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 |

Экогеохимия ртути в природных средах томского региона

-- [ Страница 2 ] --

Научная новизна

  1. Впервые проведена комплексная геоэкологическая оценка ртутной нагрузки на территорию г. Томска по результатам измерений содержания ртути в твердом осадке снега, почвах и растениях, а также на основании расчета геоэкологических показателей.
  2. Впервые получены глубинные распределения концентрации ртути на фоновых и нарушенных участках торфяных месторождений Томского региона.
  3. Впервые проведен анализ распределения ртути в торфах с помощью модели «Ртуть/Биомасса».
  4. Впервые проведены исследования по изучению биоиндикаторов ртутного загрязнения в Томском регионе.

Практическая значимость работы. Результаты работы по определению ртутной нагрузки на территорию г. Томска могут представлять интерес для органов и организаций экологического контроля г. Томска и Томской области. Полученные нами данные по содержанию ртути в почвах, торфах и растениях могут найти применение при оценке экологического состояния как урбанизированных, так и фоновых территорий Томской области. Материалы диссертационной работы могут быть использованы при проведении практических и лабораторных занятий студентов экологических специальностей. Материал, собранный автором, является основой для дальнейшего мониторинга урбанизированных и фоновых территорий.

Достоверность защищаемых положений обеспечена статистически значимым количеством проб, изученных современными высококачественными аналитическими методами, проанализированных и обработанных с применением статистических методов анализа, а также глубиной проработки материала.

Апробация работы. Основные результаты работы, полученные автором докладывались на 9 Российских и 13 Международных научных симпозиумах, конференциях, совещаниях и школах-семинарах: Российской конференции «Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу» (Томск, 2005, 2007, 2008, 2011 гг.), Международном симпозиуме студентов и молодых ученых им. М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2006, 2007, 2008 гг.), Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (Томск, 2006, 2008 гг.), Всероссийской конференции молодых ученых «Фундаментальные проблемы новых технологий в новом тысячелетии» (Томск, 2006, 2009 гг.), International Conference on Environmental Observations, Modeling and Informational Systems (Томск, 2006), International Conference and Young Scientists School on Computation Information Technologies for Environmental Sciences (Томск, 2007; Красноярск, 2009), Международном симпозиуме «Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты» (Москва, 2010) и др.

Публикации. Основное содержание и научные положения диссертации опубликованы в 40 работах, в том числе 3 статьи опубликованы в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Объем работы составляет 154 страницах, включая 33 таблицы и 41 рисунок. Список литературы состоит из 300 наименований, в том числе 42 на иностранном языке.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы и проведенных исследований. Определены цели и задачи диссертационной работы, обозначен вклад автора в исследования по данной теме, отражена научная новизна работы и практическая значимость полученных результатов.

В главе 1 отражены современные научные достижения в области исследования содержания ртути в природных средах, геохимических особенностей миграции и трансформации.

Глава 2 посвящена методике исследований. Описаны способы отбора и обработки проб снега, почв, торфа и биообъектов, методы анализа ртути в разных средах. Приведена характеристика природно-климатических особенностей пунктов отбора проб, а также геоэкологической ситуации г. Томска.

В главе 3 приведен уровень ртутной нагрузки на территорию г. Томска по данным исследования почв и твердого осадка снега.

В главе 4 обсуждается динамика накопления ртути торфами как нативных, так и антропогенно-нарушенных болотных экосистем.

В главе 5 проанализировано содержание ртути в биологических объектах Томской области.

В заключении приведены основные выводы и рекомендации.

Личный вклад соискателя в получение результатов, изложенных в диссертации, заключается в непосредственном участии в отборе и подготовке к анализам проб почвы, подготовке к анализу проб торфа и биообъектов, исследовании состава проб, статистической обработке материала, построении карт-схем загрязнения почвенного и снегового покрова изучаемой территории.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю к.б.н. Е.А. Головацкой и руководителю лаборатории физики климатических систем Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН профессору д.ф.-м.н. И.И. Ипполитову за внимание, ценные советы и помощь при выполнении работы.

Искреннюю благодарность автор выражает сотрудникам кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета профессору, д.г.-м.н. Л.П. Рихванову за внимание и ценные советы, к.г.-м.н. А.В. Таловской, к.г.-м.н. Л.В. Жорняк. за помощь в проведении полевых исследований и плодотворное сотрудничество.

Особо признателен автор сотрудникам Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН: лаборатории геофизических исследований И.В. Курьиной за ценные советы, к.б.н. Ю.И. Прейс, лаборатории биоинформационных технологий к.б.н. В.Д. Несветайло, А.Н. Маркеловой за помощь в проведении исследований.

Автор благодарен коллегам по лаборатории физики климатических систем к.ф.-м.н. Е.А. Дюкареву, С.В. Логинову, к.ф.-м.н. Смирнову С.В. за ценные советы, рекомендации, помощь и поддержку при написании и оформлении работы.

Отдельную признательность за помощь в проведении исследований автор выражает Головацкому Ю.В.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ПОЛОЖЕНИЕ 1. Концентрация ртути в почвах и пылеаэрозольных выпадениях на снеговой покров города Томска позволяют выделить наиболее нагруженные районы. Распространение загрязнения связано с воздушным переносом и имеет пространственное распределение, определяемое преобладающим направлением ветра и орографией города.

По результатам исследований содержания ртути в пылеаэрозольных выпадениях на снеговой покров г. Томска установлен очаговый характер распространения поллютанта по территории города (рис. 2а), с содержанием в очагах от 60 до 258 нг/г, что превышает фон до 4,5 раз (Янин, 2005, Буренков и др., 2000). Более высокие концентрации ртути получены для северной части города, что объясняется преобладающим направлением ветра в зимний период 2007 г., а так же аэродинамическими закономерностями распределения потоков воздуха по долине р. Томь. Кроме преобладающего направления ветра на распределение загрязнения влияет орография города и характер жилой застройки районов, создающий особый тип циркуляции воздушных масс (Рихванов и др., 2006). Исходя из средних концентраций ртути в снеге, следует отметить Октябрьский и Ленинский районы, как наиболее загрязненные. Наиболее чистым можно считать Советский район.

Для расчета опасного воздействия ртутного загрязнения на окружающую среду г. Томска были использованы следующие экогеохимические показатели (табл. 2): общая ртутная нагрузка - PHg=CHg·Pn/100, мг/(м2·сут); где CHg - концентрация ртути в снеговом покрове, %; Pn - пылевая нагрузка, мг/(м2·сут); коэффициент общей ртутной нагрузки - KpHg=PHg/Рф, величина безразмерная, где; Рф - общая нагрузка ртути на фоновом участке (с. Киреевск), 26,7 мг/(м2·сут); коэффициент аэрозольной аккумуляции - Ка=А/К, где А - содержание ртути в твердой фазе аэрозоля, %; К - кларк ртути в гранитном слое континентальной земной коры (0,033·10-4% по А.А. Беусу (Янин, 2005)); коэффициент концентрации - Кс=СHg/ Сф, где Сф - содержание ртути в соответствующем компоненте окружающей среды для фонового района (Летевнинкас, 2002), кларк концентрации - Кк= CHg/К, где Кк - кларк концентрации ртути, CHg - концентрация ртути в почве (%), К - кларк ртути в земной коре (4,5·10-7%, по Н.А. Озеровой (Иванов, 1997).

Проведенная оценка ртутной нагрузки на территорию города в зимний период позволяет выделить Ленинский и Октябрьский районы как более загрязненные, а Кировский и Советский – как менее загрязненные по всем экогеохимическим показателям.

Рис. 2. Распределение содержания ртути по территории г.Томска, нг/г:

а) в снеговом покрове, б) в почвах

Таблица 2

Содержание ртути в объектах окружающей среды г. Томска

Показатель Район
Кировский Советский Октябрьский Ленинский
Снег
CHg, нг/г 50-183/113* 19-222/96 7-194/121 4-258/111
Кc 0,5-1,84/1,12 0,18-2,24/0,99 0,07-1,96/1,27 0,04-2,6/1,22
Ка 0,02-0,06/0,04 0,02-0,07/0,03 0,02-0,06/0,04 0,01-0,07/0,03
PHg, мг/(м2сут) 9,6-206,6/20,4 3,9-417,1/21,2 2,4-295,8/44,0 1,3-498,9/134,1
KpHg 0,36-7,74/0,76 0,15-15,62/0,79 0,09-11,08/1,65 0,05-18,69/5,02
Почва
CHg, нг/г 160-1160/359 260-2250/783 170-570/309 100-1010/482
Кc 1,78-12,89/3,98 2,89-25/8,7 1,89-6,89/3,43 1,11-11,22/5,36
КcПДК 0,08-0,55/0,17 0,12-1,07/0,37 0,08-0,3/0,15 0,05-0,48/0,23
Кк 0,04-0,33/0,1 0,06-0,50/0,14 0,04-0,14/0,07 0,05-0,20/0,1

Примечание: * - минимум-максимум/среднее

Данные, полученные в ходе исследования поверхностной составляющей почв г. Томска показали наличие в отдельных районах города концентраций Hg в значениях, незначительно превышающих ПДК (2100 нг/г), но значительно выше фонового содержания для почв Томской области (90 нг/г) и в 2 раза превышающие концентрации, полученные Л.П. Рихвановым в 1993 г., однако очаги максимального содержания ртути совпадают (Рихванов и др, 1993) (рис. 2б). Максимальная концентрация Hg 2250 нг/г отмечена в Советском районе (пос. Восточный), также выявлены очаги высоких концентраций в Ленинском и Кировском районах, что объясняется наличием большого количества котельных (в том числе и печное отопление), влиянием загруженных транспортных магистралей, функционированием железнодорожного вокзала, а также большим количеством несанкционированных свалок и положением на рельефе. Низкая концентрация ртути наблюдается в лесопарковых зонах, Академгородке и в спальных районах, где нет крупных промышленных предприятий и нагрузка автотранспорта невелика.

Несоответствие площадного расположения очагов с максимальным содержанием ртути в твердом осадке снега и почвах на территории г. Томска объясняется основным направлением стока с более высоких точек ландшафта (Каштачная гора, район Лагерного сада, Академгородок) в более низкие (мкр. Черемошники, пос. Восточный, набережная р. Томь) во время весеннего снеготаяния и в период дождей. Карта распространения содержания Hg в твердом осадке снега по территории г. Томска отражает характер ртутного загрязнения только за один зимний сезон, в то время как карта распределения содержания ртути в почве - за более длительный период.

Более детальное изучение содержания ртути, проведенное в пробах грунтов, отобранных вблизи промышленных предприятий г. Томска, позволило выделить два предприятия с наибольшими концентрациями поллютанта в почвах их территорий - Электромеханический и Дрожжевой заводы (табл. 3), что объясняется производственной деятельностью первого и положением в ландшафте второго.

Таблица 3

Коэффициенты концентрации Hg в почвах вблизи промышленных объектов

г. Томска

Объект исследования Район Кc=CHgф КcПДК=CHg/ПДК Кк=CHg
ОАО «Томский электромеханический завод им. В.В. Вахрушева» Кировский 4,21 0,18 0,084
ОАО «Томский электроламповый завод» 2,01 0,09 0,040
ООО «Томский инструментальный завод» 4,29 0,18 0,086
ОАО «Томский радиотехнический завод» 2,89 0,12 0,058
ООО «Томский кирпичный завод» 0,96 0,04 0,019
ОАО «Манотомь» Советский 4,49 0,19 0,090
ГРЭС-2 2,33 0,10 0,047
ОАО «Сибэлектромотор» 1,56 0,07 0,031
ООО «Завод «Эмальпровод» Октябрьский 2,94 0,13 0,059
НПО «Вирион» 3,10 0,13 0,062
ОАО «Томский приборный завод» 4,00 0,17 0,080
Спичечная фабрика «Сибирь» 8,21 0,35 0,164
ЗАО «Сибкабель» 3,56 0,15 0,071
ОАО «Томский шпалопропиточный завод» Ленинский 8,98 0,38 0,180
Фармацевтическая фабрика 1,14 0,05 0,023
ЗАО «Дрожжзавод» 11,57 0,50 0,231


Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 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.