Введение 3
Глава I. Обзор литературы 5
1.1. Мониторинг состояния почв 5
1.1.1. Понятия и виды мониторинга 5
1.1.2. Мониторинг почв 6
1.2. Химический состав почв 11
1.3. Тяжелые металлы в почве 13
1.4. Физико-химические и физические методы анализа почв 16
1.5. Рентгенофлуоресцентный метод анализа 18
1.6. Влияние горно-обогатительных комбинатов цветной
металлургии на окружающую среду 21
1.7. Отходы комбината «Тувакобальт» - источник загрязнения
тяжелыми металлами регионального значения 23
Глава II. Экспериментальная часть 26
2.1. Аппаратура рентгенофлуоресцентного анализа 26
2.2. Рентгенофлуоресцентный метод анализа почв 28
2.3. Отбор проб почв и их подготовка к анализу 32
2.4. Результаты РФА почв и их статистическая обработка 34
2.5. Оценка загрязненности почв тяжелыми металлами 35
Выводы 40
Литература 41
Почва - это, своего рода, депо загрязняющих элементов. Через эту среду они могут поступать в воздух, воду, растительные и животные организмы и далее, по пищевым цепям, в организм человека, что предоставляет большую опасность. Поэтому анализ и изучение путей поступления загрязнителей в почву, основных закономерностей их накопления и способов миграции очень актуальны. [24].
Актуальность темы.В Туве имеется несколько крупных хранилищ отходов переработки минерального сырья. Загрязняя окружающую среду, они представляют опасность для человека. Одним из наиболее экологически опасных объектов является хранилище мяшьяксодержащих отходов гидрометаллургического обогатительного комбината «Тувакобальт», последующая переработкакоторых может решить не только сырьевые, но и экологические проблемы[28].
Целью данной работы является изучение загрязненности тяжелыми металлами объектов окружающей среды вблизи комбината «Тувакобальт».
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1. Отбор проб почв близи комбината «Тувакобальт», и их подготовка к рентенофлуоресцентному анализу (РФА).
2. Рентгенофлуоресцентный анализ проб почв на микро- и макрокомпоненты.
3. Статистическая обработка результатов анализа.
4. Оценка степени загрязненности исследованных почв тяжелыми металлами.
Объектом исследования являются почвывблизи комбината «Тувакобальт».
Предметом исследования является химический состав почв, отобранных вблизи комбината «Тувакобальт».
Методы исследования: рентгенофлуоресцентный метод анализа.
В литературном обзоре рассмотрены: мониторинг состояния почв, методы химического мониторинга почв, химический состав почвы, тяжелые металлы в почве, физико-химические методы анализа почв и влияние горно¬обогатительных комбинатов цветной металлургии на окружающую среду.
В экспериментальной части описаны методики отбора проб, подготовки проб почв к химическому анализу, методика РФА почв, статистическая обработка результатов анализа и оценка загрязненности почв тяжелыми металлами.
Работа выполнена в лаборатории физико-химических исследований научно-образовательного центра коллективного пользования Тувинского государственного университета.
1. Были отобраны пробы почв вблизи комбината «Тувакобальт», подготовленные для анализа пробы были исследованы рентгенофлуоресцентной методикой на содержание следующих элементов: макрокомпоненты (%): TiO2, Fe2O3,MnO, CaO, Al2O3, SiO2,P2O5,K2O,MgO, микрокомпоненты (мг/кг): V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Pb.
2. Для оценки воспроизводимости методики анализа пробы почв проанализировали два раза. Величина коэффициента вариации, характеризующего воспроизводимость результатов определения компонентов в почве следующая (%): для макрокомпонентов: TiO2, Fe2O3,MnO, CaO, Al2O3, SiO2,P2O5,K2O,MgO, 2,3; 2,5; 3,4; 6,5; 4,5; 4,3; 2,5; 2,0;
5,4, на микрокомпоненты: V, Cr, Pb, Ni, Cu, Zn, Со, As, Sr, 3,4; 9,3; 40,5; 4,7; 8,0; 3,8;27,2; 44,0; 2,8.
3. Оценка загрязненности почв тяжелыми металлами показала, что в некоторых пробах содержания хрома, цинка, свинца, мышьяка и кобальта превышают ПДК, а содержания остальных тяжелых металлов в пробах в пределах нормы. Свинец не был обнаружен почти во всех пробах кроме 1¬
4.1, 1-4.2, 1-5.1, 1-5.2, 1-6.1, 1-6.2, 2-2.1 и 2-2.2, при этом в пробах 1-4.1, 1-5.2, 2-2.1, 2-2.2 содержание свинца превышает ПДК.
1. Андрейчик М.Ф. Загрязнение атмосферы, почв и вод республики Тыва / М.Ф. Андрейчик. - Томск.: Томский Государственный Университет, 2005. -
400 с.
2. Бродский А.К. Общая экология: Учебник для студентов вузов. М.: Изд. Центр «Академия», 2006. - 256 с.
3. Биоразнообразие и сохранение генофонда флоры, фауны и народонаселения Центрально-Азиатского региона: Материалы II-ой Международной научно-практической конференции (26-29 сентября 2007 года, г. Кызыл, Россия)/ Отв.ред. д.б.н., проф. Ондар С.О.—Кызыл: ТывГУ РИО, 2007.—391 с.
4. Васильев В.П. Аналитическая химия. Лабораторный практикум: пособие для вузов / В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина. - М.: Дрофа, 2004.- 416 с.
5. Власюк П.А., Шкварук Н.М., Сапатый С.Е., Шамотиенко Г.Д. Химические элементы и аминокислоты в жизни растений, животных и человека. Издательство «Наука думка», Киев, 1974. - 217 с.
6. Воробьева Л.А., Ладонин Д.В., Лопухина О.В., Рудакова Т.А., Кирюшин А.В. Химический анализ почв. Вопросы и ответы. М.: 2011 - 186 с.
7. Гельман Н.Э., Лепендина О.Л., Божевольнов Е.А., Николаева Н.И. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ элементоорганических соединений/Журн. аналит. химии. 1973. т. 28. № 6 с. 1231-1233.132 c.
8. География Тувы: Образование и наука. Материалы Республиканской научно-практической конференции к 85-летию первого учёного-географа Тувы К.О. Шактаржика (27.10.2016, Кызыл, Россия) Ответственный редактор: доктор геолого-минералогических наук В.И. Лебедев. ТувИКОПР СО РАН Кызыл - 2016. - 45 c.
9. Геология СССР Тувинская АССР том XXIX часть 1. Геологическое описание. Редакторы Г.А. Кудрявцев, В.А. Кузнецов. Издательство «НЕДРА» Москва.1966. - 459 с.
10. Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды / Л.Ф. Голдовская.- 2-е изд.-М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.- 295 с.
11. Горбачев В.Н. Почвы ВосточногоСаяна. Издательство «Наука», Москва. 1978. 198с.
12. Дмитренко В.П., Сотникова Е.В., Черняев А.В. Экологический мониторинг техносферы: Учебное пособие. - Спб.: Издательство «Лань», 2012.- 368 с.
13. У.В. Ондар / Загрязнение мышьяком природных объектов в районе комбината «Тувакобальт». ОндарУ.В., ЛосевВ.Н., Очур-оолА.О. и др. // Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева. - 2010. № 3.-С. 254-259.
14. Ковальский В.В., Гололобов А.Д. Методы определения микроэлементов в органах и тканях животных, растениях и почвах. Издательство «Колос», Москва, 1969.-271 с.
15. Куликова М.П., Ондар У.В., Ооржак У.С. Комплексное исследование загрязненности мышьяком природных объектов в районе комбината «Тувакобальт».// Экология и промышленность России.- 2012. № 3. - С. 50-52.
16. Лебедев В.И. Рудномагматические системы эталонных арсенидо-кобальтовых месторождений. Ответственный редактор: профессор, доктор геолого-минералогических наук А.А. Оболенский. Новосибирск, Издательство Сибирского отделения Российской Академии наук, 1998.-135 с.
17. Лебедев В.И. Фундаментальные и прикладные исследования ТувИКОПР СО РАН: Межрегиональные и международные аспекты. Ответственный редактор: доктор геолого-минералогических наук, Академик РАН В.В. Ярмолюк. ТувИКОПР СО РАН Кызыл-2014.
18. Методические указания по определению химического состава осадков. - Л.: Ртп., ГГО, 1980. 155 с.
19. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. 2-е изд. Учебник для вузов. М.: Дрофа, 2008. - 624 с.
20. Носин В.А. Почвы Тувы. / В.А. Носин. - Москва,1963.- 337 с.
21.Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: учеб.пособие для хим.-технол. и биол. спец. вузов/Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, И.Н. Лозановская.- М.: Высш. шк., - 2002.- 334 с.: с ил.
22. ПНД Ф 16.1.42-04 Методика выполнения измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах почв рентгенофлуоресцентным методом. М-049-П/10. Санкт-Петербург, 2010 г.
23. Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов. Материалы 7 Международной конференции (19-23 сентября 2005 г., Кызыл): В 2 -х томах. Том 1. ТувИКОПР СО РАН Кызыл - 2005. - 86 c.
24. Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов. Материалы 7 Международной конференции (19-23 сентября 2005 г., Кызыл): В 2 -х томах. Том 2. ТувИКОПР СО РАН Кызыл - 2005. - 222с.
25. Растительный покров и естественные кормовые угодья Тувинской АССР/ Куминова А.В., Седельников В.П., Маскаев Ю.М. и др. - Новосибирск: Наука, 1985. - 256 с.
26. Самбуу А.Д., Прудников С.Г. Геоэкологический мониторинг: учебное пособие - Кызыл: Ред.-издат. отдел ТывГУ. - 2010.-177 с.
27. Соболевская К.А. Растительность Тувы. Академия наук союза ССР Западно-Сибирский филиал. Медико-Биологический институт. Новосибирск
- 1950. 139с - 217с.
28. Состояние и освоение природных ресурсов Тувы и сопредельных регионов Центральной Азии. Геоэкология природной среды и общества. Выпуск 10-11. Ответственный редактор д.г-м.н. В.И. Лебедев. ТувИКОПР СО РАН Кызыл - 2010. 95с.
29. Топалова О.В., Пимнева Л.А. Химия окружающей среды: Учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2013.- 160 с.
30. Ушакова С.А. Каца Я.Г. Экологическое состояние территории России: учеб.пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.П. Бондарев,
Л.Д. Долгушин, Б.С. Залогин и др.; Под ред. С.А. Ушакова, Я.Г. Каца. - 2-е изд., стероеотип.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-128 с.
31. Хаханина Т.И. Химия окружающей среды: учебник для бакалавров / Т.И. Хаханина, Н.Г. Никитина, Л.С. Суханова; под ред. Т.И. Хаханиной. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Юрайт; ИД Юрайт, 2013.-215 с