Экология / 6. Экологический мониторинг

К. б. н. Бабкина Л.А., Левшакова Н.В., к. с.-х. н. Протасова М.В.

Курский государственный университет, Россия

Содержание нитратов в почвах в местах несанкционированных свалок

Одной из актуальных экологических проблем современного города является увеличение объемов потребления и как следствие – рост несанкционированных свалок. Проблема существования несанкционированных свалок актуальна и для г. Курска. По характеру образования выделяют собственно несанкционированные свалки, представляющие собой скопления отходов на территории 0,2–0,5 га и более; и захламления территорий – меньшего размера аморфные, без четкого выраженных границ скопления твердых бытовых и строительных отходов. Большое число мелких несанкционированных свалок и захламлений на территории города возникает в результате складирования твердых бытовых отходов (ТБО) жителями частного сектора, не имеющих договоров на централизованный вывоз отходов со спецпредприятиями. Возникновению стихийных свалок способствует и недостаточная бытовая культура горожан, привыкших выбрасывать отходы в неустановленных местах. Существенно влияет на увеличение количества бытовых отходов широкое использование различных упаковок, активная замена мебели, рост числа крупных ремонтов жилья [2].

ТБО характеризуются многокомпонентностью и неоднородностью состава, малой плотностью и нестабильностью (способностью к загниванию). Стихийное складирование ТБО без учета экологических требований и приемов вызывает выделение вредных химических и биохимических компонентов. Свалки представляют серьезную опасность, т. к. существенно влияют на все компоненты окружающей природной среды и являются мощным загрязнителем атмосферного воздуха (метан, сернистый газ, растворители и др.), почвы и грунтовых вод (тяжелые металлы, растворители, полихлорбифенилы-диоксины, инсекциды и др.). Опасность представляет не только химическое загрязнение природных сред вследствие деструкции ТБО, но и биологическое загрязнение. В отходах содержится большое количество микроорганизмов, среди которых могут быть и патогенные. В свалках обитают мыши, крысы, насекомые, что представляет эпидемическую угрозу [3]. Протекающие внутри свалки процессы усиливаются просачиванием внутрь атмосферных осадков, вымывающих из свалки загрязняющие вещества и продукты распада, прежде всего в подземные воды, в том числе в питьевые артезианские водоносные горизонты.

Анализ морфологического состава бытовых отходов показывает, что до 78% приходится на долю органических фракций (бумага, картон, пищевые отходы, дерево, текстиль, кости, кожа), которые являются идеальной средой для протекания биохимических превращений по типу брожения и гниения [1]. Одним из продуктов биохимической деструкции отходов являются соединения азота, которые накапливаются в почвах вследствие отсутствия естественных «потребителей» – растительности и со стоками поступают в поверхностные и грунтовые воды.

Цель исследования заключается в оценке содержания нитратов в почвах, подвергшихся захламлению ТБО. В качестве объекта исследования была выбрана стихийная свалка в районе частного сектора г. Курска. Территория свалки имеет равнинный характер с небольшим уклоном. Недалеко от несанкционированного места складирования отходов протекает р. Кур, что создает дополнительную техногенную нагрузку на качество воды. Химические вещества преимущественно накапливаются в верхнем почвенном горизонте, поэтому глубина опробовании почв составляла 20 см [4]. Для анализа почвенных проб использовали следующие точки отбора: 1 – в центре свалки, 2–5 – по периметру свалки, 6–9 – на расстоянии 3 м от свалки. В качестве контроля использовали пробу почвы, взятую на расстоянии 100 м от свалки выше по уклону. Отбор каждой почвенной пробы осуществлялся из копушей глубиной 0,2 м по углам «конверта» 1×1 м. Средний вес объединенной пробы составил 0,3 кг. Содержание нитратов определяли ионометрическим методом [5]. Нитраты извлекали раствором алюмокалиевых квасцов в соотношении 1 : 2,5 с последующим измерением концентрации нитратов в растворе с помощью ион-селективного электрода на приборе «Мультитест ИПЛ-103» в трехкратной повторности. Математическая обработка результатов осуществлялась с помощью пакета анализа MS Exel.

Анализ содержания нитратов в почвенных пробах показал (таблица 1), что наибольшее количество нитратов наблюдается в почвах, взятых из центральной части свалки. На периферии свалки и на некотором удалении от нее наблюдается снижение количества нитратов в почве (рис. 1).

Таблица 1

Количество нитратов в почве, занятой несанкционированной свалкой

№ пробы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	к
	центр	периферия свалки				3 м от свалки
Количество нитратов, мг/кг	268,8±10,77	160,87±3,81	222,23±4,35	121,23±1,68	172,93±2,48	42,43±0,84	101,6±1,88	40,5±0,72	68,4±1,59	49,47±1,91

Рис. 1. Сравнительная характеристика содержания нитратов в почвах

Сравнительный анализ содержания нитратов в почвах на территории свалки и вне свалки показал, что концентрация нитратов достоверно выше в почвенных пробах в местах несанкционированной свалки (t_st=7,85). Различия в количестве нитратов в почвенных пробах на расстоянии 3 м от края свалки и в контрольной пробе статистически не достоверны (t_st=1,52).

Во всех почвенных пробах, взятых на территории свалки, наблюдается превышение ПДК нитратов (ПДК=130 мг/кг), за исключением пробы 4. В почвах за пределами места несанкционированного размещения отходов превышение ПДК нитратов отсутствует.

Таким образом, в почвах под неорганизованными свалками наблюдается повышение количества нитратов, что может быть следствием биохимической деструкции отходов.

Литература:

1. Бичелдей Т.К. Динамика биохимической деструкции органического вещества на полигонах твердых бытовых отходов // Вестник. – №3. – С 141–145.

2. Денисов В.В. Экология горда: Учебное пособие / Под ред. Проф. В.В. Денисова. – М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2008. – 832 с.

3. Кулагина Г.М., Иванова Ю.С., Зудова Т.А. Микробное загрязнение почвы в местах несанкционированных свалок // Успехи современного естествознания, 2005. – №1. – С. 81-82.

4. Сунгатуллин Р.Х., Хазиев М.И., Шанин А.Е. Геоэкологические исследования на Самосыровском полигоне твердых бытовых отходов // Ученые записки Казанского государственного университета, 2008. – Том 150, кн. 1: Естественные науки. – С. 168-181.

5. ГОСТ 26951-86. Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом.