Оценка воздействия геологоразведочных работ на окружающую среду и природных рисков освоения рудных месторождений Камчатки

Глава 3. Методика эколого-геохимических исследований

Полевые исследования на территории месторождений (1998-2000г.г.) включали в себя:

- среднемасштабное эколого-геохимическое картирование лицензионных участков площадью 20 - 150 км² с опробованием почв, растительности, поверхностных и подземных вод, донных отложений;

- детальное эколого-геохимическое картирование участков горных работ площадью от 4 до 8 км² с опробованием почв, растительности, поверхностных и подземных вод, донных отложений, техногенных образований, рудничных вод.

При среднемасштабном картировании плотность наблюдений составляла 1-4 пункта на 1 км², при детальном – 20-100 пунктов наблюдения на 1 км².

Опробование почв при среднемасштабном картировании осуществлялось из горизонтов А₁ и В на всей площади и из всех почвенных горизонтов (включая горизонт С) в шурфах, которые закладывались для изучения основных типов почв, развитых в районе месторождения. При детализационных работах опробование проводилось из горизонтов А₁ и В по профилям с шагом 20-100 м и из основных почвенных горизонтов и элевио-делювия в бортах канав с шагом 10-20 м.

Опробование донных отложений проводилось из песчано-глинистой фракции руслового аллювия с шагом 500-1000 м при среднемасштабном картировании с шагом 200 на участках детализационных работ.

Опробование представительных видов растительности проводилось из трех ярусов: травяного покрова, кустарников, древостоев (при среднемасштабном картировании – параллельно с отбором почвенных проб, при детальном картировании – параллельно с отбором каждой пятой почвенной пробы).

Опробование вод при среднемасштабном картировании проводилось из всех крупных ручьев и рек, протекающих по территории лицензионного участка (реки опробовались в нескольких пунктах). Подземные и термальные воды опробовались из источников, характеризующих основные водоносные горизонты. При детализационных работах опробовались водотоки, находящиеся в зоне воздействием техногенных источников, а также в 1-2 км выше и ниже их по течению.

Опробование техногенных отвалов проводилось с поверхности (по сети 50x20 м на штольневых отвалах, с шагом 20-100 м на отвалах канав). Для выявления техногенного загрязнения почв от отвалов проводилось опробование в 5-ти, 10-ти, 20-ти, 50-ти, 100 м из поверхностного горизонта и с глубины 20 см, 50 см и 1 м. В этих же пунктах отбирались пробы растительности. По аналогичной схеме проводилось опробование почв от других источников загрязнения (территории бывших складов ГСМ, ремонтные базы и другие источники). Опробование рудничных вод проводилось в местах их излияния из штолен, кроме того, опробовались дренажные воды, фильтрующиеся через штольневые отвалы.

Аналитические исследования. Пробы почв, донных отложений и техногенных образований исследовались эмиссионным ПКСА на 36 х.э. Ртуть определялась на ртутно-абсорбционном фотометре "Меркурий-3 М". Селен и теллур определялись флуориметрическим методом на анализаторе ЭФ-ЭМА. Предварительная подготовка проб (просушивание, просеивание) осуществлялась в полевых условиях, истирание проб – по месту производства анализов (в лаборатории ОМЭ г.Александрова).

Пробы растений предварительно озолялись в той же лаборатории. В золе растений методом ПКСА определялись концентрации 23 х.э. Анализ на As и Se проводился после кислотного разложения атомно-абсорбционным методом в графитовой печи на спектрофотометре Hitachi 180-80.

Определение основных анионов и катионов в водах проводилось методом объемного титрования по стандартным методикам (Лурье, 1984). Концентрации микроэлементов в водах определялись из предварительно подкисленных нефильтрованных проб методом ПКСА в лаборатории Камчатской ПСЭ (г. Петропавловск-Камчатский). Измерение рН проводилось в момент отбора проб полевым рН-метром.

Изучение форм нахождения элементов в почвах и техногенных образованиях проводилось методами последовательных вытяжек и рентгенофазового анализа. Определение концентраций 10 х.э. в вытяжках проводилось методом ААС на спектрофотометрах "Сатурн" (лаборатория ИМГРЭ) и Hitachi-180-80 (лаборатория Географического ф-та МГУ). Определения минерального состава почв проводились в институте кристаллографии на дифрактометре RIGAKU DIMAX – III C.

Методика обработки данных. Обработка геохимических данных включала в себя формирование выборок (фоновых, по месторождению, по участкам загрязнения и т.д.), расчеты фоновых (С_Ф,%), минимально-аномальных (С_А1,2,3,%) и среднеаномальных содержаний химических элементов ( _Ан, %).

Для характеристики природных и техногенных геохимических аномалий рассчитывались кларки концентрации (К_к= _Ан/К) и коэффициенты концентрации (К_с= _Ан/ С_Ф) химических элементов. Для характеристики загрязнения в изученных компонентах окружающей среды использовались отношения содержаний химических элементов к ПДК (Кпдк) и суммарный показатель загрязнения (Сает и др., 1990): Z_С=К_с-(n-1), где К_с– сумма коэффициентов концентрации, n – число химических элементов-загрязнителей.

Определение уровней загрязнения по значениям суммарного показателя в компонентах окружающей среды проводилось в соответствии с существующими нормативами (Методические рекомендации..., 2001).

Для сопоставления техногенного и природного загрязнения рассчитывался условный показатель интенсивности загрязнения К_ин (Головин и др., 1998): К_ин=Z_С/ПЭО, где ПЭО=К_к-(n-1) - показатель природной экологической опасности на фоновых территориях (Морозова, 1997).