Состояние ландшафтных систем и их охрана в зоне Белореченского химзавода

Рекомендации по охране растительности и животного мира в зоне действия завода, разрабатываемые нами, представляют собой комплекс мероприятий по охране лесов, лугов и пастбищ. Существенно расширяя принятые ранее, они включают следующие предложения: на лугах и пастбищах создавать и сохранять прибрежные полосы деревьев и кустарников в поймах рек, проводить посев трав в санитарно-защитной зоне и т.д.

Охрана водных ресурсов в системе ландшафтов Белореченского химзавода базируется на постоянном контроле качества воды, в том числе подземной, и уровня загрязнения донных отложений. Сохранение и развитие речных ландшафтных систем завода включает:

- облесение и закрепление берегов рек и их притоков водорегулирующими лесополосами, что будет способствовать обогащению ландшафтов энтомофагами, увеличению видового разнообразия растений, птиц, млекопитающих и других групп животных;

- прекращение распашки пойменных земель и запрещение использования санитарных зон для выпаса скота;

- запрещение сброса в речные системы сточных вод бытового и промышленного назначения без их очистки.

С учетом изложенного деятельность человека при весьма сильной трансформации природных ландшафтов будет направлена на организацию научно обоснованных систем по типу Западной Европы. Создание оптимальных культурных ландшафтов в зоне влияния Белореченского химзавода, безусловно, будет весьма важной основой комплексной системы их охраны.

1. На количественном уровне с использованием современных методов и приборных систем установлено, что деятельность завода оказывает негативное влияние на все виды окружающих предприятие ландшафтов и их компоненты (атмосферу, почву, водные системы, растительность) в радиусе до 5 км, особенно его давление сказывается вблизи предприятия в пределах до 1 км и по направлению господствующих ветров - до 7,5 км; давление завода носит как прямой характер химического воздействия (загрязнение почвы, воды, донных отложений и растительности тяжелыми металлами), так и опосредованное (через усиление механизмов деградации почв, водных систем, растительных и животных сообществ).

2. Почвы окружающих Белореченский химзавод ландшафтов представлены черноземами выщелоченными, относящимися к разновидностям: глины легкие и средние, суглинки тяжелые и средние; гранулометрический состав и плотность почв существенно варьируют в пределах отдельных ландшафтов и зональных типов и не обнаруживают прямого влияния завода.

3. Содержание органического вещества в верхнем слое почв (0-20 см) варьирует от 1,3 до 5,0% с наименьшим размахом в почвах аграрной зоны (2,1-4,1%); основная часть почв относится к слабогумусным; содержание органического вещества в почвах агроландшафтов в значительной степени определяет уровень концентрации в них важнейших макро- (нитратный и аммонийный азот, фосфор, калий) и микроэлементов; снижение доли органического вещества (от 4,3 до 0,9%) коррелирует с понижением уровня питательных веществ; концентрация обменных оснований в почвах в районе завода в пахотном слое доходит до 28,5 мг-экв/100 г и до 31,3 - в подпахотном с преобладанием кальция (до 83,7 в пахотном и 90% в подпахотном слое); наибольшее влияние выбросы завода оказали на концентрацию в почве подвижного фосфора (в первой зоне его уровень повысился на 5,47, а в фоновой - всего на 1,38 мг/100 г почвы).

4. Загрязнение почв в зоне влияния завода установлено по различным направлениям и в значительной степени определяется продолжительностью и силой воздушных потоков в течение года; распределение повышенных концентраций тяжелых металлов в почвах окружающих завод ландшафтов происходит не концентрическими кругами, а по изогнутой кривой, отражающей в значительной степени продолжительность воздушных потоков в конкретных направлениях; максимальная концентрация свинца в юго-западном направлении отмечена на расстоянии до 4,0 км от завода, а в северо-восточном - всего до 1,0 км; повышение в почвах содержания подвижных форм тяжелых металлов заметно сказывается на их накоплении в надземной массе растений (например, в растениях многолетних трав содержание кадмия доходит до 0,37 мг/кг, нарастает потребление растениями цинка, свинца, кобальта, марганца и других металлов).

5. Для верхнего слоя почвы в зоне завода характерна сильная положительная корреляция (r = 0,79-0,85) между содержанием органического вещества и многими тяжелыми металлами в валовой и подвижной формах; связь между содержанием тяжелых металлов и показателями кислотности почвы и содержанием в ней физической глины выражена слабее; сильно выражена также зависимость между концентрацией подвижных элементов и их валовым содержанием; основной причиной значительного содержания тяжелых металлов в выбросах, сбросах и твердых отходах предприятия является наличие примесей этих элементов в перерабатываемом сырье (титана - свыше 1200, марганца - около 300, стронция - свыше 2550, свинца - свыше 12 мг/кг и т.д.), поэтому чем больше производство продукции, тем больше накопление всех видов отходов и концентрация в них загрязнителей.

6. Выбросы завода оказывают влияние на почвенные микробо- и зооценозы окружающих ландшафтов; высокая численность микромицетов и снижение бактериальной флоры и зоофауны в почвах в пределах до 1500 м от завода связана, видимо, с подкислением почвенного раствора в результате поступления в него газо-пылевых выбросов предприятия; наиболее продолжительные по времени северные и юго-восточные ветры оказывают сильное влияние на величину микробного пула (7 млн КОЕ/г) в почвах южного направления, а максимальный его уровень отмечен к северу от завода и достигает 420 млн КОЕ/г; в почвах окружающих завод ландшафтов преобладают бактерии Pseudomonas, Caulobacter, Bacillus и грибы - Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, среди актиномицетов обычны Streptomyces, Nocardia, Nocardiopsis; в почвенной фауне доминируют классы Olygochaeta, Insecta, Akarina, Nematoda; отсутствие в почвенных пробах представителей таких таксонов животных, как Carabidae и Yuloidae, можно рассматривать как результат негативного влияния выбросов завода на эту группу организмов.

7. Растительность окружающих завод ландшафтов сформировалась в виде вторичных группировок и представляет собой залежи разного возраста: самым распространенным типом является лугово-залежная растительность с присутствием в составе сообществ большого количества коренных видов, что указывает на тенденцию к восстановлению естественных фитоценозов; лесная растительность сохранилась в системе защитных лесных полос и вдоль речных систем; по принадлежности к жизненным формам растения бассейна представлены преимущественно многолетними (64,3), однолетними (20,9) и двулетними (5,5%) травами; на долю деревьев и кустарников, сосредоточенных в основном в полезащитных лесонасаждениях и садах, приходится 12,3%; влияния выбросов завода на видовой состав растительности не установлено; в формировании растительного покрова принимают участие виды 49 семейств, из которых ведущими являются Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Malvaceae, Rosaceae; исследование флоры выявило наличие большого числа синантропных видов, что обусловлено сильной нарушенностью природных растительных сообществ и способностью многих рудералов накапливать различные поллютанты, в том числе тяжелые металлы.

8. Водные системы в зоне завода испытывают сильное давление сбросов и выбросов предприятия: заметно увеличивается содержание гидрокарбонатов кальция, магния, калия и натрия, повышается жесткость и рН воды, возрастают концентрации фенолов и тяжелых металлов, повышается химическое поглощение кислорода и снижается интенсивность окислительных процессов, сокращается видовой состав водных животных и микробного населения; донные отложения рек отличаются тесной связью глинистых частиц и тяжелых металлов, особенно их валовым содержанием; в иловых отложениях повышено содержание цинка, свинца, кадмия, кобальта, марганца, никеля, меди, ванадия, хрома, стронция; заметно возросло содержание цинка, свинца, марганца и никеля в пойменных почвах.

9. В воде и донных отложениях в зоне влияния завода встречаются представители различных видов бактериальной микрофлоры (Pseudomonas, Aquaspirillum, Caulobacter, Flavobacterium, Acetobacter, Aeromonas, Bacillus, Arthrobacter, Micrococcus и др.) и микроскопических грибов (Penicillium, Cladosporium, Aspergillus, Acremonium, Alternaria, Trichoderma); по количеству населяющих сапротрофов воду рек Пшеха и Пшиш можно отнести к полисапробной - сильно загрязненной; зоопланктон речной воды и донных отложений представлен весьма ограниченным набором водных организмов - копеподами, коловратками, кладоцерами, водяными клопами, ракообразными, моллюсками, олигохетами, личинками насекомых.

10. Воздушное пространство в зоне влияния Белореченского химзавода характеризуется динамичной концентрацией минеральных (пыль, сажа), органических (аммиак, угарный газ, углеводороды) и биологических (бактерии и грибы) загрязнителей; чаще других в атмосфере завода встречались бактерии родов Bacillus и Micrococcus; в весенний период выделены представители родов Aspergillus,Penicillium,Trichoderma, в летний сезон доминировали темноокрашенные грибы родов Alternaria и Fusarium.

11. Фосфогипс, представляющий собой дисперсную систему тонко размолотых частиц коллоидного вещества, способных агрегировать в хлопья и давать студнеобразные или твердые коагуляционные структуры, привлекает большой практический интерес, поскольку при внесении его в почву или при добавлении в навоз в них заметно активируются процессы структурообразования; в его составе преобладает физический песок, много серы (свыше 20%), кальция (до 30), неразложившихся фосфатов (до 4%) и немало микроэлементов; предварительные исследования показали целесообразность использования фосфогипса в качестве серо-фосфорно-кальциевых удобрений, а также для ускорения переработки навоза, рекультивации засоленных земель и приготовления кормов для животных.

12. Химическое производство сопровождается образованием жидких, газообразных и твердых отходов, выход которых за пределы завода оказывает влияние на окружающие ландшафты (почвы, водные системы, растения), что указывает на необходимость разработки мероприятий по их сохранению; для твердых отходов предложена система мероприятий по их широкому использованию в сельскохозяйственном производстве, для сбросов отмечается необходимость совершенствования системы очистки, для выбросов - применение современных фильтров очистки; в целом предложена комплексная система охраны ландшафтов в зоне влияния завода.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Муравьев, Е.И. Влияние Белореченского химзавода на содержание тяжелых металлов в окружающих ландшафтах: монография / Е.И. Муравьев - Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2004. - 173 с.

2. Муравьев, Е.И. Экологическое состояние ландшафтных систем в зоне Белореченского химзавода: монография / Е.И. Муравьев - Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2007. - 279 с.

3. Муравьев, Е.И. Влияние отходов производства фосфорных удобрений на окружающие ландшафты: монография / Е.И. Муравьев - Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2008. - 358 с.

4. Муравьев, Е.И. К вопросу о влиянии Белореченского химзавода на ландшафты реки Белой / Е.И. Муравьев // Экологические проблемы Кубани. - 2004. - № 24 - С. 28-38.

5. Муравьев, Е.И. Содержание тяжелых металлов в растениях в зоне влияния Белореченского химзавода / Е.И. Муравьев // Экологические проблемы Кубани. - 2004. - № 24. - С. 39-42.

6. Муравьев, Е.И. Влияние Белореченского химзавода на концентрацию загрязнителей в окружающих его ландшафтах / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2005. - Т.1.- № 1. - С. 90-93.

7. Муравьев, Е.И. Гидрохимия поверхностных водных источников, окружающих Белореченский химзавод / Е.И. Муравьев // Экология речных бассейнов: Материалы III Междунар. науч.-практ. конференции. - Владимир, 2005. - С. 441-443.

8. Муравьев, Е.И. Оценка влияния химического производства на состояние окружающих ландшафтов / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2005. - Т.1. - № 2. - С. 51-79.

9. Муравьев, Е.И. Экологическое состояние воздушного бассейна города Белореченска / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2005. - Т.1. - № 2. - С. 138-140.

10. Муравьев, Е.И. Оценка загрязнения радионуклидами почв ландшафтов, окружающих Белореченский химзавод / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2005. - Т.1. - № 2. - С. 147-149.

11. Муравьев, Е.И. Загрязнение воздушного бассейна в районе ОАО «Еврохим-БМУ» / Е.И. Муравьев // Экологические проблемы Кубани. - 2006. - № 32. - С. 112-116.

12. Муравьев, Е.И. Использование метода биотестирования для оценки токсичности и установление класса опасности отходов производства и потребления / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко, Т.В. Воронкова, Ю.В. Пономарева, Е.А. Швидкая // Экологические проблемы Кубани. - 2006. - № 32. - С. 121-125.

13. Муравьев, Е.И. Использование методов биоиндикации при оценке воздействия отходов производства на окружающую среду / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко, Ю.В. Пономарева, Т.В. Воронкова, Е.А. Швидкая // Экологические проблемы Кубани. - 2006. - № 32. - С. 126-131.

14. Муравьев, Е.И. Оценка влияния отходов производства фосфорных удобрений на прилегающие ландшафты / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко, Д.В. Петренко, Ю.В. Пономарева // Экологические проблемы Кубани. - 2006. - № 32. - С. 210-214.

15. Муравьев, Е.И. Хлорорганические пестициды в объектах окружающей среды, прилегающих к промышленным предприятиям Краснодарского края / Е.И. Муравьев // Экологические проблемы Кубани. - 2006. - № 32. - С. 228-236.

16. Муравьев, Е.И. Содержание хлорорганических пестицидов в ландшафтах, прилегающих к Белореченскому химзаводу / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2006. - Т.2. - № 1. - С. 60-65.

17. Муравьев, Е.И. Влияние технологических выбросов Белореченского химзавода на кислотно-щелочные свойства почв / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2006. - Т. 2. - № 2. - С. 38-45.

18. Муравьев, Е.И. Агрохимическая характеристика почв окружающих Белореченский химзавод ландшафтов / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 1. - С. 37-46.

19. Муравьев, Е.И. Влияние выбросов Белореченского химзавода на почвенную микрофлору окружающих ландшафтов / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 1. - С. 47-53.

20. Муравьев, Е.И. Загрязнение воздушного пространства в зоне влияния Белореченского химзавода / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 1. - С. 99-101.

21. Муравьев, Е.И. Почвенная мезофауна окружающих Белореченский химзавод ландшафтов / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 1. - С. 114-118.

22. Муравьев, Е.И. Стабильный стронций в растениях и факторы, влияющие на его аккумуляцию / Е.И. Муравьев, Д.В. Петренко // Экологические проблемы Кубани. - 2007. - № 33. - С. 52-56.

23. Муравьев, Е.И. Методы детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами / Е.И. Муравьев, И.А. Найдюк // Экологические проблемы Кубани. - 2007. - № 33. - С. 66-68.

24. Муравьев, Е.И. Органические суперэкотоксиканты как факторы антропогенного воздействия на биосферу / Е.В. Терешкина, Е И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т.3 - №2. - С. 94-103.

25. Муравьев, Е.И. Влияние технологических выбросов Белореченского химзавода на содержание органического вещества в почвах окружающих его ландшафтов // Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3- № 2. - С. 104-109.

26. Муравьев, Е.И. Загрязнение поверхностных вод и донных отложений тяжелыми металлами в районе влияния Белореченского химзавода / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 2. - С. 110-115.

27. Муравьев, Е.И. Влияние выбросов Белореченского химзавода на химическое загрязнение поверхностных вод и донных отложений речных систем / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 3. - С. 83-88.

28. Муравьев, Е.И. К вопросу о технологии переработки свиного навоза в перегной и его обогащении микроэлементами / М.Д. Алифиров, И.С. Белюченко, Т.В. Бозина, Г.В. Волошина, В.Н. Гукалов, М.М. Демченко, О.А. Кобецкая, О.А. Мельник, Е.И. Муравьев, Д.В. Петренко, Ю.Ю. Петух, Ю.В. Пономарева, Е.В. Провизен, Л.Н. Ткаченко, А.Ю. Ткаченко, М.В. Яценко // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 3. - С. 99-104.

29. Муравьев, Е.И. Влияние отходов химического производства на загрязнение окружающих ландшафтов / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2007. - Т. 3. - № 4. - С. 77-86.

30. Муравьев, Е.И. Закономерности латерального и вертикального распределения тяжелых металлов в почвах агроландшафта (на примере изучения агроландшафта ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края) / Е.И. Муравьев, Л.Б. Попок, Е.В. Попок, В.Н. Гукалов, И.С. Белюченко // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 1. - С. 5-24.

31. Муравьев, Е.И. Источники поступления и распространения тяжелых металлов в агроландшафтах / Е.И. Муравьев, Л.Б. Попок, Е.В. Попок, В.Н. Гукалов // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 1. - С. 25-30.

32. Муравьев, Е.И. Перспективы использования фосфогипса в сельском хозяйстве / Е.И. Муравьев, Е.П. Добрыднев, И.С. Белюченко // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 1. - С. 31-39.

33. Муравьев, Е.И. Свойства фосфогипса и возможность его использования в сельском хозяйстве / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 2. - С. 5-18.

34. Муравьев, Е.И. Физические свойства фосфогипса и его смесей / Е.И. Муравьев, Е.П. Добрыднев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 2. - С. 18-24.

35. Муравьев, Е.И. Экологическая оценка ландшафтов в зоне промышленного производства / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 2. - С. 33-51.

36. Муравьев, Е.И. Влияние фосфогипса на развитие и продуктивность растений кукурузы в севообороте / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко, В.В. Гукалов, О.А. Мельник, Д.А. Славгородская, Ю.Ю. Петух // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 4. - С. 108-111.

37. Муравьев, Е.И. Влияние фосфогипса на развитие растений сахарной свёклы в степной зоне Краснодарского края / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко, В.В. Гукалов, О.А. Мельник // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 4. - С. 112-114.

38. Муравьев, Е.И. Влияние фосфогипса на развитие и продуктивность растений подсолнечника / И.С. Белюченко, В.В. Гукалов, О.А. Мельник, Е.И. Муравьев, Д.А. Славгородская // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2008. - Т. 4. - № 4. - С. 115-117.

39. Муравьев, Е.И. Фосфогипс и проблемы его использования в сельском хозяйстве / И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, Е.И. Муравьев, О.А. Мельник, Д.А. Славгородская, Е.В. Терещенко, В.В. Гукалов // 1-й Международный аграрный конгресс «ЮГАГРО». - Краснодар, 2008. - С. 29.

40. Муравьев, Е.И. Влияние отходов промышленного и сельскохозяйственного производства на физико-химические свойства почв / И.С. Белюченко, Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2009. - Т. 5. - № 1. - С. 84-86.

41. Муравьев, Е.И. Экологическое состояние и охрана ландшафтных систем в зоне влияния Белореченского химзавода /Е.И. Муравьев // I Всероссийская научная Конференция «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства». Краснодар, 2009. - С. 35-48.

42. Муравьев, Е.И. Экологические особенности фосфогипса и целесообразность его использования в сельском хозяйстве / Белюченко И.С., Е.П. Добрыднев, Е.И Муравьев. // Вторая Всероссийская научная Конференция «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства». Краснодар, 2010. - С. 13-22.

43. Муравьев, Е.И. Физические особенности фосфогипса и его влияние на свойства почвенного покрова / Е.И. Муравьев // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2010. - Т. 6. - № 2. - С. 38-41.

44. Муравьев, Е.И. Влияние выбросов Белореченского химзавода на содержание стронция в окружающих ландшафтах / И.С. Белюченко, Е.И. Муравьев, Д.В. Петренко //Тр. /КубГАУ. - 2007. - № 2(6). - С. 66-70.

45. Муравьев, Е.И. Растительный покров территорий, примыкающих к Белореченскому химзаводу / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко // Тр. / КубГАУ. - 2007. - № 3(7). - С. 92-95.

46. Муравьев, Е.И. Физические свойства почв в окрестностях Белореченского химзавода / Е.И. Муравьев //Тр. /КубГАУ. - 2007. - № 3(7). - С. 116-120.

47. Муравьев, Е.И. Пестициды в почвах ландшафтных систем края / Т.В. Бозина, Е.И. Муравьев, С.В. Горбатко, И.А. Ячкула, А.В. Давыдов // Агрохимия. - 2007. - № 3. - С. 157-161.

48. Муравьев, Е.И. Оценка состояния почв в зоне влияния Белореченского химзавода / Е.И. Муравьев // Вестник РУДН: серия Экология и безопасность жизнедеятельности. - 2007. - № 2. - С. 41-49.

49. Муравьев, Е.И. Микрофлора поверхностных вод и донных отложений речных систем в районе воздействия Белореченского химзавода / Е.И. Муравьев // Вестник РУДН: серия Экология и безопасность жизнедеятельности. - 2007. - № 3. - С. 40-45.

50. Муравьев, Е.И. Влияние выбросов Белореченского химзавода на мезофауну воды и донных отложений речных систем / Е.И. Муравьев // Тр. / КубГАУ. - 2007. - № 4(8). - С. 69-72.

51. Муравьев, Е.И. Проблемы охраны ландшафтных систем в зоне влияния Белореченского химзавода /Е.И. Муравьев // Тр. / КубГАУ. - 2008. - № 2(11). - С. 138-143.

52. Муравьев, Е.И. Коллоидный состав и коагуляционные свойства дисперсных систем почвы и некоторых отходов промышленности и животноводства / Е.И. Муравьев, И.С. Белюченко // Тр. / КубГАУ. - 2008. - № 2(11). - С. 177-182.

53. Муравьев, Е.И. Использование фосфогипса для рекультивации загрязненных нефтью почв / И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, Е.И. Муравьев, О.А. Мельник, Д.А. Славгородская, Е.В. Терещенко // Тр. / КубГАУ. - 2008. - № 3 (12). - С. 72-77.