Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ТЕХНОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ БУРЯТИИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ: ИСТОЧНИКИ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, РЕМЕДИАЦИЯ

Убугунов Л.Л. 1 Убугунов В.Л. 1
1 Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН
Бурное развитие промышленности, обусловленное научно-технической революцией последних десятилетий, привело к усилению антропогенного «пресса» на экосистемы. Для территории Бурятии это имеет особую актуальность в связи с достаточно жесткими природно-климатических условиями и, следовательно, невысоким потенциалом восстановления окружающей природной среды. Основными источниками поллютантов в республике являются тепло- и энергогенерирующие предприятия, горнодобывающее и обогатительное производство, а также крупные промышленные центры. В связи с этим были проведена оценка современного эколого-геохимического состояния почвенного и растительного покровов нарушенных территорий, а также экспериментальные исследования по изучению фитотоксичности приоритетных тяжелых металлов, их нормированию в почвах и разработке методов по ремедиации загрязненных территорий.
загрязнение почв
тяжелые металлы
ремедиация

Бурное развитие промышленности, обусловленное научно-технической революцией последних десятилетий, привело к усилению антропогенного «пресса» на экосистемы, в результате чего возникли своеобразные очаги неблагополучия. В большей степени это затронуло территории, расположенные в жестких природно-климатических условиях, где потенциал восстановления окружающей природной среды не сопоставим с уровнем техногенного воздействия, что чаще всего происходило при горно-обогатительных производствах и урбанизации территорий. Некоторое ослабление нагрузок на ландшафты, связанное с кризисными явлениями в экономике России с начала 90-х гг. имело благоприятное экологическое влияние на состояние большинства территорий. Однако локальные участки, существенно преобразованные в ходе хозяйственной деятельности, до сих пор продолжают находиться в сильно угнетенном состоянии.

Возобновившийся рост промышленного производства в настоящее время диктует необходимость освоения новых месторождений полезных ископаемых. В Бурятии таковых насчитывается более 700. По имеющимся данным, в недрах республики сосредоточены следующие запасы (% от общероссийских): цинка – 48 %; свинца – 24 %; молибдена – 37 %; вольфрама – 27 %; плавикового шпата – 16 %; хризотил-асбеста – 15 %. Кроме того имеются крупные месторождения железных, медных, никелевых руд, апатитов, кварца, урана, угля и др.

Среди основных биогеохимических проблем на рассматриваемой территории следует отметить техногенное загрязнение почвенного покрова, обусловленное наличием крупных промышленных узлов: гг. Улан-Удэ, Закаменск, Гусиноозерск, Северобайкальск, пос. Селенгинск, Каменск и др. Одной из характерных черт практически всех этих населенных пунктов является наличие на их землях и в прилегающих ландшафтах большого количества садово-дачных и огородных участков, а также территорий сельскохозяйственного назначения, на которых населением и сельхозпроизводителями выращиваются продовольственные культуры. Даже небольшой уровень загрязнения этих территорий может привести к накоплению избыточных количеств тяжелых металлов в растительной продукции и, как следствие, попаданию их в организм человека.

Основными источниками загрязнения в городах Бурятии традиционно являются тепло- и энергогенерирующие предприятия, использующие уголь в качестве топлива. Учитывая длительный отопительный период, который может доходить до 8 месяцев в году, в атмосферу выбрасывается значительное количество загрязняющих веществ. Ключевое место занимают также промышленные предприятия, степень воздействия которых зависит от специфики производств, а также промышленные и бытовые свалки, образующие локальные геохимические аномалии тяжелых металлов. В последние десятилетия важную роль в числе загрязнителей приобрел автотранспорт. Частично, эта проблема решена отказом от использования в качестве топлива этилированного бензина.

На территории Бурятии расположено несколько населенных пунктов, созданных для обеспечения добычи и обогащения полезных ископаемых. Среди них особого внимания заслуживают гг. Закаменск и Гусиноозерск, а также пос. Новокижингинск. В настоящее время в каждом из них горнодобывающие предприятия ликвидированы, однако рекультивации и восстановления нарушенных ландшафтов произведено практически не было. В результате в непосредственной близости от этих населенных пунктов сосредоточено большое количество вскрышных пород, забалансовых руд, отвалов хвостов и т.п. Наиболее остро данная проблема проявляется в г. Закаменск, в пределах которого сосредоточено более 40 млн. тонн высокотоксичных техногенных хвостов, активно мигрирующих и загрязняющих сопредельные ландшафты. Превышение ПДК тяжелых металлов в хвостах достигает 100 и более раз. Согласно показателю суммарного геохимического загрязнения (Zc), состояние почвенного покрова большей части территории оценивается как опасное (рис). На отдельных участках, приуроченных к источникам загрязнения, фиксируются значения Zc превышающие 128-4000, их состояние характеризуется как чрезвычайно опасное.

Нерешенными остаются проблемы территорий частично или полностью отработанных карьеров Ермаковского, Инкурского и Первомайского месторождений, отвалов штолен Холтосонского и Холоднинского месторождений, а также других объектов нарушенных геологической разведкой. В местах золотодобычи исходные ландшафты утратили свой первоначальный облик, и в настоящее время на их месте сформирован безжизненный техногенный ландшафт. Концентрация загрязняющих токсичных веществ извлеченных с материнскими породами, а также привнесенных химических компонентов, использующихся при добыче, и их производных высока настолько, что препятствует развитию биоты.

Последствия прошлых, настоящих и планирующихся техногенных воздействий изучены в регионе достаточно слабо, хотя актуальность их весьма очевидна. Несомненна также и необходимость ведения хозяйственной деятельности в Бурятии с применением передовых ресурсо- и экологосберегающих технологий.

В целях оценки современного уровня загрязнения почвенного покрова и растений были проведены биогеохимические обследования в наиболее проблемных территориях: гг. Улан-Удэ, Закаменск, месторождения Ермаковское, Первомайское, Инкурское, объекты угле- и золотодобычи. В г. Гусиноозерск и Селенгинском промузле (пос. Селенгинск и Каменск) проведен отбор проб почв и растений, заложены опорные почвенные разрезы. Изучено исходное биогеохимическое состояние месторождений Холоднинское, Назаровское, Озернинское, разработка которых планируется в обозримом будущем, а также участков строительства МОКской ГЭС в месте закладки плотины, зоне проектируемого затопления, территории аварийных сбросов и на прилегающих территориях. В ходе предстоящих исследований планируется мониторинг состояния вышеперечисленных объектов, а также включение в их список гг. Северобайкальск и Кяхта, а также особой экономической зоны туристско-рекреационого типа «Байкальская гавань» и др.

В связи с имеющимися эколого-геохимическими проблемами нами были предприняты усилия по поиску путей решения, наиболее значимых из них. Для достижения этих целей проведены серии лабораторных, вегетационных и вегетационно-полевых экспериментов направленных на:

1. Подбор методик и наиболее информативных показателей при оценке фитотоксичности почв загрязненных территорий;

2. Оценку буферности почвенного покрова по отношению к тяжелым металлам;

3. Изучение токсичного влияния приоритетных поллютантов на почвы и растения, специфики аккумуляции загрязнителей в разных видах и органах растений;

4. Нормирование содержания тяжелых металлов в основных типах почв, активно использующихся в сельском и садово-огородном хозяйстве;

5. Разработку способов фитоочистки химически загрязненных почв и параметров биорекультивации нарушенных территорий.

ub.tif

Суммарное загрязнение почвенного покрова г. Закаменска тяжелыми металлами

Полученные результаты позволили выявить масштабы и специфику техногенного загрязнения тяжелыми металлами изученных территорий, оценить потенциальную буферность почвенного покрова. Установлены региональные ориентировочно допустимые концентрации кадмия и свинца в основных типах почв для различных культур, при которых возможно получение урожаев, соответствующих санитарно-гигиеническим нормативам. Определены виды растений, устойчивых к избыточному накоплению тяжелых металлов, выращивание которых позволяет получать экологически чистую продукцию с загрязненных территорий. Кроме того, выявлены виды, проявляющие толерантность к высоким концентрациям металлов и аккумулирующие большие количества загрязнителей. Последние имеют потенциал применения в качестве фитоэкстракторов при очистке загрязненных земель. Апробирована возможность использования химических реагентов – хелатов, усиливающих вынос тяжелых металлов из загрязненных почв.


Библиографическая ссылка

Убугунов Л.Л., Убугунов В.Л. ТЕХНОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ БУРЯТИИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ: ИСТОЧНИКИ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, РЕМЕДИАЦИЯ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 8-1. – С. 19-21;
URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=3834 (дата обращения: 09.03.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074