Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ОЦЕНКА ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПОСЕЛКА БУРИБАЙ ХАЙБУЛЛИНСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Семенова И.Н. 1 Ильбулова Г.Р. 1 Абдуллина Л.А. 1
1 ГАНУ «Институт региональных исследований» Академии наук Республики Башкортостан, Сибай
В данной статье приводятся результаты изучения содержания тяжелых металлов в почвах, подверженных воздействию предприятий горнорудной промышленности. В радиусе 10 км от поселка Бурибай в верхнем почвенном горизонте отмечено повышенное валовое содержание Cu, Zn, Mn, Pb и Cd, а также повышенный уровень подвижных форм этих металлов. Результаты исследования свидетельствуют о загрязнении почвы, что представляет опасность для здоровья населения, проживающего на данной территории.
тяжелые металлы
загрязнение почв
горнорудные предприятия
1. ГОСТ 17.4.3.01-83. Общие требования к отбору проб (СГ СЭВ 3347-82). - М., 1983. - 44 c.
2. Тяжелые металлы в почвах и растениях Южного Урала. Экологическое состояние фоновых территорий / М.Г. Опекунова, Н.В. Алексеева-Попова, И.Ю. Арестова, С.В. Грибалев, Д.А. Краснов, Д.Г. Бобров, О.А. Осипенко, Н.И. Соловьева // Вестник СПбГУ, Сер. 7. - 2001. - Вып. 4, №31. - С. 45-53.
3. Золото-платиноносные железистые конгломераты и песчаники Хайбуллинского района Башкортостана / С.Ш. Юсупов, Д.Н. Салихов, А.В. Бурдаков, И.Л. Андреев, Н.Г. Христофорова, С.А. Ягудина, Р.Н. Салихова // Геологический сборник. -Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2006. - № 5. - С. 171-185.

Одной из важных проблем современной экологии является загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ), отражающееся практически на всех компонентах биосферы. ТМ, попав в атмосферу, почву или водоемы, включаются в природный круговорот веществ и удаляются очень медленно, при выщелачивании, эрозии и дефляции, а также потреблении растениями. Основными источниками загрязнения ТМ являются предприятия черной и цветной металлургии, горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, тепловые электростанции, транспорт и др.

Хайбуллинский район Республики Башкортостан является одним из крупнейших в республике производителей и поставщиков сельскохозяйственной продукции и, одновременно, крупным промышленным регионом, что определяет высокий техногенный прессинг на окружающую среду, и, прежде всего, на почву. Основными загрязнителями окружающей природной среды в районе являются предприятия горнодобывающего и перерабатывающего комплексов: ООО «Башкирская медь», ЗАО «Бурибаевский ГОК», ОАО «Башкирское шахтопроходческое управление», которые ведут разработку многочисленных рудных месторождений.

Колчеданные месторождения Башкирского Зауралья относятся к Южно-Уральской рудоносной провинции и располагаются в пределах Магнитогорского мегасинклинория (рис. 1). Рассмотрим некоторые из них.

На севере Хайбуллинского района расположено Майское месторождение, по составу руд входящее в Баймакскую группу золото-медно-цинковых колчеданных месторождений.

На восточном склоне Южного Урала на водоразделе между реками Таналык и Бузавлык около села Петропавловск расположено медно-колчеданное месторождение «Юбилейное», открытое в 1966 г. Разработка этого месторождения осуществляется с 1996 года. Основными компонентами руды являются медь, цинк, сера, золото, серебро. Сопутствующие компоненты представлены кадмием, селеном, теллуром, германием, индием, таллием, галлием.

В западной части района располагается группа месторождений (Ивановско-Дергамышское), образование которых связано с горными породами нижнего силура. Они имеют свою особенность - руды содержат в большом количестве никельсодержащий пирротин. Это самые древние колчеданные руды Хайбуллинского района. Дергамышское месторождение медно-кобальтовых руд расположено в 13 км северо-западнее районного центра с. Акъяр, а Подольское месторождение медно-цинковых колчеданных руд расположено в 25 км к северо-востоку от этого села.

Рис. 1. Геологическая карта-схема юго-восточного региона Республики Башкортостан (по Юсупову с соавт., 2006). Возраст и состав пород: 1 - четвертичные аллювиальные; 2 - неогеновые пески и глины; 3 - палеогеновые пески, глины, кварцито-песчаники; 4 - меловые кварцевые и глауконитовые пески, опоки, глины; 5 - юрские конгломераты, песчаники, пески, каолиновые глины; 6 - палеозойские вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы; 7 - рифейские (R2) метаморфические сланцы, графитистые кварциты и др.; 8 - проявления графитоидов; 9 - ультраосновные породы зоны Урал-Тау; 10 - месторождения легированных железных и силикатно-никелевых руд; 11 - железистые глины и бокситовые руды; 12 - осадочные латериты; 13 - сидериты; 14 - проявления угля; 15 - площади развития Au-Pt-носных железистых конгломератов и песчаников. Шлиховые пробы: 16 - с Au; 17 - с Pt. 18 - карьер, вскрывший золотоносную «железную шляпу» Юбилейного Cu-Zn месторождения

Бурибаевский ГОК производит добычу и обогащение медно-колчеданных и медно-цинковых руд. Он был основан в 1938 г., а затем в 1942 г. переоборудован из золото-извлекательной в медно-флотационную обогатительную фабрику. В настоящем Бурибаевский ГОК ведёт добычу руды на Октябрьской шахте (подземном руднике).

Большое количество рудных месторождений и их усиленная и длительная разработка приводят к загрязнению почв и, в особенности, гумусового горизонта тяжелыми металлами.

Цель данной работы - изучить загрязнение гумусовых горизонтов почв Хайбуллинского района металлами в радиусе 10 км от пос. Бурибай.

Материалы и методы исследования

Объектами исследования явились почвы, расположенные на расстоянии 0,5-15 км от обогатительной фабрики ЗАО «Бурибаевский ГОК» (пос. Бурибай), в восточном, северо-восточном и юго-восточном направлениях в соответствии с розой ветров. Тип поч- вы - чернозем южный малогумусный среднемощный на элювио-делювиальных образованиях юрских разноцветных карбонатных глин. Образцы почв были взяты по всей глубине горизонта А методом «конверта» (в 5 повторностях) согласно общепринятой методике отбора проб для проведения почвенного мониторинга [1]. Валовое содержание ТМ (Cu, Zn, Pb, Cd, Fe, Mn) и их подвижные формы, извлекаемые из почвы аммонийно-ацетатным буфером при рН 4,8, были определены методом атомной абсорбции в Центральной лаборатории СФ ОАО»УГОК» г.Сибай (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001515358).

Результаты исследования и их обсуждение

Расстояние участков отбора проб от обогатительной фабрики Бурибаевского ГОКа было следующим: непосредственно у источника загрязнения (Б0А), в западном направлении - 0,5 км (Б1А), 5 км (Б2А) и 10 км (Б3А), в юго-восточном - 5 км (Б4А), в северо-восточном направлении - 5 км (Б5А) и 10 км (Б6А).

Изучение содержания ТМ в почвенных образцах показало наличие полиметаллического загрязнения почв.

Медь. Валовой РГФ Cu установлен на уровне 49 мг/кг, для черноземов - 25 мг/кг [2]. Валовое содержание Сu в изучаемых почвах варьировалось от 24,2 до 83,0 мг/кг (ПДК 55 мг/кг) (рис. 2,а). Наиболее загрязненные участки находились в 5 и 10 км от Бурибаевской обогатительной фабрики в северо-восточном направлении. Вероятно, это связано с тем, что в этом направлении находится рудник «Октябрьский», разработку которого ведет Бурибаевский ГОК. Содержание подвижных форм Cu в исследуемых почвах изменялось в пределах от 0,6 до 12,2 мг/кг, что превышало ПДК (3 мг/кг) (рис. 2,б). Максимальное процентное содержание подвижных форм от валового количества составляло 14,7 %.

Рис. 2. Содержание в почве меди: а - валовое; б - подвижные формы

Цинк. Валовой РГФ Zn установлен на уровне 181,7 мг/кг, для черноземов 68 мг/кг [2]. Валовое содержание Zn в почвах, находящихся под воздействием ИЗ, изменялось от 112 до 303 мг/кг, т.е. во всех случаях превышало уровень ПДК (рис. 3). Наименее загрязненный участок находился в 10 км от ИЗ на запад. Содержание подвижных форм Zn в исследуемых почвах варьировалось в пределах от 4,8 до 12,4 мг/кг, что было выше РГФ (1,6 мг/кг), но ниже ПДК (23 мг/кг). Максимальное процентное содержание подвижных форм от валового количества составляло 9,4 %.

Рис. 3. Содержание в почве цинка: а - валовое; б - подвижные формы

Железо. РГФ для валового содержания Fe установлен на уровне 27533 мг/кг [2]. Среднее валовое содержание Fe в изу­ченных почвах не превышало РГФ и составляло 25261,43 мг/кг (рис. 4). Участок с наиболее высоким содержанием Fe находился в 10 км от ИЗ на северо-восток. Содержание подвижных форм Fe варьировалось в пределах от 29,4 до 127,5 мг/кг. Максимальное процентное содержание подвижных форм от валового количества со- ставляло 0,6 %.

Рис. 4. Содержание в почве железа: а - валовое; б - подвижные формы

Марганец. РГФ для валового содержания Mn в почвах исследуемых территорий составляет 525,39 мг/кг [2]. Содержание валовых форм Mn находилось в диапазоне от 911,9 до 1428,0 мг/кг, что было ниже уровня ПДК (рис. 5). Содержание подвижных форм Mn в исследуемых почвах варьировалось в пределах от 1,5 до 161,4 мг/кг, что было также ниже ПДК. Максимальное процентное содержание подвижных форм от валового количества составляло 17,7 %.

 

Рис. 5. Содержание в почве марганца: а - валовое; б - подвижные формы

Свинец. РГФ для валового содержания Pb составляет 21,8 мг/кг [2]. Концентрация валовых форм Pb в почвах, находящихся под воздействием ИЗ, варьировалась от 13,2 до 65,6 мг/кг (рис. 6). Содержание подвижных форм Pb в исследуемых почвах варьировалось в пределах от 0,8 до 1,9 мг/кг, что не превышало ПДК (6 мг/кг). Максимальное процентное содержание подвижных форм от валового количества составляло 6,5 %.

 Рис. 6. Содержание в почве свинца: а - валовое; б - подвижные формы

Кадмий. Загрязнение почв кадмием является одной из опасных экологических проблем, так как он способен накапливаться в растениях выше нормы даже при незначительном загрязнении почв. РГФ для валовых форм Cd установлен на уровне 0,15 мг/кг, фон для черноземов - 0,24 мг/кг [2]. Концентрация валовых форм Сd на изучаемой территории была выше этой величины и изменялась в пределах от 2,5 до 4,2 мг/кг. Содержание подвижных форм Cd в исследуемых нами почвах составляло менее 0,1 мг/кг.

Таким образом, почвенный покров в радиусе 10 км от пос. Бурибай имеет повышенный уровень содержания тяжелых металлов, что представляет собой опасность для здоровья населения, проживающего на данной территории.

Рецензенты:

  • Янтурин С.И., д.б.н., профессор, зав. кафедрой экологии Сибайского института Башкирского госуниверситета, г. Сибай;
  • Мазгаров И.Р., д.б.н., профессор, зав. кафедрой человека и животных Сибайского института Башкирского госуниверситета, г. Сибай.

Работа поступила в редакцию 14.07.2011.


Библиографическая ссылка

Семенова И.Н., Ильбулова Г.Р., Абдуллина Л.А. ОЦЕНКА ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПОСЕЛКА БУРИБАЙ ХАЙБУЛЛИНСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 12-2. – С. 371-375;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29091 (дата обращения: 28.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074