Ландшафтно-геохімічні критерії оцінки забруднення ґрунтового покриву важкими металами

Забруднені важкими металами ґрунти на густозаселеній території зазвичай займають зручні і вигідні місцеположення. З цієї причини очищення (відновлення) ґрунтів від надмірного вмісту металів постає як найбільш актуальне питання сьогодення. Його практичне вирішення поки залишається на стадії розробки. Одним з можливих шляхів вирішення цієї задачі може бути фіторемедіація - очищення ґрунтового покриву від забруднення за допомогою культивування рослин, що активно поглинають метали. Цей шлях привабливий за рахунок використання природного процесу біологічного круговороту і повного виключення грубих механічних інженерно-меліоративних заходів та будь-якої хімічної дії на ґрунт.

Для вибору і обґрунтування екологічної доцільності заходів щодо очищення ґрунтів від надмірного вмісту важких металів необхідні стандартизовані підходи до оцінки забруднення ґрунтового покриву на конкретній території. З метою об'єктивної оцінки існуючого забруднення ґрунтового покриву важкими металами і прогнозу подальшого розвитку цього процесу нами розроблена система ландшафтно-геохімічних показників і критеріїв стосовно ґрунтів лісо-степової зони України. [4]

У ідеальній моделі будь-який вид промислового забруднення ґрунту ВМ оцінюється підвищенням концентрації вмісту металу в порівнянні з початковою природною концентрацією, до якої впродовж тривалого часу адаптовані рослинні і тваринні організми. Реальна ситуація вельми ускладнюється багатокомпонентністю ґрунту і відповідно різними формами знаходження металу в стані розсіяння. Встановлення реальної картини співвідношення різних форм вмісту також ускладнюється тим, що діагностика цих форм значною мірою залежить від методів і прийомів аналітичного визначення концентрації і відповідних приладів.

З урахуванням певної умовності будь-якого методу визначення ультрамікрокількостей металів важливе значення мають показники, що статистично характеризують концентрацію важких металів в ґрунті, а саме: середнє значення концентрації металу і параметри статистичного розподілу аналітичних даних. Ця група показників повинна характеризувати природну норму (так званий геохімічний фон), в умовах якої достатньо тривалий час існує природна рослинність даного району. Відзначимо, що в різних провінційно-геохімічних ситуаціях природна норма для одних і тих же типів і підтипів автоморфних ґрунтів може помітно розрізнятися.

Результати вивчення геохімічного фону ґрунтового покриву різних районів лісової-степової зони України показують, що розподіл значень концентрації металу в пробах автоморфних ґрунтів, відібраних з ґрунтів одного типу і підтипу навіть на порівняно невеликій площі дуже широкий і часто варіює в межах двох і досягає трьох математичних порядків. З цієї причини геохімічний фон металу в ґрунтовому покриві території не може бути охарактеризований одним середнім значенням концентрації. Ця характеристика обов'язково повинна супроводжуватися оцінкою варіації аналітичних даних.

Середнє значення концентрації металу в ґрунті може бути виражене середньоарифметичним або среднегеометричним, але найбільш об'єктивне уявлення про «фонову» концентрацію дає модальне (що найчастіше зустрічається) значення (М). Розподіл аналітичних даних відображається граничними значеннями (min-max). Як показники статистичного розподілу аналітичних даних найбільш зручні середньоквадратичне відхилення (Q) і коефіцієнт варіації (V, %). Вельми наочне уявлення про статистичний розподіл аналітичних даних дають гістограми, побудовані на нормальній або логарифмічно-нормальній шкалі. Такий прийом широко використовували американські біогеохіміки при вивченні розподілу вмісту важких металів в ґрунтовому покриві США з метою екологічних досліджень [5, 12-14].

Параметри, що характеризують природний вміст розсіяного металу в ґрунті, є дуже відповідальними ландшафтно-геохімічними показниками. Вони відіграють роль початкових даних для інших показників. Через це визначення параметрів геохімічного фону ґрунту має бути стандартизоване, а також необхідно зважати на приладово-інструментальну специфіку методу аналізу.

Визначення концентрації металу в ґрунті широко використовуваним методом емісійної спектроскопії або нейтронно-активаційним методом дає уявлення про валовий (сумарний) вміст всіх форм сполук досліджуваного металу. Методи визначення концентрації металу за допомогою екстракційного розчину дозволяють оцінювати вміст тих або інших форм сполук металу в ґрунті залежно від складу і методики екстракції. Розподіл значень валової концентрації частіше апроксимується логорифмічно - нормальним законом Гауса.

Цікаві статті з розділу

Еколого-економічна оцінка природоохоронної діяльності підприємства СП Шахта ім. В.І. Леніна
Пояснювальна записка: стор.49, 3 додатки, 7 джерел. Об'єкт дослідження – еколого-економічна ситуація підприємства СП «Шахта ім. В.І. Леніна», вплив його діяльності на навколишнє природне с ...

Гідрометцентр як суб’єкт екологічного моніторингу
Комплексна лабораторія спостереження за природним середовищем (КЛНЗПС) Донецького центру гідрометеорології (ЦГМ) входить у склад базової системи моніторингу за забрудненням навколишнього середовища, з ...

Основні способи утилізації та рекуперації відходів хімічної промисловості
Хімічні процеси і реактори, об'єднані в хіміко-технологічні системи, складають основу виробництва в багатьох галузях промисловості: нафтохімічній, металургії чорних і кольорових металів, цел ...