Экология почв военных полигонов - Дмитрий Александрович Пантелеев

В Швейцарии исследовали образцы приповерхностного слоя почвы (0–10 см) с армейского стрельбища. Показатель кислотности анализируемых супесей составлял 3,6 (сильно кислые почвы); содержание органического углерода – 1,48 %. Показатель суммарного загрязнения почвы здесь существенно превышает рассчитанные показатели для остальных территорий, и связано это с аномально высоким содержанием свинца и сурьмы (элементами I и II класса опасности соответственно). Сурьма содержится в свинцовых пулях и представляет серьезную экологическую опасность для почв стрельбищ всего мира. Примечательно, что содержание меди превышало нормативы ~в 2 раза, а цинк находился в почвах стрельбища на допустимом уровне.

Аналогичное концентрационное распределение металлов получено в образцах почв с канадских учебных полигонов, а точнее из берм с пулевым упором в стрельбище для стрелкового оружия [183, 186]. В этих случаях также отмечались высокие уровни содержания в почвах Pb и Sb и более низкие – Cu и Zn.

Пробы почв, отобранные в восьми различных штатах США, имели переменные значения pH в диапазоне от чрезвычайно кислых (4,4) до умеренно щелочных (8,2). Среди образцов в основном превалировали песчаные и глинистые почвы. Наибольшее содержание в них характерно для Pb, Sb и Cu, тогда как концентрации, As, Ni и Zn были намного ниже [106].

Образцы почвы из Вердена (Франция) характеризуются кислым рН (5,3). Не имеющие растительного покрова почвы были наиболее загрязнены. Почвы из районов, покрытых лесной растительностью и с высоким содержанием гумуса, загрязнены металлами меньше в ~5–10 раз. Большинство проб почвы содержали мелкий песок. Концентрации Zn, Cu и Pb преобладали в крупных и мелких песчаных фракциях. Надо отметить высокую концентрацию мышьяка на этой территории, которая превышает российские ориентировочно допустимые концентрации в десятки и сотни тысяч раз, при этом и фоновые концентрации, установленные авторами статьи [107], превышают российские нормативы минимум в 5,5 раза (таблицы 10, 11). Такое аномально высокое содержание относительно подвижного металла в почвах (в том числе в окрестных зонах, где устанавливали фоновые концентрации) через ~100 лет после Первой мировой войны может быть следствием использования и хранения на этих территориях некоторых типов химического оружия, которое при трансформации выделяет огромное количество As.

К территориям с опасным уровнем загрязнения почв металлами-индикаторами военной деятельности (Z=32–128) относятся: корейский и канадский полигоны [161, 184], земли Испании, подверженные военному воздействию во время Второй мировой войны [134].

Образцы почвы с военных стрельбищ в Корее (супесчаный суглинок, pH=8) содержали Pb, концентрации которого превышают корейские нормативные уровни «предупреждения для почв стрельбища» в 25 раз, а российские стандарты для почв сельскохозяйственных угодий и жилых зон – в 143 раза. Содержание Cu и Sb не превышало нормативных уровней для военных объектов (2000 мг/кг), но было выше принятых для расчета российских стандартов в 3,3 и 14,8 раз соответственно [161].

На канадском военном полигоне результаты исследования почв показали значительное превышение всех нормативов по свинцу и меди [184].

Образцы поверхностных почв в Испании отбирали с 35 участков с шагом ~3 м. Только три показали чрезвычайно опасные уровни загрязнения металлами, особенно Zn, Pb, Hg, Cu, Cd и Ag. Остальные площадки классифицированы как опасно загрязненные тяжелыми металлами в результате боевых действий [134].

Умеренно опасный уровень загрязнения почв (Z=16–32) характерен для военных полигонов в Австралии, Испании и Норвегии [208, 234, 236], а также для территории Ирана, на которой велись боевые действия в 1980 г. [119].

В Австралии отбор проб почвы проводили на четырех стрельбищах. Текстура почвы, как правило, песчаная, с небольшим количеством ила и глины. Показатель кислотности исследуемых образцов различался от кислого (5,3) щелочного (9,3). Содержание органического углерода во всех образцах было низким (0,06–0,76 мас.%) [236]. Наибольшие коэффициенты концентрации, как и в случае других территорий стрельбищ, характерны для Pb и Sb (4,5 и 28 соответственно), превышения ориентировочно допустимых концентраций по меди и цинку не установлено.

В Испании поверхностные образцы почвы, собранные с небольшого стрельбища, имели различную и неоднородную текстуру (от мелкого суглинистого песка до супеси). Это связано с перемещением и транспортировкой частиц почвы между различными зонами стрельбища (со скудной растительностью) в результате наземной деятельности [234]. Показатель кислотности почвы варьировался от сильно кислого (3,72) до нейтрального (6,75). Содержание органического углерода было очень высоким (от 4,7 до 17,31% по массе). Превышение нормативов в этом случае было зафиксировано только для свинца (коэффициент концентрации 24,5).

В образцах почв со стрельбищ в Норвегии было изучено содержание Sb и Pb. Их концентрации превышали установленные в РФ нормативы соответственно в 18,1 и 5,6 раз. Почвы на этой территории относятся к кислыми со значениями pH от 5,3 до 6, малогумусным (общий органический углерод 0,41 % масс.) [208]. Соотношение концентраций Sb:Pb было относительно постоянным (11,0:0,10), что, по-видимому, отражает соотношение Sb:Pb в ядре оригинальных боеприпасов, которые в основном используют в этом месте.

Образцы почвы из зоны военных действий в Шаламче (Иран) были изучены на предмет их загрязнения Pb, Hg, Co, Cr, Zn, As, Fe, Sb, Ni и Cu [119]. В основном образцы представляли собой песок со значениями рН=8 и содержанием органического углерода 0,061 % масс. Превышение ориентировочно допустимых концентраций зафиксированы только для цинка и сурьмы. Концентрации меди и свинца находились в пределах установленных в РФ нормативов. В пробах также были обнаружены Br, Cl, Mo, S, Zn и Hg с антропогенным происхождением. Повышенные концентрации Cl и S в этой области могут быть результатом использования в ирано-иракской войне боевого отравляющего вещества – иприта [120].

Остальные почвы из представленного обзора можно классифицировать как загрязненные на допустимом уровне (Z≤16).

В Боснии и Герцеговине пробы почвы отбирали из открытой детонационной ямы с разной глубины [254]. Как правило, почвы со дна воронок относятся к илистым суглинистым почвам с щелочной реакцией среды. Превышение ориентировочно допустимой концентрации здесь зафиксировано только для меди (примерно в 2 раза); концентрацию сурьмы в исследованиях не определяли.

В Канаде образцы почвы были собраны с четырех тренировочных полигонов, и их уровни загрязнения металлами (Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, As, V и Ba) показали значительные различия [112]. Наиболее загрязненные почвы относятся к местам частого использования боеприпасов (ракет и муляжей бомб). Здесь уровни загрязнения металлами в 24 раза превышали фоновые концентрации, тогда как по полигону в целом они составляли максимум 5 фоновых значений. В среднем по полигонам превышения норм РФ по всем четырем металлам-индикаторам военной деятельности зафиксировано не было.

На одном из полигонов в Швейцарии были исследованы два образца почвы со стрельбищ на содержание Sb, Pb, Cu,