авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 13 |

«ЭКОЛОГИЯ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ ЭРБ – 2009 V МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 9-12 сентября 2009 года ТРУДЫ ...»

-- [ Страница 8 ] --

Выходом в сложившейся ситуации может стать поддержка государства – организация экофондов для инвестирования подобных проектов и снижение налогов для предприятий, внедряющих новые технологии по переработке стеклоотходов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 08-05-99011).

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУРАХ ОКРЕСТНОСТЕЙ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ ЕРЕВАН – АРМАВИР В АРМЕНИИ С.А. Унанян, Н.М. Манукян, 1 А.С. Унанян, 2 М.С. Маркосян Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Г.Петросяна МСХ РА, г. Ереван, Армения Государственный Аграрный университет Армении, г. Ереван, Армения Pollution of crops by heavy metals in surroundings of the main road Yerevan Armavir in the Ararat valley in Republic of Armenia is studied. It is determined that along whole road as well as in the surroundings of it (at the distances 100, 500 and m) different crops (tomato, grape, winter wheat, alfalfa) are rather hardly polluted. The sources of pollution are auto transport, intensive use of agrochemistry and not rational use of agricultural machinery.

Одним из важнейших сельскохозяйственных регионов республики Армения является Араратская равнина, где основная часть территории по своим природным условиям однотипна и представляет равнину на абсолютных отметках 800-1000 м, окаймленную с трех сторон горными склонами. Почвы орошаемые лугово-бурые, в основном мощные, с небольшим содержанием органических веществ и карбонатов, зачастую с выраженной структурой [4].

Армавирский марз, где проходит автомагистраль Ереван-Армавир, находится в северо-западной части равнины. Эта часть равнины считается зоной виноградарства, плодоводства, овощеводства. Здесь также развито молочное скотоводство, птицеводство и эфиромасличное производство. На этой территории находится Армянская АЭС. Несмотря на значимость территории в сельскохозяйственном производстве республики, изучение содержания тяжелых металлов (ТМ) в сельскохозяйственных культурах здесь не проводилось, следовательно, поставленная нами задача является актуальной.

По распространенности и масштабам воздействия на биологические объекты среди загрязняющих веществ особое место занимают ТМ. В принципе, многие из них необходимы живым организмам, однако в результате интенсивного атмосферного рассеивания в биосфере и значительной концентрации в почве они становятся токсичными для биоты.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Опасность, вызываемая загрязнением ТМ, усугубляется еще и их медлен ным выведением из почвы [3]. ТМ, в том числе медь, свинец, кадмий, цинк, кобальт, считаются основными загрязнителями главным образом потому, что их техногенное накопление в окружающей среде идет особенно высокими темпами, а сами они обладают большим сродством с физиологи чески важными органическим соединениям и способны подавлять наиболее значимые процессы метаболизма, тормозят рост и развитие организмов. В сельскохозяйственном производстве это приводит к снижению продуктив ности и ухудшению качества продукции [5]. Избыточное количество ТМ в растениях приводит к повышению заболеваемости этих последних, сниже нию урожайности и питательной ценности, увеличению токсичности про дукции, развитию у людей и животных различных тяжелых заболеваний.

Цель настоящей работы – изучить содержание ТМ в сельскохозяйст венных культурах, выращиваемых в окрестностях автомагистрали Ереван Армавир. Исследования проводились в 2008-2009 гг. Растительные образцы люцерны (листья + стебли), озимой пшеницы (зерно), виноградной лозы (листья), томатов (плоды), брались на разном отдалении от стартовой точки (Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Г. Петросяна в г. Ереване) – 5, 10, 20 и 40 км, и на различном расстоянии от дорожного полотна – 100, 500 и 1000 м. Контрольная площадка (контроль) была выбрана в 20 км от г. Армавир вдоль трассы. Содержание ТМ определялось методом атомно-абсорбционной спектроскопии на анализаторе AAS-1 [2].

Установлено, что содержание ТМ в растительных образцах изучае мых культур по всей протяженности дороги и на разных расстояниях от нее высокое и варьирует в широких пределах. Так, на расстоянии 100 м от дорожного полотна содержание меди в люцерне составляет от 25,6 до 34, мг/кг, свинца – 4,5-7,0 мг/кг, цинка – 46,7-56,7 мг/кг, кадмия – 1,2-1,8 мг/кг, кобальта – 1,6-1,8 мг/кг, что превышает показатели контроля в 1,79-2,42;

4,59-7,14;

1,52-1,84;

4,0-6,43;

2,81-3,16 раза соответственно. В зерне озимой пшеницы количество меди по сравнению с контролем выше в 1,52-1, раза, свинца – в 3,55-4,52 раза, цинка в 1,21-1,31 раза, кадмия – в 3,36-4, раза, кобальта – в 1,50-1,96 раза. В листьях виноградной лозы и плодах томата превышение составляет, соответственно, по меди в 4,02-4,29 и в 1,33-1,65, по свинцу – в 2,14-3,22 и 3,0-3,57 раза, по цинку – в 1,46-1,62 и 1,71-2,30 раза, по кадмию – в 3,92-4,46 и 3,08-4,44 раза и по кобальту – в 1,20-1,33 и 1,13-1,40 раза.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Содержание меди, цинка, кадмия и кобальта в образцах изучаемых культур на всем протяжении дороги обнаруживает слабую зависимость от расстояния от дорожного полотна. Так, например, на отметке 5 км количество меди в образцах люцерны на расстоянии 100 м от полотна составляет 25,6 мг/кг, на расстояниях 500 и 1000 м – 26,9 и 24,2 мг/кг. Для цинка, эти цифры составляют, соответственно, 53,0, 58,6 и 50,4 мг/кг, для кадмия – 1,9, 2,1 и 2,0 мг/кг, и для кобальта – 1,6, 1,8 и 1,7 мг/кг.





Аналогичная картина характерна для других культур. Что касается содержания свинца, то его количество во всех изучаемых культурах меняется в зависимости от удаленности от дорожного полотна. Так, наличие свинца в плодах томата на отметке 100 м составляло 0,99 мг/кг, а на отметках 500 и 1000 м на 0,33 мг/кг и 0,55 мг/кг меньше соответственно.

Снижение количества свинца в зависимости от отдаленности от дорожного полотна характерно для других изучаемых культур, и подобное явление, несомненно, связано с воздействием автотранспорта, а общее высокое содержание ТМ в исследуемых культурах на всей территории, по нашему мнению, зависит от долгосрочного применения минеральных удобрений и средств защиты растений (пестициды).

При равных экологических условиях, выращиваемые культуры реагируют на токсиканты различным образом. Так, максимальное накопле ние меди зафиксировано в листьях виноградной лозы. Его количество превышает показатели контроля в 3,70-4,39 раза, тогда как в листьях люцерны превышение составило 1,79-2,42 раза, в зерне озимой пшеницы – 1,26-1,69 раза, в плодах томата –1,37-1,73 раза. Наибольшее количество свинца накоплено в люцерне – в 4,39-7,14 раза выше контроля, в томате превышение составило 4,30-4,35 раза, в листьях виноградной лозы – 3,42 5,0 раза, в зерне озимой пшеницы – 1,58-1,97 раза. Высокое содержание цинка характерно для листьев виноградной лозы – в 1,98-2,24 раза выше контроля. Наиболее высокое содержание кадмия отмечено в сене люцерны – в 3,89-6,78 раза выше контроля, в листьях виноградной лозы содержание кадмия превышало показатели контроля в 4,1- 4,45 раза, в плодах томата – в 3,83-4,75 раза и в зерне озимой пшеницы – в 3,36-4,45 раза. Кобальт в наибольшей степени накапливается в сене люцерны – в 2,80-3,15 раза выше контроля, для томата превышение составляет 1,12-2,39 раза, для виноград ной лозы – 1,0-1,3 раза, и для озимой пшеницы – 1,5-1,96 раза.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

По накоплению ТМ изученные культуры располагаются в следую щие ряды:

По меди – листья виноградной лозы = сено люцерны = зерно озимой пшеницы = плоды томата.

По свинцу – сено люцерны = плоды томата = листья виноградной лозы = зерно озимой пшеницы.

По цинку – листья виноградной лозы = сено люцерны = плоды томата = зерно озимой пшеницы.

По кадмию – сено люцерны = листья виноградной лозы = плоды томата = зерно озимой пшеницы.

По кобальту – сено люцерны = плоды томата = листья виноградной лозы = зерно озимой пшеницы.

Таким образом, проведенные исследования дают возможность сде лать предварительные выводы:

1) Выращиваемые сельскохозяйственные культуры по всей протяжен ности магистрали и ее окрестностям подвержены загрязнению ТМ.

2) Накопление ТМ в продуктах по сравнению с контролем превышено в среднем в 2,5 – 3,5 раза.

3) Источником загрязнения изучаемых территорий является интенсивное применение химических удобрений, агрохимикатов, выбросы автотран спорта и нерациональное применение сельскохозяйственных машин.

4) Накопление ТМ в наземных частях сельскохозяйственных культур зависит от биологических особенностей растений.

Литература Черников В.А., Чекерес А.Н. Агроэкология. – М.: «Колос», 2000.

1.

Иванов Д.Н., Лернер Л.А. Атомно-абсорбционный метод определения 2.

микроэлементов в почвах и растениях. В кн. «Методы определения микроэлементов в почвах растениях и водах». – М.: «Колос». 1974. – С.

242-253.

Ковда В.А. Микроэлементы в биосфере и плодородие почв. В кн.

3.

«Биохимия почвенного покрова». – М.: «Наука», 1985. – С. 207-234.

Мелконян М.С. Система ведения сельского хозяйства Армянской ССР 4.

(на 1981-1985 гг.), Министерство селького хозяйства Арм. ССР. Ере ван: «Айастан», 1980. – 698 с.

Школьник М.Я. Физиологическая роль отдельных микроэлементов. В 5.

кн. «Микроэлементы в жизни растений».–Л.:«Наука»,1976.–С.185-202.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ МИГРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ОКРЕСТНОСТЕЙ ЗАНГЕЗУРСКОГО МЕДНО-МОЛИБДЕНОВОГО ЗАВОДА С.А. Унанян, А.С. Унанян Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Г.П. Петросяна, МСХ, г. Ереван, Армения While studying heavy metals migration in the soils within the area of Zangezur copper-molybdenum plant, it has been revealed that, in the polluted soils, spreading of heavy metals depends on the rate of soil cover pollution. The bulk of heavy metals accumulates in the upper layers of soil cover which is stipulated by agrochemical and physical-chemical indexes.

Migration of heavy metals within the technogenic zone is risky as it may cause pollution of surface and ground waters of the egion.

Вопросы изучения вертикальной миграции тяжелых металлов находятся в поле зрения многих исследователей. При этом в большей части работ констатируется, что гумусовый горизонт является мощным геохими ческим барьером и накопителем ТМ и, что наиболее загрязненным является 0-5 см слой (Важенин И.Г., Лычкина Т.И., 1980;

Джугарян О.А., 2000).

Однако в работах Е.М. Никифоровой, А.С. Смирновой и др. отмечается, что несмотря на значительные накопления ТМ в гумусовом горизонте, они могут мигрировать по профилю почвы и аккумулироваться в иллюви альном горизонте.

Известно также, что миграция тяжелых металлов в почвах обуслов лена рядом факторов – кислотно-основными и окислительно-восстано вительными условиями, гранулометрическим составом, количеством органического вещества (Ковда В.А., 1985;

Черных Н.А., Сидоренко С.Н., 2003). Также отмечается, что миграция тяжелых металлов в загрязненных и незагрязненных почвах имеет свои специфические особенности. В загряз ненных почвах это обусловлено поступлением ТМ в почву с растительным опадом, в составе прочных комплексных соединений, мобильные формы которых в дальнейшем мигрируют по почвенному профилю. Растворимые органические соединения, находящиеся в лесной подстилке, содействуют увеличению подвижных форм ТМ в почве.

В промышленных районах ТМ попадают в основном в виде труднорастворимых соединений (окислы, карбонаты, сульфиды, метали V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

ческая пыль и т.д.), судьба которых в почве в дальнейшем находится в зависимости от общего химического состава выбросов. Так, при преобла дании кислых атмосферных выпадений происходит снижение рН почвы и увеличение выщелачивания некоторых тяжелых металлов.

Таким образом, изучение поведения ТМ в загрязненных почвах представляет большой научно-практический интерес, так как позволяет прогнозировать возможность загрязнения подземных вод и разработать научно-обоснованные мероприятия по реабилитации загрязненных почв, повышению урожайности сельскохозяйственных культур и получению экологически безопасной продукции.

Объектом исследований являлась миграция тяжелых металлов в почвах окрестностей Зангезурского медно-молибденового завода. С целью изучения миграции тяжелых металлов (Cu, Pb, Mо, Zn, Cо) по почвенному профилю разных генетических типов почв (коричневые лесные, корич невые лесные остепненные) в естественных условиях на различных расстояниях от источника загрязнения (2,5;

5;

10 км) на целинных участках закладывались почвенные разрезы. После морфологического описания почвенного профиля готовился монолит размером 30 х 30 см. Почвенные образцы брались до глубины 60 см, до глубины 30 см – послойно от каждого 5 сантиметрового слоя, а с глубины 30 см и более – от каждого сантиметрового слоя. Содержание валовых форм ТМ определяли нейтрон но-активационным методом, подвижные – в вытяжке с 1н HCl (1:10) на атомно-абсорбционной установке AAS-1 [3].

Исследованиями установлено, что в условиях техногенеза миграция тяжелых металлов зависит от многих факторов, основным из которых является степень загрязненности почвенного покрова. Так, вблизи источни ка загрязнения (2,5 км) по северо-западному направлению содержание валовой и подвижной меди по почвенному профилю колеблется в пределах от 483,0 до 64,2 и 71,6-6,5 мг/кг, свинца – 371,0-28,1 и 58,3-4,3, молибдена – 16,2-2,0 и 3,6-0,31, цинка – 328,0-76,0 и 24,3-4,2, кобальта – 56,3-20,3 и 7,6 3,2 мг/кг (табл. 1). Миграция ТМ наблюдается на глубине: для валовой меди – 30-40 см, свинца – 20-25, молибдена – 40-50, цинка – 25-30, кобальта – 20-25 см, для подвижных форм соответственно 40-50;

30-40;

50-60;

40-50;

30-40 см.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Таблица 1.

Миграция тяжелых металлов в почвах техногенных зон Зангезурского медно-молибденового комбината Почва, Содержание ТМ, мг/кг место, № Cu Pb Mо Zn Cо Глубина, см разреза и подвижной подвижной подвижной подвижной подвижной отдален валовой валовой валовой валовой валовой ность от источника загрязнения 0-5 483,0 71,6 371,0 58,3 16,2 3,6 325,0 24,3 56,3 7, 5-10 316,0 65,3 154,6 24,5 7,9 2,8 241,0 12,0 32,8 5, Коричневая 10-15 136,4 54,1 113,1 26,0 9,5 1,5 131,0 10,5 36,2 4, лесная, 2, 15-20 75,6 18,3 65,8 24,1 4,9 1,3 98,7 13,9 18,5 3, 2,5 км от 20-25 76,3 14,6 74,6 12,1 3,8 1,2 86,0 12,4 24,4 3, г. Капан, 25-30 82,4 9,0 28,6 10,0 2,9 0,64 84,4 8,1 18,3 3, северо-запад 30-40 69,0 7,9 27,0 8,8 2,7 0,52 85,0 7,2 19,5 3, 40-50 64,0 8,2 28,1 7,3 2,2 0,65 75,0 4,3 20,0 3, 50-60 64,2 6,5 28,1 3,9 2,0 0,81 76,0 4,2 20,3 3, 0-5 364,0 64,2 326,0 32,5 14,0 2,9 342,0 36,3 49,4 8, Коричневая 5-10 325,0 53,4 291,0 21,3 12,5 2,8 302,4 34,5 36,3 6, лесная 10-15 396,0 26,3 223,0 19,4 9,0 2,4 241,0 26,2 29,0 4, остеп 15-20 214,0 20,0 96,4 8,2 6,5 2,0 203,4 31,5 21,4 7, ненная, 3, 20-25 196,6 20,0 81,1 8,9 4,3 1,3 91,6 22,6 19,2 4, 2,5-3 км от 25-30 113,5 13,2 44,2 4,8 2,9 1,1 111,4 9,2 24,6 4, г. Капан, 30-40 75,4 9,4 36,4 5,1 2,6 0,48 82,1 4,2 25,0 2, северо 40-50 69,8 4,9 31,3 4,9 2,8 0,56 75,0 4,6 23,6 3, восток 50-60 73,6 5,8 35,6 4,6 2,4 0,56 85,0 4,8 23,7 3, 0-5 92,5 10,4 45,8 4,7 3,9 1,1 84,5 6,3 27,4 4, 5-10 67,8 9,2 26,2 5,4 2,7 1,0 76,0 4,3 23,0 3, Коричневая 10-15 75,3 6,5 26,0 4,2 2,6 0,81 75,0 3,9 20,7 3, лесная, 4, 15-20 75,0 6,0 28,5 3,9 2,8 0,64 76,0 3,5 18,3 2, 10-12 км от 20-25 60,0 5,7 23,4 3,4 2,3 0,65 79,4 3,7 20,1 3, г. Капан, 25-30 52,8 6,4 21,0 3,3 2,6 0,60 79,0 3,8 20,4 3, северо 30-40 52,0 5,3 21,1 4,0 2,4 0,56 76,2 3,8 22,3 3, восток 40-50 52,4 5,3 25,1 2,9 2,4 0,62 76,4 4,2 20,0 3, 50-60 56,9 6,4 24,0 3,4 2,6 0,60 82,6 2,0 20,0 2, V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

На слабозагрязненных почвах (10-12 км, северо-восток от завода) содержание валовой и подвижной меди варьирует от 92,5 до 56,9 и 10,4-6, мг/кг, свинца – 45,8-24,0 и 7,7-3,4, молибдена – 3,9-2,6 и 1,1-0,6, цинка – 84,5-82,6 и 6,3-4,0, кобальта – 27,4-20,0 и 4,2-2,8 мг/кг. Миграция ТМ наблюдается на глубине: меди – 10-15 и 25-30 см, свинца – 5-10 и 20-25, молибдена – 15-20 и 25-30, цинка – 5-10 и 10-15, кобальта – 0-5 и 10-15 см, что по сравнению с сильнозагрязненными почвами меньше: для валовой меди – на 20-25 см, свинца – на 15, молибдена – на 25-30, цинка и кобальта – на 20 см, для подвижных форм соответственно на 20-25;

10-25;

35-40;

35-40;

20-25 см.

Следует отметить, что миграция тяжелых металлов по почвенному профилю при относительно идентичных эколого-токсикологических усло виях (загрязненности) во многом зависит от типа почв. Так, например, в коричневых лесных почвах основная масса валовой меди (483,8 мг/кг) накапливается до 5-10 см слоя, а ее дальнейшая миграция зафиксирована до глубины 25-30 см, свинца (371,0 мг/кг) – до 10-15 и 25-30 см, молибдена (16,2-9,5 мг/кг) – до 10-15 и 30-40 см, цинка (325-241 мг/кг) – до 5-10 и 25 30 см, кобальта (66,3 мг/кг) – до 5 см и 10-15 см, а подвижной меди (71,6 54,1 мг/кг) соответственно до 10-15 и 40-50 см, свинца (58,3-12,1) – до 10 15 и 30-40, молибдена (3,6-2,8 мг/кг) – до 5-10 и 40-50 см, цинка (24,3- 19, мг/кг) – до 5-10 и 30-40 см, кобальта (7,6-4,9 мг/кг) – до 10-15 см и 25-30 см.

В коричневых лесных остепненных почвах максимальное накопле ние валовой меди (364,0-196,6 мг/кг) зафиксировано на глубине 15-20 см, а ее миграция наблюдается до глубины 25-30 см, свинца (306,0-223,0 мг/кг) – до 10-15 и 25-30 см, молибдена (14,0-9,0) – до 10-15 и 30-40 см, цинка (342 203,4) – до 20-25 и 40-50 см, кобальта (49,4-36,3 мг/кг) – до 15-20 и 30- см, а подвижной меди (64,2-13,2 мг/кг) – до 20-25 и 30-40 см, свинца (32,5 19,4 мг/кг) – до 10-15 и 20-25 см, молибдена (2,9-2,0 мг/кг) – до 15-20 и 40 50 см, цинка (36,3-22,6 мг/кг) – до 20-25 и 40-50 см, кобальта (8,1-6,0 мг/кг) – до 10-15 и 30-40 см.

Накопление и распределение форм тяжелых металлов в различных количествах и в разных слоях изучаемых почв, по нашему мнению, связано с агрохимическими и физико-химическими показателями.

Известно, что коричневые лесные остепненные почвы характери зуются следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса колеблется в пределах 5,6-5,9 %;

по механическому составу они средне- и СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ тяжелосуглинистые;

емкость поглощенных оснований составляет 41-45 м. экв. на 100 г почвы;

содержание валового азота составляет 0,23-0,24, фосфора – 0,21-0,28, калия – 1,8-2,0 %. Эти почвы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды (рН 7,0-7,8).

Коричневые лесные почвы характеризуются высоким содержанием гумуса в верхнем горизонте, которое колеблется в пределах 10,0-13,2, легко- и среднесуглинистым механическим составом, средней величиной суммы поглощенных оснований (Ca+2 + Mg+2) 33,4- 35,6 м.-экв. на 100 г почвы, слабощелочной реакцией среды – рН 8,2-8,4 (Эдилян Р.А. и др., 1976).

Таким образом, на основании наших исследований можно сделать следующие выводы:

1. В загрязненных почвах окрестностей Зангезурского медно-молиб денового завода распределение и миграция тяжелых металлов зависит от степени загрязненности почвенного покрова;

2. Основная масса тяжелых металлов накапливается в верхних слоях почвы, что обусловлено агрохимическими и физико-химическими показате лями почвы (механический состав, содержание гумуса, реакция среды (рН), сумма поглощенных оснований);

3. Миграция ТМ по почвенному профилю в изучаемых почвах представляет для данной территории большую опасность загрязнения наземных и подземных вод и педосферы в целом.

Литература Важенин И.Г., Лычкина Т.И. Модельные опыты по изучению мигра 1.

ции тяжелых металлов в почве. Бюл. почв. ин-та им. В.В. Докучаева, 1980, вып. 24. – С. 38-41.

Джугарян О.А. Экотоксикология техногенного загрязнения. – Смо 2.

ленск: Ойкумена, 2000. – 280 с.

Иванов Д.Н., Лернер Л.А. Атомно-абсорбционный метод определения 3.

микроэлементов в почвах и растениях. В кн.: Методы определения микроэлементов в почвах, растениях и водах. – М.: Колос, 1974. – С.

242-234.

Ковда В.А. Особенности миграции и аккумуляции микроэлементов. В 4.

кн.: Биогеохимия почвенного покрова. – М.: Наука, 1985. – С. 214-234.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

5. Никифорова Е.М., Смирнов А.С. Техногенная миграция Pb, Hg в ландшафтах. – Вестник МГУ, сер. геог., 1976. – С. 59-81.

6. Эдилян Р.А., Мелконян К.Г., Парсаданян И.Р., Татевосян Г.С. Горные коричневые лесные почвы. «Почвы Армянской ССР». – Ереван:

Айастан, 1976. – С. 141-167.

7. Черных Н.А., Сидоренко С.Н. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере. Монография. – М.: Изд. РУДН, 2003. – 430 с.

МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ Н.А. Федорова, 1 Н.В. Селиванова, 2 Е.Ю. Селиванова Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Детская городская больница, г. Владимир, Россия Целью данной работы явилось медико-экологическое зонирование Владимирской области.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1) Оценка индекса демографической напряженности по районам Влади мирской области.

2) Медико-экологическое зонирование территории области по основным нозологиям.

3) Разработка мероприятий по снижению индекса демографической напряженности.

4) В результате выполненной работы произведена оценка медико демографических показателей по Владимирской области в целом и по отдельным ее районам, проведено медико-экологическое зонирование территории области по основным классам нозологий:

– общая первичная заболеваемость;

– инфекционные заболевания;

– новообразования;

– болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм;

– болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ;

– болезни нервной системы;

– болезни системы кровообращения;

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ – болезни органов дыхания;

– болезни системы органов пищеварения;

– болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани;

– болезни мочеполовой системы;

– травмы и отравления.

На основе анализа данных Медстата по Владимирской области установлено, что наиболее благополучные районы по перечню исследу емых заболеваний – Александровский, Муромский, Петушинский. А как наиболее неблагополучный выявился Гусь-Хрустальный район (рис. 1).

Рис. 1. Итоговое ранжирование территории области за 2003-2007 гг.

Рассмотрено влияние окружающей среды на здоровье населения области в связи с загрязнением атмосферного воздуха, техногенной нагруз кой.

Существует взаимосвязь между заболеваниями органов дыхания и выбросами в атмосферный воздух (рис. 2). Загрязненный воздух раздражает дыхательные пути, вызывая бронхит, эмфизему, астму. К раздражителям, вызывающими эти болезни, относятся оксиды серы и азота, НСl, HNО3, H2SО4, H2S, фосфор и его соединения [1].

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

заболевания органов дых ания у взрос лых, на тыс. нас. 788,102 845,341 910,504 1061,1 1588,613 1678, (2002) (2004) (2005) (2003) (2006) (2007) выброс ы загрязняющих вещес тв, тонн/год Рис. 2. Зависимость заболеваний органов дыхания у взрослых от выбросов в атмосферу Известно, что появление новообразований в значительной степени определяется чистотой и оптимальностью параметров окружающей среды.

В результате анализа установлено, что существует умеренная корреляцион ная связь между показателями промышленной нагрузки в различных районах области и количеством новообразований как детского, так и взрослого населения (рис. 3).

новообразования, на тыс. нас.

788,102 845,341 910,504 1061,1 1588,613 1678, (2002) (2004) (2005) (2003) (2006) (2007) выброс ы загрязняющих вещес тв, тонн/год Рис. 3. Зависимость между количеством новообразований у населения Гусь-Хрустального района и выбросами загрязняющих веществ в атмосферу СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ В результате оценки медико-демографических показателей рассчитан индекс демографической напряженности (ИДН) по Владимирской области При расчете ИДН учитывались такие показатели, как урбанизи рованность территории, плотность населения, общая заболеваемость, показатель рождаемости, общая и детская смертность [2].

Установлено, что показатель рождаемости в 2007 г. увеличился. Но уровень смертности по-прежнему превышает уровень рождаемости, высок и показатель младенческой смертности, хотя он заметно ниже, чем в целом по РФ.

Расчет индекса демографической напряженности показал, что наиболее благополучными районами, с показателем ИДН значительно меньше единицы, являются Селивановский (0,0531) и Судогодский (0,0781) районы. Наибольшие значения ИДН имеют г. Владимир (12,2) и Мелен ковский район (1,158) (рис.4).

Рис. 4. Индекс демографической напряженности по районам Владимирской области за 2005-2007 гг.

Установлена тенденция к снижению ИДН как в целом по Владимирской области, так и по отдельным регионам.

С целью снижения индекса демографической напряженности предло жен ряд профилактических мероприятий по снижению детских заболеваний.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Литература 1. Экология речных бассейнов. Труды 3-й Межд. науч.-практ. конф. / Под общ. ред. Т.А.Трифоновой: ВлГУ. Владимир, 2005. – 518 с.

2. Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Краснощёков А.Н., Сахно О.Н.

Региональное медико-экологическое зонирование. – Владимир: ООО ВладимирОблполиграф, 2007. – 80 с.

Работа выполнена при поддержке АВЦВ (РНПВШ-2.1.3/2401).

КОМПАКТИРОВАННАЯ ШИХТА – СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ВАРКИ Ю.С. Федосова, В.А. Лёшина Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия According to the realization of EUROPEAN UNION Guideline about complex control and pollution preventing, condensed mixture unlike traditional pour mixture is one of the methods of increasing ecological efficiency of glass melting. Condensed mixture besides the improvement of technological parameters of melting process: raised reaction ability, reduction raw materials loss, exfoliation mixture and acceleration of melting process – leads to reducing of environment pollution.

Традиционно стекла разных химических составов варят из шихты, в состав которой входят тонко дисперсные сырьевые материалы, такие как кварцевый песок, сода, известняк, доломит, сурик, поташ, селитра, борная кислота и др. С целью снижения времени провара частиц ряд кусковых сырьевых материалов: доломит, а иногда и мел предварительно измельчают до тонкодисперсного состояния. На варку одной тонны стекломассы обычно расходуется 1, 2 т шихты (цифра определяется из расчета рецепта шихты и корректируется с учетом летучести сырья). Ориентировочное значение летучести сырьевых материалов в зависимости от способа варки приведена в [1], фактическая – определяется из конкретных температурно временных условий варки, основываясь на результатах химического анализа стекла. Пылеобразование, происходящее при измельчении, класси фикации, сушке сырьевых материалов, смешивании компонентов шихты и их транспортировке, снижается при использовании компактированной СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ шихты, т.е. такой частицы которой сближены в результате механического или химического воздействия.

В стекольной промышленности разработаны следующие методы получения компактированной шихты: гранулирование, брикетирование, таблетирование, прокат через вальцы. При этом в порошкообразную шихту вводят связующее. Эффект твердения шихты без добавок достигается в результате образования в ней кристаллогидратов соды (низкая прочность).

Среди эффективных методов активизации шихты, развивающихся в последние годы, выделяется уплотнение с получением гранул и брикетов.

Уплотнение шихты может происходить в период смешения ее в смесителях при замене одного из компонентов шихты, находящегося в твердой фазе, на раствор.

В ГОСНИИ стекла разработана технология приготовления каустифицированной шихты. Вместо СаО в шихту вводят обожженный доломит. Варка такой шихты начинается при температурах на 100 °C меньше, чем при варке обычной шихты, а остаточные зерна кварца полностью растворяются в силикатном расплаве при температурах 1100 1200 °С. Реакция каустификации, протекающая на стадии подготовки шихты при введении обожженного доломита и увлажнения ее до 18 % обеспечивает повышение способности шихты к схватыванию [2].

Одним из перспективных методов уплотнения стекольных шихт является ее компактирование на валковых прессах. При этом снижается пыление на стадиях транспортировки шихты и варки ее в печах и уменьшается улетучивание вредных компонентов из стекломассы с отходящими газами в атмосферу.

К основному оборудованию для уплотнения стекольных шихт относятся смеситель, устройство для уплотнения (тарель, пресс, экструдер и др.), конвейер, классификатор, сушилка. Обязательными в установке уплотнения являются системы пылеулавливания, включающие местные отсосы или внешнюю аэрацию.

Сравнительный анализ методов и их эффективность приведены в таблице 1 [3, 4].

Повышение эффективности способов приготовления порошковой шихты и образования уплотненной шихты достигается рациональным использованием сырья и материалов и их дополнительной обработкой, созданием централизованных баз по подготовке и обогащению сырья.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Таким образом, решая проблему защиты окружающей среды от загрязнений и снижения вредного воздействия на человека в современном мире одновременно решаются вопросы рационального использования сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. Компактировная шихта меньше пылит при загрузке в стекловаренную печь (табл. 2), значительно уменьшая потери такого дефицитного сырья как сода. Процессы варки стекла промышленной печи лимитируются скоростью прогрева массы шихты до температуры ее плавления, около 1200 °С, которая в свою очередь зависит от ее теплопроводности. Жидкая фаза размером 10 мм образуется на поверхности кучи шихты и стекает с нее в бассейн со стекломассой. Поскольку температура внутри куч не превышает 600 °С из за низкой теплопроводности, то процессы стекловарения замедляются, а при использовании компактированной шихты, когда частицы приближены друг к другу, наблюдается усиление процессов массопереноса.

Использование активированной шихты в производстве стекла позволяет снизить расходы на ее плавление, повысить производительность стекловаренных печей, уменьшить потери шихты на стадии загрузки, снизить летучесть компонентов шихты в процессе варки, повысить качество стекла.

Литература 1. Матвеев М.Н., Матвеев Г.Н., Френкель Б.Н. Расчеты по химии и технологии стекла: Справочное пособие. – М.: Изд-во литературы по строительству, 1972. – 240 с.

2. Панкова Н.А., Михайленко Н.Ю. Стекольная шихта и практика ее приготовления. – Уч.пособие: М., 1997. – 82 с.

3. Мелконян Р.Г. Основные направления совершенствования технологии подготовки стекольной шихты. // В сб. докладов «Наука и технология силикатных материалов – настоящее и будущее» (г. Москва). – М.:

РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2003. – С. 30-35.

4. Чехов О.С., Назаров В.И., Калыгин В.Г. Вопросы экологии в стекольном производстве. – М.: Легпромбытиздат, 1990. – 144 с.: ил.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Таблица 1.

Основные характеристики различных видов компактированных шихт Таблица 2.

Снижение запыленности составных цехов при использовании различных типов компактированных шихт V МЕЖДУНАРОДНАЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я «ЭКОЛОГИЯ РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ СНИЖЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ СОСТАВНЫХ ЦЕХОВ СТЕКОЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ Ю.С. Федосова, Н.В. Лоскова, В.А. Лёшина Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Here also considered questions of composite shops dusting in glass production.

Primary sources of dusting appear in the process of equipment using connected with raw materials moving and processing and mixture preparation. Reduction of dusting in modern conditions is achieved with encapsulation of equipment and by applying of sleeve filters for the subtle refining with modern filter materials use.

Составной цех – главный источник запыленности в стекольном производстве. В составных цехах производится обработка сырьевых материалов и приготовление шихты для варки стекла. Оборудование для обработки, транспортировки сырьевых материалов и приготовления шихты является источником выделения пыли и загрязняющих веществ.

В соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование в зданиях и сооружениях» [1] предусматривают техни ческие решения, обеспечивающие нормируемую чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений согласно ГОСТ 30494, СанПин 2.1.2. и требования настоящих норм и правил для защиты персонала и окружающей среды.

Основными способами снижения пыления в составных цехах являются герметизация технологического оборудования, мест перегрузок и других мест, где образуется пылегазовая смесь, а также устройство аспирации с использованием наиболее совершенных очистных аппаратов.

Воздух, выбрасываемый в атмосферу из систем местных отсосов и общепромышленной вентиляции производственных помещений, следует, как правило, очищать. Кроме того, необходимо рассеивать в атмосфере остаточные количества вредных веществ. Концентрация вредных веществ в атмосфере от вентиляционных выбросов не должны превышать предельно допустимых максимальных разовых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ПДК), установленных Госкомсан эпиднадзором России [2].

ПДК вредного вещества рабочей зоны – гигиенический норматив для использования при проектировании производственных зданий, для конт V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

роля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприят ного воздействия на здоровье работающих.

ПДК сырьевых материалов, применяемых при варке большинства промышленных стекол [3], в воздухе рабочей зоны класс опасности, преимущественное состояние вещества в воздухе в условиях производства в соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.007-76. «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» [2] приведены в табл. 1. ПДК аэрозолей в воздухе рабочей зоны не должно превышать 10 мг/м3.

Таблица 1.

Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности Вели- Преимущественное Класс Особенности Наименование чина агрегатное опас- действия на вещества ПДК состояние в воздухе ности организм (мг/м3) в условиях Песок а 1 Сода а 2 Доломитовая мука а 6 Мел а 6 Полевой шпат а 2 Сульфат а 10 Селитра а 5 Пыль стекла а Ф 2 Примечание: а – аэрозоль, Ф – аэрозоли преимущественно фиброгенного действия Наиболее эффективна очистка частиц пыли от газа фильтрацией через пористую перегородку, которая задерживает пыль (рукавные фильт ры) [4].

Тонкая пыль улавливается в электрофильтрах и рукавных фильтрах после предварительной очистки в циклонах. Для тонкой очистки пыли применяются тканевые фильтры. В настоящее время наибольшее распространение получили высокоэффективные (степень очистки от 99,0 до 99,99 %) и компактные тканевые фильтры. В качестве фильтрующей перегородки часто применяют различные ткани из природных и синтети ческих волокон или картридж, имеющий гофрированную поверхность, которая по площади в несколько раз больше площади рукава. Наиболее СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ распространены лавсан и волокна полиамидной группы: оксалон, сульфон, характеризующиеся высокой термостойкостью до 250-280 °С, обычно имеют саржевое переплетение. Наиболее известные фильтры фирмы «Бекинок» (Великобритания), «Дюпон» (США), рукавные фильтры из металлизированного фетра (Франция). Высокая эффективность очистки современных фильтров, имеющих низкую остаточную запыленность до мг/м3, позволяет очищенный воздух сбрасывать прямо в цех.

Крепление вентилятора на корпусе фильтра дает возможность устанавливать непосредственно на технологическом оборудовании без подсоединения через воздуховод. Такой принцип установки фильтров особенно удобен при стесненных условиях, он позволяет избавиться от сети воздуховодов, загромождающих внутреннее пространство цеха. Эти же фильтры можно комплектовать таким образом, чтобы к ним можно было подсоединить воздуховод. В этом случае количество требуемых фильтров может быть уменьшено. Так как воздух, очищенный в данных фильтрах можно сбрасывать прямо в цех, нет необходимости в установке приточных камер, которые возмещают воздух, удаляемый аспирационными системами в атмосферу. Необходимо выбрасывать в атмосферу только очищенные от пыли дымовые газы от сушильных барабанов, так как в них кроме пылевой составляющей имеются продукты сгорания природного газа.

Одним из способов снижения запыленности является использование в составных цехах пневмотранспорта для подачи сырьевых материалов. Это наиболее герметичный способ транспортирования сырья, который позволяет довести запыленность воздуха в рабочей зоне до ПДК. Для предотвращения пыления материала из силосов или бункеров, загружаемых с помощью пневмотранспорта, можно использовать как напорные фильтры, так и фильтры под разряжением, с использованием вентилятора. В случае, когда силос или бункер достаточно герметичен, используют напорный фильтр. При недостаточной герметичности загружаемых емкостей и при использовании обоих способов загрузки (пневмотранспорт и механическая загрузка), оправданным будет использование фильтра с вентилятором. В этом случае в загружаемой емкости будет создаваться небольшое разряжение, которое будет препятствовать проникновению пыли через неплотности, или противотоком в оборудование механической загрузки (элеватор, конвейер). Кроме того, рекомендуется устанавливать на силосах или бункерах аварийный сбросовый клапан. Данное устройство обеспечи V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

вает постоянный уровень давления в силосах, приводя его в соответствии с атмосферным, как при образующемся разряжении в момент истечения материала из силоса, так и при избыточном давлении воздуха в процессе его загрузки. Таким образом, установка сбросового клапана позволяет избежать возможных аварийных ситуаций.

Разработка и внедрение нового более совершенного пылеулавлива ющего оборудования, модернизация существующих пылегазоулавливаю щих систем позволяют значительно улучшить санитарное состояние составных цехов стекольных заводов и защиту атмосферного воздуха от загрязнений.

Литература 1. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование в зданиях и сооружениях.

2. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

3. Панкова Н.А., Михайленко Н.Ю. Стекольная шихта и практика ее приготовления. – Уч. пособие. – М., 1997. – 82 с.

4. Чехов О.С., Назаров В.И., Калыгин В.Г. Вопросы экологии в стеколь ном производстве. – М.: Легпромбытиздат, 1990. – 144 с.

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ НЕФТЕПРОДУКТАМИ (НА ПРИМЕРЕ Г. ВЛАДИМИРА) И.Д. Феоктистова Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Почвы урбанизированных территорий несут повышенную антропо генную нагрузку. Вследствие этого происходит процесс деградации почвенных профилей, их нормальное функционирование становится невозможным [1].

И в тоже время почвы выполняют разнообразные экологические функции, главными из которых являются: пригодность для произрастания зеленых насаждений, способность сорбировать в толще загрязняющие вещества и удерживать их от проникновения в почвенно-грунтовые воды и т.д.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Объектами наших исследований стали почвы города Владимира, несущие повышенную антропогенную нагрузку.

Основных причин деградационных изменений почв в России несколько. Одна из них химическое загрязнение и по результатам послед ствий, и по масштабам распространения.

При оценке воздействия антропогенной деятельности на почвенный покров один из доминирующих видов воздействия линейно-сетевой (транспорт). Увеличение объема автотранспортных перевозок влечет увели чение строительства автозаправочных станций (АЗС), и, как следствие этого, возрастает количество поллюантов поступающих в почвенный покров. Увеличение их концентрации в почвах приводит к загрязнению окружающей среды не характерными компонентами для природных ландшафтов.

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами – совершенно особый вид загрязнения, который приводит к глубокому изменению практически всех основных характеристик почвы, а нередко и к формированию новых свойств. Основная причина – химический состав нефти, которая представ ляет собой смесь нескольких сотен индивидуальных веществ [2].

Особенностью нефтяного загрязнения в условиях городских экосистем является его стационарное состояние, поэтому мы можем рассматривать такое понятие как концепция критических нагрузок, которая основана на биогеохимических принципах и предполагает определение того уровня поступления поллюантов, когда начинается их вредное воздействие на экосистемы. Для анализа были взяты пробы почвы верхнего горизонта (1-ый слой – 0-10 см и 2-ой – 10-20 см) в местах расположения автозаправочных станций г. Владимира. Содержание нефтепродуктов в исследованных нами почвах колебалось от 0,038 мг/г до 5,40 мг/г почвы.

Эти данные дают нам право утверждать, что в настоящее время необходимо установить критерии оценки по экологическому нормированию городских почв одной из составляющих которого должно быть содержание нефте продуктов.

К числу общих закономерностей процесса урбанизации относится подщелачиваемый эффект в результате оседания известковой пыли и применения солевых растворов в зимнее время на магистральных трассах.

Исследуемые нами почвы в естественных условиях относятся к типу дерново-подзолистых, для которых характерна кислая реакция почвенной V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

среды (рН = 4-4,5), но поскольку речь идет о городских почвах справедливо было ожидать подщелачиваемый эффект техногенных загрязнений.

Активную кислотность в исследуемых почвах определяли методом потенциометрии и результаты исследований подтвердили, что реакция почвенной среды повышенная. Среднее значение рН составило 7,37, максимальное – 8,18;

минимальное – 6,55.

В основном наблюдается следующая закономерность: верхний горизонт почвы отличается от нижнего более высокой щелочностью, что подтверждает техногенное загрязнение почв. Как следствие повышенной активной кислотности – увеличение численности щелочелюбивых микро организмов.

Микробные сообщества почв города сохраняют некоторые природ ные экологические ниши и в то же время начинают осваивать возникшие новые микрозоны антропогенного характера. Это дает возможность изучать микробные сообщества городских почв как особые, специфические – урботехноземы.

Исследование биологической активности городских почв проводи лось по двум показателям:

1) численность в исследуемых почвах индикаторных бактерий рода Azotobacter;

2) активность в исследуемых почвах фермента уреазы.

В качестве индикаторных бактерий, используемых для мониторинга городской среды, может применяться таксономически определенная популяция, совокупность биологических потребностей которой соответст вует свойствам городской среды, где такие бактерии отбираются в процессе антропогенеза, выживают и доминируют. Совокупность свойств азотобак тера способствует сохранению экологической ниши этой бактерии в городской среде [3].

Прослеживалась следующая зависимость содержания азотобактера:

наибольшее количество наблюдалось при слабом загрязнении почвы нефтепродуктами (до 1 мг/г);

при среднем загрязнении (до 2-2,5 мг/г), значения содержания азотобактера достигало своего минимума, а при повышенных содержаниях нефтепродуктов (более 2,5 мг/г) численность его опять начинала увеличиваться.

Наряду с почвами растительность городов также подвергается атмо техногенному воздействию и загрязнению нефтепродуктами. Для определе СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ ния этого воздействия мы решали задачу исследования фитотоксичности почв. Фитотоксичность почв оценивали по ингибированию прорастания семян и подавлению роста корней и побегов различных сельскохозяйст венных и дикорастущих растений, в качестве которых использовались семена ржи озимой, вики, льна, лебеды и пижмы.

Установлены корреляционные зависимости между содержанием в почве нефтепродуктов и фитотоксичностью, а также между концентрацией нефтепродуктов и ее буферностью к кислотам.

Одной из основных составляющих химического загрязнения техно урбаноземов является содержание в почве тяжелых металлов.

При атмотехногенном загрязнении ТМ аккумулируются, прежде всего в верхнем слое почвы. Для определения миграции ТМ по почвенному профилю мы определяли концентрацию их подвижных форм методом атомно-абсорбционного анализа.

Кадмий как подвижный элемент перемещается по почвенному профилю и содержание его во втором слое почвы не намного больше, чем в первом. Четкой корреляции между кислотностью почвы и концентрацией кадмия не обнаружено, но в нескольких образцах более высокое содержание кадмия отмечено в нижних горизонтах.

Медь менее подвижный элемент, чем кадмий и независимо от активной кислотности миграция его менее выражена. В целом отмечается более высокое содержание элемента в верхнем горизонте. В целом превы шение ПДК по содержанию меди обнаружено во всех верхних горизонтах.

Анализ содержания цинка в исследуемых почвах выявил превышение ПДК в 2-3 раза на всех объектах исследования, причем, источник загрязнения постоянных и длительный, о чем свидетельствуют высокие концентрации элемента в нижних горизонтах.

Исследования почвы на содержание свинца не выявил четко выраженной закономерности между миграцией элемента в почве и реакцией почвенного раствора. Неправомерно предполагать активную миграцию элемента вниз по почвенному профилю, но нельзя утверждать и фиксацию его в верхних горизонтах.

Общий анализ состояния почвенного покрова показывает, что в настоящее время наблюдается нарастание темпов деградации и загрязнения почв урбанизированных территорий химическими веществами органичес кого происхождения и пониженная способность почв к выполнению V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

экологических функций, что представляет собой потенциальную опасность для здоровья населения и объектов окружающей среды.

Исследования химического и некоторых показателей биологической активности состояния почв, несущих повышенную антропогенную нагруз ку, необходимы для расчета контрастности техногенных аномалий в городской среде. Особенно они необходимы для тех сред и химических элементов, для которых не разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) и другие санитарно-гигиенические нормативы.

Для каждого города с учетом особенностей местных социально экономических условий, а также степени актуальности тех или иных экологических проблем, должен, и может быть, разработан свой набор эколого-экономических показателей. Одной из его составляющих должны стать показатели загрязнения городских почв нефтепродуктами и тяжелыми металлами.

Литература 1. Деградация и охрана почв. / Под общей ред. акад. РАН Г.В. Добро вольского. – М.: Изд-во МГУ, 2002.

2. Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Прокофьева Т.В. Роль почв в городе. / Почвоведение, 1997, № 1.

3. Почва, город, экология. / Под общей ред. акад. РАН Г.В. Доброволь ского. – М.: Фонд «За экономическую грамотность», 1997.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 09-05-99002).

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ РЕК ЮГА САХАЛИНА ПО НЕКОТОРЫМ ХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ О.Ж. Цырендоржиева Сахалинский государственный университет, г. Южно-Сахалинск, Россия For research we chose the following rivers of the south of Sakhalin:

Krasnoselskay, Susuy, Rogatka, Lyutoga, Ai. The researches were carried out(spent) on the following parameters: temperature of water, hydrogen parameter dissolved oxygen weighed substances, smell, colour, nitrogen, phosphats, iron general (common), Cu, Mg, fenols and others.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ The received results have shown, that strongest by polluting substances the rivers, considered by us, are: fenols, Mg and Cu. Most polluted of fenols is the river Ai (28 %), which contents has made 0,0014-3 mg/l, that considerably exceeds limiting – admitted concentration (0,001 LAC). Other rivers, taken by us, are at an identical level of pollution (13-16 %).

The greatest quantity(amount) of manganese is revealed in the following rivers:

Krasnoselskay (34 %), Ai (28 %), Susuy (23 %). The quantity(amount) of manganese in these three rivers varies from 6,2 up to 11 mg/l, that many times over exceeds LAC (0, mg/l). In other rivers the degree of pollution is in limits – 5 %, i.e. manganese it is revealed from 1 up to 2 mg/l.

Pollution Cu at all rivers about identical – 0,350-44,6 mg/l – (16-23 %). The quantity(amount) Cu in water many times over exceeds ПДК (0,01-1,01 mg/l).

Поверхностные воды водотоков Сахалинской области загрязняются сточными водами нефтегазодобывающей, угольной, пищевой промышлен ности, жилищно-коммунального, сельского хозяйств, автомобильного транспорта, жилищно-гражданского строительства и др. Характерными показателями загрязнения водных объектов являются нефтепродукты, фенолы, соединения меди, взвешенные и органические вещества.

Основными причинами загрязнения водоемов являются отсутствие необходимых очистных сооружений, неудовлетворительная работа имею щихся, а также открытая система нефтесбора, потери нефти при ее транспортировке.

Речная сеть Сахалина сравнительно густа. Всего на острове насчитывается 61178 рек и ручьев общей протяженностью 97 600 км.

Реки Сахалинской области относятся ко II-IV категориям. Ко II категории относятся только две реки – это р. Поронай и р. Сусуя, на них наблюдения проводятся ежедекадно, ежемесячно и в основные гидрологи ческие фазы (зимой при самом низком уровне воды, в весеннее половодье, в период дождевых паводков и в летне-осеннюю межень). На реках III категории, к которым относится большая половина рек, наблюдения проводятся ежемесячно и в основные гидрологические фазы, IV категории – только в основные гидрологические фазы.

Для исследования нами были выбраны следующие реки юга Сахалина: Красносельская, Сусуя, Рогатка, Лютога, Ай. Исследования проводились по следующим параметрам: температура воды, водородный показатель, растворенный кислород, взвешенные вещества, запах, цвет V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

ность, азот аммонийный, азот нитритный, азот нитратный, фосфаты, железо общее, медь, магний, фенолы, нефтеуглеводороды.

Характеристика гидрохимического режима и загрязненности р. Красносельская В летнюю межень водородный показатель, равный 7,05 и характери зовал воду реки как нейтральную (критерий 6,50-7,50). В дождевой паводок водородный показатель, равен 6,90. По содержанию легкоокисляющихся органических веществ вода реки относилась к категории чистых вод (критерий 1,1-1,9 мг/л). Содержание железа общего в дождевой паводок (0,076 мг/л) не превышало норму (0,10 мг/л). Загрязнение воды реки соединениями меди находилось в пределах 9,6-10,0 ПДК.

Результаты анализов гидрохимической съемки р. Красносельская, проведенной в 2008 году, показали хорошее качества воды реки по таким показателям как железо общее и нефтепродукты.

Характеристика гидрохимического режима и загрязненности р. Сусуя Гидрохимическая съемка выполнена 16 июля и 20 сентября.

В летнюю межень значение водородного показателя (рН = 7,70).

Вода реки относилась к категории слабощелочных вод (критерий 7,50-7,80).

Кислородный режим водоема удовлетворительный (10,3 мг/л). В летнюю межень наблюдалось низкое загрязнение воды реки железом общим. Содержание железа общего было на уровне 2,5 ПДК. Содержание фенолов в водоеме находилось на уровне 0,0007 мг/л. Незначительное загрязнения водоема нефтепродуктами. На момент отбора проб они не превышали норму (0,04 мг/л).

Характеристика гидрохимического режима и загрязненности реки Рогатка Гидрохимическая съемка выполнялась в летнюю межень и в дождевой паводок. По значениям водородного показателя (рН = 7,01-7,17) вода реки относилась к категории нейтральных вод (критерий 6,50-7,50).

Биогенные вещества в период проведения гидрохимической съемки не превышали предельно допустимых концентраций. Содержание железа общего на момент отбора проб находилось на уровне 3,3-3,8 ПДК.

Отмечалось значительное загрязнение водоема соединениями меди, в летнюю межень достигло 44,6 ПДК.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ В дождевой паводок содержание фенолов по всей длине реки было ниже предела обнаружения (0,0005 мг/л). Значительно снизилось содержа ние марганца (2,0 мг/л).

Характеристика гидрохимического режима и загрязненности р. Лютога Гидрохимическая съемка выполнена 17 июля (летняя межень) и сентября (дождевой паводок). По величине водородного показателя (6,90 7,00) вода реки относится к нейтральным водам (критерий 6,50-7,50).

Во время гидрохимической съемки отмечалось значительное снижение загрязнения воды реки железом общим, соединениями меди.

Загрязнение воды реки соединениями меди в летнюю межень было на уровне 2,5 ПДК, а в дождевой паводок на уровне 9,8 ПДК, что существенно ниже многолетних данных (9,9-13,7 ПДК).

Характеристика гидрохимического режима и загрязненности реки Ай Гидрохимическая съемка выполнена 24 июля (летняя межень) и сентября (дождевой паводок). По значениям водородного показателя (6,87 7,56) вода реки относится к нейтральным (критерий 6,50-7,50) или слабощелочным (7,50-8,50) водам.

Загрязнение водоема соединениями меди (0,460 ПДК), железом общим (4,0 ПДК) практически осталось на уровне многолетних значений.

Загрязнение реки нефтепродуктами значительно снизилось по сравнению с многолетними данными. Если ранее содержание нефтепродук тов находилось на уровне 3,0-5,0 ПДК, то на момент отбора проб превышение норм было отмечено лишь в летнюю межень (1,0 ПДК).

Содержание фенолов в летнюю межень находилось на уровне 14, ПДК, в дождевой паводок – 1,4 ПДК, что характерно и для многолетних данных.

Полученные результаты показали, что наиболее сильными загрязни телями рассмотренных нами рек являются: фенол, марганец и медь.

Наиболее загрязненной фенолом является река Ай (28 %), содержание которого составило 0,0014-3 мг/л, что значительно превышает ПДК (0, ПДК). Остальные взятые нами реки находятся на одинаковом уровне загрязнения (13-16 %).

Наибольшее количество марганца обнаружено в следующих реках:

Красносельская (34 %), Ай (28 %), Сусуя (23 %). Количество марганца в этих трех реках варьирует от 6,2 до 11 мг/л, что во много раз превышает V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

ПДК (0,1 мг/л). В остальных реках степень загрязнения находится в пределах – 5 %, т.е. марганца обнаружено от 1 до 2 мг/л.

Загрязнение медью у всех рек примерно одинаковое – 0,350-44,6 мг/л (16-23 %). Количество меди в воде во много раз превышает ПДК (0,01-1, мг/л).

В незначительной степени отмечается загрязнение азотом аммоний ным, азотом нитратным, железом общим. Исследуемые реки по уровню загрязнения почти одинаковы. Во время прохождения весеннего половодья, когда идет интенсивный смыв с почв концентрации азота нитритного повышаются до 10-15 ПДК, а это уже считается высоким загрязнением.

Практически все реки, на которых проводятся наблюдения за качеством воды являются нерестовыми и местами зимовья ценных и особо ценных пород рыб.

Токсичность многих органических и неорганических веществ для рыб и беспозвоночных обитателей водной среды в несколько сотен раз выше, чем для теплокровных организмов, так как для рыб загрязненная вода является средой обитания. Чувствительность рыбы к запахам многих химических веществ в несколько раз превышает чувствительность человека. Например, рыбы способны обнаружить фенол в воде в концентра ции 0,001 мг/л, а отдельные виды – даже в концентрации 0,0005 мг/л, что значительно ниже порога чувствительности человеческого организма. При концентрации нефтепродуктов 0,01 мг/л на поверхности воды образуется пленка, препятствующая насыщению кислородом и проникновению микроорганизмов, разлагающих многие примеси в процессе самоочищения речной воды. А холодные, бедные микроорганизмами сахалинские реки обладают относительно низкой самоочищающей способностью.

По мере возрастания воздействия человека на качественные и количественные характеристики речного стока и процесс его формиро вания, особую остроту приобретают проблемы рационального использо вания водных ресурсов, охрана от истощения и загрязнения рек, озер, водохранилищ и внутренних морей.

Наиболее активной формой защиты водных ресурсов от загрязнения является безотходная технология производства, т.е. комплекс мероприятий в технологических процессах, позволяющий до минимума сократить количество вредных сбросов и уменьшить до приемлемого уровня воздействие отходов на качество воды.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Литература 1. Константинов А.С. Общая гидробиология. – М.: Высшая школа, 1986.

2. Хоменко З.Н. Справочник по физической географии Сахалинской об ласти. – Южно-Сахалинск: Сахалинское книжное изд-во, 2003. – 112 с.

ФОНОВЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОМ И ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ПОЧВЕННОМ МОНИТОРИНГЕ 1 О.В. Чернова, О.В. Бекецкая Институт проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия В настоящее время в нормировании содержания загрязняющих веществ в окружающей среде выделяют два основных направления:

санитарно-гигиеническое и экологическое. Целью гигиенического норми рования является защита человека от возможного неблагоприятного воздействия различных факторов, под экологическим нормированием понимается деятельность, нацеленная на охрану природы и рациональное природопользование.

В настоящее время в России при нормировании содержания тяжёлых металлов и микроэлементов используют критерии санитарно-гигиеничес кого нормирования. В его основу положено установление предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ – комплексных показателей их содержания, безвредного для человека. Определение ПДК по 4 основным показателям вредности (транслокационному, миграцион ному водному, миграционному воздушному и общесанитарному) осущест вляется в модельных экспериментах на эталонных образцах почв. Наимень ший из обоснованных уровней содержания считается лимитирующим и принимается за ПДК. Поскольку используемые ПДК учитывают связь почвы с сопредельными средами (водными объектами и атмосферой), накопление токсических веществ в пищевых цепях и их миграцию в ландшафте, то по своей сути они являются экологическими, но установ ленными с использованием специфических, наиболее важных для человека V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

модельных объектов (сельскохозяйственных растений и животных). Кроме того, эти показатели определяются на основе экспериментов с легкими почвами (песчаными, супесчаными) с невысоким содержанием органичес кого углерода (менее 2 %), поэтому нередко концентрации микроэлементов в естественных почвах значительно превышают установленные ПДК, что ограничивает и зачастую делает невозможным их применение.

В 1995г. экспертным путем были установлены ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) для валового содержания 6 тяжелых металлов и мышьяка, для трех ассоциаций основных почв: песчаных и супесчаных, кислых суглинистых и глинистых, нейтральных и близких к нейтральным глинистых и суглинистых почв. Эти показатели в большей степени отражают природный разброс содержаний микроэлементов и тяжё лых металлов в различных по географическому положению, генезису и свойствам почвах, но недостаточно обоснованы теоретически.

В странах Европы основными показателями качества почв при контроле загрязнения земель являются Soil Screening Value (SVs). Они устанавливают предел безопасного для человека содержания загрязняю щего вещества в почве, т.е. границу, превышение которой свидетельствует о необходимости проведения исследований по использованию почв этой территории. На основе SVs выделяются три уровня риска (незначительный, средний или предостерегающий и неприемлемый риск) (Carlon C., 2007).

Показатели уровня незначительного риска по смыслу близки к критериям санитарно-гигиенического нормирования в России.

Определение показателей SVs в странах Европы базируется на разных принципах: на основе токсикологической модели (Дания, Голлан дия, Германия, Франция);

путем установления средних концентраций в почвах (Чехия);

расчетными методами (Словакия, Польша, Финляндия, Бельгия, Франция), при разработке которых в большинстве случаев за основу взята методология мониторинга земель Голландии (ECB, 2003). В большинстве Европейских стран для определения степени загрязнения почвы используют фоновые концентрации (background values) без учета почвенных характеристик, но в некоторых странах при расчёте предельных концентраций микроэлементов некоторые свойства почв учитываются (табл.1).

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Таблица 1.

Страны, в которых Soil Screening Value рассчитываются с учётом почвенных свойств Бельгия (Фландрия) Бельгия (Валония) Великобритания Финляндия Голландия Германия Испания Австрия Швеция Польша Италия Дания Литва Чехия Почвенные свойства не учены + + + + + + + + + + илистая фракция + + и Сорг рН и Сорг + степень + насыщенности основаниями Все рассмотренные подходы направлены на установление некоторой критической величины содержания загрязняющего вещества в почве, превышение которой свидетельствует о возможности негативных послед ствий. Ведение же мониторинга ориентировано на изучение процессов загрязнения, при этом особенно важно зафиксировать существование негативных изменений, еще не достигших критического уровня. Поэтому при мониторинге загрязнения очень важна проблема выбора точки отсчета, т.е. показателя, характеризующего чистый объект. Особенно большие методические трудности возникают при оценке фонового содержания соединений, имеющих как естественное, так и техногенное происхождение, к которым относятся тяжелые металлы и многие микроэлементы.

Количество рассеянных элементов в почвах сильно варьирует, даже в пределах одного региона или классификационного выдела. Поэтому при организации мониторинга очень важно выявление зависимостей их содер жания от свойств почв в пределах достаточно крупных географических регионов. Мы попытались воспользоваться известным статистическим приёмом установления верхнего предела содержания микроэлементов и тяжёлых металлов в почвах (+3*). Этот приём основан на определении V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

региональных усредненных уровней содержания элементов и учете их природного варьирования (Мотузова, 2001).

Для выявления географических закономерностей изменения концент раций ряда микроэлементов (цинк, медь, марганец, кобальт, молибден, бор и свинец) в почвах проведен анализ следующих карт: Схематические карты валового содержания микроэлементов в почвах Европейской части СССР (в слое 0-20 см) (Микроэлементы в почвах Советского Союза, 1973);

Схемати ческая карта биогеохимических зон и провинций СССР (Ковальский, Андрианова, 1970) и Карта минералогических провинций покровных четвертичных отложений Европейской части СССР (Добровольский, 1969).

Выявилась обогащенность всеми рассмотренными элементами почв горных и подгорных районов и Кольского полуострова. Для равнинной территории Европейской части России отмечена общая тенденция повышения содержа ния большинства микроэлементов в почвах с севера на юг, в этом же направлении отмечается и утяжеление преобладающих почв по грануло метрическому составу. Также можно отметить четкую взаимосвязь распро странения песчаных отложений с районами пониженного содержания Cu, Zn, Co, Mo в почвах. Для Mn и B таких закономерностей не выявлено.

Составлена база данных по валовым концентрациям микроэлементов в фоновых почвах Европейской территории России, в которую вошли сведения о гранулометрическом составе почв, содержании органического углерода и реакции среды (количество точек опробования от 42 (Pb) до (Zn)). Проанализированы массивы данных, условно разделенные на Нечер ноземный и Черноземный регионы, а также весь полученный массив данных. На основе статистического анализа была оценена применимость формулы (+3*) для определения максимального уровня природного содержания микроэлементов в почвах разного гранулометрического состава. При достаточно большом объеме выборки (n 25-30) распреде ление получается нормальным и формула применима для легких и тяжелых почв как для всего массива данных, так и для каждого из рассмотренных регионов.

В результате статистических расчетов получены показатели, харак теризующие средние и максимальные уровни природного содержания ряда микроэлементов (Ni, Cu, Zn, Pb, Mn, Cr, Co) в тяжелых и легких почвах (условная граница – легкий суглинок) двух рассмотренных регионов (табл.

2).

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Таблица 2.

Средние и предельные фоновые концентрации микроэлементов в почвах двух регионов без учета гранулометрического состава, мг/кг Элемент Нечерноземный Черноземный µ µ+3* µ µ+3* * 88,4* Ni 19,7 30, 11* 33* 23,1* 63,4* Cu 37,6* 93,37* 50,2* 128* Zn Pb 14,9 24, 779,5* 2182,6* 704,4* 1863,9* Mn Cr 38 117, 5,08* 15,5* Co 10, * значения, для которых получено нормальное распределение Выявлено, что для всей ЕТР и отдельно для Нечерноземного и Черноземного регионов среднее содержание в почве и максимальный уровень природных концентраций ряда микроэлементов (+3*) в легких почвах заметно ниже, чем в тяжелых. Данные, характеризующие почвы сходного гранулометрического состава разных регионов различаются меньше, чем данные для тяжелых и легких почв одного региона.

Сравнили расчетные показатели максимальных концентраций для элементов, достаточное количество данных по которым позволило провес ти корректный статистический анализ (Cu и Zn), с действующими ПДК и ОДК (табл. 3). Сравнение показало полную согласованность полученных максимальных фоновых концентраций для легких почв с показателями ПДК и меньшую согласованность статистических показателей с ОДК по всем рассмотренным группам объектов.

Таблица 3.

Предельные фоновые концентрации, ПДК и ОДК для некоторых микроэлементов, мг/кг ОДК ОДК µ+3* µ+3* µ+3* нейтраль лёгкие тяжёлые тяжёлые ОДК кислые Элемент ПДК ные Нечер- Нечер- Черно- лёгкие суглини суглини ноземье ноземье земье стые стые Cu 35 46 68 55 33 66 Zn 88 92 125 100 55 110 V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Мы полагаем, что для целей мониторинга при отсутствии данных по фоновым концентрациям микроэлементов в качестве точек отсчета могут быть использованы максимальные фоновые концентрации, определенные статистическим методом для тяжелых или легких почв соответствующих крупных географических регионов.

О НАКОПЛЕНИИ МАКРОФИТАМИ ВОЛГОГРАДСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ Н.А. Черных, 2 В.В. Новиков, 2 О.А. Объедкова, А.И. Кочеткова, 2 В.Н. Козырева Российский университет дружбы народов, г. Москва, Россия Волжский гуманитарный институт (филиал) Волгоградского государственного университета, г. Волжский Волгоградской обл., Россия This article presents the accumulation of heavy metals in higher aquatic vegetation of the Volgograd reservoir. Analyze consists of Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Co in the ash following: Vallisneria spiralis L., Potamogeton pectinatus L., P. lucens L, P. perfoliatus L, Myriophyllum spicatum, Elodea сanadensis, Ceratophyllum demersum L.);

Persicaria amphibian L., Ranunculus natans C.A.M.;

Tupha angustifolia, Phragmites communis Trin. On type P. perfoliatus L possibility of assessing the heterogeneity of pollution to the water area of the reservoir. Revealed a difference in the degree of accumulation of various metals by different species of higher aquatic plants.

Calculated coefficients of biological accumulation of elements. A comparative assessment of different types of ash.

Важнейшим компонентом экосистем континентальных водоемов является высшая водная растительность (ВВР, макрофиты). Она играет важную роль в биотическом балансе, процессах формирования качества воды и биологического режима водохранилищ (Авакян и др., 1986). ВВР эффективно образуют фильтрующий барьер, который уменьшает скорость течения в зоне зарослей, поглощает растворённые в воде загрязняющие вещества различной химической природы как за счёт сорбции тканями из воды, так и вследствие оседания взвешенных частиц. Водная раститель ность принимает участие в детоксикации многих органических соединений, и накапливает тяжёлые металлы (ТМ), попадающие в водоёмы в результате хозяйственной деятельности человека (Микрякова Т.Ф., 2002;

Садчиков СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ А.П., 2005, Розенцвет О.А., 2004 и др.). Очистительная способность подоб ного геохимического барьера определяется густотой фитоценоза (т.е.

количеством побегов на единицу площади), наличием у растений водных корней и степени из развития, формой и величиной листьев и общей поверхностью растений.

Изучение поглотительной способности макрофитов (высшей водной растительностью, ВВР) в условиях антропогенного воздействия представ ляет научный интерес. Способность высших водных растений накапливать вещества в концентрациях, превышающих фоновые значения, позволяет их использовать в системе мониторинга и контроля над состоянием окружаю щей среды (Садчиков А.П., 2005;

Гигевич Г.С., 2001).

Объектом исследования явилось Волгоградское водохранилище – водоём рыбохозяйственного и питьевого назначения, играющий важней шую роль для всего части Волжского бассейна ниже Балаковской ГЭС.

Целью работы был сравнительный анализ накопления ТМ различными видами растений, произрастающих в Волгоградском водохранилище и оценка подбор вида, который может быть использован в качестве биоиндикатора загрязнений тяжёлыми металлами.

Пробы ВВР были отобраны нами в ходе летних экспедиций «Волжский Плавучий Университет» и ФГУ «Управление эксплуатации Волгоградского водохранилища» в конце июля – начале августа 2007 г.

Точки отбора проб приурочивали к наибольшему биоразнообразию растений различных экологических групп в ряде заливов и на открытых прибрежных участках Волгоградского водохранилища.

Пробоподготовку и определение зольности осуществляли в учебной экологической лаборатории Волжского гуманитарного института (филиала) Волгоградского госуниверситета, определение валового содержания ТМ проводили в лаборатории «Экологического мониторинга водных объектов»

МГУ им. М.В. Ломоносова ренгенофлуоресцентным методом, а также в токсикологической лаборатории Филиала ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Волгоградской области в городе Волжский, Ленинском, Среднеахтубинском районах» методом ААС.

Отбирали растения трёх экологических групп: погруженные – валлиснерия (Vallisneria spiralis L.), рдест гребенчатый (Potamogeton pectinatus L.), блестящий (P. lucens L), пронзённолистный (P. perfoliatus L), уруть колосистая (Myriophyllum spicatum), элодея канадская (Elodea V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

сanadensis), роголистник тёмно-зелёный (Ceratophyllum demersum L.);

с плавающими листьями – горец земноводный (Persicaria amphibian L.), лютик плавающий (Ranunculus natans C.A.M.);

воздушно-водные – рогоз узколистный (Tupha angustifolia), тростник обыкновенный (Phragmites communis Trin) и т.д. Так как различные виды ВВР отличаются распростра нённостью по Волгоградскому водохранилищу, число отобранных проб для каждого вида было неодинаковым.

При сравнительном анализе данных накопления ТМ различными видами макрофитов (табл. 1) было выявлено, что тяжёлые металлы накапливаются ВВР неодинаково. Для большинства видов эти элементы можно расположить в следующий ряд: Fe Mn Zn Cu Cr Ni Co Pb, что соответствует биологической роли данных тяжёлых металлов как микроэлементов и их кларками.

Таблица 1.

Среднее содержание тяжёлых металлов в высшей водной растительности Волгоградского водохранилища, июль 2007 г., мг/кг сухого веса Вид макрофита Fe Mn Zn Cu Cr Pb Ni Co Валлиснерия 4859 1994 103 120 60 44 66 Горец земноводный 6103 4578 128 75 10 55 Лютик плавающий 1918 2876 241 78 56 15 49 Рдест блестящий 5444 2328 95 108 54 25 28 Рдест пронзеннолистный 4847 2240 95 72 59 17 33 Рогоз узколистный 3608 3435 224 348 54 21 Роголистник 3986 2541 99 49 61 8 53 темно-зеленый Ряска малая 1766 5476 228 25 65 20 38 Тростник 4607 2134 198 119 77 2 29 Уруть колосистая 2135 3726 118 113 67 9 43 Элодея канадская 4037 2015 55,5 53 63 9,5 35 3937 3031 144 108 63 16 41 среднее по видам ±1458 ±1154 ±66 ±90 ±8 ±12 ±13 ± По уровню содержания металлов были выделены некоторые виды макрофитов. Высокими значениями содержания металлов характеризо СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ вались: валлиснерия (Fe, Cu, Pb, Ni, Co), горец земноводный (Fe, Mn, Cr, Ni, Co), уруть колосистая (Mn, Cu, Cr, Ni, Co) и ряска малая (Mn, Zn, Cr, Pb, Ni, Co). Однако, на наш взгляд, использование их для оценки загрязнённости различных участков акватории водохранилища будет ограничено в связи с их малой распространённостью, исключая, вероятно, уруть колосистую.

Наиболее распространённый в водохранилище рдест пронзённолистный обладает высоким содержанием железа, свинца и кобальта. Мы сравнили содержание тяжёлых металлов в растениях этого вида с разных участков Волгоградского водохранилища (табл. 2).

Таблица 2.

Содержание тяжёлых металлов в образцах рдеста пронзённолистного, отобранных в разных точках Волгоградского водохранилища июль 2007 г, мг/кг сухого веса Место отбора Fe Mn Zn Cu Cr Pb Ni Co Залив г. Маркс 8460 2745 71 89 42 23 15 Залив Курдюм 1607 4241 129 37 64 1 25 Залив Даниловский 2010 8093 122 108 62 16 30 Залив Верхний Ураков 1293 841 53 101 55 28 Залив Камышинский 8170 614 74 52 48 3 34 у села Антиповка 6026 480 60 72 39 18 Балка Сухая 1684 2965 86 88 58 25 залив Мочаги 3178 1224 94 55 73 3 32 Залив Ерзовка 3465 2699 105 58 62 35 26 Балка Водяная 7966 621 103 138 53 30 73 Залив Осадный 9752 1525 112 29 55 11 17 среднее 4847 2240 95 72 59 17 33 по водохранилищу ±3259 ±2254 ±25 ±32 ±10 ±13 ±17 ± Полученные данные показывают, что наиболее загрязнёнными в отношении тяжёлых металлов являются залив г. Маркс, залив Ерзовка, балка Водяная, хотя каждая точка с высоким загрязнением одним металлом может характеризоваться низким содержанием других.

Для оценки интенсивности вовлечения ТМ в биогеохимические циклы миграции для ВВР были рассчитаны коэффициенты биологического V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

поглощения Кб, численно равные отношению содержания элемента в золе макрофита к его содержанию в ДО из-под корней (Перельман А.И., 1966).

Значения Кб варьировали в следующих пределах: для меди 0,2-72,7;

для Zn 0,3-41,3;

Ni 0,2-3,8;

Pb 0,02-1,9;

Co 0,1-1,8;

Cr 0,2-16,3;

Fe 1,4-1,5;

Mn 0,3 38,8. Такие расхождения в показателях аккумуляции ТМ во многом определяются как морфологическими и биохимическими особенностями макрофитов, так и адсорбционными и ионообменными свойствами осадоч ного материала, образующего ДО. Полученные данные дают возможность расположить изученные ТМ в ряд по убыванию степени поглощения растениями: Cu Zn Mn Cr Ni Fe Co Pb.

По-видимому, Fe, Ni, Pb, Co преимущественно переходят в ДО, где прочно связываются и мало вымываются, тогда как Mn, Cu, Zn, Cr в основном аккумулируются тканями растений. Это может быть обусловлено их важной биологической ролью. Однако такой биологически значимый металл как Fe в отличие, например, от Cu, характеризуется небольшими значениями коэффициента биологического поглощения, что связано с высоким значением его кларка.

Нами проанализирована зольность отдельных видов ВВР, которая косвенно указывает на накопление микроэлементов в тканях растений и на содержание органического вещества.

Группа погруженных в воду растений (гидрофитов) характеризуется наибольшей зольностью, что связано с высокими сорбционными свойствами их стеблей и листьев, которые накапливают взвесь, в отличие от водно-болотных растений (гелиофитов). Наибольшее среднее значение зольности проявляется у роголистника темно-зеленого 45,0 %, а наимень шее у тростника обыкновенного – 19,4 %, рогозе узколистном – 17,6 %, осоке – 5,9 %.

Литература 1. Лычагин Н.Ю. Пространственные особенности биогеохимической специализации эколого-морфологических групп растений. / Н.Ю.

Лычагин // ГИС Астраханского заповедника. Геохимия ландшафтов дельты Волги. / Отв. редакторы И.А. Лабутина, М.Ю. Лычагин. – М.:

Географический ф-т МГУ, 1999. – С.141-164.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ 2. Микрякова Т.Ф. Накопление тяжелых металлов макрофитами в условиях различного уровня загрязнения водной среды. / Т.Ф. Микря кова // Водные ресурсы. – 2002, т.29, №2. – С. 253-255.

3. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта. / А.И. Перельман. – М.: Выс шая школа, 1966. – 392 с.

4. Садчиков А.П. Гидроботаника: Прибрежно-водная растительность. / А.П. Садчиков, М.А. Кудряшов – М.: Издат. центр «Академия», 2005.

– 240 с.

5. Гигевич Г.С. Высшие водные растения Беларуси. / Г.С. Гигевич, Б.П.

Власов, Г.В. Вынаев – Минск: БГУ, 2001.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 13 |
 



 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.