CC BY
49
СПОСОБ ОЦЕНКИ ЛОКАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
А.Ф. Сулима, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, агрохимии и экономики природопользования Л.В. Лсвшаков, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, декан агротехнологического факультета Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И И. Иванова
Среди экологических проблем в последние ного покрова, который является ведущим эле-
годы выдвигается проблема геохимического ментом любого ландшафта. Г1о оценкам спе-
загрязнения биосферы и прежде всего почвен- циалистов геохимическое загрязнение почв тя-
желыми металлами (кадмий, свинец, ртуть, цинк, никель и др.) по степени опасности для биологических объектов выдвигаются на первое место. Поэтому одной из составных частей мониторинга почв должна быть система из трех взаимосвязанных мероприятий: наблюдение за состоянием тяжелых металлов в почвах, оценка этого состояния и составление прогноза на будущее.
Многие элементы (хром, медь, цинк, кобальт и др.) в микродозах необходимы для живых организмов, поскольку активизируют деятельность ферментных систем. Однако в больших концентрациях эти же элементы создают токсический эффект. Биологическая роль отдельных элементов (свинец, ртуть, кадмий) в живых организмах до конца не выяснена, а именно эти элементы отличаются высокой кумулятивной и мутагенной активностью.
Источниками загрязнения почвенного покрова являются промышленные предприятия, сельскохозяйственное производство и автотранспорт, которые дают микроэлементам новую жизнь и способствуют их концентрации в опасных количествах в окружающей среде. Особо следует обратить внимание на интенсивное использование средств химизации и особенно минеральных удобрений, содержащих микроэлементы и тяжёлые металлы в виде примесей. Их неумеренное применение может привести к локальному загрязнению почв и растений. Поэтому в развитии исследований по почвенно-растительной диагностике и прогнозирования скрытой экологической опасности нужно переходить от малоэлементной к многоэлементной диагностике.
Исследования показывают, что наибольшую трудность представляет объективная оценка степени антропогенного загрязнения почв и растений и удовлетворительные результаты может дать только комплексный подход.
Комплексная система геохимических показателей основана на определении целого ряда показателей:
1. Кларковое (среднее) содержание элементов в почвах по А.И. Виног радову, этот показатель несколько условен, однако даст представление о валовом содержании элементов.
2. Фоновое содержание, установленное по погребенным почвам и почвообразующим породам.
3. Пороговые концентрации по В.В. Ковальскому. Это такая концентрация химических
элементов, при которой происходит срыв функций в живых организмах. Однако такие концентрации установлены для небольшого количества элементов.
4. ПДК (предельно-допустимые концентрации) элементов в почве, при которых нарушается нормальное протекание почвенно-биохимических процессов.
При оценке локального загрязнения почв тяжелыми металлами определяют их валовое содержание в пахотном слое почвы и сравнивают его с фоновым содержанием химического элемента. Для этого необходимо проведение геохимического обследования почв, удаленных от источника загрязнения на 50 - 100 км, но имеющего близкие по отношению к загрязненному, геолого-морфологические, почвенноклиматические и природно-хозяйственные характеристики, но не испытывающего интенсивного антропогенного воздействия.
Однако в настоящее время нет достаточно надежных данных о фоновом содержании многих тяжелых металлов. Основной причиной значительных локальных изменений в валовом содержании тяжелых металлов, кроме возможного антропогенного загрязнения, является изменение их содержания в почвообразующей породе. Именно она определяет химический состав почвы, и количественный состав тяжелых металлов в том числе. В связи с этим использование фоновых значений, определяемых по составу почвы фонового участка, возможно, с несколько иным, чем контролируемая территория, химическим составом почвообразующей породы, может приводить к значительной ошибке в оценке загрязнения почвы. Для того, чтобы избежать подобных ошибок, целесообразно оценивать фоновое содержание тяжелог о металла индивидуально для почвы каждого контролируемого участка. При этом возникает необходимость в количественном разделении воздействия естественных и антропогенных факторов на почву и прежде всег о ее пахотный слой, так как загрязнение тяжелыми металлами затрагивает именно его.
Из природных факторов, обусловливающих тот или иной уровень валового содержания тяжелых металлов в пахотном горизонте на первое место следует поставить фактор почвообразующей породы, так как именно от нее почва наследует свой минералогический состав, следовательно, и естественное содержание большинства тяжелых металлов. Поэтому в качест-
ве количественного параметра для оценки действия этого фактора можно использовать валовое содержание металлов в почвообразующей породе (патент № 20848891).
Коэффициенты аккумуляции - рассеяния (КАР) по отношению к почвообразующей породе
Металлы РЬ гп N1 Си Сг Со
Величина КАР 1,1 1.2 1,1 1,2 1.1 0,9
Таким образом, для большинства тяжелых металлов ( РЬ, Ъп, Си, Со, №, Сг) благодаря отсутствию значительных колебаний в их содержании по профилю и наличию корреляционных связей с их содержанием в породе, возможен прогноз фоновых содержаний металлов в пахотном горизонте почвы каждого контро-
лируемого участка на основе нормативных значений коэффициентов аккумуляции-рассеяния (КАР) и фактического содержания в почвообразующей породе этого участка. При оценке уровня загрязнения любого почвенного участка тяжелым металлом наряду с определением его валового содержания в пахотном слое определяют их содержание в почвообразующей породе.
Умножая полученные данные на коэффициент аккумуляции - рассеяния, получают естественное (фоновое) значение тяжелого металла в этом горизонте. Сравнивая полученную величину с фактически определенным содержанием тяжелого металла в пахотном горизонте, оценивают степень загрязнения почвы участка тяжелым металлом.
