авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< 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 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ ЦЕНТРА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ (теория, методология,

-- [ Страница 5 ] --

Продолжение таблицы 14.

Участок № Cr S V Co Cu Zn Rb Sr
1. 0,002 0,03 0,0049 0,0006 0,0016 0,0029 0,0042 0,0066
2. 0,006 0,04 0,0089 0,0011 0,0029 0,0056 0,0097 0,0145
3. 0,006 0,04 0,0106 0,0027 0,0031 0,0059 0,0096 0,0149
4. 0,008 0,04 0,0121 0,0013 0,0038 0,0069 0,0098 0,0149
5. 0,006 0,04 0,0103 0,0015 0,0030 0,0054 0,0097 0,0168
6. 0,006 0,03 0,0093 0,0015 0,0026 0,0045 0,0092 0,0158
7. 0,007 0,03 0,0111 0,0013 0,0027 0,0055 0,0102 0,0153
8. 0,008 0,05 0,0098 0,0005 0,0030 0,0076 0,0094 0,0153
9. 0,006 0,09 0,0076 0,0014 0,0058 0,0118 0,0055 0,0401
11. 0,009 0,03 0,0146 0,0025 0,0050 0,0077 0,0093 0,0133
12. 0,007 0,37 0,0069 0,0021 0,0139 0,0345 0,0026 0,0406

Продолжение таблицы 14.

Участок № Zr Nb Ba As Pb
1. 0.0412 0.0010 0.032 0.0011 0.0000
2. 0.0535 0/0013 0.032 0.0008 0.0025
3. 0.0505 0.0014 0.029 0.0011 0.0012
4. 0.0410 0.0014 0.039 0/0016 0.0019
5. 0.0601 0.0014 0.029 0.0007 0.0000
6. 0.0565 0.0015 0.031 0.0008 0.0015
7. 0.0543 0.0015 0.036 0.0013 0.0005
8. 0.0531 0.0014 0.034 0.0008 0/0012
9. 0.0254 0.0010 0.039 0.0012 0.0023
11. 0.0406 0.0014 0/029 0.0021 0.0025
12. 0.0213 0/0008 0.106 0.0020 0.0037

Примечание: Исследованные участки: 1- 32 км от Косогорского металлургического комбината, березняк; 2 – 25 км, липняк; 3 – 18 км, луг безостокострецово-разнотравный; 4 - 12 км, поле с посевом клевера лугового и райграса пастбищного; 5 - 12 км, луг; 6 – 10 км, залежь с зарослями хвоща полевого; 7 – 7 км, луг злаково-разнотравный; 8 – 5 км, луг (вейник тростникововидный + золотая розга обыкновенная); 9 – 3 км, скошенный луг, отава; 10 – 1 км – сорняки + участки луга; 11 – 0,5 км, заросли бодяка + участки луга; 12 – 0,1 км от завода – луг (костер полевой+гулявник+ недотрога мелкоцветная).

Особенно мощные заросли бодяка зафиксированы на расстоянии 1,0; 0.3 км от комбината. Заросли почти непроходимые, так как очень густые и высокие (до 2 м). Как отмечалось нами ранее, бодяк (Cirsium arvense) способен без существенного вреда для себя накапливать в своих органах значительное количество техногенных загрязнений, что объясняет его преобладание на сильно загрязненных территориях. Кроме того, при маршрутных обследованиях территории в зоне действия завода нами выявлено, что в зоне среднего загрязнения на расстоянии 5-10 км от завода получили распространение заросли адвентивного растения – золотой розги канадской (Solidago сanadensis L.) и реже аборигенного вида – золотой розги обыкновенной (Solidago virgaurea L.). Бодяк и виды золотой розги принадлежат к семейству астровых (сложноцветных), что очевидно говорит о способности видов этого семейства к значительному накоплению загрязнений.

Вблизи г. Череповец также отмечается преобладание видов астровых на загрязненной территории: бодяк, полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.), мать-мачеха (Tussilago farfara L.). Поэтому преобладание данных видов на заброшенных лугах и пашнях индицирует площади и границы техногенного загрязнения. В Чехии (Bednarova, 1988) в группу преобладающих на наиболее техногенно загрязненных территориях также включены в основном виды семейства астровых: Achillea millifolium, Jacea pannonica, Tussilago farfara L. Биоиндикаторы бывают регистрирующими и накапливающими (Груздева, Шаповалов, Груздев, 2008).

Большую актуальность приобрела проблема очистки почв от ЗВ как в России, так и за рубежом. В этих целях всё более широко внедряется в практику метод фиторемидиации – извлечения ЗВ из почвы с помощью растений гипераккумуляторов, в качестве которых предпочтительно использовать неприхотливые растения с коротким вегетационным периодом, способные без особого вреда для себя поглощать из почвы ТМ и другие ЗВ и наращивать большую биомассу, которая в дальнейшем убирается и удаляется. В их надземной биомассе может накапливаться в 10-1000 раз больше ТМ, чем у большинства растений. К гипераккумуляторам, как показано нами выше, относятся многие растения семейства астровых (мать-мачеха, золотая розга канадская, золотая розга обыкновенная, кресс-салат и др.), а также представители семейства капустных (горчица полевая, горчица сизая), крапива двудомная. Для санации техногенно загрязненных почв в различных странах применяют ряд видов культурных растений (Сискевич, Никонова, 2008): Agropyron pectinatum (Bieb.) Beauv., виды капусты, редьку, подсолнечник, сорго сахарное, а также дикорастущие виды: щетинник зеленый, пырей ползучий и другие. Опытами (Сискевич, Никонова, 2008) показано, что яровой рапс при загрязнении почвы ТМ накапливает ТМ в биомассе, поэтому он может применяться для санации почв, учитывая также, что уже применяется его биомасса для получения биотоплива.

Так как устойчивость почв к загрязнению увеличивается при увеличении содержания гумуса, то для уменьшения загрязнения рекомендуется вносить в почву навоз, торф, гуматы, ионообменные смолы. Гуминовые удобрения снижают подвижность опасного загрязнителя – кадмия. Более устойчивы к загрязнению почвы насыщенные основаниями кальция и магния. Рекомендуется применять гуматы кальция и магния, так как они препятствуют накоплению кадмия в товарной продукции растениеводства (зерне и пр.). Орошение растворами гуматов крон деревьев кустарников позволяет избежать развития в листьях хлороза и некроза. Внесение гуматов в почву вместе с минеральными удобрениями позволяет сократить дозу минеральных удобрений на 30-40%.

Для санации почв всё шире применяются не только гуматы, но и различные гуминовые вещества, выпускаемые различными фирмами. Так, ООО «Агросинтез» производит гуминовый сорбент «Гумигель». При внесении в почву он активизирует деятельность почвенных микроорганизмов и адсорбирует нефтепродукты и ТМ. Для очистки почв от ТМ рекомендуется вносить гумигель под основную обработку почвы, сопровождая её перемешиванием почвы. Толерантность микроорганизмов к загрязнению почвы зависит от их принадлежности к различным систематическим группам. Очень чувствительны к высоким концентрациям ТМ виды бактерий рода Bacillus, нитрифицирующие бактерии, поэтому при загрязнении происходит обеднение почвы азотом. Несколько более устойчивы псевдомонады, стрептомицеты, целлюлозоразрушающие микроорганизмы, и самые устойчивые – грибы и актиномицеты.

Выяснено, что в лесу грибы, произрастающие на техногенно загрязненных территориях накапливают ТМ и другие загрязнения в своих плодовых телах (шляпочные грибы). Загрязнение ТМ плодовых тел шляпочных грибов связано также с тем, что их грибница располагается в основном в лесной подстилке, где накапливаются загрязнения, оседающие из атмосферного воздуха.

При низких концентрациях ТМ сначала наблюдается некоторая стимуляция развития микроорганизмов почвы, но с нарастанием концентрации ТМ всё больше проявляется ингибирование деятельности почвенных микроорганизмов, что, в целом, приводит к снижению биологической активности почв. Степень подавления жизнедеятельности почвенных микроорганизмов зависит от вида ТМ. Свинец нарушает процессы дыхания и ингибирует деятельность ферментов. Ионы кадмия при достижении концентрации 12 мг/кг почвы нарушают деятельность азотфиксирующих микроорганизмов, низших грибов. Некоторые актиномицеты и низшие почвенные грибы при загрязнении кадмием быстро элиминируют. Для зон воздействия предприятий черной металлургии особенно характерно загрязнение почв цинком. Повышенные концентрации цинка тормозят деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов, что может в лесах способствовать накоплению плохо разложившейся лесной подстилки и сукцессионным сменам напочвенного покрова. Следует также учитывать синергическое воздействие комплекса ТМ.

При комплексном загрязнении почв ТМ кроме ИЗП предлагается использовать критерий суммарной фитотоксичности металлов. В Англии предложили использовать цинковые единицы, то есть, сравнение токсичности металлов с токсичностью цинка. Сельскохозяйственные культуры и их сорта обнаруживают разную устойчивость к ТМ. В целом, их можно расположить в порядке убывания в ряд: травы>злаковые>зерновые>картофель>сахарная свекла. Особенно нежелательно на загрязненных почвах выращивать овощи. Фитотоксичным считается такое содержание ТМ в почве, которое снижает урожайность растений на 10% и более по сравнению с контролем. В качестве критерия используется ПДК содержания ТМ в растениеводческой продукции. Почву можно считать условно чистой, если концентрация ТМ в фазу технической спелости культур меньше ПДК. Для определения фитотоксичности можно применять биотестирование, для этих целей нами применены в качестве биотестов редис и салат

Использование биоиндикаци при мониторинге состояния ОС наряду с геохимическими и гидрохимическими исследованиями позволяет провести комплексный анализ состояния ОПС, прогнозировать её дальнейшее изменение, и разработать мероприятия по оптимизации природопользования. Таблица 14 иллюстрирует особенности воздействия техногенных выбросов предприятий черной металлургии на компоненты ландшафтов природных зон, подзон и провинций. Можно видеть, что природный потенциал ландшафтов увеличивается при движении от южной тайги к южной лесостепи. В лесной зоне почвы кислые, в северной лесостепи, слабо кислые, а в южной лесостепи нейтральные. Для техногенных выбросов предприятий черной металлургии, в отличие от цветной металлургии, характерно постепенное подщелачивание почв в результате накопления оксидов кальция и магния. Скорость этого процесса зависит от изначальной величины рН почв, объема техногенных выбросов и периода их накопления.

В подзоне южной лесостепи лесостепной зоны расположен Ново-Липецкий металлургический комбинат (НЛМК). На комбинате большое внимание уделяется внедрению природоохранных технологий черных металлов, но всё же неблагоприятное воздействие техногенных выбросов на состояние ОПС сохраняется. В целом, в г. Липецке техногенные выбросы от стационарных источников в 2007 году составили 382,9 тыс. т загрязняющих веществ (ЗВ), из них 355,7 тыс. т приходится на техногенные выбросы ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат». Областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в месяц исследует почти 3000 проб атмосферного воздуха.

Проводится мониторинг содержания в воздухе взвешенных веществ (пыли), диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота, сероводорода, фенола и формальдегида. В 2007-2008 гг среднемесячная концентрация превышала ПДК по фенолу и формальдегиду и взвешенным веществам в несколько раз. Превышение ПДКмр непосредственноо под факелом НЛМК не зафиксировано, но на расстоянии 1 км ПДКмр по диоксиду азота превышено в 1,15 раза, по взвешенным веществам – в 1,1 раза, по фенолу – в 1,4 раза. В реке Воронеж в г. Липецке загрязняющими веществами являются азот нитритный, азот аммонийный, органические вещества, медь, цинк, нефтепродукты. Периодически в воздухе превышены концентрации меди, свинца и никеля. Загрязнение ОС свинцом привело к его накоплению в волосах детей (15,9±3,0 мкг/г). Это повышенный уровень свинца, так как на фоновых территориях содержание свинца в волосах детей 3-6 мкг/г. У детей раннего возраста наблюдается задержка психомоторного развития. Коксохимическое производство НЛМК является источником выделения в ОС диоксинов. В грудном молоке женщин его фоновые уровни превышены в несколько раз. В районах, прилегающих к НЛМК, зафиксирована наиболее высокая смертность и заболеваемость населения.

Таблица 15

Характеристика воздействия техногенного загрязнения от предприятий черной металлургии по зонам, подзонам и провинциям

Природная зона Природ ная под зона Физи ко-географическая (ландшафтная) провинция Физико-географическая характеристика Реакция компонентов ландшафтов на техногенное загрязнение от предприятий черной металлургии
Реакция почв на техногенное загрязнение Реакция растительности на техногенное загрязнение
Лесная Юж ная тайга Верхневолжская Холмистая равнина с низинами. Почвы дерново-подзолистые на моренных отложениях и аллювиальные, реже болотные. Почвы кислые, местами (на карбонатной морене) слабо кислые. Характерны хвойные и смешанные с березой и осиной зеленомошно-кустарничковые леса. Поступление оксидов кальция и магния подщелачивает почвы. Характерно накопление цинка, железа, меди, никеля и др. Наибольшее накопление – в суглинистых почвах. В лесах наблюдается деградация мохового покрова, т.к. мхи-кальциефобы, брусника и черника хорошо сохраняются, т.к. имеют высокий порог накоплния ТМ. Снижаются приросты и возобновление древостоя. На лугах выпадают бобовые, разрастаются бодяк и др. сорняки.
Широколиственно-хвойные леса Мещерская Расположена на территории Мещёрской зандровой равнины. Рельеф слабо волнистый. Почвообразующие породы – водноледниковые галечниковые пески и суглинки. Почвы подзолистые, подзолистые оглеенные, местами болотные. Характерны сосновые леса с елью и дубом, смешанные, еловые, дубовые, березовые зеленомошные и травяные леса и сфагновые болота. На подзолистых песчаных почвах в лесах и некосимых лугах накопление кальция приводит к деградации мхов. Накапливается Pв, Zn, Sn, Cd, Cu, Ti,Ba, As. Из фитоценозов выпали бобовые, герани, вероника, многие злаки и др. Фитотоксичность ТМ увеличивается в последовательности: Pb<Zn<Cu<Co<Cd. Осока лисья накапливает цинк и медь. Разрастаются: борщевик Сосновского, полыни и др. сорняки.
Лесостепная Север- ная лесо- степь Заосетринская Эрозионно-денудационная возвышенная равнина. Почвообразующие породы – покровные и лессовидные суглинки, подстилаемые мореной. Почвы серые лесные, в южной части местами черноземы оподзоленные. Серые лесные почвы слабокислые и кислые. Облесённость 14%. Преобладают липовые с примесью дуба и ясеня леса, дубовые, березовые, зеленчуковые, пролесниковые и снытевые леса. По мере загрязнения в результате накопления оксидов кальция и магния рН с 5,8 изменяется до 6, 8; 7,2; 7,5. Накапливается Si, Ti, Fe, Cr, S, Co, Ni, Sr, Ba, As,Pb. На лугах при загрязнении выпадают бобовые и многие злаки. Преобладают сорняки и др. виды семейства астровых (бодяк, золотая розга канадская, золотая розга обыкновенная, чертополох). В лесах снижаются приросты и жизненность древостоя и возобновление, появляются мертвопоекровные парцеллы.
Южная лесо- степь Среднерусская Занимает Среднерусскую возвышенность. Расчленена глубокими долинами рек, оврагами и балками. Преобладают черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные. Реакция почв нейтральная. Луговые степи почти полностью распаханы. Сохраняются в заповедниках. В загрязненной почве рН достигает 8,1, накапливаются Pb, Cr, Ni, Zn (в 2-8 раз), Fe, Ti, Mn, Ca, Mg. В зоне сильного загрязнения (до 2-х км) формируется техногенная пустыня – сосны и травы усохли. В зоне довольно сильного загрязнения (до 5 км) у сосен хлороз и некроз, усыхание ветвей и отдельных деревьев травяной покров изрежен. Сохраняется типчак.


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

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.