1 Анализ ранее проведенных исследований 14
2 Административно-географическая и геоэкологическая характеристики
территории 29
2.1 Административно-географическая характеристика 34
2.2 Характеристика производственной деятельности 34
3 Методика и методы исследований 36
3.1 Методика работ. Отбор проб и пробоподготовка 36
3.2 Методы аналитических исследований 38
3.2.1. Определение ртути в почвах и листьях тополя 38
3.2.2 Определение фтора в почвах 39
3.3. Методика обработки данных 41
4 Результаты аналитических исследований 43
4.1. Содержание и распределение ртути в почвах на исследуемой территории .. 43
4.2. Содержание и распределение ртути в сухом веществе листьев тополя на
исследуемой территории 48
4.3. Содержание и распределение водорастворимого фтора в почвах исследуемой
территории 51
5 Социальная ответственность при изучении ртути в почвах на территории
города 55
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 68
6.1 Планирование управления научно-техническим проектом 68
6.2 Бюджет научного исследования 71
Заключение 74
Список использованных источников 75
Приложение А 83
Загрязнение окружающей среды крупных городов является в настоящее время серьезной проблемой. Основными источниками загрязнения окружающей среды являются промышленные предприятия и автотранспорт. Их выбросы, сбросы и отходы производства ухудшают экологическое состояние всех компонентов природной среды, что в дальнейшем может повлиять и на здоровье населения.
Почва, как один из основных компонентов природной среды, испытывает негативное антропогенное воздействие и аккумулирует в себе большое количество химических элементов за весь период существования.
Загрязнение почв имеет устойчиво-прогрессивный характер. Из-за способности почвы с разной силой поглощать и удерживать ионы тяжелых металлов, их повышенное содержание и наличие соединений тяжелых металлов, не характерных для незагрязненных почв, могут свидетельствовать не только о современных процессах загрязнения, но и о таковых процессах, имевших место в прошлом.
Городские почвы выступают в качестве механического барьера на пути аэрогенных потоков техногенных веществ и являются долговременной депонирующей средой. Для почв городов аэрогенные потоки загрязнителей не являются единственными их источниками, так как в почвы они могут поступать также с талыми водами, при внутрипочвенном и поверхностном стоке загрязненных вод и другими путями. При длительном загрязнении городских почв происходит изменение их химического состава и кислотно-щелочных характеристик [1].
Город Степногорск является одним из промышленных городов Казахстана. Строительство города связано с созданием в 1956 году на базе урановых месторождений Северного Казахстана Целинного горно-химического комбината (сейчас - ТОО Степногорский горно-химический комбинат). Основными предприятиями комбината являются гидрометаллургический завод и завод по производству серной кислоты.
Актуальность исследований: Город Степногорск - промышленный город, главным предприятием которого является Степногорский горнохимический комбинат (СГХК), который представляет собой комплекс предприятий, ориентированных на пераработку ураносодержащей руды. Таким образом, деятельность СГХК представляет определенную опасность для всех компонентов природной среды и здоровья человека. Поэтому необходимо оценивать содержания различных элементов в компонентах природной среды на данной территории, особенно таких, как тяжелые металлы, редкие, в т.ч. редкоземельные и радиоактивные элементы. Почвы как объект исследований, являясь долговременной депонирующей средой, постоянно используются для оценки экологического состояния территории. Листья деревьев из-за своих морфологических особенностей могут выступать в качестве своеобразного природного планшета, аккумулирующего загрязнение из сопряженных природных сред, и отражающего интенсивность техногенного воздействия на экосистемы (Everett et al., 1967; Sawidis, 1995, 2011; Mulgrew, Williams, 2000; Черненькова, 2002; Кулагин, Шагиева, 2005; Леонова, 2010; Tomasevic, Anicic, 2010; Барановская, 2011; Воскресенский, 2011; Попова, 2015; Ялалтдинова, 2015 и др.).
Цель данной работы: Определить уровни накопления и распределения ртути и фтора в почвах и листьях тополя на территории г. Степногорска (Республика Казахстан).
В процессе выполнения работы было необходимо:
1. Провести литературный обзор об использовании почв и листьев тополя в оценке экологического состояния территории.
2. Выполнить опробование почв и листьев тополя, пробоподготовку и лабораторно-аналитические исследования.
3. Определить особенности накопления в почвах и характер распределения ртути и фтора по площади на территории жилой и промышленной зон г. Степногорска.
4. Оценить содержание водорастворимого фтора в почвах исследуемой территории.
5. Сравнить полученные результаты с фоновыми, нормативными и литературными данными.
Объектом исследований являются городские почвы и листья тополя, отобранные на территории г. Степногорска, предметом исследования - содержания ртути и фтора в них.
Научная новизна работы:
Впервые проведено изучение валового содержания ртути в почвах и листьях тополя и водорастворимого фтора в почвах на территории жилой и промышленной зон г. Степногорска.
Фактические материалы и методы исследования. В основу работы положены результаты исследований, выполненные лично автором и совместно с сотрудниками кафедры геоэкологии и геохимии Института природных ресурсов Томского политехнического университета в 2015 г. на территории г. Степногорска.
Работа базируется на результатах анализов 44 проб почв и 24 проб листьев тополя, отобранных по сети на территории г. Степногорска, включая жилую и промышленную территории.
В процессе исследования проб было определено содержание ртути атомно-абсорбционным методом на приборе Анализатор ртути «РА-915+» с пиролитической приставкой «ПИРО-915+» и водорастворимого фтора методом потенциометрического титрования с фтор-селективным электродом, на приборе Анион -4100 в лаборатории микроэлементного анализа кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ по аттестованным методикам.
Благодарности. Автор выражает огромную признательность и благодарность научному руководителю доценту Томского политехнического университета, кандидату геолого-минералогических наук Л.В. Жорняк.
Автор благодарен за проведение лабораторных исследований руководителю лаборатории Н.А. Осиповой и ассистенту кафедры ГЭГХ Томского политехнического университета Е.А. Филимоненко.
Автор выражает огромную благодарность научному консультанту доценту Томского политехнического университета, кандидату геологоминералогических наук Д.В. Юсупову.
По результатам выполненных исследований почв и листьев тополя на территории г. Степногорска сделаны следующие выводы:
1. В почвах жилой территории установлено среднее содержание ртути, равное 0,03 мг/кг, в почвах промышленной территории - 0,42 мг/кг (с учетом сернокислотного завода), 0,05 мг/кг (без учета сернокислотного завода). На территории влияния сернокислотного завода среднее содержание составляет 2,48 мг/кг, на территории влияния ТЭЦ - 0,16 мг/кг Содержание ртути на почвах жилой территории превышает фоновое, равное 0,017 мг/кг, в 2 раза, в почвах промышленной территории в 3 раза. Выявлено превышение ПДК по содержанию ртути в почвах на территории сернокислотного завода.
2. В сухом веществе листьев тополя, отобранных на жилой территории, определенно среднее содержание ртути, которое составляет 0,013 мг/кг, в пробах, отобранных на промышленной территории среднее содержание ртути - 0,011 мг/кг, полученные результаты превышают фоновое значение в 2 раза. Содержание ртути в сухом веществе листьев тополя, отобранных в зоне влияния сернокислотного завода, составляет 0,017 мг/кг, и превышает фоновое в 3 раза.
3. По результатам анализа фтора в водной вытяжке почв установлено среднее содержание в пробах, отобранных на жилой территории - 1,29 мг/кг, на промышленной территории - 6,59 мг/кг (фоновое значение превышено в 6 раз). В зоне влияния сернокислотного завода среднее содержание водорастворимого фтора в почвах составляет 22,6 мг/кг (превышение ПДК в 2 раза, фонового значения в 20 раз), на территории ТЭЦ - 15,9 мг/кг (превышение ПДК в 1,5 раза, фонового значения в 14 раз).
4. Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод, что основными источниками поступления ртути и фтора в окружающую среду на территории г. Степногорска являются сернокислотный завод и ТЭЦ.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
