Усвоение данных измерений в эйлеровой численной гидродинамической модели атмосферного переноса Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Экология России: на пути к инновациям межвузовский сборник научных трудов, выпуск 6

с. 128-132

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ

МЕТАЛЛАМИ

THE RESTORATION OF SOILS WICH WERE POLUTED THIS HAVY

METALS

Т.И. Борисочкина T.I. Borisochkina

Почвенный институт им. В.В.Докучаева Росселъхозакадемии, Москва V. V. Dokuchaev Soil Science Institute of Russian Academy of Agricultural

Sciences, Moscow

В статье рассматриваются приемы рекультивации почв, загрязненных тяжелыми металлами. Делается вывод, что при проведении рекультивационных работ должны учитываться характер загрязнения и функциональное использование территории.

The article is devoted to description of methods of recultivation of soils, contaminated with heavy metals. The conclusion is made that during recultivation works it should be considered the character of contamination and functional use of the territory.

Ключевые слова: тяжелые металлы, загрязнение, почвы,

рекультивация.

Keywords: heavy metals, contamination, soils, recultivation.

Разработка приемов восстановления загрязненных почв является одним из приоритетных направлений современной экологии. Приемы ликвидации загрязнения почвенного покрова по способам воздействия условно могут быть разделены на группы: агротехнические, химические (агрохимические), биологические и комбинированные (последние являются комплексным использованием различных методов).

1. Агротехнические мероприятия включают в себя удаление верхнего загрязненного слоя или глубокую вспашку для снижения общей концентрации тяжелых металлов в верхнем пахотном слое. Проведение агротехнических мероприятий наиболее эффективно в случае устранения источника предыдущего загрязнения и исключения повторного поступления тяжелых металлов в почву.

2. Химические (агрохимические) мероприятия. Целью проводимых химических мероприятий является уменьшение миграционной способности металлов, как в самой почве, так и в сопредельных средах.

К агрохимическим мероприятиям относят известкование, внесение органических и минеральных удобрений, использованиие глин и глинистых минералов, ионо-обменных смол и других мелиорантов.

Необходимо отметить, что известкование является приемом мелиорации почв кислого ряда, т.е. этот прием не универсален и носит зональный характер. Действие извести на кислых почвах с высоким содержанием подвижных форм тяжелых металлов влечет за собой комплекс позитивных изменений. Известкование увеличивает поглотительную способность почв, активизирует деятельность бактериальной микрофлоры, изменяет состав поглощенных оснований. Однако известкование, как прием снижения фитотоксичности металлов, не универсален. Например, хром, молибден в нейтральных и слабощелочных почвах более подвижны, чем в кислых почвах. Следовательно, известкование почв, содержащих повышенные концентрации этих элементов, может сделать их непригодными для выращивания ряда культур.

Другим, не менее распространенным способом агрохимической мелиорации, является внесение органического вещества (торфа и сапропелей). Органическое вещество выступает как хороший сорбент катионов и анионов, повышает буферность почв, понижает концентрацию солей в почвенном растворе. Все это способствует снижению фитотоксичности многовалентных тяжелых металлов, препятствует их поступлению в растения. В настоящее время проводятся работы на техногенно загрязненных почвах с использованием сорбент-мелиорантов

Л

СОРБЭКС (3,3 кг/м ) и удобрительно-мелиорирующих смесей на основе карбонатного сапропеля и торфа.

Следующий способ агрохимической мелиорации заключается в существенном снижении фитотоксичности большинства тяжелых металлов в результате образования в почве труднорастворимых солей. Так, обогащение почв растворимыми соединениями ортофосфорной кислоты, с одной стороны, повышает содержание фосфора в почве, улучшая тем самым ее плодородие, с другой - способствует образованию нерастворимых соединений тяжелых металлов. Данный прием наиболее эффективен при сильном загрязнении почв, так как для образования нерастворимого осадка нужна определенная концентрация, обеспечивающая образование насыщенного раствора соли того металла, осаждение которого нам необходимо добиться. Наиболее эффективен этот прием в тех случаях, когда можно ожидать соединения металла с анионом кислоты, образующей соль с очень низким произведением растворимости; к таким анионам относятся фосфаты, карбонаты, силикаты и некоторые другие. Внесение фосфатов снижало содержание кадмия в корнях сельдерея на 20-30%.

При рекультивации легких почв хорошие результаты дает использование глин и глинистых минералов с высокой емкостью поглощения по отношению к металлам (цеолитов, вермикулитов, монтмориллонитов). Глинование способствует улучшению водоудерживающей и поглотительной способности легких почв, создает условия, защищающие растения от неблагоприятного воздействия фитотоксичных элементов.

Положительные результаты по снижению подвижности тяжелых металлов дают препараты на основе ионообменных смол. Смолы используют как в кислотной форме, так и в форме, насыщенной ионами калия, кальция, магния или их смесью. Использование полистироловых смол на загрязненных почвах улучшает условия роста растений за счёт снижения токсического действия тяжелых металлов. Внесение смол в почву в виде порошков более эффективно, чем использование этих препаратов в виде гранул, в связи с их лучшим распределением в почве и большей площадью специфического действия.

Комплексное использование приемов рекультивации с учетом зональных особенностей почв, их химического и гранулометрического состава способствует повышению устойчивости почв к негативному воздействию тяжелых металлов.

3. Биологические приемы мелиорации включают в себя:

а) использование растений для извлечения загрязнителей из почвы с последующим отчуждением растительного материала,

б) использование микроорганизмов,

в) культивирование на загрязненных землях живых организмов, способных аккумулировать в себе тяжелые металлы (для этой цели могут быть использованы дождевые черви).

Проблема загрязнения почв повлекла за собой поиски новых технологий для их восстановления. Наибольший эффект достигается при комплексном проведении мероприятий, включающих как химическую детоксикацию, так и применение биологических препаратов, состоящих из комплекса почвенных микроорганизмов. Хорошие результаты дает внесение микроорганизмов в почву с использованием «носителей» (для этой цели часто используется вермикулит).

Система мероприятий по восстановлению плодородия загрязненных тяжелыми металлами почв должна быть дифференцирована в зависимости от степени их загрязнения и функционального использования территории. Это является определяющим фактором при выборе мероприятий по рекультивации и санации почв.

Средний и высокий уровни загрязнения почв тяжелыми металлами, часто наблюдаемые при применении осадков сточных вод (ОСВ), требуют выполнения комплекса мер для получения экологически чистой продукции. Одним из них является правильный выбор сельскохозяйственных культур при интенсивном применении агрохимических и агротехнических

мероприятий для снижения подвижности токсичных элементов и поступлении их в растительную продукцию.

По чувствительности к загрязнению почв тяжелыми металлами основные сельскохозяйственные культуры можно разделить:

1. на культуры с низким накоплением тяжелых металлов (пшеница, рожь, овес);

2. на культуры со средним накоплением тяжелых металлов (свекла, морковь, репчатый лук, редис);

3. на культуры с высоким накоплением тяжелых металлов (огурцы, томаты, кабачки, капуста);

4. на культуры с очень высоким накоплением тяжелых металлов (салат, шпинат, лук, укроп, петрушка).

При очень высоком уровне загрязнения почв тяжелыми металлами следует запретить выращивание сельскохозяйственных культур для продовольственных целей. Возможно выращивание технических, цветочных культур, лесоводство.

Концепция ведения сельского хозяйства в условиях промышленного загрязнения должна иметь зональный характер. Ее сущность: максимальная адаптация сельскохозяйственной деятельности к техногенному воздействию. В рамках зональной концепции выделяются следующие виды стратегии хозяйственной деятельности, связанной с близостью территории к источнику эмиссии: 1) прекращение сельскохозяйственной деятельности, 2)

перестройка деятельности, 3)профилактические мероприятия.

Стратегия «прекращения сельскохозяйственной деятельности» рекомендуется в тех случаях, когда загрязнение почв, местных сельскохозяйственных продуктов достигает опасного для здоровья людей уровня. Эта стратегия реализуется, как правило, в санитарно-защитных зонах.

Стратегия «перестройка деятельности» рекомендуется для территорий, где ущерб сельскому хозяйству проявляется в повреждении наиболее чувствительных культур (бобовые, зеленые), имеет место накопление тяжелых металлов в некоторых культурах в концентрациях выше допустимых. Для этих территорий угроза здоровью и ущерб сельскому хозяйству могут быть существенно снижены с помощью рациональной организации землепользования, системного использования мелиоративных мероприятий (подбор устойчивых к загрязнению культур, окультуривание почв и т.д.).

Стратегия «профилактика» рекомендуется для территорий, испытывающих промышленное загрязнение в масштабах, не приводящих к превышению допустимых концентраций в культурах. На полях в результате перемешивания почвы концентрация тяжелых металлов обычно не превышает фоновые. Важнейшим мероприятием при этом является мониторинг почвенного покрова и контроль состояния сельскохозяйственных культур.

Комплексное использование приемов рекультивации с учетом зональных особенностей почв, их функционального назначения способствует повышению устойчивости почв к негативному воздействию тяжелых металлов.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО

КОМПЛЕКСА

ASSESSMENT OF EFFICIENCY OF ENVIRONMENTAL MEASURES AT THE FUEL AND ENERGY COMPLEX ENTERPRISES

Т.В. Верещинская T.V. Vereshinskaya

«Газпром промгаз», Москва «Gazprom promgaz», Moscow

В статье рассматриваются методологический подход к оценке эффективности экологических мероприятий. Даются предложения по расчету отдельных видов эффектов.

The present article deals with the methodological approach to the assessment of efficiency of environmental measures. Offers by calculation of separate kinds of benefits are given.

Ключевые слова: экологические мероприятия, энергосбережение,

эффекты.

Keywords: environmental measures, the energy savings, benefits.

Для России одной из важнейших задач ближайшего десятилетия является повышение энергоэффективности всех отраслей экономики. Для комплексного решения поставленной задачи огромное значение приобретают экологические проблемы, связанные с деятельностью топливноэнергетического комплекса (далее ТЭК) [3].

При подготовке программ энергоэффективности логично применять системный подход, заключающийся в комплексном анализе состояния энергосбережения, обосновании мероприятий по энергосбережению, снижению экологического воздействия, а также оценке эффективности каждого из выбранных мероприятий.

Отбор мероприятий по снижению экологического воздействия деятельности объектов ТЭК условно можно подразделить на 4 обобщенные группы:

- обязательные (выполнение требований по технике безопасности и нормативно-правовых актов);