Почвенно-токсикологическое состояние особо охраняемого эколого-курортного региона КМВ

 

Однако в  рендзине, серой лесной и дерново-силикатной почвах, разрезы на которых были заложены за городом, загрязнение обнаружено не было (табл.5). В то же время наблюдается  увеличение содержания хрома вниз по профилю, причем в горизонте С его содержание находится на уровне ПДК, что свидетельствует о повышенном содержании некоторых элементов в коренных породах абазинской и кумской свиты.

Исходя из полученных данных, можно сказать, что приоритетными  загрязнителями почвенного покрова г. Железноводска являются никель и хром. Накопление в почвах никеля и хрома может быть связано с природными геохимическими аномалиями, высокой расчлененностью рельефа, а также обусловлено влиянием автотранспорта, промышленными работами.

Накопление  соединений таких элементов как кадмий, галий, вольфрам, а также серебро и мышьяк, загрязнение которыми отмечалось ранее, в результате наших работ в исследуемых почвах не обнаружено.

 

 

 

Таблица 4

Содержание  валовых форм тяжелых металлов в  урбаноземах 

г. Железноводска (2002 г.)

 

№ проб	СОДЕРЖАНИЕ  ТМ (n 10-3%)
	Mo	Zn	Cu	Pb	Ni	Cr	Sr
Д12	0,1	10,0	3,0	4,0	5,0	60,0	20,0
Д13	0,3	10,0	10,0	3,0	6,0	40,0	30,0
Д14	0,15	5,0	4,0	4,0	6,0	80,0	50,0
Д15	0,15	8,0	5,0	3,0	5,0	20,0	30,0
Д16	0,2	10,0	5,0	4,0	6,0	10,0	40,0
Д18	0,4	6,0	4,0	2,0	5,0	40,0	30,0
Д19	0,2	8,0	2,0	3,0	3,0	10,0	20,0
Д20	0,4	10,0	4,0	4,0	4,0	20,0	40,0
У24	0,3	15,0	6,0	6,0	6,0	30,0	40,0
У26	0,1	8,0	3,0	5,0	5,0	40,0	50,0
Д27	0,1	8,0	4,0	1,5	2,0	10,0	10,0
Д41	0,2	40,0	6,0	10,0	5,0	50,0	30,0
Д42	0,15	20,0	6,0	10,0	5,0	60,0	30,0
Д43	0,3	8,0	6,0	5,0	4,0	40,0	30,0
И44	0,3	8,0	4,0	6,0	5,0	40,0	30,0
И45	0,15	8,0	3,0	15,0	3,0	30,0	150,0
И47	0,4	8,0	4,0	4,0	5,0	30,0	30,0
И48	0,15	20,0	4,0	6,0	4,0	30,0	30,0
И50	О,15	10,0	3,0	6,0	4,0	8,0	20,0

 

Таблица 5

Распределение валовых форм тяжелых металлов по профилю рендзины, серой лесной и  дерново-силикатной почв  (2003 г.)

Горизонт	Глубина, см	Содержание  ТМ (n 10-3%)
		Mo	Zn	Cu	Pb	Ni	Cr	Sr
1. Рендзина типичная, п. Иноземцево, старый сад
АД	0-5	0,15	15	15	10	4	8	2
АС	5-17	0,1	10	10	8	4	8	2
2. Серая лесная почва, п. Иноземцево, лесной массив
АД	0-17	0,8	15	6	6	6	3	2
А1	17-30	0,15	20	8	6	10	5	2
АВ	30-40	0,2	20	15	8	8	8	3
С	60-70	0,3	40	10	8	15	10	1,5
3. Дерново-силикатная почва, г.  Железноводск, лечебный  парк
АД	5-25	0,02	10	3	15	2	3	3
АВ	25-35	0,02	5	3	10	2	4	5
ВС	35-45	0,015	8	3	10	3	6	4

 

 

 

Рассчитав коэффициент техногенной концентрации (Кс), мы установили, что превышение содержания в поверхностном слое естественных городских почв над фоновыми аналогами обнаружено для большого числа элементов (табл. 6).

  Как видно  из приведенных данных, максимальные  величины Кс установлены для свинца, молибдена, цинка, меди. Для свинца они колеблются в пределах от 1,3 до 6,6. Для молибдена эти величины составляют от 1,3 до 6,3; для цинка – от 1,2 до 5,8; для меди – от 1,2 до 4,0. Варьирование данного показателя по хрому гораздо слабее и составляет от 1,4 до 2,7, что является дополнительным подтверждением нашего предположения о вкладе почвообразующих пород в накопление данного элемента в почвенном профиле.

Сопоставление картограмм распределения ТМ по территории г. Железноводска и п. Иноземцево за 2002 – 2003 гг. показало, что зоны с повышенным относительно фоновых проб содержанием тяжелых металлов располагаются вдоль улиц, по которым передвигается основная масса городского и транзитного транспорта. Поэтому трасса Ростов – Баку, проходящая через весь поселок Иноземцево (ул. Гагарина), дает самое сильное загрязнение относительно фоновых проб (рис. 1,2). Здесь и сосредоточены наиболее контрастные аномалии Zn, Pb, Cu. Тем не менее, сравнив данные с результатами исследований  В. В. Приваленко (2003) по г. Ростову-на-Дону, мы обнаружили, что техногенные аномалии ТМ по  г. Ростову в 50–250 раз превышают аномалии ТМ по городу Железноводску. Однако требования к курортной зоне естественно должны быть более жесткими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

Коэффициент техногенной концентрации тяжелых металлов в

поверхностном слое почв г. Железноводска (2002 г.)

 

№ пробы	Место отбора	коэффициент техногенной концентрации (Кс)						Zc1
		Ni	Cr	Zn	Cu	Pb	Mo
Л3	Лечебный лесопарк, низ юж. склона г. Железноводска	0,9	1,4	1,2	1,0	1,6	0,4	1,5
Л4	Лечебный лесопарк, у дороги терренкура	0,9	2,1	1,2	0,8	1,3	0,4	1,7
Л7	Лечебный лесопарк, санаторий «Эльбрус»	1,0	0,5	0,9	1,2	0,6	0,4	-0,4
Х9	Северный склон  г. Бештау, хлебозавод	1,0	1,0	1,7	2,0	1,6	0,6	2,9
Х10		1,0	1,7	3,5	2,0	1,0	0,4	4,6
Д12	ул. Ленина, санаторий «Эльбрус»	0,9	2,1	1,2	0,6	1,3	0,4	1,5
Д13	ул. Ленина, гостиница  «Дружба»	1,0	1,4	1,2	2,0	1,0	1,3	2,9
Д14	ул. Ленина, радиоизотопная лаборатория	1,0	2,7	0,6	0,8	1,3	0,6	2,0
У24	ул. Ленина, вокзал	1,0	1,0	1,7	1,2	0,6	1,3	1,8
У26	ул. Ленина, санаторий, остановка Чапаева	0,9	1,4	0,9	0,6	1,6	0,4	0,8
Д28	ул. Ленина, пустырь	1,0	1,0	3,5	1,0	2,0	0,4	3,9
Д37	ул. Октябрьская, гор. больница	1,0	2,1	0,9	1,0	1,3	1,3	2,6
Д41	п. Иноземцево, ул. Гагарина (Первомайская, трасса Ростов – Баку)	0,9	1,7	4,7	1,2	3,3	0,8	7,6
Д42	п. Иноземцево, ул. Гагарина (пр. Свободы, трасса Ростов – Баку)	0,9	2,1	2,3	1,2	3,3	0,6	5,4
U44	п. Иноземцево, магазин	0,9	1,4	0,9	0,8	2,0	1,3	1,3
U49	п. Иноземцево, берег речки	0,7	2,1	5,8	4,0	6,6	0,6	14,8
C4	Территория, прилегающая  к п. Иноземцево, свалка	0,7	0,7	2,3	1,0	1,0	6,3	7,0
C5		0,7	1,0	1,7	0,6	2,0	2,5	3,5

Z_c¹ - суммарный показатель концентрации

 

В южной части  исследуемой зоны поселок Иноземцево трасса Ростов—Баку экологическое состояние почв оценивается как условно благоприятное. Это связано в первую очередь с выхлопами транспорта. Среди элементов здесь выделяется Cr – K_c= 2,3; Zn – K_c= 5,2; Cu – K_c= 4,4; Pb – K_c = 7,1. У подножия горы Бештау в районе хлебозавода, под воздействием техногенной нагрузки в точке отбора Х ₁₀ выделяются такие элементы: Ni – K_c = 1,2; Сr – K_c= 1,9; Zn – K_c = 3,1; Cu – K_c= 2,2; Pb – K_c = 1,1.

В результате анализа  комплексного загрязнения, характеризующегося величиной суммарного показателя концентраций (Z_c) видно, что во всех естественных почвах исследуемой территории значения Z_c колеблется в пределах от  3,2 до 15,5 мг/кг.  Самое высокое значение Z_c = 15,5 зафиксировано на пересечении главных улиц поселка,   Z_c = 7,9 – на пересечении улиц Октябрьская и Строителей, Z_c = 7,7 – на полигоне твердых бытовых отходов (ТБО) возле горы Развалка (нижняя точка свалки) и  Z_c= 6,0 – на полигоне ТБО возле горы Развалка (верхняя точка свалки),

В ряде мест получен  коэффициент концентрации значения которого имеют отрицательную величину Z_c = -3,2 (ул. Ленина, около музея) Z_c= -1,6 (ул. Ленина, кинотеатр «Кристалл») Z_c= - 0,8 (ул. Проскурина/ул. Октябрьская), Z_c = -0,5 (ул. Гагарина/ул. Первомайская) Z_c = -1,9 (ул. Гагарина, магазин «Мария») Z_c= -1 (свалка середина) Z_c= -2,1 (верхняя часть) Z_c= - 1,5 (свалка, нижняя часть). Больше всего отрицательных значений приурочено к территории ТБО. Коэффициент аномальности К_с во многих пробах с территории, прилегающей к свалке, показывает содержание элементов в почве ниже фонового  значения. В результате величина суммарного показателя концентраций (Z_c)  дает отрицательные значения. Это связано с тем, что территория ТБО находится на склоне горы на расстоянии 2 км от города и характер рельефа не исключает протекание процессов выщелачивания.

 

Глава 5. Влияние загрязнения почвенного покрова на состав вод поверхностного стока г. Железноводска

 

На исследуемой территории протекает две крупные реки Кума и Подкумок. Реки имеют северо-восточное  и восточное направление и  принадлежат бассейну Каспийского моря. Характер горных рек с быстрым течением (1,5 м/с), в пределах Минераловодской равнины сменяется на равнинный со скоростью течения до 0,5 м/с. Питание рек происходит за счёт атмосферных осадков и таяния ледников в горах.

Питание поверхностных  вод происходит за счёт атмосферных  осадков, разгрузки аллювиальных и делювиальных отложений. Глубина залегания грунтовых вод колеблется от 1,7 до 13,9 м. Воды, преимущественно, сульфатного типа с преобладанием сульфата натрия. Грунтовые воды характеризуются тем же микрокомпонентным составом, что и поверхностные воды, но они более концентрированы. Общая нагруженность вод р. Кумы химическими элементами весьма высока и составляет 4—10 единиц ПДК, в притоках эта величина возрастает до 69 ед.

В г. Железноводске  два водных объекта: ручей Кучук  и река Джемуха. В составе предприятия ООО «Инженерно-геологический Центр» нами проводился аналитический контроль ливневых сточных вод на ручье Кучук и реке Джемуха с 1993 г. по 1999 г. Наблюдение и контроль вели по единым унифицированным методам, обеспечивающим сопоставимость полученных результатов. Цель работ – выявить аномальные содержания химических элементов в поверхностных стоках, поступающих в речную сеть региона.

В целом за 7 лет наблюдений было отмечено загрязнение  этих естественных водотоков городскими сточными водами. Обусловлено это, прежде всего, тем, что в сточных водах, впадающих в ручей Кучук, содержание нитратов, нитритов и аммиака колеблется от 1 до 82 единиц прдельно допустимый сброс (ПДС). Отсюда в верхней фоновой пробе р. Кучук обнаруживаются нитраты, нитриты и аммиак в количествах, превышающих в отдельные годы значения ПДС в 2—21 раз. В реке Джемуха состояние воды значительно лучше, однако, и здесь в отдельные годы было отмечено превышение допустимого уровня загрязнения по аммиаку, нитратам, нитритам, нефтепродуктам. Причем, если в последние годы в ручье Кучук содержание аммиака и нитратов не превышает допустимого уровня, то в речной воде и в 1999 году фиксировалось стойкое загрязнение нитратами. Максимальная загрязненность отмечена в 1994, 1995 годах (табл.7).

Результаты  свидетельствуют о корреляции между  уровнем загрязнения почвенного покрова и содержанием взвешенных веществ в пробах воды. За семь лет отмечено снижение концентрации загрязняющих веществ  по всем контролируемым показателям, кроме нефтепродуктов, как на нижней, так и на верхней фоновой точке отбора. 

Сравнивая данные, полученные в период с 1989 по 1996 год  Кавминводской гидрогеологической экспедиции, с  результатами наших исследований, показавших значительные снижения превышения ПДК в почвенном покрове по таким элементам как свинец, цинк, медь, можно сделать предположение о снижении антропогенной нагрузки на почвы города. Характеризуя особенности природного геоэкологического потенциала рассматриваемой территории, следует в качестве позитива подчеркнуть приуроченность большей её части к пологосклоновым формам, обладающим высокой способностью к самоочищению. Поэтому уменьшение загрязнения можно объяснить высокой самоочищающей способностью ландшафта, а также способностью некоторых коренных пород, развитых на городской территории, к устойчивости по отношению к химическому воздействию (глинистые и изверженные образования).

 

Таблица 7

 

Динамика  состава воды поверхностного ливневого стока в реке Джемуха, мг/л