Результаты исследования проб грунта
Согласно почвенной карте Пермской области, для территории города Березники характерны дерново-среднеподзолистые почвы разного гранулометрического состава. Предположительно исследуемая территория расположена на дерново-подзолистых супесчаных (преобладают) и легкосуглинистых почвах.
При визуальной оценке прилегающей к шламонакопителю территории было замечено, что грунт в основном представляет собой песок, камни мелких фракций и щебень. Растительность представлена травами и мелкими кустарничками, нехарактерными для данного ландшафта. По этим предварительным данным предполагалась возможность засоления территории. После проведения анализа грунта, результаты которого представлены в таблице 3, стало возможным установить связь между составом шлама и верхнего слоя грунта.
Таблица 3
Химические свойства грунта
| № точки, расстояние от объекта, м | Показатели | |||||||
| рН, ед. | Cl-, ммоль на 100г почвы | Сорг % | общ. щелочность, ммоль(-) на 100г почвы | электропроводность, мСм/см | S, мг-экв на 100г почвы | Нг, мг-экв на 100г почвы | ||
| 8,4 | 267,5 ± 6,2 | 0,00 | 0,46 ± 0,03 | 212,2 | 37,2 | менее 0,23 | ||
| 8,3 | 237,5 ± 6,2 | 0,57 | 0,68 ± 0,06 | 182,8 | 46,0 ± 0,3 | 0,24 | ||
| 8,1 | 95,0 | 0,25 | 0,61 ± 0,03 | 137,1 | 30,7 ± 0,3 | 0,51 | ||
| 7,7 | 167,5 ± 6,2 | 0,24 | 0,55 | 193,0 | 18,3 ± 0,6 | 0,36 | ||
| 8,5 | 152,5 ± 6,2 | 0,41 | 0,80 ± 0,06 | 103,2 | 45,3 ± 0,3 | менее 0,23 | ||
| 8,6 | 125,0 | 0,25 | 0,69 ± 0,03 | 62,5 | 46,1 ± 0,1 | менее 0,23 | ||
| 8,4 | 225,0 ± 12,4 | 0,08 | 0,41 ± 0,03 | 116,1 | 24,2 ± 0,3 | менее 0,23 | ||
| 8,3 | 140,0 ± 12,4 | 0,33 | 0,78 | 110,6 | 45,5 ± 0,3 | менее 0,23 | ||
| 8,1 | 135,0 ± 12,4 | 0,53 | 0,70 ± 0,06 | 123,4 | 47,8 ± 0,1 | 0,33 | ||
| 8,3 | 172,5 ± 6,2 | 0,07 | 0,45 | 160,6 | 48,0 ± 0,1 | менее 0,23 | ||
| 8,3 | 157,5 ± 6,2 | 0,26 | 0,74 ± 0,03 | 133,8 | 46,0 ± 0,1 | 0,25 | ||
| 8,7 | 140,0 | 0,24 | 0,79 ± 0,03 | 80,2 | 44,7 ± 0,1 | менее 0,23 |
Реакция среды водной вытяжки почвы колеблется на уровне от 7,7 до 8,7. Такие значения характерны для щелочных и засоленных почв. Такая реакция среды связана, прежде всего, с присутствием в почве оснований, в качестве которых выступают карбонат- и гидрокарбонат ионы в жидкой фазе. В ходе анализа почвенных образцов было установлено отсутствие карбонат ионов, но высокое содержание гидрокарбонат ионов, обуславливающих общую щелочность почвы. Щелочная реакция среды и высокое значение щелочности почвы взаимосвязаны друг с другом и объясняются непосредственной близостью со шламонакопителем, хотя на 2 и 3 точке по мере удаления от него значение реакции среды уменьшается.
Высокое содержание гидрокарбонат ионов, колеблющихся в среднем от 0,41 до 0,80 ммоль(-) на 100г почвы, и хлоридов, в диапазоне от 95,0 до 267,5 ммоль на 100г почвы, в почве на удалении 5 м от шламонакопителя говорит о засолении почвы по смешанному типу. Это так же подтверждает наличие корочки и трещин на поверхности почвы на расстоянии от 6 м до насыпной дамбы из щебня. Предположительно, засоление происходит путем просачивания вод шламонакопителя вниз по почвенному профилю и далее, после попадания в грунтовые воды, распространяется вместе с ними дальше по мере удаления от источника.
Еще одно подтверждение этому – высокая электропроводность раствора водной вытяжки почвы – от 82 до 212 мСм/см. Это означает высокую концентрацию солей в почвенном растворе, сравнимую с сильным засолением территории. По данным анализа водных проб шламонакопителя, электропроводность почвенных растворов увеличилась в 1,5 – 2 раза, что так же обусловлено попаданием солей в почву через грунтовые воды.
Сумма поглощенных оснований и гидролитическая кислотность взаимосвязаны между собой. Высокие показания первой (от 24,2 до 48,0 мг-экв. на 100г почвы) обуславливают низкие значения второй (от 0,51 до 0,24 мг-экв. на 100 г почвы и менее). Значения этих показателей связаны с рН и общей щелочностью и в очередной раз доказывают тенденцию к засолению почв. По данным Коротаева Н.Я. (1962) сумма поглощенных оснований для верхнего горизонта дерново-среднеподзолистой почвы супесчаного гранулометрического состава составляет около 3,6 мг-экв. на 100г почвы, а гидролитическая кислотность – около 3,2 мг-экв./100г почвы. Показатели исследуемых образцов не соответствуют этим значениям: сумма превышена в 8-16 раз, а гидролитическая кислотность ниже в 6-8 раз.
Органический углерод в верхнем слое исследуемой почвы практически отсутствует, его содержание не превышает 0,57%. На всех точках отбора проб содержание органического углерода достигает максимального значения на удалении 10м от шламонакопителя. Возможно, это связано с защитой верхнего слоя щебнем от распыления гумусового горизонта.
По ряду данных химического анализа почвенных образцов и водных проб можно сделать вывод о прямом воздействии шламонакопителя на состояние почв прилегающей территории, так как химические показатели свойств воды обуславливают схожий химический состав грунта.
Выводы
Таким образом, по результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. На предприятии ОАО «Березниковский содовый завод», основанном на производстве соды кальцинированной технической разных марок, остро стоит проблема дальнейшего размещения шламов, ввиду переполнения действующего шламонакопителя.
2. По данным обзора литературы, в исследовании минералогического состава шлама, основную часть водной вытяжки составляет кальцит, галит и рентгеноаморфный гидроксид кальция. По данным химического анализа установлено: высокое содержание хлоридов, сульфатов, кальция, натрия с калием; щелочная реакция среды; минерализация на уровне рассолов.
3. По результатам исследований растительности флора представлена в основном степными травами и карликовыми кустарниками. Растительность вблизи шламонакопителя из-за сильного засоления почвенного покрова сильно угнетена, проективное покрытие составляет 60%.
4. По результатам исследования водных проб шлама установлена, его высокая минерализация, он имеет щелочную реакцию среды и очень большую жесткость, что способствует засолению грунта.
5. Химический состав проб грунта схож с химическим составом водных проб, характерна сильнощелочная реакция среды, показатели щелочности и минерализации находятся на одном уровне со шламом, что оказывает влияние на почвенный покров исследуемой местности.
6. Наиболее перспективные пути использования отхода: в качестве нейтрализатора кислых шахтных вод Кизеловского угольного бассейна, мелиоранта почвы, для нейтрализации кислотности и насыщения ее кальцием, кормовой добавки для домашнего скота, сырьевого компонента при производстве цемента.
20.03.2014 Морева А.И.