Экспресс-методы мониторинга техногенного загрязнения и оценка риска в геохимически аномальных зонах

Отчет 67 с., 1 кн.,_7 рис. 4 табл., 73 источн., 1 прил. Ключевые слова: ЭКСПРЕСС-МЕТОДЫ, ТЕХНОГЕНЕЗ, ГЕОХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ, ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АНОМАЛЬНЫХ ЗОН, КАРАБАШ, ПОЧВЫ, УНАЛЬСКОЕ ХВОСТОХРАНИЛИЩЕ, ЭМАНАЦИИ РАДОНА, ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ, НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРУЕМОЕ СОСТОЯНИЕ, ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ. Объектом исследования являются насыпные и намывные техногенные массивы. Цель работы — разработка экспресс-методов мониторинга и оценки рисков для сопредельных сред в импактных зонах с аномальными уровнями загрязнения с целью создания системы поддержки и принятия решений по сохранению геоэкологической устойчивости региона с учетом его сейсмичности. В результате исследований разработана концепция мониторинга и оценки рисков на территориях техногенного загрязнения на примере зоны техногенной катастрофы южного Урала (Карабаш) и зон хвостохранилищ на Северном Кавказе; предложены экспресс-методы диагностики уровня загрязнения аномальных зон и оценки риска для сопредельных сред с применением новейших геофизических, геохимических и геостатических методов; выполнена оценка геоэкологической устойчивости хвостохранилищ с применением сейсмической и спутниковой GPS аппаратуры; определены места заложения контрольных скважин для наблюдения за сезонным уровнем воды; разработана геоэкологическая модель оценки устойчивости почв и донных отложений аномальных зон к техногенному загрязнению, метод диагностики загрязнений эксхаляций радона исследуемых территорий; разработана структура системы поддержки принятия решений для оценки воздействия аномальных зон на качество окружающей среды и здоровья населения с использованием методов пространственного моделирования. Впервые в представленном проекте применение вышеперечисленных теоретических и прикладных решений было проведено на основании данных по содержанию основных токсикантов в объектах исследований: тяжелых металлов, полициклических ароматических углеводородов, эксхаляций радона и сейсмической активности, что позволит получить комплексную оценку состояния данных территорий, провести геоинформационный анализ и разработать научно-обоснованную систему оценки состояния окружающей среды. Установлено, что кислотность почв в верхних горизонтах с отдалением от комбината изменяется от кислой до нейтральной реакции среды. Содержание углерода органического вещества изменяется в зависимости от типов почв с максимальными значениями в стратоземе водно-аккумулятивном и литоземах серогумусовых. Определено, что валовое содержание мышьяка в почвах превышает фоновые концентрации в 64 раза с максимальными значениями 310,8 мг/кг в зоне до 2 км от Карабашского медеплавильного комбината. Обменные формы мышьяка распространены не далее 10 км от источника аэропромвыбросов. Максимум концентрации (7,44 мг/кг) зафиксирован в верхней (0–15 см) толще почвы в 5–10 км от комбината. В результате проведенных исследований впервые были определены значительные величины эманаций радона 222, и проведена их обработка для последующего анализа с помощью специализированного программного и алгоритмического обеспечения. Степень внедрения — предложенные экспресс-методы прошли успешные испытания при реализации мониторинга намывного техногенного массива Унальского хвостохранилища и насыпных и намывных техногенных массивов Карабашского медеплавильного комбината.