Состояние ландшафтных систем и их охрана в зоне Белореченского химзавода

Растительность природной зоны на участках, расположенных ближе к заводу, характеризуется высоким накоплением стронция (свыше 290), цинка (свыше 268 мг/кг), а также марганца, никеля, меди и кадмия. Относительно равномерно в растениях этой зоны накапливается медь. Средние показатели содержания тяжелых металлов в образцах растений в целом по данной зоне находятся в пределах установленных норм, иск

лючая кадмий, доля которого в отдельных кластерах превышает ПДК в 3 раза.

В агроландшафтах преобладают злаковые растения (озимая пшеница, кукуруза, многолетние травы), которые благодаря искусственному содержанию и более надежной биологической защите, а также в силу короткого периода вегетации, в течение которого накапливаются загрязнители, сдерживают поступление этих элементов в метаболическую систему. Заметно выделяются растения урбозоны - тополя, ивы, клены и различные кустарники - местами высоким накоплением цинка (до 267 мг/кг), значительной концентрацией кадмия, а также стронция.

Многолетняя залежь представлена в основном однотипным фитоценозом с преобладанием многолетних злаков (чаще всего Elytrygia repens) и отличается умеренным загрязнением растительной массы тяжелыми металлами. На расстоянии 500 м от завода в растениях отмечено высокое содержание кадмия (0,9), никеля (122), меди (8,3) и цинка (191 мг/кг сухой массы).

Несмотря на значительное влияние выбросов завода на загрязнение почвенного покрова, концентрация большинства элементов в основных пробах растительной массы оставалась относительно умеренной, что указывает на отсутствие прямой связи между содержанием загрязнителей в почве и в растениях. Полученные данные свидетельствуют о том, что растительные системы характеризуются определенной буферностью в потреблении отдельных металлов в зависимости от их участия в метаболических процессах растений.

В зоне косвенного влияния в некоторых пробах растений по трансектам высокой концентрацией отличаются марганец (287 мг/кг), цинк (177), кадмий (0,3) и стронций (292 мг/кг), что, скорее всего, связано с их высоким содержанием в обменном фонде подстилающих пород, на которых сформировались соответствующие почвы.

5. Экологическое состояние водных ресурсов

Влияние химзавода на водные системы складывается из двух составляющих: 1) воздушный перенос выбросов и их оседание в пределах водосбора, 2) привнос загрязнений, сбрасываемых заводом в речную систему. Оценка состояния р. Белой показывает, что завод влияет на усиление жесткости воды за счет заметного повышения содержания в её составе кальция и магния. В зоне влияния завода наблюдается увеличение содержания калия и натрия и уменьшение содержания аммиака в воде, чем и объясняется слабое развитие в ней фитопланктона; в воде мало фосфатов, но доля нитратов значительная. По ряду тяжелых металлов (свинец, кадмий, марганец, никель и железо) отмечено существенное увеличение их содержания в зоне влияния химзавода. Например, содержание свинца увеличилось в 10 раз, кадмия - в 4, кобальта – в 7, меди – в 1,5, никеля – в 2 раза и т.д. по сравнению с фоновым. В целом можно сказать, что газообразные выбросы завода способствуют загрязнению воды в реке Белой тяжелыми металлами. Анализ образцов воды показал, что концентрации элементов-токсикантов из разных пунктов их отбора различаются незначительно. Ниже приведены результаты корреляционно-регрессионного анализа связи между общим микробным числом (Y) и гидрокарбонатами (X1), жесткостью, моль/дм3 (X2) содержанием Ca+2(X3), Mg+2(X4), K+(X5), Na+(X6), Cl-(X7) (табл. 3). Результаты анализа указывают на наличие прямой корреляционной связи высокой интенсивности между общим микробным числом и химическими свойствами воды в реке Белой.

Таблица 3. Зависимость микробного числа (КОЕ/мл х 106) от химического состава воды в р. Белой (среднее за 2003-2005 гг., n – 56)

Определение ряда тяжелых металлов в иловых образцах, отобранных в разных зонах р. Белой, показывает, что в нижней части речной системы, где влияние завода, безусловно, накапливалось в течение длительного периода времени, концентрации валовых форм цинка, свинца, кадмия, кобальта, марганца и никеля заметно повышены по сравнению с илами в верхней части бассейна. Так в илах нижней части реки увеличивается валовая концентрация цинка – на 10 мг/кг, свинца – на 2,5, кобальта – на 14, меди – на 4,5, марганца - на 160, никеля – на 5, ванадия – на 5, хрома – на 6,5, стронция – на 3 и железа – на 3500 мг/кг. Менее резко, но достаточно четко просматривается повышение концентраций подвижных форм тех же металлов в низовьях р. Белой. Несколько специфична динамика меди: валовое содержание в илах всего бассейна реки весьма сильно варьирует, а подвижные формы, наоборот, в зоне влияния завода проявляют определенную стабильность. Результаты корреляционно-регрессионного анализа, проведенного между отдельными элементами (табл. 4), указывают на наличие прямой корреляционной связи средней степени интенсивности между загрязнителями с учетом их взаимодействия, что свидетельствует об общих источниках их поступления.

Таким образом, повышение доли тяжелых металлов в донных отложениях р. Белой обусловлено выбросами и сбросами завода больше чем за 30 лет его работы.

Большое значение имеют агрономическая ценность пойменных почв и содержание металлов в различных частях бассейна р. Белой. Обращает на себя внимание уменьшение в зоне влияния завода такого важного показателя, как содержание органического вещества. При щелочной реакции почвенного раствора снижение содержания гумуса и валового азота в почвах нижней части поймы указывает на существенное влияние выбросов завода на систему бассейна; отмечается также уменьшение содержания подвижного фосфора, что вполне согласуется с уменьшением доли органического вещества и снижением способности почвы удерживать подвижный фосфор; относительной стабильностью показателей по всему бассейну выделяется обменный калий.

Таблица 4. Зависимость валового содержания тяжелых металлов

в иле р. Белой (среднее за 2003-2005 гг., n - 56)

 Скачать реферат