The level of soil contamination, pollution of snow in the areas of forest vegetation destruction under the infl uence of emissions magnesite

Abstract

Выбросы магнезитового производства больше века (с 1901 г.) воздействуют на лесную растительность. Проведенные химические исследования снеговой воды показали значительное содержание взвешенных веществ (пыли) в очаге загрязнения, почти в 15 раз выше в зоне сильного повреждения древостоя, чем в зоне слабого поражения лесов. Оседающая на снеговой покров каустическая пыль имеет рН > 10,0, поэтому актуальная кислотность (рНН2О) снеговой воды во все годы наблюдений – 8,0–10,0 ед. Нами установлено, что содержание тяжелых металлов в растворенных формах превышает величины предельно допустимых концентраций для поверхностных вод по всем исследуемым зонам. Доля всех элементов меньше в зоне слабого поражения. Если сопоставить данные по кислотности фильтрата и содержанию тяжелых металлов в снеговой воде, то можно наблюдать зависимость между сильнощелочной рН и концентрацией щелочных и щелочноземельных элементов. В результате исследований, проведенных нами с 1983 по 2010 гг., выявлено снижение актуальной кислотности почвы в верхних горизонтах в зонах среднего и слабого воздействия на 0,2–0,5 ед. рН. В зоне сильного поражения снижение данного показателя не обнаружено. Самоочищение почвы в зонах среднего и слабого поражения пройдёт интенсивнее при условии более значительного сокращения объемов газообразных выбросов (паров щелочей, серного ангидрида и фтора), определяющих токсическую нагрузку на почвы и растения. Установлено, что при снижении выбросов комбината за 28-летний период происходит частичное самоочищение почвы в результате снижения содержания обменного магния по отношению к кальцию на фоне высокой актуальной кислотности почвы. Анализ состояния опытных культур в районе комбината «Магнезит» показал, что успешное лесовосстановление возможно в настоящее время в зоне среднего и слабого поражения.

Emissions from magnesite production of more than a century (since 1901) impacts on forest vegetation. A chemical study of snow water showed a signifi cant content of suspended substances (dust) in the source of pollution, almost 15 times higher in the area of strong damage of the forest stand than in the zone of weak destruction of forests. Deposited on snow cover, dust has a caustic pH > 10,0, therefore the actual acidity (рНН2О) snow water in all years of observations – 8,0–10,0 units. We found that the content of heavy metals in dissolved forms exceed the value of maximum permissible concentration for surface waters in all studied areas. The content of all elements is smaller in the zone of weak destruction. If we compare the fi gures for the acidity of the fi ltrate and the content of heavy metals in snow water, we can observe the relationship between the high alkaline pH and concentration of alkali and alkaline earth elements. The studies conducted by us from 1983 to 2010. the decrease of actual soil acidity in the upper horizons in the zones of moderate and low impact 0,2–0,5 pH units. In the area of strong defeat the decrease is not detected. Self-cleaning of the soil in areas of moderate and low lesions occur more intensively subject to more signifi cant reductions of gaseous emissions (vapors of alkalis, sulphur dioxide and fl uoride) that determine the toxic load on the soil and plants. The results of our studies for the reduction of emissions of the plant over the 28 year period there is a partial purifi cation of the soil by reducing the content of exchangeable magnesium relative to calcium in the presence of high actual acidity of the soil. Analysis of the status of the experimental crops in the area of Kombinat «Magnezit» has shown that successful reforestation is possible in the present, in the zone of moderate and low defeat.