Особенности почвенного мониторинга в индустриальных районах

В индустриальных районах и в районах с литогенным обогащением почв, где невозможно найти фоновую территорию даже на расстоянии 50-100 км от источников загрязнения, используют кларки элементов.

Кларки - среднее природное содержание элементов в почвах, которые являются общей ха­рактеристикой фона.

При проведении контрольных измерений загрязнения почв необходи­мо учитывать особенности распределения и миграции загрязняющих ве­ществ в почвах. Исследования показывают, что в зонах интенсивного загряз­нения содержание поллютантов резко уменьшается вниз от самого верхнего (0-2,5 см) к более нижним слоям (2,5-5; 5-10; 10-20 см).

В зонах интенсивного загрязнения на аккумуляцию элементов слабо влияет генезис почв, но прослеживается связь между накоплением загряз­няющих веществ и положением почвы по рельефу, что создает высокую пе­строту в содержании поллютантов в близко расположенных пунктах. Это вносит некоторые трудности в полевые исследования и увеличивает число анализов в камеральный период. Чем дальше расположена территория от ис­точника, тем ярче проявляется значение генезиса и состава почв.

При выборе участков наблюдения на территориях, используемых сельским хозяйством, исходным рабочим документом служит топографическая основа определенного масштаба (обычно 1:10 000). Контуры (схема) города (рабочего поселка) или промышленного комплекса размещаются, как правило, в центре плана местности, который переснимается с топографической основы. Из геометрического центра (город, промышленный комплекс, завод и т.д.) с помощью циркуля наносятся окружности на расстояниях 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 20; 30; 50 км, которые обозначают зоны возможного загрязнения почв тяжелыми металлами. Протяженность зоны загрязнения почв определяется скоростью и частотой ветров данного румба (розой ветров), характером выбросов в атмосферу (плотностью вещества, дисперсностью частиц), высотой труб, рельефом территории, растительностью и т.д. Значительное количество тонкодисперсных аэрозолей и газов, содержащих тяжелые металлы, остается в атмосфере, переносится на большие расстояния и поступает в глобальный круговорот на планете.

На подготовленный таким образом план местности наносятся контуры многолетней розы ветров по 8-16 румбам. Самый большой вектор, соответствующий наибольшей повторяемости ветров, откладывается в подветренную сторону (его длина составляет 25-30 см, т.е. 25-30 км). Таким образом, в контур, образованный розой ветров, включается территория наибольшей загрязненности тяжелыми металлами (рис.1). В направлении радиусов строятся секторы шириной 200-300 м вблизи источников загрязнения с постепенным расширением до 1-3 км; в местах пересечения осей секторов с окружностями располагаются ключевые участки, на них - сеть опорных разрезов, пункты и площадки взятия проб.

Под ключевым участком (обычно их 15-20) понимается участок (1-10 га и более) с типичными, постоянно повторяющимися в данном районе сочетаниями почвенных условий и условий рельефа, растительности и других компонентов физико-географической среды. Основную долю ключевых участков следует располагать в направлении двух экстремальных лучей (румбов) розы ветров. При нечетко выраженной розе ветров участки должны характеризовать территорию равномерно в направлении всех румбов розы ветров. Если есть основание полагать, что миграция тяжелых металлов связана с водными потоками, то направление лучей нужно согласовывать с вектором водной миграции.

Ключевые участки размещают на обследуемой территории так, чтобы ими были охвачены все возможные ландшафтно-геохи­мические условия, разнообразные формы генезиса, состава и сочетания почв, типичные биоценозы и, конечно, фоновые и техногенные участки.

за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами вокруг промышленного центра

1 – места пробоотбора; 2 – преобладающие направления наблюдений

В результате рекогносцировки выявляются основные ландшафтные особенности территории, общие закономерности пространственных изменений почвенного покрова, главные формы почвообразования и др. Параллельно идет ознакомление с местным фондовым материалом, собираются сведения о климате и микроклимате, о погодных условиях последних лет, о заболеваниях, связанных с повышенным содержанием тяжелых металлов в экосистеме. Затраты рабочего времени на рекогносцировочное обследование территории до начала основных работ, как правило, окупаются экономией сил и времени в последующие периоды полевых работ.

(При наблюдениях за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами большое значение имеет сравнение изменений, происходящих по мере увеличения или уменьшения влияния того или иного фактора, и вызванных этими изменениями закономерных смен степени загрязнения почв различными ингредиентами в пространстве. Наиболее четко эти закономерности можно выявить на почвенно-геоморфологических профилях, секущих всю территорию вдоль преобладающих направлений ветра, что является исключительно ценным методом познания сопряженных связей между распределением загрязняющих веществ в почвах и средой.

Под почвенно-геоморфологическим профилем следует понимать заранее выбранную узкую, стремящуюся к линии полосу земной поверхности, на которой установлена корреляция степени загрязнения почв с одним или несколькими экологическими факторами. Почвенно-геоморфологические профили закладываются по векторам розы ветров. Профили не могут полностью заменить ключевые участки, особенно в тех случаях, когда изменение степени загрязнения почв обусловлено характером микрорельефа, связь которого с загрязнением почв наиболее наглядно проявляется на большой территории. Следовательно, почвенно-геоморфологиче­ские профили и ключевые участки должны дополнять друг друга.)

При исследовании загрязнения почв тяжелыми металлами составляются специальные карты загрязненности почв тяжелыми металлами - почвенно-технохимические карты. В таких картах показываются не только типы, подтипы, виды и разновидности почв по принятой систематике, но и степень загрязнения почв различными ингредиентами.

На тематических картах наиболее полно изображается основной картографируемый объект, в данном случае почвы, загрязненные различными ингредиентами. Другие компоненты ландшафта выделяются (картографируются) менее подробно, более обобщенно либо вообще не отражаются на карте.

Составление карт загрязненности почв проводится после просмотра и аналитической обработки собранных в полевых условиях образцов почв и сопоставления всех собранных материалов с имеющимися литературными, отчетными и другими данными об объекте исследований. Процесс составления карт загрязненности почв слагается из следующих стадий:

· подготовка топографической основы;

· разработка шкалы степени загрязнения почв;

· корректировка почвенных контуров на основании полевых работ и других материалов, нанесение контуров загрязненных почв и дополнительных обозначений на подготовленную топографическую основу;

· оформление карты и дополнительных обозначений, характеризующих условия загрязнения почв.

Карты загрязненности почв сопровождаются пояснительной запиской, в которой описываются все физико-географические условия региона, а также кратко излагаются метеорологические условия и дается характеристика источников загрязнения. Результаты анализа представляют в табличной форме и совместно с картами загрязненности почв отправляют в соответствующие организации.

Дата добавления: 2014-01-03