Си Sn Ba Co Ag Cr Ni V Zn Pb

Рис. 2.3. Избыточное накопление химических элементов в салате, выращенном на участках с компостом (в процентах относительно контрольного участка)

Раздел 2. Геологическая среда города 35

Для почв сельскохозяйственного использования оценку уровня загрязне­ния вредными веществами ведут на базе предельно допустимых концентра­ций, причем приоритетным является транслокационный показатель вредно­сти, учитывающий поступление в организм человека вредных веществ из почвы через растения.

Для городских условий загрязненные почвы рассматривают прежде всего как источник вторичного загрязнения атмосферного воздуха. На основе со­пряженных геохимических и гигиенических исследований установлена воз­можность использования уровня химического загрязнения почв как индика­тора неблагополучного состояния атмосферы и оценки степени опасности загрязнения территории для здоровья населения. Базой для оценки уровня загрязнения почв в этом случае является значение фоновой концентрации рассматриваемого вещества в почвах региона. Обычно такие подходы исполь­зуют при анализе загрязнения территории тяжелыми металлами и другими токсичными элементами.

Геохимическим фоном называют среднее содержание химического эле­мента в почвах по данным изучения статистических параметров его распре­деления. Геохимический фон является региональной или местной характе­ристикой почв и пород.

Участок территории, в пределах которого статистические параметры рас­пределения химического элемента достоверно отличаются от геохимического фона, называется гедхиминеской аномалией. Геохимические аномалии, в пре­делах которых содержание загрязняющих веществ достигает концентраций, оказывающих неблагоприятное влияние на здоровье человека, называют зона- щихщшыешт-Уров&нь загрязнения характеризуется величиной коэффици­ента концентрации К_с, которую определяют из соотношения: К_с = С₁/С_ф, где С. — концентрация загрязняющего вещества в почве; С_ф — фоновая кон­центрация загрязняющего вещества, мг/кг почвы.

Загрязнение обычно бывает полиэлемелшьщ, и для его оценки рассчи­тывают суммарный показатель загрязнения, представляющий собой аддитивную сумму превышений коэффициентов концентраций над фоновым уровнем:

П

Z=^i K_r. — (п — 1), где К_с — коэффициент концентрации элемента; п — чис-

¹

ло элементов с К_с > 1.

Химические элементы, условно называемые тяжелыми металлами (сви­нец, цинк, медь, кадмий, ванадий и др.), не только сами являются опасными для здоровья человека, но и служат индикаторами присутствия более широ­кого спектра загрязняющих веществ (газов, органических соединений). Ве­личину суммарного показателя загрязнения почв используют для оценки ^ровня опасности загрязнение территории города. Значения суммарного показателя загрязнения до 16 соответствуют допустимому уровню опасности для здоро­вья населения; от 16 до 32 — умеренно опасному; от 32 до 128 — опасному; более 128 — чрезвычайно опасному.

2*

36 Экология города

Геохимическое изучение почв в городе на регулярной основе позволяет получить пространственную структуру загрязнения селитебных территорий и выявить участки, проживание на которых сопряжено с наибольшим риском для здоровья населения.

Отрицательное влияние на состояние почвы в городе оказывает.исполь­зование поваренной и других солей для борьбы с гололедом в зимний период и утечки высокоминерализованных технологических растворов. Это приво­дит к возрастанию количества фитотоксичных соединений в составе почв. Известно, что хлориды натрия и кальция разрушительно действуют на поч­венные коллоиды и вызывают при определенных концентрациях гибель рас­тений. В талой снеговой воде крупного промышленного города может содер­жаться хлор-иона в 150 раз больше, чем в природной речной воде.

Аналогичные последствия может иметь использование сточных вод с вы­соким солесодержанием для полива зеленых насаждений. Поэтому предельная величина минерализации воды, используемой для полива, не должна превы­шать 2—3 г/дм³, а концентрация бикарбоната натрия в воде — 2, 5 мг • экв/дм³.

Во избежание осолонцевания почв необходимо поддерживать оптималь­ное соотношение катионов в составе солевого комплекса. Критерием являет­ся показатель SAR, который рассчитывают по формуле Ричардсона:

SAR = Na⁺/4{Ca²+ + Mg¹⁺) /2.

Предельно допустимая величина SAR составляет 10 при минерализации вод до 1 г/дм³ и снижается до 4 при повышении минерализации до 3 г/дм³.

Сохранение почвенного слоя при инженерно-строительной деятельности. Не-

1 обходимым условием создания в городе благоприятной среды проживания I человека с достаточным количеством зеленых насаждений (по нормам Укра­ины — от 16 до 23 м² на человека для разных климатических зон) является * бережное отношение к плодородному слою почвы.

Интенсивная инженерно-строительная деятельность в пределах городских агломераций включает большой объем земляных работ (прокладка дорог, ком­муникаций, рытье котлованов под фундаменты, мелиоративные работы и т.д.), при выполнении которых страдает почвенный слой. Для его сохранения необходимо проводить обязательное снятие плодородного и потенциально плодородного слоя почвы отдельно от подстилающих слоев на всех категори­ях земель.

К плодородным почвам относят такие, у которых содержание гумуса на нижней границе слоя составляет не менее 1,5—2%, величина рН водной вы­тяжки не выходит за пределы интервала 5,5—8,2, гидролитическая кислот­ность по АР⁺ не превышает 3 мг-экв на 100 г почвы, а содержание Na⁺ в обменном комплексе — не более 5%. Количество токсичных солей в почвах должно быть не более 0,25%, а в гранулометрическом составе почв количе­ство частиц размером менее 0,01 мм должно быть в пределах 10—75%. Если количество гумуса снижается до 1%, почвы относят к потенциально плодо­родным.

Раздел 2. Геологическая среда города 37

Мощность снимаемого слоя почвы определяется уровнем плодородия ма­лопродуктивных угодий, подлежащих землеванию в данном районе. Если снятый плодородный слой не используется сразу же для землевания или ре-культивационных работ, проводят его селективное складирование в виде бур­тов, откосы и поверхность которых при длительном хранении (сроком более 2 лет) засевают травами.

Если санитарные показатели плодородного слоя соответствуют требова­ниям, предъявляемым к почвам сельскохозяйственных территорий, снятый плодородный слой почвы может быть использован для восстановления эро­дированных почв сельскохозяйственной зоны.

Поскольку почвы в городе часто загрязнены токсикантами, необходимо^ производить закрепление их поверхности посевом трав во избежание вторич­ного загрязнения атмосферы.

Мелиорация загрязненных почв. Для восстановления почв, сильно за­грязненных тяжелыми металлами и другими токсичными веществами, нет универсальной методики. Действие каждого метода обработки зависит от особенностей почвы и специфики произрастающих на ней растений. По­этому для каждого случая необходимы специальные исследования. Самы­ми распространенными методами восстановления почв, загрязненных ме­таллами, является выщелачивание легкоподвижных элементов из почв пу­тем их промывки и перевод катионов тяжелых металлов и микроэлементов в трудноподвижные формы внесением извести и фосфатов с добавкой органических веществ. Однако иммобилизация микроэлементов при этом достигается не всегда, так как металлы, присутствующие в почве в форме сложных органических комплексов, даже после сильного известкования могут сохранять подвижность.

Кроме способов физико-химической обработки загрязненных металлами почв, используют перемешивание верхнего слоя с незагрязненной почвой или снятие верхнего загрязненного слоя и засыпку привозным незагрязнен­ным грунтом.

Для восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, ис­пользуют методы микробиологической очистки и обработку почв негашеной известью с поверхностно-активными веществами.

Для предотвращения загрязнения почв необходимо сокращать выбросы в атмосферу от транспортных средств и промышленных предприятий, ликви­дировать на территории города неорганизованные свалки бытового мусора, а захоронение отходов проводить в соответствии с существующими экологи­ческими нормами.

Рекультивация земель промышленных агломераций. Городские агломера­ции крупных промышленных центров нередко включают участки техноген­ного ландшафта, т.е. территорий, основные особенности которых, выражен­ные прежде всего в рельефе, связаны с добычей и переработкой полезных ископаемых. Пространственно техногенный ландшафт часто сочетается с ур-боландшафтом. Примерами городов с элементами техногенного ландшафта

38. Экология города

являются промышленные центры Донбасса, Кривой Рог, Марганец, Нико­поль. При разработке полезных ископаемых и строительстве промышленных комплексов нарушается растительный и почвенный покров, литологический разрез толщи и гидрогеологический режим, изменяются рельеф и животный мир, загрязняются поверхностные воды и атмосферный воздух. После завер­шения строительства или отработки участка месторождения необходимо про­вести рекультивацию земель, т.е. комплекс...работ, направленных на восста­новление их продуктивности и улучшение условий окружающей среды в со­ответствии с интересами общества. Ценность рекультивированных земель и почв должна быть не ниже той, что была до их нарушения.

Рекультивация земель должна являться завершающим этапом тех произ­водственных процессов, которые приводят к нарушению почвенного покро­ва или литогенной основы территории. Составление проектов рекультивации следует проводить одновременно с проектированием основного производ­ственного объекта и учитывать весь комплекс природных, хозяйственных, экономических, социальных и санитарно-гигиенических факторов. Они оп­ределяют выбор направления рекультивационных работ, например, рекреа­ционного (создание зон отдыха и спорта с парками, водоемами для оздоро­вительных целей, туристических баз и др.), водохозяйственного, строитель­ного и др.

Многостороннее воздействие техногенеза на природные ландшафты и раз­личная ответная реакция экосистем не позволяют однозначно подходить к решению вопроса о рекультивации какой-либо территории. Не всегда оказы­вается целесообразным восстановление прежних комплексов, которые были до нарушения природной среды. Однако рекультивируемые земли и прилега­ющие к ним территории после завершения всего комплекса работ должны представлять собой организованный и устойчивый к техногенному воздей­ствию ландшафт.