Вплив діяльності підприємств чорної металургії на вміст і форми знаходження важких металів у об' єктах навколишнього середовища

Abstract

Вивчено розподіл і форми знаходження важких металів у ґрунтах і компонентах навколишнього середовища поблизу комбінатів чорної металургії м. Маріуполь. Встановлено, що багаторічна діяльність комбінатів (МК "Азовсталь" — 78 рр., "ММК ім. Ілліча" — 114 рр.) призвела до забруднення ґрунтів, рослинності, донних відкладів важкими металами. Валовий вміст важких металів у ґрунтах і донних відкладах поблизу підприємств чорної металургії вищий від фонових значень. Вивчено форми знаходження важких металів у забруднених і фонових ґрунтах поблизу МК "Азовсталь" та "ММК ім. Ілліча". Відмічено високу концентрацію важких металів у рухомій формі, характерну для забруднених ґрунтів. Встановлено закономірності біологічного поглинання важких металів трав’янистою рослинністю з твердої фази ґрунту. Виконано еколого-геохімічне картування і встановлено просторову структуру забруднення. Рівень забруднення ґрунтів поблизу МК "Азовсталь" оцінено як середній, "ММК ім. Ілліча" — як високий. Дослідження показали, що компоненти довкілля, де відбувається депонування полютантів, підлягають значному техногенному тиску.

Изучено распределение и формы нахождения тяжелых металлов в почвах и компонентах окружающей среды вблизи комбинатов черной металлургии г. Мариуполь. Установлено, что многолетняя деятельность комбинатов (МК "Азовсталь" — 78 лет, "ММК им. Ильича" — 114 лет) привела к загрязнению почв, растительности, донных отложений тяжелыми металлами. Валовое содержание тяжелых металлов в почве и донных отложениях вблизи предприятий черной металлургии превышает фоновые значения. Изучены формы нахождения тяжелых металлов в загрязненных и фоновых почвах. Отмечена высокая концентрация тяжелых металлов в подвижной форме, характерная для загрязненных почв. Установлены закономерности биологического поглощения тяжелых металлов травянистой растительностью из твердой фазы почв. Уровень загрязнения зоны влияния МК "Азовсталь" оценен как средний, а "ММК им. Ильича" — как высокий. Выполнено эколого-геохимическое картирование и установлена пространственная структура загрязнения. Исследования показали, что депонирующие среды подвергаются значительному техногенному давлению.

We have studied distribution and forms of heavy metals content in environmental components near ferrous metallurgy plants of Mariupol city. It has been stated that a long-term activity of the plants ("Azovstal Iron and Steel Works" — 78 years, "Ilyich Iron and Steel Works of Mariupol" — 114 years) resulted in soils, plants and bottom deposits pollution with heavy metals. A bulk con tent of heavy metals in the soils and bottom deposits near ferrous metallurgy plants the exceeds the background values. The following peak values for heavy metals con centration factor concerning their background content in the soils have been stated: "Azovstal Iron and Steel Works": Sn — 40, Pb — 22, Mo — 15, Cu — 12, Cd and V — 10, Zn — 7; "Ilyich Iron and Steel Works of Mariupol": Zn — 25, Cd — 20, V — 17, Pb — 17, Cr and Cu — 12. Using data obtained from spectral analysis for both plants, the priority grade for heavy metals appears to be as follows: Pb > Zn > > Cd > V > Sn. Cumulative rate of pollution for "Azovstal Iron and Steel Works" is 31, for "Ilyich Iron and Steel Works of Mariupol" — 39. The level of soil pollution near "Azovstal Iron and Steel Works" is estimated as the average; near "Ilyich Iron and Steel Works of Mariupol" — high. We have completed ecological-geochemical ma pping and stated spatial pattern of pollution. We have studied heavy metals content in polluted and background soils and noticed a high concentration of heavy metals in a moving form, which is typical of polluted grounds. In the grounds near ferrous metallurgy plants the content of heavy metals in fractions connected with organic substances is increasing. It has been stated that lead content exceeds back ground values 20 times for sea bottom deposits and 3—6 times for river bottom deposits. Gross content of zinc in sea bottom deposits exceeds the background one 8—10 ti mes, and in bottom deposits of the Calmius river, near "Azov stal Iron and Steel Works" plant, it reaches 2000 mg/kg, which exceeds the background value 28 times and in dicates anthropogenic character of pollution connected with activity of the plants. The highest concentrations of Ni, Cr, Mo, Cu were stated in bottom deposits of the Calmius river, near "Azovstal Iron and Steel Works" plant; they exceed background values 10 times, concentrations of V and Co exceed background values 5 times. We have stated regular occurrences in biological absorption of heavy metals by plants Elytrigia repens from the solid phase of the soil. The most intensively absor bed elements are Mo, Cu and Sn; Ni, Co, Pb and Zn are absorbed less intensively; Cr and V are absorbed poorly. The studies of anthropogenic dust selected from the prevailing wind direction have shown that depositing media are subject to significant anthropogenic pressure.