CC BY
0BIOLOGICAL SCIENCES
Айтжанова М.Е.
Магистрант институт проблем биологии и биотехнологи, Казахский национальный университет
имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан.
Канаев А. Т.
Доктор биологических наук, научно-исследовательский институт проблем биотехнологии,
Жетысуский государственый университет им. И.Жансугурова,
Талдыкорган, Казахстан.
Даулетбаева М.М.
Кандидат биологических наук, ассоциированный профессор, Евразийский технологический университет, Алматы, Казахстан
СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ЗОЛООТВАЛА
АЛМАТИНСКОЙ ТЭЦ-3
ASSESSMENT ASH DUMP THERMAL POWER PLANT-3 ALMATY ENVIRONMENTAL SOIL
ENVIRONMENT
Aytzhanova M. Ye.
Master of Institute of Biology and Biotechnology, Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan.
Kanaev A.
Doctor of Biological Sciences, Research Institute of biotechnology issues, Zhetysu State University.
I.Zhansugurov, Taldykorgan, Kazakhstan.
Dauletbaeva M.M.
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Eurasian Technological University, Almaty, Kazakhstan.
АННОТАЦИЯ
Одним из перспективных видов сырья, помимо глинистого, являются золы тепловых электростанций, которые имеются практически во всех регионах страны и являются экологическим бедствием. Золо-отвалы занимают большие земельные площади, пригодные для использования в сельском хозяйстве. Они часто располагаются вблизи жилых районов, что недопустимо санитарно-техническими нормами. В качестве примера рассмотрим проблему накопления золошлаковых отходов (ЗШО) ТЭС-3 города Алматы.
Территория района исследования по характеру биоклиматических условий относится к подгорной полупустынной зоне с сероземными почвами. Состояние земельных ресурсов определяется климатическими и географическими условиями региона, состоянием природной среды, характером размещения промышленного и сельскохозяйственного потенциала в области.
ABSTRACT
One of the most promising types of raw materials, in addition to the clay, are ash thermal power plants, which are available in almost all regions of the country and are an environmental disaster. Ash dumps occupy large areas of land suitable for agricultural use. They are often located near residential areas, which is unacceptable sanitary and technical standards. As an example, consider the problem of the accumulation of ash and slag waste (ASW) TES-3 Almaty.
The area of the study area by the nature of bioclimatic conditions refers to the foothill semidesert zone with gray soils. State land is determined by climatic and geographical conditions of the region, the state of the environment, the nature of the placement of industrial and agricultural potential in the region.
Ключевые слова: золоотвал, металлы, почва, отходы, почва.
Keywords: ash dump, metals, soil, waste, soil.
Почвенный покров представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере [1]. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо
нарушится [2]. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение тяжелыми металлами. Почва выступает в качестве мощного аккумулятора тяжёлых металлов и исходного звена в миграции токсикантов по наземным трофическим цепям [3]. Она, в отличие от других природных сред, обладает трансформирующими свой-
ствами по отношению ко многим классам загрязнителей. В ней одновременно протекает ряд процессов, приводящих к перераспределению и изменению физико-химического состояния поллютан-тов. Одним из источников загрязнения почвенно-растительного покрова являются золоотвалы. В зонах воздействия золоотвалов формируются неблагоприятные экологические ситуации из-за пы-леобразования, а также вымывания компонентов золы, попадания их в почву [4].
Цель работы - оценить техногенное воздействие золоотвала Алматинской ТЭЦ-3 на природную среду и ущерб, наносимый им при химическом загрязнении почв.
Научная новизна работы состоит в том, что проведена оценка загрязнения разных типов почв, характерных для данного района исследования, тяжелыми металлами.
Материалы и методы исследования
Исследования выполнены в районе золоотвала Алматинской ТЭЦ-3, размещенного на расстоянии 5 км к северу от площадки ТЭЦ-3 (рисунок 1). Алматинская ТЭЦ-3 расположена в пригородной зоне к северо-востоку от г. Алматы. Основное топливо для энергетических котлов - каменный уголь Екибастузского месторождения. Санитарно-защитная зона золоотвала составляет 500 м, ТЭЦ-3 - 1000 м.
Для проведения исследований отбор проб почв проводили с учетом вертикальной структуры.
неоднородности покрова почвы и рельефа местности. При отборе проб почв учитывали, с тем, чтобы исключить искажение результатов анализов под влиянием окружающей среды [5].
В зависимости от мощности горизонта или слоя свыше 40 см отбирали раздельно двух проб с различной глубины, с массой не менее 1,0 кг. Пробы, отобранные для химического анализа, упаковали в емкостях из химически нейтрального материала.
Для определения химического состава и рН почвы приготовили почвенную суспензию. Пробы почвы массой 30 г, взвешенные с погрешностью не более 0,1 г, помещали в емкости, установленные в конические колбы. К пробам приливали цилиндром по 150 см3 дистиллированной воды. Почву с водой перемешивали в течение 3 мин на взбалтывателе, с помощью пропеллерной мешалки и оставли на 5 мин для отстаивания [6].
Результаты исследований
Территория района исследования по характеру биоклиматических условий относится к подгорной полупустынной зоне с сероземными почвами. Состояние земельных ресурсов определяется климатическими и географическими условиями региона, состоянием природной среды, характером размещения промышленного и сельскохозяйственного потенциала в области.
Рисунок 1.
Точка отбора проб почв в зоне золоотвала: 1- почва с западной части высушенного западного участка золоотвала, 2- почва между западным и среднем действующего золоотвала, 3 - почва с восточной части среднего действующего золоотвала, 4 -почва с восточного высушенного участка золоотвала.
Основным критерием оценки почв химическими веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК). Пробы почвы отбирались в зоне влияния источника загрязнения (рис. 1), а также на расстоянии 30 - 100 м от золоотвала. Наблюдается зарастание золоотвала естественным путем, растительные группировки находятся в начальной стадии формирования.
Как известно, в группе неорганических токсикантов особое место занимают тяжелые металлы, к которым условно относят химические элементы с атомной массой свыше 50, обладающие свойствами металлов или металлоидов. Считаются, что среди химических элементов тяжелые металлы являются наиболее токсичными, так как, во первых, обладают большим сродством к физиологически важным органическим соединениям и способны инактивировать последние, а во-вторых -способны к медленному накоплению в организме, вызывая не только явно выраженное специфическое действие, но и хронические неспецифические действия.
Считаем необходимым охарактеризовать почву участка золоотвала ТЭЦ-3. Специфической чертой данного участка является отсутствие природных типов почв, преобладание техногенных
грунтов песчаного состава, часто той или иной примесью строительных отходов. Фактически можно говорить о формировании специфических промышленных техногенных почв - «урболитов», существенно отличающихся по своим свойствам от природных типов почв. Учитывалась роза ветров и рассеивание взвешенных веществ в данном районе.
В табл. 1 представлены результаты исследований по содержанию тяжелых металлов в почвах. Исследования показали, что токсичный элемент цинк во всех отобранных пробах почв содержат в пределах превышающей ПДК в 5,1 раз. Максимальное количество цинка наблюдается в пробе 4, их количество достигает до 130,66 мг/кг почву. Содержание концентрации меди в почве колеблится от 3,82 до 6,09 мг/кг, что превышает ПДК на 1,8 раз. В то же время, содержание количество элементов свинца и кадмия не превышает ПДК. Согласно данным, золоотвал Алматинской ТЭЦ-3 вносит максимальный вклад в загрязнение почв по цинку, медь и железа, особенно в северо- восточном направлении, что соответствует розе ветров. При полевых исследованиях в этом направлении отмечен сильный сдув золы с золоотвала на близлежащую территорию.
Таблица 1.
Содержание тяжелых металлов в составе почвы в зоне золоотвала
Объект исследования Тяжелые металлы (мг/кг)
Zn Pb Cd Cu Fe
Проба1 90,66 8,5 0,22 3,82 10,37
Проба 2 112,00 17,14 0,21 6,09 12,91
Проба 3 124,00 14,28 0,22 5,16 91,13
Проба 4 130,66 14,57 0,19 5,67 15,44
Согласно шкалы И.А. Авессаломова /5/, к носится цинк, свинец, железа и медь, к элементам элементам сильного накопления (10>КБП>1) от- слабого накопления (1>КБП>0,1) - кадмий.
118
0,21
Cd
1 класс
J
5,41 ^ Cu
Т
11,62
_Fe_J
Элементы 1 класха °пасн°с™ Элементы 2 класса опасности
Рисунок 2. Усредненный покозатель элементов в составе почвы в зоне золоотвала Алматинской ТЭЦ -3
Список литеатуры
1. Добровольский Г. В. География почв: учебник / Г. В. Добровольский, И. С. Урусевская. - М. : Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 416 с.
2. Измерение массовой доли элементов (As, Сё, Со, Сг, Си, Мп, №, РЬ, V, гп) в пробах почв, грунтов и донных отложений: Методика М 0307-2009 ПНД Ф 16.1:2:2.2.63-09.
3. Методические указания «Методика выполнения измерений массовой доли кислотораст-воримых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным способом» : РД 52.18.191-89.
4. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химическо- го, бактериоло-
гического, гельминтологического анализа: ГОСТ 17.4.4.02 - 84. - М. : ИПК Издательство стандартов, 1985. - 45 с.
5. Авессаломов И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов: Учебно-методическое пособие/ И.А. Авессаломов. - М.: Изд-во Московского университета, 1987. - 108 с.
6. Черенцова А. А. К вопросу об оценке воздействия золоотвала Хабаровской ТЭЦ-3 на почвенный покров // Экономика и экологический менеджмент (электронный научный журнал). -Выпуск №2 (сентябрь) - 2011. - 6 с. - Режим доступа : economics.open-mechanics.com
Канаев А. Т.
Жетысуский государственый университет им.И.Жансугурова, Талдыкорган, Алматинская область,
Казахстан Умирбекова Ж.Т.
Жетысуский государственый университет им.И.Жансугурова, Талдыкорган, Алматинская область,
Казахстан Канаева З.К.
НИИ проблем биологии и биотехнологии при КазНУ им.аль-Фараби
Аманбаева У.И.
Жетысуский государственый университет им.И.Жансугурова, Талдыкорган, Алматинская область,
Казахстан Токпаев К.М.
Жетысуский государственый университет им.И.Жансугурова, Талдыкорган, Алматинская область,
Казахстан
ИЗУЧЕНИЕ РЕНТГЕНОФАЗОВОГО СВОЙСТВА ЗОЛОТО-МЫШЬЯКОВИСТОЙ РУДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОЛЬШЕВИК ПОСЛЕ БИОВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ Acidithiobacillus ferrooxi-
dans
STUDIES X-RAY DIFFRACTION PROPERTIES OF GOLD-ARSENIC ORE OF THE BOLSHEVIC DEPOSIT AFTER BIOLEACHING BY Acidithiobacillus ferrooxidans
Kanaev A. T.
Zhetysu state university named after Ilyas Zhansugurov (Taldykorgan, st. Zhansugurova, Almaty region,
Kazakstan) Umirbekova Zh.T.
Zhetysu state university named after Ilyas Zhansugurov (Taldykorgan, st. Zhansugurova, Almaty region,
Kazakstan) Kanaeva Z.K.
Research Institute problem of biology and biotechnology of al-Farabi Kazakh National University
Amanbaeva U.I.
Zhetysu state university named after Ilyas Zhansugurov (Taldykorgan, st. Zhansugurova, Almaty region,
Kazakstan) Tokpaev K.M.
Zhetysu state university named after Ilyas Zhansugurov (Taldykorgan, st. Zhansugurova, Almaty region,
Kazakstan)
АННОТАЦИЯ
Работа посвящена изучению поведения состава руды в процессе агитационного выщелачивания золота. В работе впервые предлагается использовать значения рентгенофазового анализа в качестве критерия оценки полноты извлечения золота из собственных минералов. Руды территории Большевик содержат тонкодисперсное золото, распределенное, в основном, в тонкозернистых и глинисто -шламистых фракциях руды и ассоциированное с сульфидами металлов, породной частью руды - кварцем и минералом золота - алюминидом, трудноизвлекаемое широко распространенным цианидным способом, который, к тому же, характеризуется как экологически опасный метод. В связи с этим разработка экономически эффективной и экологически чистой комбинированной бесцианидной технологии переработки глинистых руд кор выветривания с тонкодисперсным золотом, к числу которых относятся руды территории
