Способ выявления техногенного загрязнения ландшафтов с глеевой обстановкой

 

Изобретение относится к защите окружающей среды от загрязнений. Цель изобретения - повьшение надежности , достоверности и информативности способа. В местах выхода внутрипочвенных вод выделяют участки с ярко-охристой окраской. Проводят отбор проб натеков и пленок гидроокислов железа. Пробы анализируют эмиссионным спектральным анализом на содержание тяжелых металлов. В результате сорбции на гидроокислах происходит увеличение содержания элементов, отражающих техногенное загрязнение. Внутрипочвенное загрязнение распространяется по водосборной площади, на которой расположен источник загрязнения. 1 ил., 3 табл. i сл со оо ОС со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„,Я0„„88798 (51) 4 О 01 М 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 4077815/30-15 (22) 13.06.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии AH СССР, Коми Аилиал

АН СССР и Производственное геологическое объединение по региональному изучению геологического строения территории страны "Аэрогеология" (72) А.И.Перельман, М.П.Тентюков, Н.Ф.Мырлян и И.И.Пискун (53) 63?.122.1:631„416.8(088.8) (56) Глазовская М.А. Геохимические основы технологии и методики исследований природных ландшафтов. М.: МГУ, 1964, с. 20-23. (54) СПОСОБ В11ЯВЛЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛАНДПАсьТОВ С ГЛЕЕВОЙ

ОБСТАН(1ВКОЙ (57) Изобретение относится к защите окружающей среды от загрязнений.

Цель изобретения — повыщение надежности, достоверности и инйормативности способа. В местах выхода внутрипочвенных вод выделяют участки с ярко-охристой окраской. Проводят отбор проб натеков и пленок гидроокислов железа. Пробы анализируют эмиссионным спектральным анализом на содержание тяжелых металлов. В результате сорбции на гидроокислах происходит увеличение содержания элементов, отражающих техногенное загрязнение. Внутрипочвенное загрязнение распространяется по водосборной площади, на которой расположен источник загрязнения. 1 ил., 3 табл.

i.388798

Изобретение относится к защите окружающей среды от загрязнений, которые возникают при избыточном количестве минеральных соединений, угленодородон, тяжелых металлов в

5 почвенно-растительном покрове тундры на местах проведения буровых и других работ.

Целью изобретения является повьш е- 1О ние надежности, достоверности и информативности способа.

На чертеже изображен график геохимического спектра распределения содержания элементов в сраннинаемых геохимических системах: почва (прототип) и гидроокислы железа (предлагаемый способ).

Пример 1. Имеется проблема выявления процесса ннутрипочвенной миграции и определения площади ðàñпространения остаточного загрязнения на отработанных буровых площадках.

По правому борту ручья, который 25 др нирует участок, где расположена буровая, н местах выхода ннутрипочвенных вод выделяли участки с яркоохристой окраской и проводили отбор проб натеков и пленок гидроокислон 30 железа. Пробы высушивали, растирали и анализировали эмиссионным спектральным анализом на содержание тяжелых металлов.

В табл.1 приведено содержание тяжелых металлов н гидроокислах железа.

Из табл.1 видно, что в результате сорбции на гидроокислах происходит увеличение содержания элементов, отражающих техногенное загрязнение.

При этом оно устанавливается не только н пределах буровой площадки, но и на значительном удалении от нее. Такое увеличение площади загрязнения обусловлено распространением внутрипочвенного загрязнения по нодосбоной площади, на которой расположена ис-.. следованная буровая площадка.

Пример 2. При определении наличия техногенного загрязнения cyS0 ществует проблема представительности объема и количества проб, необходимых при проведении площадного опробования по сети или профилям, а также проблема выбора информативных объектов для геохимического опробования.

Пробы гидроокислон железа отбирались на фоновом и техногенном участках в пределах района на котором расположеня буровая и обрабатывались аналогично примеру 1, В табл.2 приведено содержание тяжелых металлов н гидроокислах íà фоновых и техногенных участках.

Из табл.2 видно, что н результате сорбции содержание бария н гидроокислах железа возрастает на один порядок а цинка и кобальта н три разя. Остальные элементы, содержание которых на фоновом участке было нйже чувствительности анализа, стали легко обнаружинаемыми.

Таким образом, .информативность геохимического опробонания гидроокислов железа достаточна чтобы определить наличие техногенного загрязнения. Это позволяет значительно сократить объем опробования и снести количество анализируемых объектов только к гидроокислам железа.

Пример 3. В Молдавии ня многолетних насаждениях (сады, виноградники) применяют металлосодержащие пестициды. В результате этого происходит значительное загрязнение ландшафтон рядом металлов. Существует задача выделения участков, подверженных избыточному накоплению металлов в среде и их проникновения н грунтовые воды.

В левом борту долины ручья, на водосборной площади которого расположен виноградник, опробовались гидpooKHczEI железа, выделяющееся при разгрузке внутрипочвенных нод, дренирующих исследуемую площадь. Гидроокислы анализировались эмиссионным спектральным анализом на содержание н них меди и цинка.

B табл.З представлено содержание меди и цинка в гидроокислах железа.

Из табл.З видно, что участок применения метяллсодержащих пестицидов обнаруживается увеличением, почти в четыре раза, содержания меди в гидроокислах железа, осаждающихся из . вод, дренирующих этот участок.

К операции анализа ландшафта относится: определение геологического строения, климата, характера поверхностных вод и подземных вод, сочетание почв, растительных сообществ и т.д. Так операция выделения зон разгрузки обеспечивает обнаружение нарушений естественного положения внутрипочненных вод. Эта операция необходима для обнаружения кислородно1388798

20

30 сорбционного геохимического барьера, но не дает ответа является ли загрязнение принедним или находится непосредственно в месте зоны разгрузки внутрипочвенных вод, Далее необходимо выделить участки, представленные гидроокислами железа по ярко-охристой окраске, и в качестве проб отобрать пленки и натеки с этих участков.10

Техногенные потоки, которые формируются на участках с глеевыми почвами, характеризуются сложной физикохимической обстановкой. При этом .в составе техногенных потоков как сопутствующий элемент всегда присутствует железо, которое является продуктом окисления брошенных металлических конструкций и может содержаться в почвах при отсутствии таких конструкций. Попадая в загрязненную почву, железо в составе техногенных потоков мигрирует к зонам разгрузки в двухвалентной форме с внутрипочвенными водами. В зоне разгрузки 2 валентное железо окисляется О,воздуха до 3 валентной формы. Образующаяся при этом 3 валентная форма гидроокислов железа имеет ярко-охристую окраску и обладает сорбционными свойствами. Это обстоятельство определяет одновременно с процессом перехода з+

Fe в Fe и развитие сорб сии ряда металлов их техногенных потоков. При этом происходит усиление сигнала техногенного загрязнения. Так, установлено, что Fe является подвижным в

2+ глеевой обстановке и всегда присутствует, поэтому его возможно исполь-. зовать в качестве носителя информации о техногенных потоках.

По результатам геохимического опробования почвенного покрова (выпол.ненным по пРототипу) и гидроокислам 45 железа (предлагаемый способ) построен график (чертеж) — геохимический спектр распределения содержаний элементов в сравниваемых геохимических системах: почва (прототип) и гидроокислы железа (предлагаемый способ).

В качестве начальной базы сравнения использовано распределение элементов в почвах финовых участков, они показаны в виде монотонноубывающей.кривой 1 (чертеж). Поскольку ряд эле55 ментов задан фоновым распределением, то все последующие кривые принимают вид ломаной линии. При этом элементы с аномальными значениями выделяются отдельными пиками.

На оси абсцисс показана величина отношения содержания микроэлемента в пробах к среднему содержанию их в литосфере (кларк концентрации—

КК). В том случае, если это отношение меньне единицы, то используют величину отношения содержания микроэлемента в литосфере к его содержанию в пробе (кларк рассеяния). На оси ординат показаны элементы и их распределение (I — фоновые участки, 2 — техногенные участки, 3 — техногенные участки по гидроокислам) в пробах. Так, кривые 2 (прототип) и

3 {предлагаемый способ) показывают, что для бария, циркония и скандия согласно предлагаемому способу пики значительно увеличены. Это обусловливает больную чувствительность и точность геохимического опробования, выполняемого согласно предлагаемому способу. Кроме того, стронций, который известен как антагонист бария в прототипе, на кривой 2 выражен в пиках наряду с барием.

Предлагаемый способ дает пик только по барию.

Таким образом, преимуществами предлагаемого способа являются повышение надежности, достоверности и информативности способа. Усиление сигнала наличия техногенных потоков позволяет производить картирование промъкчленньгс зон, что ранее было невозможно ввиду трудоемкости, малой информативности и часто поЛучаемых ошибочных данных по известному способу. Кроме того, по предлагаемому способу ускоряется и упрощается процесс определения площади техногенного загрязнения. Предлагаемый способ создает возможность повысить оперативность и качество проведения экологических экспертиз состояния природной среды в ланднафтах примыкающих к промышленным зонам, а также обеспечить картирование промьппленных зон по содержанию микроэлементов °

Способ расниряет возможности ланднафтно-геохимического метода, что. создает предпосылки для разработки специальной методики исследований проблем, связанных с охраной окружающей среды.

1388798

Мочки опробования выхода внутрипочвенных вод

Участок берега ручья s одном ки выше буровой площадки (4оновый участок) lOO I90 - I0)0

0 7

Участок берега ручья s пределах буровой ппощадки (техногенный участок) Участок берега ручья на..один ки ниже буровой площадки

Металлы, и-)О 1, Х

:?Б .1 Гочки опробования выхода внутрнпочвенных вод

Участок берега ручья на один ки выше буровой площадки

{фоновый участок}

80,0

10,0

Iý0

Эрознонный овраг в пределах буровой площадки (техногенный участок) 3

Т а б л и ц а 3

Участок опробования гидроокнслов железа

Содержание ие ., lP-1

Содержание цинка, п10, Х оличест роб

Участки водосбора свободные от применения иеталйосодержащнх пестицидов

2,0-б,О 4,5

lO - 80 32

Участок водосбора занятый виноградником (применяется бордосская жидкость и цннеб) 9,3-25 17

20 - 60 40

ВНИИПИ Заказ 1575/46 Тираж 847 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула и з о б р е т е н и я

Способ. выявления техногенного загрязнения ландшафтов с глеевой обстановкой путем отбора проб, определения в них содержания тяжель|х металлов и выявления загрязнения ландпафта по их аномальным содержаниям, отличающийся тем, 1, что, с целью повышения надежности достоверности и информативности способа, перед отбором проб анализиру5 ют ландшафт и выделяют зоны разгруэKH внутрипочвенных вод, в которых устанавливают участки с ярко-охристой окраской, а отбор проб осущест.-. вляют с натеков и пленок на выделенных окрашенных участках. Таблица ) 700 5эО 1 0 30 0 7 0 1 0

270 2, 9 1,2 20,0 7 ° 4 I, 3

700 5 0 1,О 30,0 7,0 3 0

Пределы Среднее ределы Среднее