Загрязнение тяжелыми металлами почв г. Астрахани

Характер и степень загрязнения почв города зависит от факторов двух типов. К первому типу можно отнести химические и физико-химические свойства почв (рН, Еh, содержание гумуса, засоленность, карбонатность, емкость катионного обмена), степень их деградации, городской рельеф, этажность застройки, особенность воздушной циркуляции. Ко второму типу факторов относят воздействие промышленных, транспортных и коммунально-бытовых эмиссий.

Для г. Астрахани характерно несколько факторов, оказывающих влияние на степень загрязнения почвенного покрова:

1. Отсутствие производств металлургического цикла;

2. Наличие двух предприятий химической промышленности (АЦКК и Лакокрасочный завод);

3. Наличие целого ряда предприятий судостроительной ориентации;

4. Сложное распределение по территории города предприятий, тепловых станций, котельных и т.д.;

5. Неоднородный характер застройки территории города;

6. Высокое залегание грунтовых вод.

Исследования загрязнения почв г. Астрахани показали, что основными элементами, встречающимися в почвах по всей территории города и создающих фон загрязнения, являются цинк (6,9) и свинец (6,1) (Кларк концентрации - Кк) (Алыкова Т.В., 1999). Помимо данных элементов в почвах города встречаются: никель (3,2), хром (3,0), стронций (2,7), ванадий (2,5), кобальт (1,4), молибден (1,3), медь (1,3), серебро (1,1). Данные элементы не имеют четкого равномерного распределения по всей территории города, а они локализованы в отдельных районах. Это позволило на территории г. Астрахани выделить несколько ареалов загрязнения почв:

1. Центральный;

2. Южный;

3. Северо-восточный;

4. Северо-западный;

5. Трусовский;

6. Южный левобережный;

7. Южный правобережный.

Расположение ареалов загрязнения четко соответствуют концентрации производств различного цикла.

Центральный ареал соответствует центральной части города, где доминирует малоэтажный и одноэтажный тип застройки. Основными предприятиями, оказывающими влияние на загрязнение являются станция технического обслуживания автотранспорта, ликеро-водочный завод, горпищекомбинат, обувная фабрика и судоремонтный завод им. Урицкого.

Доминирующими элементами встречающимися в почвах являются цинк - 3250 мг/кг и свинец 450 мг/кг (Кк - 93 и 45 соответственно). Необходимо отметить, что производственные циклы перечисленных предприятий не являются настолько экологически опасными, что могло бы привести к высокому содержанию тяжелых металлов в почвах (Zc=40-48) (Zс - суммарный показатель загрязнения) данной части города. Вероятнее всего, что высокий фон загрязнения мог возникнуть в результате повышенной загруженностью автотранспортом данной части города, а также за счет особенностей суточной циркуляции атмосферы.

Южный ареал приурочен к излучине р. Царев, где на фоне одноэтажной деревянной застройки компактно расположен крупный промышленный центр, состоящий из следующих заводов: ТРЗ, ЖБК-2, пивоваренный, лакокрасочный, винный завод и табачная фабрика. Геохимическая ассоциация металлов, накапливающихся в почвах, может быть охарактеризована следующим составом: цинк (7,9), хром (5,6), никель (4,2), ванадий (4,0), свинец (3,5), кобальт (3,4), молибден (2,5), медь (1,3).

Северо-восточный ареал загрязнения занимает наибольшую территорию (7,2 км²) и на его долю приходятся самые большие площади жилых массивов города. Он включает пос. Янг-Аул, значительную часть пос. Свободный, практически все жилые массивы Ленинского района, а также не менее половины площади пос. Инициативного.

Промышленный потенциал ареала характерен линейно расположенными (вдоль берега реки Прямая Болда) заводами: машиностроительный завод «Прогресс», бондарный, станкостроительный, холодильного оборудования, рыбокомбинат, мясокомбинат, ГРЭС, судоверфь им. Кирова, ЖБИ, мелькомбинат и т.д. При этом, очевидно, что особенности производств наложили отпечаток и на характер загрязнения почв: хром (17,0), цинк (8,6), свинец (6,5), никель (4,4), ванадий (2,4), молибден (1,9), медь (1,7). Если во всех шести ареалах загрязнения доминирующим элементом является цинк, то в северо-восточном ареале этим элементом является хром.

Северо-западный ареал расположен на правом берегу реки Волга и включает ряд поселков - Карантинное, Приволжский, Солянку, а также северную часть Трусовского района города. Ареал характеризуется разрозненной застройкой в сочетании с промышленными предприятиями.

Основные источники загрязнения здесь были целлюлозно-картонный комбинат, гидролизный завод с собственной ТЭЦ, завод резинотехнических изделий, а также предприятия деревообработки и стройматериалов. К тому же, через ареал проходит автомагистраль «Астрахань - Волгоград», которая так же вносит вклад в загрязнение почвы. Ареалы аномалий наиболее интенсивно накапливающихся элементов в районе северо-западного промышленного узла - цинка, свинца и молибдена - имеют вытянутую форму вдоль правого берега Волги до станции Трусово. В целом ареал отличается невысокой контрастностью элементов.

Трусовский ареал занимает центральную часть Трусовского района, и располагается к северу и к югу от железнодорожной ветки «Астрахань - Кизляр». Общая площадь ареала составляет 2,6 км². Ареал характеризуется доминированием одноэтажного типа застройки территории.

Трусовский промышленный узел занимает второе место в городе по содержанию в почве цинка (21,4), кобальта (4,5), ванадия (5,2) и хрома (6,7), а по содержанию никеля (6,0) делит первое место вместе с ареалом Центральный.

В южной части города, на противоположных берегах Волги располагаются два крупных судостроительных завода, которым и соответствуют два ареала загрязнения почвы. На правом берегу Волги основным источником загрязнения является завод им. III Интернационала, располагающийся в центре Южно левобережного ареала загрязнения.

Характер загрязнения почвенного покрова представлен следующим спектром элементов: Zn (17), медь (12), свинец (8), никель (2,8), хром (2), кобальт (1,5), ванадий (1,2).

На левом берегу Волги расположен судоремонтный завод им. XXX-летия Октября. В почвах вокруг этого предприятия выявлено высокое содержание цинка (11,4), свинца (6,5), никеля (3,2), хрома (2,0).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что в почвах города Астрахани происходит накопление одних и тех же элементов, уровень концентрации которых различается незначительно. Не смотря на то, что многие предприятия уже не работают, последствия загрязнения почв сказываются и в настоящее время.

Приоритетным элементом в этих ареалах является цинк, содержание которого в почвах в 10-20 раз превышает фоновое.

Таким образом, городской очаг загрязнения имеет мозаичную структуру и состоит из семи ареалов общей площадью 22,6 км², из которых 13,7 км² приходится на левобережную часть города, а 8,9 км² - на правобережную.

Уровень загрязнения почв тяжелыми металлами в целом по городу соответствует относительно удовлетворительной ситуации (Zс=32).

Наиболее контрастными по составу элементов и суммарному показателю загрязнения выступают ареалы левобережной части города - центральный и южный (Zс=153 и 38 соответственно). По критериям оценки экологической обстановки эти территории можно считать соответственно зонами экологического бедствия (Zс=153) и чрезвычайной экологической ситуации (Zс=38).

Оценивая современное состояние загрязнения почв города Астрахани тяжелыми металлами, следует помнить, что до начала 90-х годов ХХ века на многих предприятиях города использовались гальванические процессы (Морской судостроительный завод, завод «Прогресс» и многие другие). В 70-80 годы отходы этих производств вывозились на иловые карты канализации в районе аэропорта «Нариманово», а часто просто сбрасывались в канализацию или на рельеф местности. Следы этих загрязнений до сих пор обнаруживаются в почвах города.