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 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

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

-- [ Страница 6 ] --

Защита ОС является одним из важнейших приоритетов деятельности НЛМК. Компания последовательно добивается сокращения воздействия производственной деятельности на ОПС, а также стремится обеспечить благоприятную среду проживания для населения города и регионов своей производственной деятельности. В 2007 году НЛМК признан лауреатом Всероссийского конкурса «Лидер природоохранной деятельности в России – 2007». Связь миссии, целей и стратегии бизнеса НЛМК с защитой ОС закреплена в основном документе Компании, касающемся природоохранной сферы – «Экологической политике ОАО «НЛМК».

С 2000 по 2007 год НЛМК увеличил производство стали на 10%, чугуна на 18%, агломерата на 16%, кокса на 5%. Несмотря на увеличение объемов производства продукции, уровень негативного воздействия на ОС систематически снижается (рис. 7). В рамках первого этапа технического перевооружения удалось добиться устойчивой положительной динамики по улучшению экологической ситуации в районе размещения основного производства. Комплексный индекс загрязнения атмосферы г. Липецка по данным регионального центра Росгидромета снизился в три раза, что связано, в частности, с увеличением уровня финансирования экологических программ. Уровень финансирования возрос в 11 раз: со 130 млн. руб. в 2000 году до 1536 млн. руб. в 2007 году.

 Зависимость комплексного индекса загрязнения атмосферы г. Липецка от объема-4

Рис. 7. Зависимость комплексного индекса загрязнения атмосферы г. Липецка от объема производства стали.

В 2000 году было отмечено превышение загрязнения атмосферного воздуха по 8 веществам, и доля замеров с превышением нормативов составляла около 80%. В 2007 году зафиксировано превышение по нафталину на 23% и 9% по пыли. Валовый выброс ЗВ закономерно снижается (рис. 8). В настоящее время на НЛМК внедрено несколько природоохранных мероприятий, но в предыдущие годы загрязнение ОС происходило более интенсивно, поэтому в зоне влияния НЛМК почвы остаются загрязненными, что связано также с непромывным режимом черноземов. Вблизи завода (100 м) в верхнем слое почв содержание Pb, Cr, Ni, Cu, Zn превышает ПДК в 2-8 раз, но в более глубоких слоях содержание ТМ близко к фоновому (табл. 16). Зона сильного загрязнения распространяется на 1,5-2,5 км. При удалении от завода загрязнение почв наблюдается преимущественно на пашне и лугах, где в почву поступают загрязнения из атмосферы. В лесных же сообществах на расстоянии 5-10 км почвы слабо загрязнены ТМ, так как техногенные загрязнения оседают на кронах, а при поступлении в почву поглощаются деревьями и кустарниками и надолго в них задерживаются.

 Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Липецка, тысяч-5

Рис. 8. Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух

г. Липецка, тысяч тонн.

Большое негативное воздействие на ОС продолжает оказывать агломерационная фабрика, принадлежащая НЛМК, но расположенная в некотором отдалении. Здесь преобладают серые лесные почвы, а также боровые слабогумусированные пески (боровая терраса). Растительный покров представлен сосняками в стадии жердняка (35-40 лет), полнота древостоя 0,4-0,6, сомкнутость крон 0,5. Зона сильного техногенного воздействия распространяется на 350-400 м, формируется «техногенная пустыня». Большое количество сосен усохло, а у остальных хвоя укорочена и охвоение слабое, много усохших ветвей. Травянистый покров слабо развит и представлен в основном сорными многолетними видами. На расстоянии 0,6 – 1,5 км усыхание и отпад сосен уменьшается, но жизненность их остается низкой. Основное негативное воздействие на почвенный и растительный покров оказывает поступающая с фабрики пыль, в составе которой много оксидов кальция, магния и других (табл. 16), что увеличивает рН верхнего слоя почв до 8.1-8,3 (щелочная реакция). В зоне техногенного воздействия агломерационной фабрики на поверхности сформировался техногенный слой мощностью до 2 см. Гранулометрический состав техногенного слоя характеризуется резким преобладанием (90%) частиц пыли размером

Таблица 16.

Фоновое содержание тяжелых металлов (мг/кг) в горизонтах чернозема типичного среднегумусного тяжелосуглинистого (Ямская степь)

Глубина и мощность горизонта, см Содержание ТМ, мг/кг
Pb Cr Ni Cd Cu Zn
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 4,7 4,3 4,3 4,3 4,3 5,7 6,5 4,5 5,5 6,0 7,25 6,7 7,75 8,4 9,8 10,0 10,6 10,8 11,2 11,8 10,6 0,39 0,39 0,53 0,55 0,55 0,53 1,06 4,5 4,5 4,3 4,4 4,4 4,5 4,5 6,6 6,3 6,0 6,0 6,0 8,3 5,6

Таблица 17.

Содержание некоторых оксидов в светло-серых лесных почвах в зоне техногенного воздействия агломерационной фабрики НЛМК, % (по: Джувеликян, 2007)

Расстояние от агломерационной фабрики, м Горизонт и глубина опробованного слоя, см Fe2O3 Al2O3 TiO2 MnO2 CaO MgO pH
100 Пыль аглофабрики А0 0-3 Тс 3-5 А1 10-15 А1А2 25-35 68,24 69,22 63,07 0,99 0,58 1,44 1,41 1,48 1,22 1,28 1,21 1,10 1,15 0,10 0,08 0,350 0,200 0,110 0,092 0,006 8,50 6,43 7,49 0,42 0,16 2,80 2,64 2,31 0,13 0,11 8,1 8,0 8,0 7,0 7,4
200 А0 0-2,5 ТС 2,5-4 А1 4-15 А1 А2 15-20 66,57 63,65 0,98 0,48 1,53 1,55 1,37 1,14 1,07 0,88 0,09 0,08 0,220 0,080 0,062 0,018 7,81 7,33 0,53 0,21 2,98 2,97 0,12 0,09 8,0 8,0 7,5 7,4
500 А0 0-3 А1 5-14 В1 60-70 29,60 0,72 0,62 1,55 1,63 1,22 0,88 0,09 0,11 0,195 0,100 0,011 6,11 0,60 0,17 0,93 0,21 0,12 8,0 7,0 6,9
1000 А0 0-4 А1 5-14 А1А2 20-30 В2 75-85 С 140-150 17,27 0,57 0,62 0,56 0,42 1,67 1,60 1,11 0,86 0,75 0,74 0,09 0,08 0,07 0,04 0,149 0,040 0,005 0.004 0,004 2,40 0,45 0,14 0,12 0,17 0,97 0,29 0,14 0,12 0,05 7,8 6,0 5,9 5,7 6,6

0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм. По сравнению с фоном содержание частиц 1-0,25 мм уменьшено в 6-8 раз и преобладает крупная пыль техногенного происхождения.

Анализ данных таблицы 16 показывает, что поступление на почву техногенных выбросов привело к подщелачиванию почв (рН – 8,0-8,3), что в основном объясняется поступлением большого количества оксидов кальция и магния. Развитие щелочной реакции почв снижает биологическую активность почв и негативно влияет на развитие растительного покрова. Сосны к воздействию запыления неустойчивы, поэтому для уменьшения негативного воздействия пылевых выбросов рекомендуется в СЗЗ посадить засухоустойчивые лиственные породы, которые, в отличие от сосны, ежегодно сбрасывают листья и избавляются от накопившейся пыли.

В современный период в связи с обострением проблем состояния окружающей природной среды и её компонентов все большее значение приобретает использование для её оценки методов биоиндикации. Биоиндикация выявление количественных и качественных параметров окружающей среды и её компонентов на основе анализа изменения морфологии, химического состава, жизненности и распространения видов организмов и их сообществ.

Биотестирование - определение параметров окружающей среды и её компонентов при помощи видов организмов, выполняющих роль биотестов. Для проведения биотестирования нами использованы образцы почвы, собранные в пределах водоохранной зоны Рыбинского водохранилища, на разном расстояния от комбината «Северсталь», по зонам техногенного загрязнения. В качестве биотестов мы использовали: 1. Салат «Король мая» (сем. Астровых); 2. Горчица салатная, сорт «Ядреная» (сем. Капустные) (рис.9). Семена были высеяны в образцы почвы, помещенной в кюветы. Опыты по биотестированию проведены в январе 2007г. Для освещения использована лампа дневного света, которая включалась с 7 утра до 19 часов. При нарастании загрязнения рост корней постепенно снижался, причем, на урбаниземе их длина была в 4-5 раз меньше. На фоновой территории корни достигают 50-70 мм в длину, дают боковые корни и цвет корней светлый. Кроме того, начиная с зоны среднего загрязнения, на корнях образовывался бурый пробковый слой, и они утолщались. Это говорит о проявлении тактики «ухода корней» от загрязнений. Анализ данных рис. 9 показывает, что по зонам техногенного воздействия рост проростков горчицы «Ядреной» закономерно снижается с нарастанием загрязнения.

 Рост проростков и корней горчицы салатной «ядреной» на образцах почвы с-6 Рис. 9. Рост проростков и корней горчицы салатной «ядреной» на образцах почвы с ключевых участков (табл. 6.29): 1 – 55 км; 2 – 50 км; 3 – 25 км; 4 – 18 км; 5 – 10 км; 6 – 4 км; 7 – 2 км.

Устойчивость видов растений связана с их структурно-функциональными особенностями, происхождением из конкретных природных зон и регионов, принадлежностью к определенным жизненным формам (экобиоморфам). Так, проведенное нами обследование зеленых насаждений г. Москвы показало, что в условиях напряженных транспортных магистралей, где многие годы имело место зимнее засоление почв и постоянная загазованность воздуха, более устойчивыми оказались породы, интродуцированные с южных зон, где для почв характерно некоторое засоление. Хорошую устойчивость в этих условиях показали клен татарский и каштан конский, местные же породы - береза повислая (Betula pendula Roth.) и липа мелколистная (Tilia cordata Mill.) на всех напряженных магистралях деградировали, потеряли декоративность и поэтому подвергаются вырубке.

Устойчивые и неустойчивые виды отличаются своим метаболизмом. Устойчивые виды имеют более высокий уровень поглощения и накопления токсикантов в тканях в сублетальных и летальных дозах. Кроме того, они обладают активными процессами детоксикации. Повышение газоустойчивости в некоторых случаях достигается активизацией синтеза белков, нуклеиновых кислот, пигментов, повышением уровня аккумуляции металлов, особенно железа, марганца, магния и др.

Под влиянием загрязнения воздуха у высших растений сдвигаются фазы их сезонного развития. Наблюдается массовое запаздывание (на 2-3 недели) весной распускания почек, развертывания листьев, цветения. Количество плодов и их размер уменьшаются и созревают плоды быстрее. В целом, у многих видов растений вегетационный период укорачивается на 20-70 дней. Таким образом, фенологические наблюдения также индицируют степень техногенного и рекреационного воздействия на экосистемы и виды. Хвойные леса по сравнению с лиственными обнаруживают в целом меньшую устойчивость к техногенному загрязнению, что связано с их вечнозеленостью и накоплением в живущей несколько лет хвое токсикантов. По наблюдениям в Тимирязевской лесной даче (ТСХА) хвоя у сосны в условиях атмосферного загрязнения сменяется не через 3-5 лет, а через 1-2 года.

В лесных экосистемах в результате техногенного загрязнения первоначально страдает древостой, в дальнейшем при пролонгировании воздействия начинают страдать нижние ярусы сообществ. По нашим наблюдениям из травяно-кустарничкового покрова лесов в первую очередь исчезают корнеподстилочные таежные виды (таежное мелкотравье). Под влиянием техногенного стресса древостои ослабляются и подвергаются заселению стволовыми вредителями. Заселенность короедом достигает 3-65%, поражение опенком – 46 %. Роль растительности в мониторинге техногенного загрязнения особенно велика, благодаря её интегрирующей роли в природном ландшафте. Травы и кустарнички напочвенного покрова лесов обладают разной экологической стратегией (Пьянков и др., 2001), относятся к разным жизненным формам, отличаются по химическому составу, эффективности использования ресурсов среды и устойчивостью к экологическому стрессу, что используется при мониторинге. Установлено, что группа рудералов (растения свалок, замусоренных и придорожных местообитаний) отличается высоким содержанием минеральных веществ, органических кислот и азота, они более легко приспосабливаются к техногенному загрязнению. Наоборот, лесные полукустарнички (майник, грушанки, седмичник) растут медленно, а для синтеза защитных веществ требуются дополнительные затраты энергии. Вследствие этого они быстрее других групп видов элиминируют (снижают обилие, рост и встречаемость).

Ненарушенные лесные экосистемы имеют большую продуктивность и биоразнообразие. Для лесных экосистем в соответствии с их зональной и региональной принадлежностью присуще определенное соотношение эколого-фитоценотических групп видов. В ненарушенных и слабо нарушенных лесных экосистемах напочвенный покров состоит преимущественно из лесных видов, относящимся к таежным, боровым и дубравным (неморальным) эколого-фитоценотическим группам видов. При антропогенных нарушениях в лесные экосистемы внедряются представители луговых, лугово-болотных, сорных, рудеральных и других эколого-фитоценотических групп.

Наиболее чувствительны виды, у которых корневища и корни расположены в лесной подстилке и дернине, в которых в основном и накапливаются ЗВ. Виды с глубокой корневой системой имеют в условиях загрязнения преимущества и поэтому долго удерживают свои позиции в растительных сообществах.

Нами выявлено, что по зонам техногенного загрязнения происходит закономерное изменение флористического состава и снижение биоразнообразия, так как с нарастанием загрязнения из травостоя выпадают наиболее чувствительные к нему виды.

На лугах наибольшую чувствительность к загрязнению обнаружил клевер луговой, который сначала снизил обилие, а затем исчез из травяного покрова. В отличие от клевера сорные (бодяк и др.) и рудеральные растения (мать-и-мачеха, полынь обыкновенная и др.) способны в своем теле накапливать значительные количества металлов, поэтому на загрязненных ТМ территориях они получают наибольшее распространение. изменение соотношения эколого-фитоценотических групп видов (рис. 10). Из рисунка 10. можно видеть, что на фоновой территории (55 км) флористический состав щучковых лугов почти исключительно состоит из луговых видов. При слабом загрязнении (45 км) преобладают луговые и лугово-болотные виды, при среднем загрязнении (25 и 18 км) продолжается преобладание луговых видов по процентному отношению, но их количество падает с 18 видов до 6-7 видов.

 Соотношение эколого-фитоценотических групп видов на щучковых лугах на разном-7

Рис. 10. Соотношение эколого-фитоценотических групп видов на щучковых лугах на разном расстоянии от «Северстали».

При довольно сильном и сильном загрязнении (10 и 4 км) роль луговых видов резко сокращается, в травостое присутствует только 3 вида луговых трав, и резко возрастает роль сорных и рудеральных видов, отличающихся способностью без особого вреда для себя накапливать в своем теле ТМ. Таким образом, флористический состав лугов индицирует степень техногенного загрязнения почв и воздуха.

Для каждой природной подзоны и провинции выявлены растения индикаторы техногенного воздействия. Индикаторное значение имеет не только присутствие видов, но и их отсутствие, что выявляется при сравнении геоботанических описания для зон техногенного воздействия. Выпадение видов растений из растительного покрова происходит с нарастанием техногенного воздействия и достижения критического уровня содержания в почве ЗВ. Наибольшую чувствительность имеют бобовые травы, особенно клевера, несколько менее чувствительны злаки. Воздействие техногенных выбросов вызывает сукцессии (направленные смены) в растительном покрове, ведущие к постепенному снижению биоразнообразия.

Внедрение на предприятиях природоохранных мероприятий будет способствовать постепенной стабилизации состояния ОС. Но так как на сильно загрязненных и довольно сильно загрязненных территориях в ОС уже произошли значительные изменения, то необходимо разработать и внедрить санирующие мероприятия, в которых необходимо учесть природные особенности техногенно нарушенных территорий, т.е. их расположение в природной зоне, подзоне и ландшафтной провинции. С учетом сказанного нами разработаны практические рекомендации (приведены в диссертации).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия черной металлургии на окружающую природную среду. Показано, что ответная реакция ландшафтов и их компонентов на техногенное загрязнение зависит не только от объема и состава последних, но также от положения ландшафта в природной зоне, подзоне и провинции. Ответная реакция ландшафтов на техногенное загрязнение зависит от структуры и гранулометрического состава почв, содержания в ней гумуса и обменных оснований и от реакции почвенного раствора. Реакция растительного покрова на техногенное загрязнение зависит от исходной структуры и видового состава растительных сообществ, наследственной природы видов растений, их устойчивости к воздействию техногенного загрязнения. В связи с неодинаковой реакцией ландшафтов зон, подзон и провинций на техногенное загрязнение в них происходят разно направленные сукцессии в почвенном и растительном покрове. Это определяет характер неблагоприятных изменений почв и растительности, а также необходимые мероприятия по санации техногенно загрязненных почв, их использованию, внедрению мероприятий по улучшению состава растительного покрова.

2. Черная металлургия одна из важнейших отраслей тяжелой промышленности, от которой зависит технический прогресс. Во многих регионах России предприятиям черной металлургии принадлежит ведущая роль в загрязнении окружающей среды (ОС) что связано с многостадийностью отрасли, переработкой значительных масс сырьевых материалов, большим разнообразием технологических процессов и приемов, а также с наличием крупных предприятий с полным циклом. К предприятиям с полным циклом относится комбинат «Северсталь», расположенный в Череповце, Ново-Липецкий металлургический комбинат, Тула-Чермет и др. К предприятиям с передельной металлургией, работающей на привозном металлоломе, относится Омутнинский металлургический комбинат в Кировской области. Электрометаллургия развита в г. Электросталь, в Московской области.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 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.