Введение 6
1. Городские почвы как объект изучения. Анализ результатов ранее
проведенных исследований 9
2. Природные условия и геоэкологическая характеристика территории 12
2.1. Природные условия района работ 12
2.2 Геоэкологическая характеристика территории 25
3. Методика исследований 31
3.1. Отбор и подготовка проб почв 31
3.2. Аналитическое обеспечение исследований 33
3.3. Методика обработки результатов 35
4. Результаты исследований 36
4.1. Вещественный состав почв 36
4.2. Магнитная восприимчивость почв 42
4.3. Ртуть в почвах 44
4.4. Радиоэкологическая характеристика почв 46
5. Социальная ответственность при изучении свойств и состава почв
агломерации г. Горно-Алтайск 50
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение..69
Заключение 85
Список литературы 87
В настоящее время около 40% населения Республики Алтай сконцентрировано в г. Горно-Алтайск и его агломерации. В связи со спецификой региона основными источниками загрязнения окружающей среды являются котельные и автотранспорт. Их выбросы ухудшают экологическое состояние всех компонентов природной среды, что в дальнейшем может сказаться на здоровье населения.
При этом сильное воздействие оказывается на почвенный покров, являющийся одним из важнейших компонентов окружающей среды, особенно учитывая аграрную специфику региона. Почва является депонирующей средой, несущей в себе долговременную информацию о техногенном воздействии. В связи с чем необходима детальная экологогеохимическая оценка состояния почв на территории агломерации.
Целью данной работы была характеристика радиоэкологических и эколого-геохимических особенностей почв территории г.Горно-Алтайска и его агломерации (Республика Алтай).
Задачи:
1) провести поиск информации о состоянии окружающей среды на территории агломерации г. Горно-Алтайска, описать геоэкологические проблемы и результаты ранее проведенных работ;
2) провести опробование почв по сети масштаба 1:100 000;
3) описать методы и виды исследований, а также методы подготовки и обработки проб, лабораторно-аналитических исследований, обработки данных;
4) изучить вещественный состав проб почв, установить пространственное распределение выявленных техногенных образований в пробах почвы на территории агломерации г. Горно-Алтайска;
5) выполнить замеры показателя магнитной восприимчивости отобранных проб почв;
6) оценить содержание ртути в пробах почвы и описать особенности пространственного распределения на территории агломерации г. ГорноАлтайска;
7) изучить пространственное распределение концентраций естественных радионуклидов (ЕРН) в почвах, а так же особенности распределения значений мощности экспозиционной дозы гамма-излучения на территории агломерации;
8) сделать выводы по проведённой работе.
Фактический материал.
Данная работа представляет результаты исследований, проведенные автором на базе кафедры ГЭГХ ТПУ (геоэкологии и геохимии) (г. Томск), совместно с АУ РА АРИ ЭКОЛОГИИ (Автономное учреждение Республики Алтай "Алтайский региональный институт экологии") (с. Майма, Республика Алтай). Пробы почвы (68 проб) были отобраны в окрестностях агломерации г. Горно-Алтайска в 2015 году во время прохождения производственной практики под руководством Ю. В. Робертуса и Л. В. Жорняк.
Для изучения проб почв использовались шлиховой анализ (бинокулярный стереоскопический микроскоп Leica ZN 4D с видеоприставкой), растровая электронная сканирующая микроскопия (микроскоп Hitachi S-3400N с ЭДС Bruker XFlash 4010), порошковая рентгеновская дифрактометрия (дифрактометр Bruker D2 Phaser) и атомно-абсорбционный анализ методом «пиролиза» (ртутный анализатор РА-915+) в лабораториях МИНОЦ «Урановая геология» кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ.
Научная новизна.
Впервые был детально изучен вещественный состав почв г. ГорноАлтайска и его агломерации, построены карты-схемы распределения концентраций ртути, показателя магнитной восприимчивости, ЕРН и МЭД на территории города и его агломерации.
Практическая значимость работы.
Результаты изучения вещественного состава почв, а так же данные о распределении концентраций ртути (элемента I класса опасности), позволили выделить ореолы загрязнения в пределах города. Все данные были переданы в АРИ РА Экологии и будут использованы при составлении ежегодного отчёта о состоянии окружающей среды.
1. Вещественный состав проб почвы представлен частицами природного и техногенного происхождения. Техногенные частицы представлены частицами угля, сажи, золы, палочковидными полупрозрачными частицами, кирпичной крошкой, волокнами, а также полупрозрачными мукросферулами. Процентное содержание техногенных частиц в пробе 2-30% (среднее - 11%), минеральных - 70-98% (среднее 89%).
2. Анализ вещественного состава и пространственного распределения частиц показал, что частицы угля, золы и сажи присутствуют во всех пробах, однако наибольшее значение наблюдается в пробе, отобранной в центральной части г. Горно-Алтайск, и максимальное в районе Жилмассива. Средние значения в центральной части г. Горно-Алтайска превышены в 2-3 раза, в центральной части с. Майма 1,5-2 раза. Микросферулы и полупрозрачные палочковидные частицы обнаружены в центральной части с. Майма и в центральной части г. Горно-Алтайска. В других частях агломерации микросферулы не обнаружены.
3. При измерении магнитной восприимчивости проб почв, средняя величина изменялась от 11 до 325-10-5 ед. СИ. Максимальное значение параметра отмечено в пробах почв, отобранных в районе Жилмассива - 325-10-5 ед. СИ, минимальное на территории с. Кызыл Озек - 11 • 10-5 ед. СИ.
4. Содержание ртути в почвах на территории г. Горно-Алтайска в среднем в 4-8 раз превосходит фоновые значения по Республике Алтай и в среднем в 15 раз ниже, чем средние содержания ртути по г. Томску. Наибольшее значение концентрации ртути наблюдается в пробе, отобранной в центральной части г. Горно-Алтайск, и максимальное - в районе Жилмассива.
5. По результатам изучения вещественного состава, каппаметрии почв и измерения содержания ртути, можно сказать, что наиболее загрязнёнными участками на территории агломерации, являются район г.
Горно-Алтайска - Жилмассив, а так же центральная часть с. Майма, наиболее благополучным - с. Кызыл - Озёк.
6. Радиоэкологическая обстановка, по данным радиометрической и спектрометрической съемок, является в целом благоприятной.
1. Вернадский В.И. Очерки геохимии в кн. «Избранные сочинения». - М.: Изд. АН СССР, 1954. - т. 1. - С. 46.
2. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. - М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 230 с.
3. Перельман А.И. Геохимия. - М.: Высшая школа, 1979. - 423 с.
4. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР: учебное пособие. - М.: Высш. шк., 1988. - 328 с.
5. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата- Пендиас, Х. Пендиас. - М.: Мир, 1989. - 439 с.
6. Добровольский В.В. Основы биогеохимии: Учебник / В.В.
Добровольский. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 400 с.
7. Звонарев Б.А., Зырин Н.Г. Закономерности распределения ртути в почвах вблизи источника загрязнения // Почвоведение, 1981. - №4. - С. 32-40.
8. Наплекова Н.Н., Булавко Г.И. Ферментативная активность почв, загрязненных соединениями свинца // Почвоведение, 1983. - №7. - С. 3540.
9. Гармаш, Г.А. Распределение тяжелых металлов в почвах в зоне
воздействия металлургических предприятий / Г.А. Гармаш//
Почвоведение, 1985. - №2. - С. 27-32.
10. Чертов О.Г., Лянгузова И.В., Кордюкова Е.В. Подвижность тяжелых металлов в загрязненных гумусово-иллювиальных подзолистых почвах Почвоведение, 1985. - № 5. - С. 50.
11. Григорян А.Г. Ландшафт современного города. - М., 1986.
12. Фокин А.Д. Проблема антропогенных загрязнений почв // Почвоведение, 1989. - N 10. - С.85-93.
13. Робертус Ю.В. Свинцовое загрязнение и физико-химические свойства почв г. Горно-Алтайска // Проблемы региональной экологии, 2010. - № 1. - С. 31-35.
14. Ельчининова О.А., Пузанов А.В., Рождественская Т.А. Биогеохимия свинца в Горном Алтае // Ползуновский вестник, 2011. - №4-2. - С. 122125.
15. Робертус Ю.В., Любимов Р.В., Кац В.Е., Обухов И.П. Радиоэкологическая ситуация на территории населенных пунктов Республики Алтай // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Матер. III Межд. конфер. - Томск: STT, 2009. - С. 499501.
16. Мальгин М.А. Мышьяк в почвах юга Западной Сибири / М.А. Мальгин, А.В. Пузанов // Сибирский экологический журнал. - 1996. - № 2. - С. 199212.
17. Пузанов А.В. Селен а почвах Тувы / А.В. Пузанов, М.А. Мальгин // Сибирский экологический журнал. - 2000. - № 2. - С. 233-241.
18. Малыгин М.А. Ртуть в почвах Алтая / Малыгин М.А., Пузанов А.В.// Сибирский экологический журнал. - 1995. - №1. - С. 60-72.
19. Безносиков В.А. Оценка фонового содержания тяжелых металлов в почвах Европейского северо-востока России / В.А. Безносиков, Е.Д. Лодыгин, Б.М. Кондратенок // Почвоведение. - 2007. - № 9. - С. 10641070.
20. Елпатьевский, П. В. Эколого-геохимические принципы установления ПДК ТМ в почве Текст. /П. В. Елпатьевский // Химия в сельском хозяйстве, 1982.
21. Обухов, А. И. Методические основы разработки ПДК ТМ и классификация почв по загрязнению. Система методов изучения почвенного покрова, деградиро-ванного под влиянием химического загрязнения/А. И. Обухов. - М.: Мир, 1992. - 20 с.
22. Ильин В.Б. О нормировании тяжелых металлов в почве // Почвоведение, 1986. - №9. - С. 90 - 97.
23. Корчагина К.В., Смагин А.В., Решетина Т.В. Оценка загрязнения почв кадмием и мышьяком с учетом их концентрации и плотности почв с глубиной // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2013. - № 8 (106). - С. 040-043.
24. Рождественская Т.А., Пузанов А.В. Тяжелые металлы и мышьяк в черноземах предгорий северного Алтая //Мир науки, культуры, образования, 2008. - № 1. - С. 19-23.
25. Рихванов Л.П. «Горячие частицы» - как радиационно-опасный фактор в зоне действия предприятий ядерного топливного цикла / Л.П. Рихванов, Ю.Г. Зубков [и др.]. // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Материалы Межд. конф. - Томск: Изд-во ТПУ, 1996. - С. 188-190.
26. Рихванов Л.П. Общие и региональные проблемы радиоэкологии. Томск: Изд-во ТПУ, 1997. - 384 с.
27. Язиков Е.Г. Тяжёлые металлы и радиоактивные элементы в агроландшафтах Томской области // Тяжёлые металлы и радионуклиды в окружающей среде: Сб. матер. Первой Межд. науч.-практ. конф. / Семипалат. гос. ун-т. - Семипалатинск, 2000. - С. 258-262.
28. Архангельский В.В. Уран, торий и редкоземельные элементы как индикаторы антропогенного воздействия на почвы юга Томской области / В.В. Архангельский, Л.П. Рихванов // Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науки и производства. Гидрогеология и инженерная геология. Геоэкология и мониторинг геологической среды: Мат. Межд. науч.-техн. конф. / Томский политех. ун-т. - Томск, 2001. - С. 124-127.
29. Робертус Ю.В., Кивацкая А.В., Любимов Р.В., Куликова-Хлебникова Е.Н. Особенности миграции и транслокации пестицидов в условиях Алтайской горной области // Ползуновский вестник, 2011. - № 4-2. - С. 125-128.
30. Официальный портал муниципального образования «Город ГорноАлтайск» [Электронный ресурс] URL: http: //www.gomoaltavsk.ru/ (Дата обращения 8.09.2015).
31. Социальная карта субъектов Российской Федерации. Республика Алтай [Электронный ресурс] URL: http://sockart.ru/ (Дата обращения 8.09.2015)
32. Природные комплексы Майминского района Республики Алтай. Коллективная монография - 2007.
33. Адаменко О. М. Этап преобладания денудационного выравнивания. — В кн. Алтае-Саянская горная область. — М.: Наука, 1969. — С. 67-70.
34. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Республики Алтай 2014 год.
35. Животный мир Республики Алтай [Электронный ресурс] URL: http://xn— -7sba7adklhiup3a.xn--p1ai/flora-i-fauna/zhivotnyi-mir-respubliki.html (Дата обращения 11.09.2015).
36. Атмосферный воздух. Экологический портал республики Алтай [Электронный ресурс] URL: http://ekologia-ra.ru/kachestvo-okruzhavuschei- sredv/atmosfernvi-vozduh/ (Дата обращения 21.10.2015).
37. Поверхностные воды. Экологический портал республики Алтай [Электронный ресурс] URL: http: //ekologia-ra.ru/kachestvo-okruzhavuschei - sredv/poverhnostnve-vodv/ (Дата обращения 21.10.2015).
38. Почвенный покров. Экологический портал республики Алтай [Электронный ресурс] URL: http: //ekologia-ra.ru/kachestvo-okruzhavuschei - sredv/pochvennvi/ (Дата обращения 21.10.2015).
39. Радиоэкологическая обстановка. Экологический портал республики
Алтай [Электронный ресурс] URL: http://ekologia-
ra. ru/radioekolo gicheskava-obstanovka/ (Дата обращения 21.10.2015).
40. Ермохин А.И. Руководство по оценке загрязнения объектов окружающей природной среды химическими веществами и методы их контроля: Учебное пособие / А.И. Ермохин, Л.П. Рихванов, Е.Г. Язиков.- Томск: Изд-во ТПУ, 1995. - 96 с.
41. ГОСТ 17.4.2.01-81 Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния.
42. ГОСТ 17.4.3.01-83 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.
43. ГОСТ 17.4.1.02-83 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения.
44. ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа».
45. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб.
46. Язиков Е.Г., Шатилов А.Ю. Геоэкологический мониторинг. Учебное пособие для вузов. - Томск: Изд-во ТПУ, 2003. - 336 с.
47. Патент № 2229738, авторы Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов; Т.В. Багазий.
48. Методика определения содержания ртути в почвах, грунтах, донных отложениях и глинах Методика М 03-09-2013. ПНД Ф 16.1:2:2.2.80-2013.
49. Патент № 2133487 - Способ определения техногенной загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами группы железа (железо, кобальт, никель) Миков О.А., Язиков Е.Г.
50. Бабанин В.Ф. О применении магнитной восприимчивости в диагностике форм железа // Почвоведение, 1973. - №7. - с. 154-161.
51. Иванов А. В., Ломаносова М. В. Гладышева М. А., Строгонова М. Н. Применение метода магнитной восприимчивости для диагностики загрязнённых тяжёлыми металлами городских почв // Тр. Межд. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». - М., 2004. - С. 159.
52. Пат. 2133487 Российская Федерация, МПК6 G 01 V 9/00. Способ определения техногенной загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами группы железа (железо, кобальт, никель) / Язиков Е.Г., Миков О.А.; заявитель и патентообладатель Томский политехн. унт. - № 98100689; заявл. 08.01.98; опубл. 20.07.99.
53. Жорняк Л.В. Эколого-геохимическая оценка территории г. Томска по данным изучения почв: диссертация ... канд. геол.-мин. наук: 25.00.36. - Томск, 2009. - 205 с.
54. Лебедева И.И. Антропогенное почвообразование и новая
классификация почв России / И.И. Лебедева, В.Д. Тонконогов, М.И. Герасимова // Почвоведение. - 2005. - N 1. - С. 1158-1164.
55. ГН 2.1.7.2042-06 Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве.
56. Приборы сцинтилляционные геологические. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 0.280.004 ТО.
57. ГОСТ Р ИСО 26000-2012. Руководство по социальной ответственности. - М: Стандартинформ, 2014. - 23 с.
58. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.
59. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация
60. ГОСТ 12.1.005-88 (с изм. №1 от 2000 г.). ССБТ. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны (01. 01.89).
61. ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования, утв. Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии 12.12.2007 г.
62. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. М.: Минздрав России, 1997.
63. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий. - М.: Госкомсанэпиднадзор, 2003 (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 6.04.03 г.).
64. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений, утв. Постановлением ГКСЭН России 01. 10. 1996 г.
65. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
66. СН 2.2.4/2.1.8.556-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. - М.: Госкомсанэпиднадзор РФ, 1996.
67. СП 9.13130.2009. Техника пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации.
68. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Санитарно-эпидемиологические правила и
нормативы «Гигиенические требования к персональным электронновычислительным машинам и организации работы». - М.:
Госкомсанэпиднадзор, 2003.
69. Методические указания по разработке раздела «Социальная ответственность» выпускной квалификационной работы бакалавров и магистров Института природных ресурсов /Сост. Н.В. Крепша. - Томск: Изд-во ТПУ, 2014. - 53 с.
70. Фролов А.В., Бакаева Т.Н. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда. - Ростов на Дону: Феникс, 2008. - 750 с.
71. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - М.: Норматика. 2014. - 464 с.
72. Предельно допустимые концентрации (ПДК) пыли в воздухе.
[Электронный ресурс] URL:
http://meduniver.com/Medical/gigiena truda/102.html (Дата обращения 21.05.2016).
73. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 13.07.2015) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
74. Землетрясение. МЧС. Культура безопасности жизнедеятельности
[Электронный ресурс] URL:
http://www.culture.mchs.gov.ru/rules/emergencies of natural origin/earthquak e/ (Дата обращения 22.05.2016).
75. СП2.6.1.799-99 (ОСПОРБ-99). Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.
76. Ляпина Е.Е., Головацкая Е.А., Ипполитов И.И., Прейс Ю.И. Ртуть в природных объектах Западной Сибири // Химия в интересах устойчивого развития, 2009. - Т. 17. - № 2. - С. 167-173.