Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов
Геоэкологический мониторинг
Учебное пособие для вузов.- Томск, 2003.- 336 с.

Глава 4. Мониторинг состояния отдельных природных сред и экзогенных геологических процессов

4.3. Мониторинг состояния почв

4.3.3. Результаты исследований

Почвенный покров является идеальной депонирующей средой.  В составе почв фиксируются как природные составляющие, которые характерны для почвообразующих пород, так и частицы техногенного происхождения, поступающие за счет выбросов промышленных предприятий и других загрязнителей. Почвенный покров урбанизированных территорий представляет собой сложную природно-антропогенную систему (Экогеохимия …, 1995; Семячков, 2001). Продукты техногенеза накапливаются в верхних горизонтах почв, изменяя их химический состав, и включаются в природные и техногенные циклы миграции. В почве накапливаются вещества, не подверженные процессам полного разрушения, которые  особо опасны для живых организмов в виде пылевой составляющей.

При мониторинге почв используется способ определения техногенной загрязненности почвенного  покрова тяжелыми металлами группы железа (Патент № 2133487), который не позволяет дифференцированно изучать наиболее загрязненные участки на уровне вещественного состава, а также известны исследования в виде метода техногенной магнитной метки. Этот метод основан на количественной оценке запасов и профильного распределения в почвах сферических магнитных частиц (СМЧ), который был применен к луговым слитизированным почвам надпойменной террасы р. Миссисипи и расположенных на ней курганов 1000-летнего возраста (Геннадиев и др., 2002; Hussain, Olson, Jones, 1998; Jones, Olson, 1990). Авторами в ходе  мониторинга загрязнения почвенного покрова на примере территории г.Томска был получен определенный опыт исследований (Язиков, 1994; Язиков и др., 2001). В процессе изучения вещественного состава проб почв были обнаружены частицы природно-техногенного происхождения. С помощью рентгено-структурного анализа была проведена точная диагностика всех природных компонентов почв в виде минеральных образований (кварц, альбит, микроклин, гематит, гетит, слюда, монтмориллонит, каолинит, гипс, хлорит). В таблице 4.3.4 приводится часть этих данных.

Таблица 4.3.4

Типовая характеристика частиц в почвенном покрове Кировского района г.Томска

Примечание: в таблице представлена характеристика отдельных проб

По данным изучения проб почв  из техногенных составляющих  были выделены в основном хорошо сохранившиеся металлические сферулы черного цвета размером  в диаметре от сотых долей мм до 1 мм, характерные для  чугунолитейного производства (рис. 4.3.2).

Рис. 4.3.2. Металлические сферулы черного цвета размером в диаметре от сотых долей мм до 1 мм, характерные для чугунолитейного производства

Изучение отходов производства чугунолитейного цеха открытого акционерного общества (ОАО) «Сибэлектромотор» позволило выделить анологичные образования. Последующее их совместное исследование на микроэлементном уровне с помощью лазерного микроанализатора (LMA-10) позволило установить их идентичность по химическому составу с преобладанием железа, марганца, титана, алюминия и кремния.  Второй тип частиц был представлен стекловидными сферулами серого и белого цвета размером от десятых долей мм до 1 мм, характерных для производств   теплоэнергетического комплекса (рис. 4.3.3).

Рис. 4.3.3. Стекловидные сферулы серого (а) и белого (б) цвета размером от десятых долей мм до 1 мм, характерные для производств   теплоэнергетического комплекса

В таблице 4.3.4 приводится часть этих данных. Остальные техногенные составляющие в виде углистых, сажистых и биогенных  образований были выявлены  в единичных пробах и в незначительном количестве. По полученным данным была построена схема, на которой  выделили участки максимального загрязнения металлическими сферулами черного цвета (рис. 4.3.4).

Рис. 4.3.4. Схема распределения металлических сферул черного цвета в почвенном покрове территории Кировского района г. Томска.

Цифровые значения указывают величину процентного содержания техногенных составляющих. Затемненные участки выделяют области аномального загрязнения почвенного покрова. Области заштрихованные в клетку – территории промышленных предприятий.

Участки максимального загрязнения  отражают специфику предприятий с его чугунолитейным производством. По результатам исследования были установлены участки загрязнения почвенного покрова на территории Кировского района г.Томска и выявлены предприятия-загрязнители, среди которых ОАО «Сибэлектромотор» («Сибэлектромотор»), ОАО «Манометр» («Манометр»), Томский электро-механический завод (ТЭМЗ), Томский электро-ламповый завод (ТЭЛЗ), Томский электро-технический завод (ТЭТЗ) и Томский инструментальный завод (ТИЗ).