ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
С.Н. ПРОСЕКИН1, В.А. БЫЧИНСКИЙ1, К.В. ЧУДНЕНКО1, А.А. АМОСОВА1, Т.И. ЗНАМЕНСКАЯ2
1Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия
pros.sergey@gmail.com
2Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия
tiznam@mail.ru
Ключевые слова: физико-химическое моделирование, техногенное загрязнение почв, фториды, пылегазовые эмиссии предприятий, Иркутский алюминиевый завод, геоэкология, physicochemical modeling, technogenic pollution of soils, fluorides, dust and gas emissions of enterprises, Irkutsk aluminum smelter, geo-ecology
Страницы: 71-77
Аннотация
Исследования проводились в зоне воздействия Иркутского алюминиевого завода ОК «РУСАЛ». Почвенный покров на данной территории представлен серыми почвами средне- и легкосуглинистыми, с малой мощностью гумусового про филя. С помощью программного комплекса «Селектор» методами термодинамического моделирования рассчитаны стехиометрические формулы твердых минеральных растворов, гумусовых веществ и компонентов почвенных растворов, формирующихся под воздействием техногенной нагрузки. Определены легкорастворимые формы существования компо нентов газопылевых выбросов и твердые фазы, накапливающиеся в почвах. Наиболее распространены такие конденси рованные компоненты, как фторапатит и флюорит (CaF2, AlF3) . В водном растворе преобладают комплексные ионы (Al(OH)2F0, AlF2+, AlF4-) , высокая концентрация которых обусловлена присутствием в выбросах легкорастворимых соединений (NaF, KF, NH4F) . Физико-химические модели позволили установить, что в почвах, подверженных воздей ствию Иркутского алюминиевого завода, способно закрепиться 70-90 % от суммарного количества F и Na , поступив ших на дневную поверхность. Следовательно, несмотря на высокую растворимость, эти поллютанты сорбируются почвой. Техногенная трансформация сопровождается незначительным увеличением pH (с 5,60 до 5,75), ростом количе ства смешаннослойных алюмосиликатов - смектитов и хлоритов (с 43 до 51 %), снижением содержания мусковита (с 14 до 12 %) и гумуса (с 3,42 до 3,32 %). С помощью имитационного моделирования оценено изменение фазово-ком понентного состава почв под воздействием газопылевых выбросов при производстве алюминия. Установлено, что в серых почвах, подверженных техногенному воздействию, изменяется состав как минеральной матрицы почв, так и органического вещества. Основная роль принадлежит процессу кислотного гидролиза алюмосиликатов, агентами ко торого являются продукты разложения аморфизированных фторсодержащих поллютантов. Важнейшая особенность этого процесса - изменение состава глинистых минералов и гумуса. Увеличение содержания фтора и хлора в почвах приводит к росту количества метана в газовой фазе, но не повышает растворимость органических веществ.
DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2020-2(71-77) |
