оценка эколого-геохимической обстановки в районе деятельности Садонского свинцово-цинкового комбината. Отчет по договору № 223 за 1990-1991 гг. М. 1991. 56 с. S3E
— Коротко об авторах
Алборов И.Д. - доктор технических наук, профессор, академик МАНЭБ, Тедеева Ф.Г. - кандидат технических наук,
Мадаева М.З. - инженер,
Суншев С.А. - инженер,
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (Г осударственный технологический университет).
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ Д И С С Е Р 1 АЦИИ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. КАНЫША САТПАЕВА
РАТОВ Боранбай Товбасарович Разработка технико-технологических средств гидровибрационного освоения водоносные пластов 25.00.14 к.т.н.
