Геоэкологический-2018-отчёт

2018 год

Экспедиционные работы. Отчёт

1. Наименование отряда:

Геоэкологический

2. Цели и задачи создания отряда

Цель работ выполнение экспедиционных исследований с отбором проб на двух объектах горнопромышленного техногенеза – Учалинской и Медногорской геотехнических системах
Задачи  1. Отбор проб поверхностных почв в Учалинской геотехнической системе. Составление схемы отбора проб. 2. Отбор проб по генетическим горизонтам почв в пределах почвенных разрезов. Составление зарисовок и схем  отбора проб. 3.  Отбор проб поверхностных почв в Медногорской  геотехнической системе. Составление схемы отбора проб. 4. Отбор проб по генетическим горизонтам почв в пределах почвенных разрезов. Составление зарисовок и схем  отбора проб.
Объекты работ Учалинская и Медногорская геотехнических системы
3. Сроки проведения работ с 16.06 по 21.08.2018

4. Маршруты. Данные

Маршрут (и обратно) Кол-во дней Всего, км Расход бензина, л Сумма(руб.)
1 Маршруты 298.Учалы 3 400 60 2400
ИТОГО 3 400 60 2400

5. Состав отряда

Нач.отряда Ф.И.О. Должность Сроки работ Число дней Суточные (руб.) Всего, руб.
1 Нач.отряда Аминов Павел Гаязович Научный сотрудник, кандидат наук 16.06 – 21.08.2018 8 100 800
2 Участник Удачин Валерий Николаевич Заведующий лабораторией, кандидат наук 16.06 – 21.08.2018 8 100 800
3 Участник Удачин Николай Валерьевич Инженер 16.06 – 21.08.2018 8 100 800
4 Участник Вакансия 16.06 – 21.08 8 100 800
ИТОГО 32 3200

6. Объем планируемого и фактического финансирования

Вид расходов Планируемое финансирование (руб.) Фактическое финансирование (руб.)
Полевое довольствие 3200 3200
Оплата ГСМ 2400 2400
ИТОГО 7600 7600

7. Результаты работы отряда

Результаты работы полевого отряда   Проведен отбор проб поверхностных почв на различных промплощадках УГОКа: Учалинская, Ново-Учалинская, Молодежная, Узельгинская, Западно-Озерная, Юлдашевская, Султановская (Рис. 1–7).
Полевые исследования и пробоотбор в природно-техногенных ландшафтах в пределах промплощадок УГОКа проведены в соответствии с особенностями рельефа местности по векторам. Каждая проба в точке опробования представляла собой совокупность 5 частных проб, отобранных методом «конверта» с расстоянием между углами 5х5 м и сокращенная квартованием на полиэтиленовой подложке. Опробовался горизонт 0–5 см. Для комплексного изучения почв величина пробы составляла 0.5 кг (Методические…, 1981; Гришина и др., 1991).
Пробы отбирали в полиэтиленовые пакеты и герметично закрывали до момента доставки в стационарную лабораторию. Определение влажности осуществлялось весовым методом. Затем пробу просушивали на воздухе в течение нескольких суток до воздушно-сухого состояния. После подготовки проб, выполняли все необходимые анализы для определения физико-химических параметров, определения микроэлементного состава, водных вытяжек. Все анализы выполнены согласно разработанных методик определения свойств и состава почв (Воробьева, 2006; Фомин, 2000, 2001).
Состав почв является одним из показателей, отражающих степень трансформации объектов окружающей природной среды в условиях техногенного воздействия. Учитывая специфику и геохимический профиль техногенеза (горнопромышленный техногенез) следует ожидать определенные отклики почв на техногенное воздействие. Основное техногенное воздействие горнопромышленных комплексов Урала, связанных с добычей и переработкой колчеданных руд, связано с поступлением сульфидсодержащей пыли через атмосферу. Почвы, как консервативные депонирующие среды, накапливают техногенную компоненту и определенным образом реагируют на внешнее воздействие. Индикаторными параметрами для получения информации о трансформации почв при техногенезе сульфидной направленности будут значения рН водной вытяжки, содержания сульфат-иона в водной вытяжке, концентрации основных типоморфных металлов в водной вытяжке (Cu, Zn, Pb, Cd), валовые содержания микроэлементов. В соответствии с выбранными индикаторными параметрами и была реализована программа отбора проб поверхностных почв в пределах промплощадок.
Всего отборано 125 проб поверхностных почв в пределах промплощадок Учалинской геотехнической системы. В горно-лесной зоне Южного Урала значительные площади занимают темно-серые лесные почвы. Отличительной особенностью темно-серых лесных почв является повышенное содержание гумуса и более темная окраска горизонта А1 по сравнению с серыми и светло-серыми лесными оподзоленными почвами. Степень оподзоленности этих почв невелика. Строение почвенного профиля зависит от геоморфологических условий площадки отбора, вследствие чего обнаруживаются широкие вариации мощности почвенного покрова, а также соотношений мощностей различных генетических горизонтов, что обуславливает разнообразие вариаций состава и распределения физико-химических показателей по профилям почв. Наблюдаются разрезы как с четкими границами перехода одного горизонта в другой (A→B; В→С; С→D), так и почвы с постепенным переходом между основными горизонтами, где были выделены слои АВ, ВС, СD. Такой тип почв был опробован в районе Султановской промплощадки.
Основным зональным типом почв в Башкирском Зауралье являются выщелоченные и неполнопрофильные чернозёмы. В условиях высокой эрозионной способности и дефляции мощность гумусового горизонта составляет менее 40 см. По этому показателю чернозёмовидные почвы относятся к маломощным. Основной объём почв приходится на среднегумусные чернозёмы с содержанием гумуса между 6 и 9%. Характерным признаком черноземов на вулканитах основного состава является «языковатость» профиля, формирующаяся за счет затёков гумуса в иллювиальный горизонт по морозобойным трещинам в условиях редуцированного разреза. Поскольку этот тип почв занимает возвышенные участки рельефа и склоны, то почвенный профиль имеет укороченный  вид. Отличается от чернозёмов выщелоченных вскипанием от 10% HCl непосредственно под гумусовым горизонтом, наличием переходного горизонта и его комковатой структурой. В районе, где выполнялся отбор проб, преобладают именно слабокарбонатные чернозёмы с карбонатами в виде присыпки, журавчиков и мелких пятен. Химический состав характеризуется нейтральной реакцией среды и высоким содержанием обменных катионов.
Опробование проводили по генетическим горизонтам почвенных рарезов, с равномерным охватом, для возможности последующего расчета средних содержаний тяжелых металлов в горизонтах А, В и С, оценки физико-химических свойств почв и содержаний в них микроэлементов. Соблюдался основной принцип – обязательное вскрытие и опробование горизонта почвообразующей материнской породы. После препарирования разреза по одной из стенок выполнялось опробование с отбором проб на всю мощность вскрытых горизонтов. Образцы для анализа отбирали в виде средней смешанной пробы из каждого горизонта отдельно из вертикально расположенного выделенного участка профиля (ширина 6–8 см, глубина 5–6 см, высота – глубина горизонта). Вес каждого образца 0.5–0.75 кг.
В целом, на площадках опробования были заложены как маломощные до 30 см, так и полнопрофильные почвенные разрезы мощностью до 70 см, в зависимости от глубины залегания материнской породы (рис. 9-11, таб. 3).
Дальнейшие работы с отобранными пробами будут ориентированы на получение следующих данных:
1.      Микроэлементый состав черноземовидных почв Башкирского Зауралья (и Оренбуржья) в сравнении с серыми лесными почвами горно-лесной зоны Южного Урала для характеристики масштабов горнопромышленного техногенеза. Все эти почвы по геохимии будут сопоставляться с почвами в пределах геотехнических систем.
2.      Определение потенциальных форм нахождения элементов в зависимости от зонального типа почв с использованием методик последовательных химических экстракций.
3.      Оценка изотопных отношений свинца в различных генетических горизонтах почв в бинарной системе 206Pb/207Pb – 206Pb/208Pb для геохимической характеристики горнопромышленного техногенеза.
4.      Химико-экспериментальные работы по исследованию потенциальной биодоступности основных элементов (Cu,Zn,Pb,Cd,As,Tl) в растворах, имитирующих желудочный сок и лёгочную жидкость.
В прошлые годы уже были отобраны пробы поверхностных почв в пределах геотехнических систем Урала и Казахстана с разным уровнем и генезисом техногенной нагрузки. В текущий полевой сезон была опробована урбанизированная территория Медногорской геотехнической системы.
Район г. Медногорска характеризуется высоким уровнем содержания загрязняющих веществ, что связано с деятельностью Медногорского медно-серного комбината (МСК), а также с общим загрязнением атмосферы, обусловленным высокой степенью техногенной нагрузки в Оренбургской области.
Полевые и лабораторные исследования загрязненных металлами почв и почвенных образцов осуществляли по «Методическим рекомендациям по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами». Отбор проб почв при проведении мониторинга производили в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ 17.4.4.02-84.
Поверхностные почвы отбирали методом усреднения пробы верхних слоев (5–7 см) горизонта А.
В районе Медногорской геотехнической системы отобраны поверхностные почвы горизонта А, 1-5 см. В городской черте почвы опробованы в парковой зоне и придомовых территориях. По возможности старались отбирать материнские почвы, неоторые почвы в городской черте представляют собой премещенные грунты. Всего отобрано 45 проб (рис. 12, табл. 4).
К настоящему времени пробы просушены, просеяны и готовы к анализу и прочим исследованиям.
Почвы данного района представлены обыкновенными и южными чернозёмами.
Обыкновенные черноземы являются одними из самых распространённых почв в Оренбургской области и составляют, вместе с южными, основной почвенный фон области.
Обыкновенные черноземы подразделяются по мощности гумусового горизонта (А + В1) на средне- и маломощные. Наибольшим распространением в области пользуются обыкновенные среднемощные черноземы.
Мощные обыкновенные черноземы для Оренбургской области не характерны. Несколько повышенная мощность гумусового горизонта встречается у почврасположенных по надпойменным террасам рек или по шлейфам склонов. Маломощные черноземы приурочены к участкам расчлененного рельефа и являются несколько смытыми.
Возможно также деление обыкновенных черноземов по механическому составу на тяжелосуглинистые, среднесуглинистые и глинистые.
Обыкновенные среднемощные черноземы формируются на однородных толщах глин, тяжелых и средних суглинков различного происхождения в условиях равнинного или слаборасчлененного рельефа.
Морфологические признаки этих черноземов довольно устойчивы. Так, мощность гумусового горизонта (А + В1) колеблется от 45 до 69 см. При этом гор. А в полтора-два раза меньше, чем В1.
По механическому составу обыкновенные черноземы относятся к пылевато-иловатым глинам и тяжёлым суглинкам с довольно постоянным механическим составом в разных разрезах. Содержание гумуса в обыкновенных чернозёмах уменьшается с глубиной.
Южные чернозёмы занимают значительную площадь в центральной и южной частях Оренбургской области и распространены больше, чем обыкновенные чернозёмы. Они развиты как на четвертичных наносах, так и на разнообразных коренных породах. В подтипе южных чернозёмов, так же как в типичных и обыкновенных, возможно подразделение почв по мощности гумусового горизонта на мощные, среднемощные и маломощные. В зависимости от механического состава почвы делятся на глинистые, тяжело- и среднесуглинистые разновидности (Ерохина, 1959).
Таким образом район исследований характеризуется разнообразием геолого-геоморфологических условий, в значительной степени предопределяющих особенности эколого-геохимической ситуации.
В целом, на площадках опробования были заложены разрезы различной мощности, как усеченные от 50 см, так и полнопрофильные почвенные разрезы мощностью до 70 см, в зависимости от глубины залегания материнской породы. Мощность дернового горизонта в «фоновых» районах доходит до 10 см, в техногенных точках такой горизонт либо очень маломощный, либо отсутствует вовсе. Мощность гумусово-аккумулятивного горизонта варьирует от 15 до 30 см. Иллювиальный горизонт в опробованных разрезах отсутствует и наблюдаются различные вариации перехода гумусово-аккумулятивного горизонта к материнской породе, как правило с постепенно увеличивающимся количеством щебня.
В полевой сезон 2018 года в районе Медногорской геотехнической системы заложено 3 полнопрофильных почвенных разреза, отобрано 43 пробы почв. В полевой сезон 2018 года отобрано 170 проб поверхностных почв и 96 проб по генетическим горизонтам 7 почвенных разрезов. Всего 266 проб почв.
Дополнительные объекты
Нештатные ситуации нет
Недостатки и замечания нет

 Начальник отряда ________________________________/Аминов П.Г./
 Руководитель подразделения ________________________________/Удачин В.Н./