Картографування еколого-геохімічного стану грунтів і донних відкладів

Оцінка та картографування еколого-геологічних умов в значній мірі базується на геохімічній (еколого-геохімічній) характеристиці таких його компонентів як грунти та донні відклади. Головним показником цієї характеристики є рівень забруднення грунтів і донних відкладів токсичними хімічними елементами або їх сполуками. Радіонуклідами, внаслідок природних процесів та господарської діяльності. Блок еколого-геохімічних карт масштабу 1: 200000 складається за даними оцінок рівнів забруднення грунтів і донних відкладів та вмісту токсичних елементів в гірських породах і їх радіоактивності. Обов’язковою основою карт цього комплекту повинна бути ландшафтно-геохімічна карта.

Рівень забруднення грунтів і донних відкладів встановлюється за результатами їх геохімічного опробування з наступними розрахунками різних показників та коефіцієнтів і виділенням геохімічних аномалій та ореолів. При цьому обов’язково повинні враховуватись природні геохімічні особливості грунтів та їх материнських порід.

Основною геохімічною мірою якості ГС є вміст хімічних елементів (С) або масова доля хімічного елементу. Показниками абсолютної поширеності хімічного елементу є регіональний кларк (К), місцевий кларк (С), геохімічний фон (С_ф).

Головна увага повинна бути приділена техногенним геохімічним аномаліям в грунтах і донних відкладах. Грунти - найбільш чутливий індикатор геохімічних та екологічних умов, тому що знаходяться на перетині всіх міграційних шляхів хімічних елементів. Донні відклади – невід’ємний компонент ГС і кінцева ланка ландшафтно-екогеохімічних спряжень, які інтегрують геохімічні особливості водозабірних площ. Тому залучення матеріалів і даних щодо геохімічних особливостей порід та грунтів, донних відкладів, особливо набутих внаслідок техногенезу (геохімічне забруднення), обов’язкове при оцінці екологічного стану ГС.

Одна з головних характеристик екологічного стану грунтів та донних відкладів (переважно техногенні геохімічні аномалії) є рівень або інтенсивність їх забруднення, що визначається через кількісні визначення накопичення елемента-забруднювача в порівнянні з природним або техногенним фоном. Показниками рівня аномальності вмісту елемента є коефіцієнт концентрації (К_с) і кларк концентрації (К_к). Техногенні аномалії мають, як правило, багатоелементний склад, тому для них розраховується сумарний показник забруднення (СПЗ), який характеризує ефект впливу групи елементів. Він визначається за формулою:

СПЗ = åК_с – (n-1),

де n – кількість врахованих аномальних елементів; К_с – коефіцієнт концентрації.

Для окремих хімічних елементів є офіційно затверджені ГДК, то для визначення геохімічного стану об”єкту застосовуються перш за все вони. При відсутності ГДК міра забруднення грунтів та донних відкладів розраховується за перевищеннями геохімічного фону. Зважаючи на те, що для донних відкладів ГДК взагалі відсутні, при оцінці їх стану рекомендується, використовувати геохімічні фони грунтів.

Вибір того чи іншого показника залежить від ландшафтно-геохімічних умов території та наявності необхідних конкретних хіміко-аналітичних даних і довідкових матеріалів.

Забруднення грунтів і донних відкладів оцінюється за чотирма рівнями небезпеки (додаток 2). Кожному з рівнів, за виключенням припустимого, присвоюється літерний індекс: для помірно небезпечного – Г, небезпечного - Г¢, дуже небезпечного - Г¢¢.

Забруднення грунтів та донних відкладів важкими металами І, ІІ, ІІІ класів небезпеки оцінюється у порівнянні з ГДК, геохімічними фонами, або за формулою СПЗ. Необхідно підкреслити, що запропоновані рівні або градації забруднення грунтів та донних відкладів в порівнянні з геохімічними фонами досить умовні і потребують уточнення в конкретних ландшафтно-геохімічних умовах.

Рівні забруднення грунтів та донних відкладів радіонуклідами техногенного походження (цезій-137, стронцій-90, плутоній-238-240) оцінюються в Кі/км² або кБк/м² в інтервалах, визначених чинним законодавством України.

Обов’язково враховується природна радіоактивність гірських порід в Бк/кг.

Кожен з чотирьох рівнів забруднення грунтів та донних відкладів визначається за сумарною оцінкою кількісних даних щодо вмісту важких металів і радіонуклідів. При цьому кінцевий висновок щодо рівня геохімічного забруднення потрібно визначати за пріоритетними (за вмістом) або найбільш екологічно небезпечними (за класом небезпеки) забруднювачами. Наприклад, якщо більшість показників вмісту хімічних елементів ІІ або ІІІ класів небезпеки відносяться до припустимого рівня забруднення, а один або два елементи І класу небезпеки (ртуть, кадмій) - до небезпечного рівня, то загальна (сумарна) оцінка дається як “небезпечний рівень забруднення”.

Не виключається також варіант надання кожному значенню забруднення (клітинка в таблиці) певного балу (мінімальне значення - мінімальний бал, максимальне значення – максимальний бал) а рівень забруднення в цілому за всіма значеннями вмісту забруднювачів визначити за сумою балів. В такому випадку кожному рівню забруднення повинен також надаватись так званий сумарний бал, по відношенню до якого порівнюється сума балів по кожному із значень конкретних забруднювачів.

Крім інтегральних оцінок забруднення грунтів та донних відкладів на еколого-геохімічних картах доцільно відмічати локальні площинні і точкові геохімічні аномалії, які характеризуються найбільш високими значеннями вмісту токсичних хімічних елементів, в тому числі: елементів І класу небезпеки (>3 ГДК, >6 геохімічних фонів, СПЗ >128), елементів ІІ класу небезпеки (>10 ГДК, >15 геохімічних фонів, СПЗ >128).

Обов’язково потрібно фіксувати інтенсивні осередки забруднення грунтів (площинні і точкові) радіонуклідами, в тому числі цезієм-137 (5-15 Кі/км² або 185-555 кБк/м² і більше); стронцієм-90 (0,15-3,0 Кі/км² або 5,55-111 кБк/м² і більше); плутонієм – 238-240 (0,01 –0,1 Кі/км² або 0,37- 3,7 кБк/м² і більше).

Такі аномалії свідчать про значні зміни в геохімічних параметрах компонентів ГС, що призводить до формування нових ландшафтів і природно-техногенних систем. Вони суттєво впливають, безпосередньо чи опосередковано, на умови життєдіяльності людини і можуть мати санітарно-гігієнічне значення, тому потребують подальшого комплексного дослідження.

Дата добавления: 2015-05-26