Введение 3
Глава 1. Физико-географическая характеристика объекта исследования 5
1.1. Геология 5
1.2. Гидрогеология 7
1.3. Климат 9
1.4. Почвы и растительность 9
1.5. Радиационная обстановка 10
1.6. Техногенные объекты района 11
Глава 2. Методы и материалы исследования 14
2.1. Полевые методы исследования 14
2.1.1. Литохимическое опробование 15
2.1.2. Лихеноиндикация 15
2.1.3. Измерение у-активности 16
2.2. Лабораторные методы исследования 16
2.2.1. Анализ проб почво-грунтов на нефтепродукты 16
2.2.2. Анализ проб почво-грунтов на тяжелые металлы 17
Глава 3. Результаты исследований 19
3.1. Исследования почво-грунтов 19
3.2. Исследования атмосферного воздуха 21
3.3. Исследования радиационного фона 26
3.4. Исследования подземных вод 27
3.5. Статистический анализ 28
3.6. Отображение полученных данных с помощью программы ArcGis 34
Глава 4. Предложения по реабилитации почв 37
Заключение 38
Список литературы 39
Приложения 42
Деревня Малые Колпаны Гатчинского района является зоной потенциального химического загрязнения, поэтому стала объектом частых проверок и экологических экспертиз. Жители деревни в течение нескольких лет жалуются на «запах газа» и «нефтепродукты в колодцах». Существуют сведения о том, что ЗАО «СибРосьПереработка» и ООО «Компания ЛВЖ-701», занимающиеся перевалкой нефтепродуктов, в 2016 году должны были перевести часть мощностей в другое место в целях уберечь местных жителей от концентраций, выбрасываемых вредных веществ. Однако по сведениям, опубликованным на сайте Росреестра за 2016 год ЗАО «СибРосьПереработка» и ООО «Компания ЛВЖ-701» проверку по предельно допустимым концентрациямне прошли. Позднее этой даты не нашлось никакой информации об экологической обстановке в деревне Малые Колпаны, поэтому было принято решение оценить экологическую обстановку на данной территории.
Как известно, опасны не только крупные аварии, но и мелкоочаговые загрязнения, возникающие при хранении, распределении топлива, в частности при закачке топлива из цистерн в резервуары для перетранспортировки. Потери топлива при этом могут быть небольшими, но при длительном функционировании нефтепродукты могут накапливаться в почвах и создавать высокую экологическую опасность.
Цель моей работы: дать эколого-геологическую оценку окружающей среды деревни Малые Колпаны Гатчинского района.
Для достижения цели, в ходе проведенных работ, были поставлены следующие задачи:
1. Сбор и анализ информации, изучение материалов, литературы по ЗАО «СибРосьПереработка» и ООО «Компания ЛВЖ-701»;
2. Отбор проб почв, их лабораторный анализ; Оценка загрязнения почво-грунтов;
3. Исследование загрязнения атмосферного воздуха;
4. Оценка загрязнения подземных вод;
5. Оценка радиационного фона;
6. Анализ полученных результатов для оценки состояния окружающей среды на исследуемой территории.
В марте 2019 года были проведены исследования проб почвы. В сентябре 2019 года были собраны данные по радиационной обстановке, в марте 2020 года были проведены исследования воды и воздуха. Отбор проб производился на территории Ленинградской области Гатчинского района, вблизи деревни Малые Колпаны.
Новизна работы заключается в том, что с момента проведения последней экспертизы близ заводов прошло 4 года, информации о тяжелых металлах нет ни в одном из документов, представлены только данные по ПАУ (полициклические ароматические углеводороды) и по содержанию углеводородов воздухе. Так же необходимо оценить качество почвы для дальнейшей ее эксплуатации в сельскохозяйственных целях.
Личный вклад автора:
1. Исследование источников загрязнения компонентов окружающей среды вблизи деревни Малые Колпаны, ЗАО «СибРосьПереработка» и ООО «Компания ЛВЖ- 701»;
2. Самостоятельное определение перспективных площадок проботбора;
3. Отбор проб почвенного горизонта;
4. Использование рентгено-флуоресцентного анализа для определения содержания тяжелых металлов в пробах почвенного горизонта;
5. Использование спектрофотометрического метода анализа для определения содержания нефтепродуктов в почве;
6. Оценка качества воздуха методом лихеноиндикации;
7. Оценка радиоактивной обстановки исследуемого участка;
8. Проведение лабораторных исследований.
В ходе исследований была изучена экологическая обстановка в Гатчинском районе и деревне Малые Колпаны. Собраны сведения о предполагаемом источнике загрязнения ЗАО «СибРосьПереработка» и ООО «Компания ЛВЖ-701.
Получены сведения о содержании тяжелых металлов и нефтепродуктов в почве, в которых наблюдаются превышения показателей и по тяжелым металлам, и по нефтепродуктам.
Рассчитан коэффициент концентрации и коэффициент загрязнения почв. Исходя из этих значений следует, что состояние почвы в данном районе по содержанию загрязнителей «умеренно опасное».
Благодаря визуализации материалов исследований в проекте ArcGis видно, что источниками загрязнения почв может быть не только нефтехранилище, но и автодорога.
Статистический анализ уточнил и подтвердил гипотезы о предполагаемых источниках загрязнения. Исходя из полученных данных главным загрязнителем являются нефтепродукты и их источником загрязнения вероятнее всего является нефтехранилище. Тяжелые металлы имеют другой источник загрязнения - вероятнее всего им является автодорога. Так же распространение меди на данном участке предположительно относится к расположенному рядом комбикормовому заводу.
Лихеноиндикация позволила рассчитать индекс палеотолерантности, который указывает на то, что воздушное пространство участка является «сильно загрязненным».
Локальные радиационные аномалии на обследованной территории отсутствуют. Мощность дозы гамма-излучения не превышает 12,50 мкР/час (0,1 мкЗв/ч).
Для проведения реабилитации почв от нефтепродуктов необходимо использовать нефтедеструкторы, относящиеся к родам Pseudoxanthomonas, Methylobacteriumи Nocardioides,которые наиболее приспособлены к почвенно-климатическим условиям на данной территории.
На данной территории так же может использоваться штамм рода Pseudomonas, способный к деструкции нефтепродуктов в присутствии тяжелых металлов, обладающий исходной хромосомной устойчивостью к тяжелым металлам. Биопрепараты, разработанные на основе штаммов этого рода, применяются так же для защиты культурных растений от болезней. (Логинов О.Н.,2004)
1. Пестряков В.К. Почвы Ленинградской области., 1973;
2. Лебедев С.В. Пространственное моделирование Spirital Analyst ArcGIS: Методическое пособие, 2016;
3. Н.К.Чертко Э.Н.Чертко «Геохимия и экология химических элементов»: Учебное пособие, 2016;
4. Лебедев С.В., Нестеров Е.М. Пространственное ГИС-моделирование геоэкологических объектов в ArcGIS: учебник. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена;
5. Иванюкович Г.А. Статистический анализ экогеологических данных: практикум, решение задач с помощью пакета программ Statistica/ Под ред. И.М. Хайковича, В.В. Куриленко.-СПб.: С.-Петерб. ун-т, 2010г-204 с;
6. Чеснокова С.М. Ч451 Лихеноиндикация загрязнения окружающей среды: Практикум / Владим. гос. ун-т. Владимир, 1999. 38 с. ISBN 5-89368-141-Х;
Статьи в сборниках:
1. Т.С.Воеводина, А.В.Васильченко Оценка экологической оценки загрязнения почв нефтепродуктами // Экологические биотехнологии. Вестник Оренбургского государственного университета, 2015. C.1-3;
Статьи в журналах:
1. Удальцов Б. А. О водной системе Гатчинских парков // Внешкольная экология, сборник №17; Изд. ДЕАН,2007;
2. ArcGIS 9 Geostatistical Analyst. Руководство пользователя. - М.: Изд-во DATA+, 2001;
3. Dos Santos HF, et al. Mangrove Bacterial Diversity and the Impact of Oil Contamination Revealed by Py-rosequencing: Bacterial Proxies for Oil Pollution. PLoS One. 2011;6с
4. Brakstad OG, L0deng AGG. Microbial diversity during biodegradation of crude oil in seawater from the North Sea. Microb Ecol. 2005;49с
5. Shashirekha S., Uma L., Subramanian G. Phenol degradation by marine cyanobacterium Phormidium valderianum BDU 30501 // J. Ind. Microbial. Biotechnol. 1997;
6. Paperi R., Micheletti E., De Phillippis R. Optimization of copper sorbing- desorbing cycles with confined cultures of the exopolysaccharide-producing cyanobacterium Cyanospira capsulate // J. Appl. Microbiol. 2006;
7. Швер Ц. А., Алтыкиса Е.В., Евтеевой Л. С. Климат Ленинграда, Ленинград. Гидрометеоиздат, 1982;
8. Sаnchez O., Diestra E., Esteve I., Mas J. Molecular characterization of an oil-degrading cyanobacterial consortium // Microbial. Ecol. 2005.
Тезисы докладов:
1. Комитет по природным ресурсам Ленинградской области. Об экологической ситуации в Ленинградской области в 2012 году: СПб, 2013 г;
2. Боронин А.М. Биотехнология ремедиации почв на основе микробно-растительных взаимодействий // Биотехнология: состояние и перспективы. Матер. 1-го междунар. конгресса. М. 2002. С. 138.;
3. Логинов О.Н. Новые микробиологические препараты для сельского хозяйства и восстановления окружающей среды: Автореф. ... дис. докт. биол. наук. Кашинцево: Всерос. НИИ биол. пром-сти, 2004. 48 с.;
Фондовые материалы:
1. Т.М.Федченко, С.Е.Витковская «Оценка состояния загрязнения почв
Санкт-Петербурга тяжелыми металлами». Магистерская
квалификационная работа. СП-б., СПбГГУ, 2016г, Геологический факультет (Кафедра геоэкологии и природопользования полярных областей Г идрометеорологического факультета);
2. А.С. Журавлева, Н.М. Лабутова, Е.Е. Андронов «Влияниенефтезагрязнения на микробоценоз почв, прилегающих к нефтехранилищу»; ФГБУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет», Санкт -Петербург 2017г.
3. Л.И. Домрачева Теоретические проблемы экологии, «Использование организмов и биосистем в ремедиации территорий», Лаборатория биомониторинга Института биологии Коми НЦ УрО РАН и Вят ГГУ, 2009 с.6;
4. Стрибульская Е.Ю Особенности региональной геологии Гатчинского
района Ленинградской области, Курсовая работа. СП-б., 2013г., Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» (Кафедра исторической и динамической геологии);
Ресурсы сети интернет:
5. http://www.eco.nw.ru - материалы доклада Сидоренко Ю., Демин А. «Влияние естественного радонового излучения на здоровье жителей города Гатчина»;
6. //http://www.eco.nw.ru/- материалы доклада Иванова Е., Харкевич А., Сыроветник М., Бояркова Е., Плотова И., Васильева С., Кулик Е., Карюкина О., Кирина А., Махаев Е., Бондаренко А. «Экологические проблемы города Гатчины»;
7. http://www.gatchina.su - материалы ресурса на тему «География, рельеф и гидросистемы Гатчины»;
8. http://www.gatchina.su - материалы ресурса на тему «Гидрологическая и гидрогеологическая характеристика города Гатчины»;
9. //http://www.travellers.ru/city-gatchina-2- материалы по теме «Климат и почвы»;
10. //rosreestr.ru/- материалы по ЛВЖ-701 и «СибРосьПереработка»;
11. //http://lvg701.ru/- данные о проводимых экологических экспертизах.