Глава 21. ГОРОДА И ГОРОДСКИЕ ЛАНДШАФТЫ

Смотрите также:

История атомов и география - Перельман

Геохимия - химия земли

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

Биология

Эволюция биосферы

Геоботаника

 Биографии геологов, почвоведов

Эволюция

Биогеохимия огородов

 В небольших и средних городах широко распространены садово-огородные участки, нередко примыкающие к индустриальным зонам. Почвы и сельскохозяйственная продукция, в основном овощные культуры, здесь испытывают интенсивное техногенное воздействие, ведущее к загрязнению и ухудшению качества продуктов.

Содержание поллютантов в овощах может превышать предельно-допустимые концентрации (ПДК) и вызывать у населения токсикозы. Овощи и фрукты используются и как тестовые биообъекты для оценки состояния городской среды, для которых разработаны наиболее достоверные предельно-допустимые уровни содержания химических элементов. Биогеохимические аномалии в дикорастущих и несъедобных культурных растениях имеют в основном индикационное значение и в меньшей мере указывают на экологическую опасность загрязнения.

Массовое опробование моркови, помидоров, картофеля в г. Тольятти показало, что содержание тяжелых металлов в них существенно превышает фоновые значения в 20 — 40 км от города. Средние коэффициенты техногенной концентрации (Кс) в августе 1988 года составляли: помидоры Сг4 7 Cd2?o ^п1,9   С°1,5 Cuj^;

картофель Cd2?6 Crl,6 Cuj^;

морковь Cd9?2 №2,6 Си2,5 Cr2,0 Znl,3-

Это указывает на преимущественно хром-никель-кадмиевое загрязнение овощей, соответствующее приоритетным загрязнителям атмосферного воздуха в городе.

Загрязнение овощей металлами зависит от фазы вегетации, времени экспонирования и вида растения. По мере созревания к началу осени содержание токсичных элементов увеличивается примерно в 2 — 5 и более раз, что особенно опасно для населения, потребляющего овощи в стадии "товарной" зрелости. В зрелых овощах содержание кадмия, никеля, хрома достигает и даже превышает санитарно-гигиенические нормы (ПДК) (21.13). Для большинства тяжелых металлов — никеля, хрома, свинца, цинка, меди хорошим индикатором техногенеза является морковь, загрязнение кадмием лучше фиксируется картофелем и помидорами. Предельно допустимые концентрации в овощах, как правило, достигаются при превышении фоновых значений в 15 — 20 раз.

Загрязнение овощей обусловлено главным образом атмотехногенными потоками металлов вблизи промышленных зон и хорошо коррелирует с поставкой пыли на поверхность почвы. Особенно опасны встречающиеся около промышленных предприятий аномалии металлов, превышающие ПДК во много раз (21.14). В парниковых овощах содержание металлов низкое. Влияние промышленного города на состав овощей зависит от розы ветров и при отсутствии местных источников загрязнения сказывается на расстоянии 15 — 20 км (21.15).

Почвы огородов меньше загрязнены металлами, чем почвы застроенной и тем более промышленной части города, и не могут служить основным источником загрязнения овощей. Поступающие из атмосферы металлы не образуют приповерхностных аномалий и более равномерно распределены по профилю почвы за счет рыхления и выщелачивания при поливе. Почвы огородов загрязняются также при удобрении илами очистных сооружений, при поливе сточными водами. В этих случаях содержание металлов в почвах и овощах хорошо коррелируется и достигает в овощах токсичных уровней.

Техногенные потоки в водах и донных отложениях

Промышленная и муниципальная деятельность ведут к значительной техногенной трансформации водного баланса. Наряду с изменениями гидрогеологических условий (подтопление, осушение, просадка и пр.) одной из основных форм техногенной деформации городской среды является загрязнение поверхностных и подземных вод промышленными и коммунально-бытовыми стоками. Поэтому гидрогеохимические исследования необходимы в комплексном анализе городской среды.

Можно выделить несколько основных направлений в оценке загрязнения водных потоков города. Первое — это определение состава канализационных промышленных и муниципальных стоков как интегральных индикаторов жидких отходов, имеющих различную степень очистки. Нередко даже так называемые условно чистые стоки содержат высокие концентрации загрязнителей, в десятки и сотни раз превышающие предельно допустимые. Они в свою очередь являются дополнительным источником загрязнения, особенно если сбрасываются в открытые водоемы — озера, реки, водохранилища. Второе направление — изучение стоков с территории города, поступающих в канализационную сеть, коллекторные каналы, в отстойники и т.д. Химический состав таких стоков отражает общую картину загрязнения городской территории. При неблагоприятном состоянии канализации они также могут служить вторичным источником загрязнения, главным образом подземных вод.

Гидрогеохимия поверхностного стока в городах существенно отличается от фоновых условий. Меняется основной химический состав вод, степень их минерализации, содержание и соотношение макрокомпонентов. Исследования Е.П. Янина в Москве, Подольске и других городах, Н.А. Барымовой в Курске, наши в Тольятти показали, что слабоминерализованные (200—400 мг/л) гидрокарбонатные фоновые воды в городах становятся солоноватыми (1 г/л и выше), гидрокарбонатно-сульфатными, а в период снеготаяния, когда растворяются противогололедные смеси, — хлоридными натриевыми. В городских поверхностных стоках содержание хлора, сульфат-, нитрит- и фосфат- ионов, натрия и калия в среднем в десятки и сотни раз больше, чем в фоновых условиях. При этом на твердой асфальтированной поверхности резко увеличивается ионный сток, который здесь выше на порядок, чем в природных и агроландшафтах.

Особенно характерны для поверхностных вод городов синтетические загрязнители — фенолы, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества (ПАВ), полихлорбифенилы (ПХБ). В ряде случаев они усиливают миграцию тяжелых металлов за счет образования растворимых комплексных соединений. Поэтому в отличие от фоновых вод в загрязненных поверхностных водах города происходит увеличение растворимых, главным образом органических форм Cd и Ni, образующих с ПАВ устойчивые хелатные соединения (Д. Мур, С. Рамамурти). Наоборот, для Hg, Cu, Zn и Pb увеличивается доля техногенной взвеси, в которой они находятся преимущественно в геохимически подвижных сорбционно- карбонатных, органических и гидрооксидных формах (Е.П. Янин).

В связи с этим важное значение приобретает третье направление гидрогеохимических оценок городской среды — изучение конечных звеньев водооборота сточных и поверхностных ливневых вод — речных и подземных вод, качество которых в результате техногенеза все больше ухудшается, а также донных отложений — техногенных илов, служащих интегральным индикатором техногенной нагрузки на водосборы. Так, в г. Тольятти условно чистые стоки и воды (после очистных сооружений) сбрасываются в Куйбышевское и Саратовское водохранилища. Содержание нефтепродуктов, ПАУ и тяжелых металлов в местах сбросов, несмотря на сильное разбавление, в десятки раз выше ПДК, что создает экологическую опасность для водных организмов и питьевого водоснабжения.

К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов