Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1656

Аналогичная ситуация сложилась на севере Сибири в районе крупного Норильского металлургического комбината, а также на Кольском полуострове в результате деятельности двух медно-ни-келевых комбинатов. Вокруг них образовались обширные биогеохимические аномалии, в центральной части которых концентрация никеля и меди превышала фоновую более чем в 100 раз Одна из этих аномалий распространяется на северную часть Норвегии (рис. 16.7).

В степных ландшафтах протяженность техногенных геохимических аномалий увеличивается — заводы цветной металлургии сопровождаются ореолами рассеяния свинца, цинка, меди, мышьяка с радиусом от 5 до 20 км. Вокруг крупного Чимкентского свин-цово-плавильного завода, расположенного в условиях сухих степей Южного Казахстана, ореол техногенного рассеяния распространяется до 25 — 30 км. Содержание металлов-загрязнителей от источника к фону убывает в степенной зависимости независимо от того, является металл главным компонентом или примесью в руде (рис. 16.8).

Рис. 16.7. Загрязнение растительности Кольского полуострова медью (а)

 и никелем (б) (по данным А В.Евсеева, 1998)

Рис 16.8. Распределение выпадающих масс металлов на площади импакт-

ной биогеохимической аномалии, образованной свинцово-плавильным)

заводом в г. Чимкент, Казахстан

Концентрация техногенно рассеиваемых элементов в снежном покрове значительно меньше, чем в почве. По сообщению М.А.Тойкка (1980), вокруг небольшого свинцово-плавильного завода в Тиккурила, расположенного в окрестностях Хельсинки (Финляндия), выделяется зона сильного загрязнения почвы с содержанием свинца в 24 раза больше местного геохимического фона (378×10-4 % в пахотном горизонте) Ее протяженность около 500 км от завода. Далее до 2 км концентрация металла снижается, но остается в несколько раз выше фоновой. В четырехмесячном покрове снега содержание свинца убывает очень быстро: на расстоянии 100 —- 200 м от завода — 10 — 47 кг/га, на расстоянии 1 км — 1,1 — 1,3 кг/га, на расстоянии 2,5 — 3,5 км — 0,3 — 0,2 кг/га.

Размеры аномалий зависят не только от производительности предприятий, но и от других факторов, длительности работы производства, технологии и др. Весьма важную роль играет высота источника выбросов в атмосферу Согласно расчетам М.Е.Бер-лянда, при высоких дымовых трубах значительная концентрация выбросов создается в приземном слое атмосферы на расстоянии (10— 14)Н, где Н — высота трубы. Для труб высотой 10—15 м максимальные концентрации в воздухе образуются в непосредственной близости от источника.

Соотношения концентрации техногенно рассеиваемых металлов в воздухе, атмосферных осадках, растительности и почве сложные. Вокруг свинцово-плавильного завода, расположенного на Дальнем Востоке в условиях умеренного муссонного климата с осадками около 1000 мм/год, зона максимальных концентраций металлов в воздухе распространяется до 2 км от источника. В этой зоне содержание металлов в приземном слое атмосферы в 100— 1000 раз выше местного геохимического фона, а в снеге — в 500—1000 раз. От 2 до 4 км располагается вторая зона, где концентрация металлов в воздухе примерно в 10 раз ниже, чем в первой. Намечается третья зона протяженностью от 4 до 10 км, в которой лишь отдельные пробы показывают повышенную концентрацию металлов.

Первая и вторая зоны загрязнения приземного слоя воздуха совпадают с зонами разрушения природной экогеосистемы и угнетения растительности. Площадь рассеяния металлов в снеговом покрове меньше, чем в атмосфере, но область осаждения продуктов выбросов на листьях деревьев практически совпадает с распространением высоких концентраций в воздухе. На протяжении существования снежного покрова в пределах первой зоны выпало (г/км2): меди — 2,4, цинка — 5,5, свинца — 615, кадмия — 16,6, мышьяка — 18,8. Во второй зоне поступление (г/км2) свинца — 26, цинка — 3, мышьяка — 1,2.

По мере удаления от источника соотношение разных форм рассеивающихся элементов меняется. В первой зоне водорастворимые формы составляют всего 5—10%, а основную массу выпадений образуют мелкие пылеватые частицы сульфидов и оксидов. С удалением от завода относительное содержание водорастворимых форм свинца возрастает: на расстоянии 1,5 км от завода оно достигает 55 %, а в 4 — 5 км — 80 — 90 %. Следовательно, вблизи источника загрязнения осаждается основная часть твердых пылеватых частиц, а водорастворимые формы переносятся дальше и вымываются из атмосферы осадками.