Състояние на изследванията по проблема
Съществува недостатъчна осведоменост за нарастващите заплахи за околната среда, произтичащи от загубата на биологично разнообразие и последващото от това намаляване на климатичната устойчивост на екосистемите и обществените системи, разчитащи на екосистемни услуги. В рамките на изследването ще се оценят промените в почвените показатели.
Определените по Наредба 3/2008 характеристики на общите форми на тежките метали като индикатор на замърсяване не са достатъчно адекватни за оценка на риска в системата. Актуален анализ е определяне на подвижните фракции на тежките метали и металоиди паралелно с концентрациите на метали и йони във водите. Поради фактът, че почвеното замърсяване се явява функция на рН, от съществено значение е реакцията на повърхностните води.
Дълготрайното замърсяване с тежки метали е заплаха за човешкото здраве и екосистемите поради тяхната слаба биоразградимост, биоакумулиране, стабилност в околната среда, устойчивост и техните характеристики за екотоксичност. През последните години от съществено значение е оценката на въздействието за замърсяване върху биологичната активност на микрофлората.
Настоящото проучване подбра като тест обект активен минно-добивен район, прилежащ съм водосбора на р. Тополница.
По поречието на р. Тополница са разположени някой големи предприятия, които представляват потенциален риск за околната среда.
На базата на проведено изследване от фирма ”Спектротех” (”Определяне на вида и степента на екологично замърсените земеделски земи с тежки метали по землища и режима на земеползване, необходими за земеразделянето”) е установено, че земите в землището на с. Челопеч са замърсени с мед (Cu), олово (Pb), цинк (Zn) и арсен (As). Данните сочат, че:
Обобщените резултати показват, че от общо проучените 15 13 ha земеделски земи, разположени в Златишко-Пирдопската котловина, потенциално засегнати от дейността на предприятията, разположени в района, 14 91 ha са замърсени в някаква степен!
Изследванията на почвите непосредствено около промишлената площадка и хвостохранилището и в непосредствена близост до тях, показват завишени концентрации на тежки метали, особено на мед (Cu) и арсен (As). Вкисляването е една от причините за високата мобилност на тежките метали. Данните от изследванията на киселинността и показателите за буферната способност на почвите и почвообразуващите субстрати в района на площадката на “Челопеч Майнинг” ЕАД (понастоящем „Дънди Прешъс Металс Челопеч“ ЕАД) показват, че по-голямата част от тях са с кисел характер и ниска буферна способност – ниско съдържание на базични йони, средна до висока хидролитична киселинност, среден до нисък сорбционен капацитет.
В изследваните почви се установява висока акумулация на мед (Cu), която надхвърля максимално допустимите концентрации, регламентирани в (Наредба № 3 от 1 август 2008 г. за нормите за допустимо съдържание на вредни вещества в почвите) с 74 до 580 % (6.8 пъти). В изпълнение на проект ДТК 02/1 са изследвани 5 пункта от мониторинговата мрежа в района. Установено е, че в най-силно замърсения участък (Пункт № 1) съдържанието на мед (Cu) е 2,5 пъти по-високо, отколкото в близост до комбината (Пункт № 2) и показва, че замърсяването се разпространява аерозолно чрез въздушните течения. Екстрахируемите количества мед (Cu) показват, че около 2% от медта (Cu), постъпваща в почвата дисоциира в почвения разтвор (екстракция с CaCl₂). Това са предимно лесно разтворими и лесно обменни (десорбируеми) форми, според изчислените корелационни коефициенти. В резултат на широкомащабни мониторингови програми бе установено натоварване на почвите с тежки метали и арсен. В редица случаи това се отдава на повишения педогенен фон, но в определени точки се установява и нарастващо замърсяване на почвата. Допълнителен фактор, който оказва влияние върху реката, са наколко хвостохранилища, които потенциално оказват негативно влияние.
Дълготрайното замърсяване с тежки метали е заплаха за човешкото здраве и екосистемите поради тяхната слаба биоразградимост, биоакумулиране, стабилност в околната среда, устойчивост и техните характеристики за екотоксичност. През последните години от съществено значение е оценката на въздействието за замърсяване върху биологичната активност на микрофлората. Почвените микробни съобщества играят важна роля в почти всички биогеохимични процеси в земните екосистеми, като разлагане на органична материя, кръговрат на хранителните вещества, растително разнообразие и продуктивност. Освен това, почвените микробни съобщества са изненадващо разнообразни и обилни.
Като се има предвид, че почвата е силно хетерогенна, е необходимо да се изследват микробните съобщества от различни места и в различни мащаби. Поради тази причина изучаването на различни микробиоми, обитаващи конкретна среда, е „случай в точка“, който допринася за разбирането как структурата и функцията на микробните съобщества се повлияват от замърсяването с тежки метали. Предполага се, че дългосрочното замърсяване на почвите с тежки метали (Pb, Zn, Cd, Cu) намалява обилието и променя таксономичните профили на местните микробни съобщества. Тези промени биха били свързани както с дълготрайното присъствие на ТМ в почвите, така и с локалните параметри на околната среда.
Прегледът на научната литература показва, че тежките метали (ТM) силно намаляват разнообразието на почвените микробни съобщества, микробната биомаса, метаболитната активност или променят структурата им. Влиянието на ТM върху структурата и разнообразието на микробните съобщества са изучавани с помощта на технологии за секвениране на ДНК от следващо поколение (NGS) и докладвани от редица учени.
