CC BY
44
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА УФЫ
Н.А. Якупова, магистрант С.А. Валеева, магистрант
Уфимский государственный авиационный технический университет (Россия, г. Уфа)
DOI:10.24412/2500-1000-2021-9-1-58-61
Аннотация. Среди многообразия факторов, негативно влияющих на окружающую среду и на здоровье человека, относятся химические загрязнители, в частности соединения тяжелых металлов. В статье произведен геоэкологический анализ почв, загрязненных тяжелыми металлами в г. Уфе, а также рассмотрены геоинформационные системы для мониторинга загрязненных земель тяжелыми металлами. Основное загрязнение почвенного покрова г. Уфы характерно для зон размещения нефтяной и нефтехимической отрасли и сопредельных территорий.
Ключевые слова: геоинформационные системы, геоэкологическая оценка, загрязнение почв, мониторинг, тяжелые металлы.
В настоящее время загрязнение земель тяжелыми металлами занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам. Загрязнение тяжелыми металлами (ТМ) связано с их широким использованием в промышленном производстве. В связи с несовершенными системами очистки ТМ попадают в окружающую среду, в том числе и в почву, загрязняя и отравляя ее. ТМ относятся к особым загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах.
Для принятия эффективных мер по снижению экологических рисков необходима не только количественная оценка негативного воздействия на почву ТМ, но и качественная оценка с последующей визуализацией полученных результатов мониторинга в наглядной и доступной форме [1].
Наиболее удобными и мощными инструментами для обработки данных, имеющих как пространственную, так и семантическую привязку, являются различные геоинформационные системы (ГИС).
В связи с этим целью данной работы заключается в геоэкологическом анализе загрязненных земель тяжелыми металлами территории г. Уфы.
Геоинформационная система (ГИС) -это программно-аппаратный комплекс,
решающий совокупность задач по хранению, отображению, обновлению и анализу пространственной и атрибутивной информации по объектам территории [2].
Среди всего многообразия традиционных областей использования геоинформационных систем заметно доминирует новая её отрасль - геоэкологическая. Использование геоинформационных систем позволяет оперативно получать информацию по запросу и отображать её на карто-основе, оценивать состояние экосистемы и прогнозировать её развитие.
Мониторинг осуществляемся с помощью дистанционных, в частности спутниковых карт.
Данные об антропогенных нагрузках накладываются на карты зонирования территории с выделенными областями, представляющими особый интерес. Оценку состояния и темпов деградации природной среды можно проводить и по выделенным на всех слоях карты тестовым участкам [3].
Геоэкологическая оценка почв с помощью ГИС позволяет разделять территории загрязнения по границам районов, связывать атрибутивную информацию объектов с районами, в которых они расположены, объединять, вычислять площадь загрязнения территории загрязнения (участков зе-
мель), наносить точки загрязнения по веществам и многое другое [4].
Исследование содержания ТМ в почве территории г. Уфа с населением более одного миллиона показало, что основными загрязнителями атмосферы являются: Уфимское машиностроительное производственное (УМПО), уфимская группа нефтеперерабатывающих, нефтехимических заводов и предприятия электроэнергетики. Валовые выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников достигали 318.8 тыс. т/год (4.50 т/га) [5].
Для выявления уровня загрязнения территории г. Уфы тяжелыми металлами Институтом проблем прикладной экологии и природопользования РБ (ИППЭиП) проводились исследования снежного покрова г. Уфы по всем районам города, в садах северной части и на территории промышленных площадок города.
Исследование снежного покрова является удобным и экономичным способом получения данных о поступлении тяжелых металлов на подстилающую поверхность почвы [6].
На рисунке 1 представлена карта мест отбора проб снега.
Рис. 1. Места отбора проб снега по данным Института проблем прикладной экологии и
природопользования РБ
Отбор проб проведенный в зоне радиусом 0-5 км вокруг источника загрязнения -УМПО показал, что наибольшему загрязнению ТМ подвержены почвы ближней одно километровой зоны вокруг УМПО. Повсеместно обнаружено превышение фо-
новых концентраций ТМ (Си, Zn, №, РЬ, Cd) в 1.3-3.6 раз. Максимальная величина характерна для меди. Показатели загрязнения почвы ТМ в одно километровой зоне вокруг УМПО имели не высокие зна-
чения и отвечали слабому уровню загрязнения [6].
На территории г. Уфы не выявлено значительного загрязнения Cd и однако с учетом появления повышенного риска загрязнения окружающей среды в связи с широким использованием осветительных приборов нового поколения, требуется организация мониторинга загрязнения ртутью. На всей территории г. Уфы выявлены пробы с превышением ПДК Сг, среднее содержание в 2 раза превышает ПДК, максимальное - в 6 раз.
Установлено превышение ПДК содержания РЬ в промзоне, на территории ОАО «Уфахимпром» в 4,3 раза. Превышение по допустимому содержанию Zn в почве установлено в местах напряженного транспортного движения и в зоне влияния деревообрабатывающего предприятия. Загрязнение Zn максимально в селитебной зоне и в транспортных потоках города и
Значительный уровень Cd и Сг в рекреационных зонах также требует определения источников загрязнения, реабилитации почвенного покрова, очистку пляжей. Одной из причин загрязнения возможно использование песка, намываемого в реке Белая, вблизи промзон г. Уфы [6].
Таким образом, геоэкологический анализ почв г.Уфы показал, что для более полного и всестороннего исследования состояния почвы важно прослеживать содержание ТМ и других токсикантов, так как значительная их часть попадает поверхностные и подземные воды. Наибольшее загрязнение почвенного покрова г. Уфы характерно для зон размещения нефтяной и нефтехимической отрасли и сопредельных территорий. В пределах селитебных территорий загрязнение несущественно, поэтому возможна эксплуатация объектов гражданского, лесопаркового хозяйства без экологических последствий.
превышает уровень промышленных зон.
Библиографический список
1. Хаустов И.А., Рылев С.С., Ковалева Е.Н. Разработка и применение современных геоинформационных систем для мониторинга экологического состояния объектов // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2019. - №4. -С. 263-268.
2. Геоинформационные системы в почвоведении и экологии. Интерактивный курс/ Под ред. И.И. Васенева - М.: РГАУ-МСХА, 2015. - 212 с.
3. Иванова Е.Ю. Анализ результатов мониторинга загрязнения земель с использованием ГИС-технологий на примере Октябрьского района города Новосибирска // Студент года 2019. Сборник статей IX Международного научно-исследовательского конкурс. -2019. - С. 170-174.
4. Майорова О.В., Малева М.Л., Майоров А.Н. Земельныый мониторинг РФ на основе применения ГИС технологий // International agricultural journal. - 2020. - №6. - С. 38-56.
5. Минигазимов Н.С., Хайдаршина Э.Т., Батанов Б.Н. Исследование загрязнения снежного покрова - одного из основных факторов формирования поверхностного стока города Уфы // Вестник СГУГИТ (Сибирского Государственного Университета Геосистем и Технологий). - 2019. - №1. -Т. 24. - С. 246-263.
6. Галеева Э.М., Галимова Р.Г., Теплова Д.С. К вопросу о комплексной оценке состояния окружающей среды в г. Уфа // Российский журнал прикладной экологии. - 2018. -№ 1 (13). - С. 47-51.
GEOECOLOGICAL ANALYSIS OF SOILS CONTAMINATED WITH HEAVY METALS IN THE TERRITORY OF THE CITY OF UFA
N. A. Yakupova, Graduate Student S.A. Valeeva, Graduate Student Ufa State Aviation Technical University (Russia, Ufa)
Abstract. Among the variety of factors that negatively affect the environment and human health, include chemical pollutants, in particular, heavy metal compounds. The article contains a geoecological analysis of soils contaminated with heavy metals in the city of Ufa, and also considers geoinformation systems for monitoring contaminated lands with heavy metals. The main contamination of the soil cover in Ufa is typical for the zones where the oil and petrochemical industry is located and adjacent territories.
Keywords: geographic information systems, geoecological assessment, soil pollution, monitoring, heavy metals.
