Способ выявления техногенного загрязнения ландшафтов с глеевой обстановкой Советский патент 1988 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к защите окружаюп1ей среды от загрязнений, которые возникают при избыточном количестве минеральных соединений, углеводородов, тяжелых металлов в почвенно-растительном покрове тундры на местах проведения буровых и других работ.

Целью изобретения является повьшш ние надежности, достоверности и информативности способа.

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

Пример 1. Имеется проблема выявления процесса внутрипочвенной миграции и определения площади распространения остаточного загрязнения на отработанных буровых площадках.. По правому борту ручья, который дренирует участок, где расположена буровая, в местах выхода внутрипоч- венных вод выделяли участки с ярко- охристой окраской и проводили отбор проб натеков и пленок гидроокислов железа. Пробы высушивали, растирали и анализировали эмиссионным спектралным анализом на содержание тяжелых металлов.

В табл.1 приведено содержание тя- желых металлов в 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 в пределах буровой площадки, но и на значительном удалении от нее. Такое увеличение площади загрязнения обусловлено распространением внутри- почвенного загрязнения по водосбоной площади, на которой расположена исг следованная буровая площадка.

П р и м е -р 2. При определении наличия техногенного загрязнения существует проблема представительности объема и количества проб, необходимых при проведении площадного опробования по сети или профилям, а также проблема выбора информативных объек- тов для геохимического опробования. Пробы гидроокислов железа отбирались на фоновом и техногенном участках в пределах района на котором расположе

д

5

0 5 0 г

|Q

0

на буровая и обрабатывались аналогично npi-iMepy 1,.

В табл.2 приведено содержание тяжелых металлов в гидроокислах на фоновых и техногенных участках.

Из табл.2 видно, что в результате сорбции содержание бария в гидроокислах железа возрастает на один порядок а цинка и кобальта в три раза. Остальные элементы,, содержание которых на фоновом участке было ниже чувствительности анализа, .стали легко обнаружив а ем1-1мй.

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

П р им е р 3. Б Молдавии на многолетних насаждениях (сады, виноградники) применяют металлосодержа т 1е пестициды, В результате этого происходит значительное загрязнение ландшафтов рядом металлов, Сур;ествует задача выделения участков, подверженных избыточному накоплению металлов в среде и их проникновения в грунто- вые воды.

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

В табл.3 представлено содержание меди и цинка в гидроокислах железа. .Из табл.3 видно, что участок применения металлсодержащих пестицидов обнаруживается увеличением, почти в четыре раза, содержания меди в гидроокислах железа, осаждающихся из . вод, дренирующих этот участрк.

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 внут- рипочвенных вод. Эта операция необходима для обнарзгжения кислородносорбцнонного геохимического барьера, но не дает ответа является ли загрязнение пршпедшим 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

Техногенные потоки, которые формируются fia участках с глеевыми почвами, характеризуются,сложной физико- химической обстановкой. При этом .в составе техногенных потоков как со- путствуюру1Й элемент всегда присутствует железо , которое является продуктом окисления брошенных металлических конструкций и может содержаться в почвах при отсутст%ии таких кон- струкций. Попадая ,в загрязненную почву, железо в составе техногенных потоков мигрирует к зонам разгрузки в двухвалентной форме с внутрипочвен- ными водами. В зоне разгрузки 2 ва- лентное железо окисляется Oi/,воздуха до 3 валентной формы. Образующаяся при этом 3 валентная форма гидроокислов железа имеет ярко-охристую окраску и обладает сорбционными свойства- ми. Это обстоятельство определяет- одновременно с процессом перехода Fe в Fe .и развитие сорбции ряда металлов их техногенных потоков. При этом происходит усиление сигнала техногенного загрязнения. Так, установлено, что Fe является подвижнь м в глеевой обстановке и всегда присутствует, поэтому его возможно использовать в качестве носителя информации о техногенных потоках.

По результатам геохимического опробования почвенного покрова (вьшо .ненньм по прототипу) и гидроокислам железа (предлагаемый способ) построе график (чертеж) - геохимический спектр распределения содержаний элементов в сравниваемьк геохимических системах: почва (прототип) и гидроокислы железа (предлагаемый способ). В качестве начальной базы сравнения использовано распределение элементов в почвах финовых участков, они пока- зань в виде монотонноубьшающей. кривой 1 (чертеж). Поскольку ряд элементов задан фоновым распределением, то все последзпощие кривые принимают вид ломаной линии. При этом элементы

Q

5 0 5 о

5

0

0

с

5

с аномальными значениями выделяются отдельными пиками.

На оси абсгщсс показана величина отношения содержания микроэлемента в пробах к среднему содержанию их в литосфере (кларк концентрации - КК). В том случае, если это отношение меньше единицы, то используют величину отношения содержания микроэлемента в литосфере к его содержанию в пробе (кларк рассеяния). На оси ординат показаны элементы и их распределение ( - фоновые участки,

2- техногенные участки, -3 - техногенные участки по гидроокислам) в пробах. Так, кривые 2 (прототип) и

3(предлагаемый сдособ) показывшот, что для бария, циркония и скандия согласно предлагаемому способу пики значительно увеличены. Это обусловливает большую чувствительность и точность геохимического опробования, выполняемого согласно предлагаемому способу. Кроме того, стронций, который известен как антагонист 5ария в прототипе, на кривой 2 выражен в пиках наряду с бариемо

IПредлагаемый способ дает пик только по барию.

Таким образом, пре имутдествами предлагаемого способа являются повышение надежности, достоверности и информативности способа. Усиление сигнала наличия техногенных потоков позволяет производить картирование промьппленньпс зон, что ранее было невозможно ввиду трудоемкости, малой информативности и часто получаемых ошибочных данных по известному спосо- буо 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 ландаафтах примыкающих к промышленным зонам, а также обеспечить картирование промьштенных зон по содержанию микроэлементов. Способ расширяет возможности ланд- щафтно-геохимического метода, что. создает предпосьшки для разработки специальной методики исследований проблем, связанных с охраной окружающей среды.

Формула изобрете ни

Способ,выявления техногенного загрязнения ландшафтов с глеевой обстановкой путем отбора проб, определения в них содержания тяжелых металлов и выявления загрязнения ландшафта по их аномальным содержаниям, отличающийся теМ|

что, с целью повьшения надежности , достоверности и информативности способа, перед отбором проб анализируют ландшафт и выделяют зоны разгрузки внутрипочвенных вод, в которых устанавливают участки с ярко-охристой окраской, а отбор проб осуществляют с натеков и пленок на выделен Q ных окрашенных участках. Таблица

Изобретение относится к защите окружающей среды от загрязнений. Цель изобретения - повьшение надежности, достоверности и информативности способа. В местах выхода внут- рипочвенных 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

Участок берега ручья в одном ки вьэте буровой площадки (фоновый участок)

Участок берега ручья в пределах йуровой плоп1адки

Участок берега ручья на один

км выше буровой площадки (фоновый участок) Эрозионный овраг в пределах буровой площадки (техногенный участок)

Участок опробования гидроокислов железа .

Участки водосбора свободные 0т применения металйосодер- хащцх пестицидов

Участок водосбора занятый виноградником (применяется С(ордосская жидкость и цинеП)

ВНИИПИ Заказ 1575/46 Тираж 847.

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

100 1,0

10,0 - 0,7

80,0 10,0 - 1,0

700 5,0 1,0 30,0 7,0 3,0

Таблица 3

2,0-6,0 Д,5

10 - 80 32

9,3-25 17

20 - 60 40

Подписное