Введение 11
1 Административно-географическая и природно-климатическая характеристика
г. Омска 13
1.1 Административно-географические условия 13
1.2 Природно-климатические условия 14
1.3 Гидрогеологические условия 19
1.4 Почвенно-грунтовая характеристика 20
1.5 Геологическая характеристика 21
1.6 Флора и фауна 23
2 Геоэкологическая характеристика района расположения Октябрьского
промышленного узла г. Омска 25
2.1 Характеристика предприятий на территории Октябрьского
административного округа 25
2.2 Уровень загрязнения атмосферного воздуха 34
2.3 Уровень загрязнения почвенного покрова 37
3 Методика исследования 39
3.1 Отбор и подготовка проб снега 39
3.2 Аналитическое обеспечение исследований 41
3.2.1 Шлиховой анализ 41
3.2.2 Рентгеноструктурный анализ 43
3.2.3 Инструментальный нейтронно-активационный анализ 43
3.2.4 Метод биотестирования на Drosophila melanogaster 44
3.3 Методика обработки данных 45
4 Уровень пылевого загрязнения и анализ вещественного состава нерастворимой фазы снежного покрова на территории Октябрьского
промышленного узла г. Омска 50
4.1 Уровень пылевого загрязнения на территории Октябрьского промышленного узла г. Омска 50
4.2 Вещественный состав нерастворимой фазы снежного покрова на территории Октябрьского промышленного узла г. Омска 52
5 Анализ среднесуточного потока тяжелых металлов из атмосферы на снежный
покров 63
6 Оценка токсичности нерастворимой фазы снежного покрова с помощью
метода биотестирования на Drosophila melanogaster 74
7 Социальная ответственность при оценке загрязнения снежного покрова
тяжелыми металлами на территории г. Омска 82
8 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение... 95
Заключение 108
Список литературы 110
Опасность загрязнения окружающей среды определяется миграцией, накоплением и трансформацией вредных веществ в системе «атмосферный воздух-снег-талые воды-почвы-подземные воды-растения» [1]. Особая роль в геохимических исследованиях и оценке экологического состояния окружающей среды городов отводится изучению тяжелых металлов, ведь тяжелые металлы активно участвуют в биологических процессах и входят в состав многих ферментов [2], которые необходимы человеку.
К настоящему времени, города, с их многопрофильными промышленными центрами, представляют собой источники загрязнения окружающей среды. В г. Омске, на правом берегу р. Иртыш, располагается «промышленное сердце» города: Октябрьский промузел. На данной территории сосредоточены предприятия нефтехимической (химической),
приборостроительной и ракетостроительной отраслей промышленности. По данным ранее проведенных эколого-геохимических исследований в 1990-х годах [3] на территории Октябрьского промышленного узла г. Омска были отмечены высокие содержания некоторых тяжелых металлов, поэтому важно оценить уровень загрязнения токсичными элементами на сегодняшний день, а также оценить уровень пылевого загрязнения и определить вещественный состав нерастворимой фазы снежного покрова изучаемой территории.
Цель работы - оценка загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами в окрестностях разнопрофильных промышленных объектов (на примере Октябрьского промузла г. Омска).
Задачи:
1) Провести литературный обзор геоэкологических проблем на территории Октябрьского промышленного узла г. Омска.
2) Описать метод подготовки и обработки проб, лабораторно-аналитических исследований, обработки данных.
3) Определить уровень пылевого загрязнения на территории Октябрьского промышленного узла.
4) Изучить минерально-вещественный состав нерастворимой фазы снега.
5) Определить среднесуточный поток тяжелых металлов из атмосферы на снежный покров.
6) Оценить токсичность нерастворимой фазы снежного покрова с помощью метода биотестирования на Drosophila melanogaster.
7) Выявить источники поступления тяжелых металлов на снежный покров территории Октябрьского промышленного узла.
8) Сделать выводы по проведенной работе.
Материалом для выполнения работы являлись результаты научно-исследовательской работы, проводимой автором с 2013 г. Пробы нерастворимой фазы снега были предоставлены сотрудником НПО «Мостовик» Литау В.В., которая осуществляла отбор и подготовку в 2013и и 2014 гг. Пробы автор изучала с помощью инструментального нейтронно-активационного анализа, шлихового и рентгеноструктурного анализа, метод биотестирования на Drosophila melanogaster в лабораториях МИНОЦ «Урановая геология» Исследования выполнялись при частичной поддержке гранта РГО в 2014 г. (руководитель гранта Литау В.В.).
В результате работы можно сделать следующие выводы:
1. На территории Октябрьского промышленного узла г. Омска величина пылевой нагрузки характеризуется низкой степенью загрязнения; величина уровня заболеваемости - неопасная.
2. В нерастворимой фазе снежного покрова изучаемой территории с помощью шлихового анализа зафиксированы минеральные и техногенные частицы. Согласно запатентованной методике [69] в процентном соотношении больше техногенных частиц (70-80%), чем минеральных. Техногенные частицы представлены алюмосиликатными и металлическими микросферулами, шлаком, волокнами, частицами деревообработки, палочковидными частицами, угольной пылью. Состав минеральной составляющей (20-30%) - кварц прозрачный, карбонаты, растительные частицы. Выделенная магнитная фракция нерастворимой фазы снежного покрова представлена металлическими микросферулами (90%) и частицами шлака (10%).
3. По данным рентгеноструктурного анализа определено, что пробы нерастворимой фазы снежного покрова представлены двумя фазами: кристаллической (69-71%) и аморфной (9-31%). Минеральный состав проб в большом процентном соотношении содержат муллит (46-59,1%) и кварц (14,9-33,7%), а также альбит (7,1-17,4%), микроклин (13-37,3%), доломит (2,6-5,4%) и пирит (1,8%).
4. Установлена величина суммарного показателя загрязнения (2-6) и суммарного показателя нагрузки (8-90) территории Октябрьского промышленного узла. Территория характеризуется низкой степенью загрязнения; величина уровня заболеваемости - неопасная. Тяжелые металлы: цинк, сурьма, барий имеют антропогенное происхождение. Вероятные источники поступления элементов - предприятия непосредственно расположенные на территории Октябрьского промышленного узла: нефтехимической (ПАО «Омскшина», ОАО «Омский завод технического углерода»), приборостроительной (АО «Центральное конструкторское бюро автоматики», ФГУП «Сибирские приборы и системы») и ракетостроительной (ФГУП «Омское мотостроительное объединение» им. П.И. Баранова», ФГУП ПО «Полет») специализации.
5. В ходе эксперимента на Drosophila melanogaster определено, что пробы нерастворимой фазы снежного покрова, отобранные возле предприятий нефтехимической и ракетостроительной специализации, оказывают тератогенное воздействие на живые организмы.
