Контрольная работа: Геоаномальные зоны и биота
Баланс привноса – выноса
металлов в почвах показал, что концентрации микроэлементов в поверхностном слое
почв в глобальном масштабе, по-видимому, возрастают с расширением
индустриальной и сельскохозяйственной деятельности. Есть признаки того, что
поверхностный слой почв, вероятно, подвергается как локальному загрязнению, так
и региональному переносу загрязнений. Первес [634] указывает, что степень
зараженности почв в городах сейчас настолько велика, что можно идентифицировать
большинство проб почв как городские или сельские по содержанию в них нескольких
микроэлементов, известных как главные компоненты загрязнения в городской среде.
Рис. 2. Воздействие
климата на почвенную зональность (а) и роль органического материала в
образовании почв в соотношении с климатом (б). Границы а и б совпадают.
Региональное загрязнение
почв, как указывается в большинстве публикаций, происходит главным образом в
промышленных районах и в центрах крупных населенных пунктов. Наиболее важными
источниками микроэлементов здесь являются предприятия, транспорт и коммунальные
сточные воды. Однако из-за воздушного переноса на большие расстояния микроэлементов-загрязнений,
особенно тех, которые образуют летучие соединения (например, As, Se, Sb, Hg),
стало трудно определять природный фоновый уровень некоторых микроэлементов в
почвах.
В дополнение к воздушным
источникам микроэлементов следует также отметить поступление последних в почвы
с удобрениями, пестицидами и при орошении. Важным источником загрязнения почв в
некоторых промышленных районах могут быть отвалы металлургических заводов и
рудников за счет мобилизации и переноса тяжелых металлов просачивающейся через
них водой или разноса пыли ветром. Влияние орошения сточными водами на состав
почв вызывает особенно серьезное беспокойство, оно было предметом большого
числа исследований и многих законодательных мер. Рекомендуемые стандарты и
инструкции по предотвращению накопления микроэлементов при орошении полей стоками
находятся еще в стадии разработки и обсуждения. Есть участки почв, на которых
предельные уровни уже превышены – в огородах, фруктовых садах и других местах –
за счет загрязнения от промышленных источников или обильного и многократного орошения
сточными водами. Высокое содержание тяжелых металлов в стоках – наиболее важное
препятствие для использования последних в сельском хозяйстве.
Рельеф создает
микроклимат и вызывает значительные различия в развитии профилей. Наиболее
крутые склоны образуют более поверхностные почвы и меньшую профильную
дифференциацию. Подвижные элементы быстро выщелачиваются с верхних слоев почвы
и вновь осаждаются в нижней части склона на площадях с более пологим рельефом.
Известь часто отлагается в таких районах и придает почве более высокую
кислотность (рН) в нижней части склона. Плохо дренированные почвы в районах с
низким рельефом обычно имеют более высокое содержание органических веществ, чем
дренированные участки ландшафта. Именно здесь образуются торфяные болота.
3. Сущность геохимической
оценки урбанизированных территорий
В настоящее время сеть
крупных городов становится главным источником локальных влияний на природную
среду, что определяет необходимость специальных исследований по геохимической
оценке урбанизированных территорий. Опыт исследований в области геохимии
техногенеза свидетельствует о том, что степень концентрации в ландшафте
некоторых веществ-загрязнителей в общем отражает интенсивность поступления их в
окружающую среду с отходами различных производств. Выявление и
картографирование техногенных аномалий могут быть положены в основу оценки
антропогенного воздействия на исследуемую территорию. При изучении
антропогенных потоков непременно предполагается анализ их распространения с
фиксацией на местности в зонах или сферах влияния тех или иных хозяйственных
объектов. Зона влияния рассматривается как область обмена геотехнической
системы со средой веществом и энергией через подвижные компоненты: водные и
воздушные массы, животные и растения. Выявление т оконтуривание зон влияния
проводятся в процессе картографирования территории.
Целесообразный уровень
исследований загрязнения - мезотерриториальный, соответствующий уровню районных
планировок, когда картографирование ведется в определенном диапазоне масштабов
- от 1:25000 до 1:300000. Карты инвентаризации антропогенных комплексов сами по
себе должны быть результатом анализа и синтеза экономико-географических и химико-технологических
данных; они основываются на оценке хозяйственного объекта как потенциального
источника загрязнения. Содержание такой карты должно опираться, с одной
стороны, на классификацию типов производства, с другой - на классификацию
выбросов, загрязняющих компоненты природной среды.
Наиболее доступны для
количественного измерения показатели изменения состава, количества и
соотношения веществ в природных комплексах. В первую очередь это относится к
веществам-загрязнителям, вредным для здоровья человека. При этом особенно важен
вопрос о выборе веществ-индикаторов, наиболее ярко характеризующих изучаемый
тип воздействия. Карты такого рода позволяют восстановить пути распространения
антропогенных потоков, оконтурить зону влияния хозяйственных объектов и выявить
пространственную структуру таких зон.
Таким образом, работа по
составлению оценочных карт должна включать следующие этапы: 1)
картографирование природных ландшафтно-геохимических систем и определения их
устойчивости к антропогенным воздействиям; 2) инвентаризационное
картографирование хозяйственных объектов и определение их как потенциальных
источников загрязнения; 3) выбор показателя, дающего качественную и
количественную характеристику загрязнения, и составление карт распределения
этого показателя; 4) картографирование антропогенных ландшафтов и их групп с
бонитировкой по выбранному показателю. Общее свойство всех типов промышленных
отходов - широкий комплекс микроэлементов-примесей, в составе которого часто
наблюдаются элементы, известные отрицательным влиянием на живые организмы
(кадмий, ртуть, свинец, мышьяк). Учитывая токсичный и канцерогенный характер
некоторых микроэлементов, необходимо проводить специальные исследования по
загрязнению среды микроэлементами. Кроме того, концентрация их в ландшафте служит
косвенным индикатором распространения других вредных веществ, связанных с
выбросами промышленного производства: мелкодисперсной пыли, окислов углерода,
серы, азота, органических соединений и т.п.
Эти обстоятельства
позволяют рассматривать накопление микроэлементов в природных средах в качестве
одного из важных оценочных показателей загрязнения территории промышленными
отходами. Техногенные аномалии в снеговой пыли и в верхнем горизонте почв
отражают загрязнение атмосферного воздуха. Такая аномалия представляет собой
ореол рассеяния, центр которого - территория источника. Поскольку механизм
формирования техногенных ореолов и потоков рассеяния во многом сходен с
механизмом формирования вторичных ореолов рудных месторождений, к изучению
техногенных аномалий целесообразно применять методы прикладной геохимии,
разработанные для целей геохимических поисков полезных ископаемых. Выделение и
картографирование аномалий проводится на примере почв как депонента, фиксирующего
картину многолетнего распределения выпадений из атмосферы пыли антропогенного
происхождения.
Изучение промышленного
загрязнения проводится путем геохимического картирования ключевых участков,
связанных с промышленно селитебными территориями и зонами их влияния. Первый
этап исследования - характеристика содержания микроэлементов в природных почвах
в зависимости от ландшафтных особенностей территории. В результате
устанавливаются опорные фоновые содержания всех исследуемых элементов; эти
данные ложатся в основу определения уровня аномальности наблюдаемых
концентраций элементов. Второй этап - характеристика промышленно-селитебных
территорий и их частей путем исследования геохимических выборок. Третий этап
связан с исследованием пространственного распределения содержания
микроэлементов и их комплексов, с оконтуриванием аномалий разного уровня, т.е.
непосредственно с геохимическим картографированием городских территорий и зон
их влияния.
4. Практическая задача 1
(проба 2168)
1.
На основе
справочных материалов устанавливается фоновое содержание микроэлементов в
почвенном покрове АР Крым.
2.
На основе
фактических материалов вычислить коэффициент концентрации.
3.
Проанализировать
вычисленный коэффициент концентрации (сгруппировать данные в три блока: 1-
накапливающиеся по сравнению с фоном; 2 - находящиеся на уровне фона; 3 -
содержащиеся ниже фоновых значений). Построить гистограмму.
4.
Рассчитать суммарный
показатель загрязнения для пробы и района.
5.
Расчёт выполнить
последовательно для 3-х уровней стандартов – СОГ, СОР, СОЛ.
Таблица 1. Фоновое
содержание элементов (стандарты сравнения)
Химический элемент |
Знак |
Глобальный уровень (кларк), СОГ
мг/кг |
Региональный уровень, мг/кг, СОР |
Локальный уровень, мг/кг, СОЛ |
Литий |
Li |
32 |
20 |
20 |
Бериллий |
Be |
3,8 |
2 |
2,5 |
Бор |
B |
12 |
53 |
50 |
Натрий |
Na |
25000 |
5900 |
4000 |
Магний |
Mg |
18700 |
6100 |
8000 |
Алюминий |
Al |
80500 |
54800 |
63000 |
Кремний |
Si |
295000 |
443000 |
250000 |
Фосфор |
P |
930 |
740 |
630 |
Хлор |
Cl |
170 |
690 |
- |
Калий |
K |
25000 |
19000 |
- |
Кальций |
Ca |
29600 |
11600 |
40000 |
Скандий |
Sc |
10 |
12 |
20 |
Титан |
Ti |
4500 |
4400 |
5000 |
Ванадий |
V |
90 |
77 |
100 |
Хром |
Cr |
83 |
82 |
50 |
Марганец |
Mn |
1000 |
590 |
1000 |
Железо |
Fe |
465000 |
26600 |
25000 |
Кобальт |
Co |
18 |
10 |
15 |
Никель |
Ni |
58 |
33 |
32 |
Медь |
Cu |
47 |
22 |
25 |
Цинк |
Zn |
83 |
52 |
100 |
Галлий |
Ga |
19 |
10 |
10 |
Германий |
Ge |
1,4 |
- |
1,2 |
Мышьяк |
As |
1,7 |
- |
- |
Селен |
Se |
0,05 |
- |
- |
Бром |
Br |
2,1 |
- |
- |
Рубидий |
Rb |
150 |
84 |
- |
Стронций |
Sr |
340 |
130 |
- |
Иттрий |
Y |
29 |
39 |
25 |
Цирконий |
Zr |
170 |
450 |
200 |
Ниобий |
Nb |
20 |
17 |
15 |
Молибден |
Mo |
1 |
1 |
1 |
Серебро |
Ag |
0,7 |
- |
0,32 |
Кадмий |
Cd |
0,13 |
- |
- |
Олово |
Sn |
2,5 |
3,9 |
8 |
Сурьма |
Sb |
0,5 |
- |
- |
Йод |
I |
0,4 |
- |
- |
Цезий |
Cs |
3,7 |
3,7 |
- |
Барий |
Ba |
650 |
430 |
320 |
Лантан |
La |
29 |
38 |
25 |
Церий |
Ce |
70 |
- |
- |
Иттербий |
Yb |
0,33 |
4 |
3,2 |
Гафний |
Hf |
1 |
- |
- |
Ртуть |
Hg |
0,083 |
16 |
- |
Таллий |
Ta |
1 |
- |
- |
Свинец |
Pb |
16 |
- |
20 |
Торий |
Th |
13 |
- |
- |
Уран |
U |
2,5 |
- |
- |
Висмут |
Bi |
0,009 |
- |
- |
Вольфрам |
W |
1,3 |
- |
- |
Таблица 2. Результаты
геохимического изучения пол-ва Казантип, Керченский полуостров, Ленинский р-н
АР Крым (проба 168)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |