Тагиева Н.Р.,
(Министерство экологии и природных ресурсов Республики Азербайджан)
ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРО-БУРЫХ ПОЧВ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЗОНЫ Г.СУМГАИТА (1981-2010 ГГ.)
Исследования почв промышленной зоны г. Сумгаита в годы наибольшей мощности работы промышленного комплекса (1981-83 гг.), в годы социально-экономического кризиса (1990-92 гг.) и в период восстановления работы основных предприятий (2010 г.) выявили, что почвы промышленной зоны, несмотря на изменения в режиме работы промышленных предприятий, характеризуются высокоопасным уровнем загрязнения тяжелыми металлами, с некоторым уменьшением техногенного загрязнения в годы социально-экономического кризиса. В составе загрязнителей присутствуют Pb, Zn, Cr, Cu, Mo, Ni, Vи B. Основными загрязнителями являются Cr, Zn, Pb, Mo.
Ключевые слова: почва, промышленная зона, тяжелые металлы, загрязнение.
ECOLOGICAL AND GEOCHEMICAL CHARACTERISTIC GRAY-BROWN SOILS S. SUMGAIT INDUSTRIAL ZONES (1981-2010)
Study of soil s.Sumgait industrial zone during most of the power industrial complex of (1981-83) during socio-economic crisis (1990-92) and recovery of basic companies (2010), revealed that the industrial zone of the soil, despite changes in the operation of industrial enterprises are characterized by high levels of dangerous heavy metal pollution, with some reduction of technogenic contamination during socio-economic crisis. Contaminants present in the composition Pb, Zn, Cr, Cu, Mo, Ni, V and B. The main pollutants are Cr, Zn, Pb, Mo.
Keywords: soil, industrial zone, heavy metals, pollution.
Город Сумгаит и его промышленный комплекс расположены на северо-западной части Абшеронского полуострова, на не очень широкой прибрежной абразионно-аккумулятивной равнине.
Климат - сухих степей и полупустынь с жарким летом. Среднегодовая температура воздуха +13°С. Среднемесячная температура самого холодного месяца (январь) - +3,1°С, самого жаркого (август) +24,9°С. Количество атмосферных осадков не более 200мм в год. Почвы -серо-бурые неполноразвитые и по своим физико-химическим характеристикам аналогичны почвам фонового ландшафта [3].
Промышленный комплекс расположен северо-западнее и юго-западнее жилищных кварталов города. Основными источниками загрязнения окружающей среды являются деятельность трубопрокатного, алюминевого, суперфосфатного заводов, производственных объединений «Химпрома», «Оргсинтеза», «Синтезкаучука», «Сумгаитхимпрома», а также деятельность теплоэлектростанций.
Изучение изменений концентраций микроэлементов и эколого-геохимической обстановки в почвах промышленной зоны проводилось в три этапа: 1) в период полной мощности работы промышленных предприятий (1981-1983 гг.), 2) в период снижения деятельности промышленных предприятий, обусловленный социально-экономическим кризисом (1990-92 гг.), 3) в период восстановления работы основных промышленных предприятий (2010 г.).
В период работы промышленных предприятий с полной мощностью (1981-83 гг.) в почвах промзоны, т.е. в почвах на которых непосредственно расположены источники техногенного загрязнения, с различной интенсивностью концентрируются микроэлементы (табл.1). Вышекларковыми (относительно литосферы) содержаниями характеризуются фактически все микроэлементы, за исключением Mn с кларковым и Co с нижекларковы-ми содержаниями. Ранжированный ряд микроэлементов по величинам КК
(Мо>2п>Сг>В>Си>РЬ>У>№>Мп>Со) выявляет в почвах промзоны этого периода исследований максимальную концентрацию Мо и минимальную - Со. Отношение шах/шт составляет 144. Геохимический индекс почв описывается следующей формулой:
В целом, почвы промзоны этого периода характеризуются коэффициентом накопления Я=14,6, который свидетельствует об обогащенности данных почв изученными элементами в целом по сравнению с литосферой.
В годы социально-экономического кризиса, в связи с прекращением деятельности некоторых промышленных предприятий, в почвах промзоны наблюдается изменения в концентрациях микроэлементов. Ранжированный ряд микроэлементов (Мо>Сг>В>РЬ>2п>Си>№>Мп>У>Со) выявляет, как и в предыдущие годы, максимальную концентрацию Мо, минимальную - Со. Отношение шах/шт составляет 38,0, т.е. различия в концентрации Мо и Со существенно уменьшается. Геохимический индекс почв в годы социально-экономического кризиса выражается следующей формулой:
Почвы промзоны характеризуются коэффициентом накопления Я=6,1, т.е. по сравнению с почвами предыдущего этапа исследования, накопление микроэлементов в целом уменьшается в 2,4 раза. Наибольшие изменения наблюдаются в концентрациях Мо, гп (уменьшение в 3,8 раза), слабо изменяются концентрации Си, V (в 2,1-2,3 раза). Незначительными колебаниями в концентрациях характеризуются Сг, РЬ, Мп, N1.
С восстановлением работы большинства промышленных предприятий (2010 г.) и, следовательно, увеличением выбросов в атмосферу промышленных отходов на почвы промзоны оседают техногенные вещества, в том числе и микроэлементы. Ранжированный ряд микроэлементов (Мо>Сг>В>гп, РЬ>Си>Мп^>Со) выявляет, как и в предыдущие этапы работы предприятий, максимальные концентрации Мо и минимальные - Со.
Отношение шах/шт составляет 49,0. Геохимический индекс почв промзоны периода восстановления работы промышленных предприятий следующий:
Характеризуются эти почвы коэффициентом накоплению Я=7,7, который незначительно (в 1,3 раза) превышает аналогичный коэффициент почв периода социально-экономического кризиса, что является следствием увеличения концентрации Си, Мо, Мп. При этом, однако интенсивность концентраций микроэлементов не достигает уровня концентрации в период наибольшей мошности промышленных предприятий (1981-83 гг). Изменения в концентрациях отдельных микроэлементов в почвах промзоны в различные периоды работы промышленных предприятий хорошо иллюстрируется рисунком 1. Таким образом, несмотря на изменения в режиме работы промышленных предприятий, наибольшей концентрацией в почвах промзоны выделяются Мо, за которым по мере уменьшения интенсивности концентраций следуют Сг, гп, В, РЬ и Си.
Мп
Мо,гп,Сг, В, Си, РЬ, У,№ Со
V
Мо,Сг,В, РЬ, гп, Си, №,Мп Со
Мо,Сг,В,гп,РЬ,Си,Мп Со
Таблица 1
Статистическое параметры распределения микроэлементов в почвах промышленной зоны г. Сумгаита за период 1981-2010 гг.
Параметры распределения В V Сг Мп Со N1 Си 2п Мо РЬ
1981-1983 гг. (1 N=102)
X -10-3% 11.2 20.6 100.0 108.0 1.1 8.7 29.9 174.8 9.5 9.0
КК 9.3 2.3 12.0 1.1 0.6 1.5 6.4 20.6 86.4 5.6
Кс 3.2 3.6 33.3 1.6 - 3.5 5.2 17.7 15.6 6.4
1990-1992 гг. (N=95.0)
X -10"3% 9.0 8.7 91.7 121.8 1.1 11.5 14.3 46.5 2.5 10.3
КК 7.5 1.0 11.0 1.2 0.6 2.0 3.0 5.5 22.7 6.4
Кс 2.6 1.5 30.6 1.9 - 4.6 2.5 4.7 4.1 7.4
2010 гг. (N=87.0)
X -10-3% 10.0 9.0 112.1 201.5 1.2 6.2 18.4 52.3 3.8 9.8
КК 8.3 1.0 13.5 2.0 0.7 1.1 3.9 6.2 34.5 6.1
Кс 2.9 1.6 37.4 3.1 - 2.5 3.2 5.3 6.2 7.0
Геофон п-10"3% 3.5 5.8 3.0 65.5 1.5 2.5 5.7 9.9 0.61 1.4
КК 2.9 0.6 0.4 0.7 0.8 0.4 1.2 1.2 5.5 0.9
Изменения в концентрациях отдельных микроэлементов в почвах промзоны в различных периоды деятельности промышленных предприятий проявляются и в накоплении микроэлементов в целом. Так, максимальным накоплениям (Я=14,6) характеризуются почвы в период работы промышленных предприятий с полной мощностью, минимальным (Я=6,1) - почвы периода социально-экономического кризиса.
Эксплуатация промышленного комплекса г.Сумгаит в течении нескольких десятков лет привела, как отмечено выше, к высокой концентрации микроэлементов в почвы промзоны. Особую опасность представляют промышленные выбросы в атмосферу высоких концентраций токсичных тяжелых металлов и их соединений. Наличие многопрофильных промышленных предприятий с основными загрязнителями В, Мо, V (теплоэнергетика), РЬ, Си, 2п, N1, V (металлообработка), N1, Сг, Со (химическая промышленность), Сг (синтетический каучук, производство красителей, химикатов), Си, РЬ (энергетическая промышленность, выплавка цветных и черных металлов), Мо (производство керамзита, масляных красок, выплавка алюминия, ТЭЦ) и большой поток автотранспорта (РЬ, 2п и др.) [1], способствовали загрязнению этими металлами почвы промзоны.
90 -| 80 -70 -60 -50 -
40 -
B V Cr Mn ^ N ^ Zn Mo Pb
Рис. 1. Динамика изменений концентраций микроэлементов в почвах промзоны г. Сумгаит (1 - фоновые почвы, 2 - 1987-1983 гг., 3 - 1990-1992 гг., 4 - 2010 г.)
Одним из критериев загрянения является коэффициент техногенной концентрации (Кс), а также суммарный показатель (2с) загрязнения. Вычисленные относительно геофона [3], коэффициенты техногенной концентрации микроэлементов (табл.1) и полученные на их основе формулы загрязнения и суммарные показатели загрязнения (табл.2) позволили оценить уровень загрязнения тяжелыми металлами почвы промзоны в различные периоды работы промышленных предприятий.
Таблица 2
Показатели техногенного загрязнения почвы промышленной зоны г.Сумгаит
Формула загрязнения Суммарный показатель загрязнения ^с)
1981-83 гг.
СГ33.3 ^п]7.7 М015.6 РЬб.4 Си5.2 У3.6 N13.5 В3.2 Мщ.6 82,1
1990-92 гг.
СГ30.6 РЬ7.4 Яп4.7 N14.6 М04.1 В2.6 Си2.5 Мп0 У1.5 51,9
2010 г.
СГ37.4 РЬ7.0 М06.2 ^п5.3 Си3.2 Мп3.1 В2.9 N12.5 У1.6 61,2
Как видно из полученных данных, в почвах 1981-83 гг. наибольшей техногенной концентрацией характеризуются Сг, 2п, Мо (Кс=33,3-15,6), минимальной - Мп(Кс=1,6). По величине суммарного показателя загрязнения (2с=82,1) почвы этого периода характеризуются высоко опасным уровнем загрязнения [1].
В годы социально-экономического кризиса (1990-92 гг.) в почвах промзоны существенно уменьшаются концентрации 2п, Мо(в 4 раза), несколько слабее Си, У(в 2,0-2,4 раза), незначительно уменьшаются и увеличиваются концентрации Сг, В(в 1,1-1,2 раза) и РЬ, Мп, №(в 1,2-1,3 раза) соответственно. Первую тройку загрязнителей составляют Сг, РЬ, 2п (Кс=30,6-4,7), минимальной техногенной концентрацией выделяется У(Кс=1,5). В результате уровень
загрязнения почв промзоны несколько снижается (в 1,6 раза), но остается на уровне высоко опасного загрязнения (2с=51,9). При этом, как в предыдущие годы, в числе основных загрязнителей присутству
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.