Влияние снежного покрова на накопление загрязняющих веществ в почве
|
Введение 4
Глава 1. Антропогенное влияние на состояние воздушной среды и почвы 7
1.1. Глобальное загрязнение атмосферного воздуха и почвы 7
1.2. Снежный покров как индикатор кумулятивного загрязнения 11
1.3. Особенности загрязнения урбанизированных территорий 15
1.4. Загрязнение арктических территорий 19
1.5. Тяжелые металлы как опасные токсиканты окружающей среды и
человека 21
1.6. Нормирование тяжелых металлов 27
Глава 2. Мониторинг и методы оценки загрязненности снежного покрова и почвы 30
2.1. Мониторинг и методы оценки загрязненности снежного покрова 32
2.2. Мониторинг и методы оценки загрязненности почвы 35
Глава 3. Экологическое состояние, объекты и методы исследования 38
3.1. Экологическая ситуация в Санкт - Петербурге по загрязнению
тяжелыми металлами и бенз(а)пиреном 38
3.2. Локальное загрязнение полуострова Таймыр 43
3.3. Объекты исследований 46
3.4. Отбор проб и методы химико-аналитических исследований 48
Глава 4. Результаты исследования содержания тяжелых металлов и бенз(а)пирена в снежном покрове и почвах 57
4.1. Основные химико-физические показатели проб снежного покрова и
почв 57
4.2. Содержание тяжелых металлов на исследуемом участке в г. Пушкин . 58
4.3. Содержание тяжелых металлов в Адмиралтейском районе г. Санкт-
Петербурга 65
4.4. Содержание загрязняющих веществ в пробах почвы и снежного
покрова п. Попигай Красноярского края 73
4.5. Сравнительная характеристика содержания загрязняющих веществ в
почве и снежном покрове по результатам исследования 79
Заключение 90
Список литературы 96
Приложение А 101
Приложение Б 106
Приложение В 109
Приложение Г 111
Глава 1. Антропогенное влияние на состояние воздушной среды и почвы 7
1.1. Глобальное загрязнение атмосферного воздуха и почвы 7
1.2. Снежный покров как индикатор кумулятивного загрязнения 11
1.3. Особенности загрязнения урбанизированных территорий 15
1.4. Загрязнение арктических территорий 19
1.5. Тяжелые металлы как опасные токсиканты окружающей среды и
человека 21
1.6. Нормирование тяжелых металлов 27
Глава 2. Мониторинг и методы оценки загрязненности снежного покрова и почвы 30
2.1. Мониторинг и методы оценки загрязненности снежного покрова 32
2.2. Мониторинг и методы оценки загрязненности почвы 35
Глава 3. Экологическое состояние, объекты и методы исследования 38
3.1. Экологическая ситуация в Санкт - Петербурге по загрязнению
тяжелыми металлами и бенз(а)пиреном 38
3.2. Локальное загрязнение полуострова Таймыр 43
3.3. Объекты исследований 46
3.4. Отбор проб и методы химико-аналитических исследований 48
Глава 4. Результаты исследования содержания тяжелых металлов и бенз(а)пирена в снежном покрове и почвах 57
4.1. Основные химико-физические показатели проб снежного покрова и
почв 57
4.2. Содержание тяжелых металлов на исследуемом участке в г. Пушкин . 58
4.3. Содержание тяжелых металлов в Адмиралтейском районе г. Санкт-
Петербурга 65
4.4. Содержание загрязняющих веществ в пробах почвы и снежного
покрова п. Попигай Красноярского края 73
4.5. Сравнительная характеристика содержания загрязняющих веществ в
почве и снежном покрове по результатам исследования 79
Заключение 90
Список литературы 96
Приложение А 101
Приложение Б 106
Приложение В 109
Приложение Г 111
Наиболее активно воздействие человека на природу проявляется в промышленных и крупных городах, именно в них наиболее интенсивно загрязняется атмосфера, и практически полностью отсутствуют природные типы почв. На исходных почвах и почвообразующих породах формируются специфичные органоминеральные образования насыпного грунта с примесью строительного и бытового мусора. Почвы и грунты, всех мегаполисов, достаточно загрязнены химическими веществами. Причиной загрязнения почв и грунтов является воздействие значительного количества источников загрязнения, включая автомобильный транспорт, дорожное покрытие, выбросы промышленных предприятий, твердые бытовые отходы и др.
«Состояние окружающей среды крупных городов обычно оценивается по состоянию отдельных ее составляющих: атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и растительного покрова, здоровья горожан. Наиболее динамичной и поэтому наиболее сложной для анализа является атмосфера, которая оказывает существенное влияние на состояние всех компонентов экосистемы»[7].
«Снежный покров, обладающий высокой сорбционной способностью, представляется наиболее информативным объектом при выявлении техногенного загрязнения не только атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв»[37]. «Поэтому в мониторинге загрязнения атмосферного воздуха используются, так называемые, природные планшеты, к которым относится снежный покров в качестве депонирующей среды техногенных загрязнений» [39].
Загрязняющие вещества особенно сильно воздействуют на природу арктических регионов. Одной из самых актуальных проблем в настоящее время для хрупкой арктической природы и проживающего здесь коренного населения является постоянно растущее загрязнение экосистем, вызванная активацией хозяйственной деятельности как непосредственно в самом регионе, так и за его пределами.
До развития промышленности в северных регионах, Арктика Росси была богата чистыми водами с большими запасами рыб, не поврежденным почвенным покровом и огромным разнообразием флоры и фауны, не смотря на столь неблагоприятные климатические условия. Антропогенное влияние приводит к деградации арктических земель, что в перспективе может привести к необратимым экологическим процессам, так как природные ландшафты Арктики обладают малой устойчивостью, процессы самовосстановления осуществляются медленно. Природа не успевает самоочищаться от всех выбросов и сбросов загрязняющих веществ активно развивающейся промышленности.
Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что исследование загрязнения снежного покрова и почвы, их роль в миграции загрязняющих веществ в сопредельные среды и влияние на здоровье человека в настоящий момент весьма актуальна.
Целью работы было рассмотреть снежный покров как естественный источник поступления загрязняющих веществ, влияющий на накопление токсикантов в почве в условиях Санкт-Петербурга и Красноярского края.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- по имеющимся литературным данным сделан обзор по проблеме загрязнения почв и снежного покрова в условиях мегаполисов и крайнего севера;
- выбраны объекты наблюдений за состоянием снежного покрова и почвы;
- проведен отбор и химико-аналитические исследования проб снежного покрова и почвы;
- на основании собственных результатов исследования дана характеристика состояния снежного покрова и почвы на исследуемых территориях;
- установлена связь между содержанием тяжелых металлов в снежном покрове и почве;
- на основании проделанной работы сделаны выводы о связи между содержанием тяжелых металлов в снежном покрове и их накоплением в почве.
В результате выполнения работы впервые получены данные об уровнях содержания тяжелых металлов в снежном покрове и почве в п. Попигай Красноярского края. Впервые проведено сравнение интенсивности поступления токсикантов на снежный покров в условиях мегаполиса (г. Санкт-Петербург) и Арктической территории (п. Попигай) и оценена возможность их накопления в почве.
Полученные результаты могут быть использованы для последующих наблюдений снежного покрова и почвы. Впервые полученные данные о состояние снежного покрова и почв в п. Попигай Красноярского края могут служить основой в планировании дальнейших исследований и выработке решений по защите окружающей среды в условиях Крайнего Севера.
«Состояние окружающей среды крупных городов обычно оценивается по состоянию отдельных ее составляющих: атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и растительного покрова, здоровья горожан. Наиболее динамичной и поэтому наиболее сложной для анализа является атмосфера, которая оказывает существенное влияние на состояние всех компонентов экосистемы»[7].
«Снежный покров, обладающий высокой сорбционной способностью, представляется наиболее информативным объектом при выявлении техногенного загрязнения не только атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв»[37]. «Поэтому в мониторинге загрязнения атмосферного воздуха используются, так называемые, природные планшеты, к которым относится снежный покров в качестве депонирующей среды техногенных загрязнений» [39].
Загрязняющие вещества особенно сильно воздействуют на природу арктических регионов. Одной из самых актуальных проблем в настоящее время для хрупкой арктической природы и проживающего здесь коренного населения является постоянно растущее загрязнение экосистем, вызванная активацией хозяйственной деятельности как непосредственно в самом регионе, так и за его пределами.
До развития промышленности в северных регионах, Арктика Росси была богата чистыми водами с большими запасами рыб, не поврежденным почвенным покровом и огромным разнообразием флоры и фауны, не смотря на столь неблагоприятные климатические условия. Антропогенное влияние приводит к деградации арктических земель, что в перспективе может привести к необратимым экологическим процессам, так как природные ландшафты Арктики обладают малой устойчивостью, процессы самовосстановления осуществляются медленно. Природа не успевает самоочищаться от всех выбросов и сбросов загрязняющих веществ активно развивающейся промышленности.
Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что исследование загрязнения снежного покрова и почвы, их роль в миграции загрязняющих веществ в сопредельные среды и влияние на здоровье человека в настоящий момент весьма актуальна.
Целью работы было рассмотреть снежный покров как естественный источник поступления загрязняющих веществ, влияющий на накопление токсикантов в почве в условиях Санкт-Петербурга и Красноярского края.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- по имеющимся литературным данным сделан обзор по проблеме загрязнения почв и снежного покрова в условиях мегаполисов и крайнего севера;
- выбраны объекты наблюдений за состоянием снежного покрова и почвы;
- проведен отбор и химико-аналитические исследования проб снежного покрова и почвы;
- на основании собственных результатов исследования дана характеристика состояния снежного покрова и почвы на исследуемых территориях;
- установлена связь между содержанием тяжелых металлов в снежном покрове и почве;
- на основании проделанной работы сделаны выводы о связи между содержанием тяжелых металлов в снежном покрове и их накоплением в почве.
В результате выполнения работы впервые получены данные об уровнях содержания тяжелых металлов в снежном покрове и почве в п. Попигай Красноярского края. Впервые проведено сравнение интенсивности поступления токсикантов на снежный покров в условиях мегаполиса (г. Санкт-Петербург) и Арктической территории (п. Попигай) и оценена возможность их накопления в почве.
Полученные результаты могут быть использованы для последующих наблюдений снежного покрова и почвы. Впервые полученные данные о состояние снежного покрова и почв в п. Попигай Красноярского края могут служить основой в планировании дальнейших исследований и выработке решений по защите окружающей среды в условиях Крайнего Севера.
«Снежный покров является чутким и надежным индикатором загрязнения воздушного бассейна, который отражает основные тенденции распределения загрязняющих веществ в атмосфере»[18]. «Накапливает и фиксирует в своем составе практически все загрязняющие вещества, поступающие в воздушную среду, даже которые не улавливаются наземными наблюдениями или расчетными данными по выбросам в атмосферный воздух, и откладывает их на поверхности. При активном снеготаянии в окружающую среду поступают значительные количества всех накопленных загрязняющих веществ, которые в свою очередь влияют на качество поверхностных и подземных вод, загрязняют почвенный покров, оказывают негативное воздействие на биоту»[24].
Снег обладает рядом свойств, которые делают его удобным индикатором загрязненности атмосферного воздуха, осадков и последующего загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод. «Он дает информацию о пространственном распределении химических элементов и интенсивности воздействия источников выбросов за период одного снегопада или за весь период лежания снега. В снежном покрове аккумулируется также пыль, оседающая в периоды между снегопадами»[18].
Одним из важных звеньев в изучении миграции веществ в техногеосистемах являются исследование химического состава снегового покрова, так как по, своей аккумулирующей способности снег может дать информацию как о природном процессе поступления вещества из атмосферы, так и о техногенной составляющей этого процесса. Так же «изучение химического состава снежного покрова позволяет прогнозировать и появление кислотных атмосферных осадков. Результаты исследований по химическому составу атмосферных и снеговых осадков дают представление о переносе вредных примесей на значительное расстояние, в том числе с сопредельных территорий»[18].
В качестве объектов исследования для работы были выбраны три объекта исследований: г. Пушкин, Адмиралтейский район Санкт-Петербурга и п. Попигай Красноярского края.
г. Пушкин, как территория, удаленная от мегаполиса - Санкт-Петербурга, расположенная между двумя автодорогами в зеленой зоне, что позволило использовать объект не только как фоновый по отношению к городу, но в тоже время находящийся под антропогенной нагрузкой - неинтенсивным движением автотранспорта. Этот выбор обусловлен тем, что реальность нашей жизни, а именно влияние автотранспорта на состояние атмосферы и почвы уже стало нормой. Пять точек отбора (снежный покров и почва) расположены на расстоянии 10 м друг от друга в направлении с запада на восток.
В Адмиралтейском районе, в одном из самых загрязненных районов Санкт-Петербурга, площадки отбора проб находятся на площадках с ненарушенным почвенным покровом, но трудно определить, сколько времени прошло с его формирования.
В п. Попигай для точек отбора выбраны площадки в непосредственной близости от единственного источника загрязнения - угольной котельной и на расстоянии 1,7 км и 70 км от поселка.
Отбор проб с Санкт-Петербурга проводился 18-19 января, спустя месяц после установления снежного покрова и в период отрицательных температур. После 21 января наступила резкая оттепель и весь снег растаял. В двух точках наблюдений отобрать пробы не удалось, так снег был убран.
Пробы почвы с исследуемых территорий были отобраны в июне 2015 г. в Санкт-Петербурге и в августе в п. Попигай. Пробы почвы в районе поселка были отобраны в двух точках, вблизи котельной и на удалении 1,7 км. Пробы снежного покрова отбирались в конце марта в 6 точках.
Химико-аналитические исследования проб проводили в Эколого-аналитической лаборатории РГГМУ по стандартизированным методикам определения. В пробах талой воды были определены следующие показатели: рН, УЭП, хлориды, гидрокарбонаты, кальций, жесткость, тяжелые металлы и мышьяк. В пробах почвы измерены содержание тяжелых металлов, мышьяка, нефтепродуктов и бенз(а)пирена. В пробах почвы п. Попигай нефтепродукты и бенз(а)пирен не определяли.
Определение металлов в пробах талой воды проводили в фильтрованной и не фильтрованной пробах, по разности рассчитали содержание элементов во взвешенном состоянии. Содержание металлов и мышьяка в почве определяли в ацетатно-аммонийной вытяжке и кислоторастримые формы, экстрагируемые 5М азотной кислотой.
По результатам химико-аналитических исследований можно сделать следующие выводы:
- удельная электропроводимость талой воды в г. Пушкине 17 смСм/см и
свежевыпавшего снега одинаковые - 17 смСм/см, УЭП после месяца наблюдений в Адмиралтейском районе в среднем - 35 смСм/см, что говорит о повышении общей минерализации в 2 раза;
- водородный показатель (рН) изменился не существенно, в среднем увеличился на 0,5 ед. рН и среднем равен 6,0 ед. рН;
- содержание хлоридов, гидрокарбонатов в Адмиралтейском районе - в среднем 3,2 мг/дм3, что почти в 2 раза выше, чем в г. Пушкине (1,8 мг/дм3), но и в том и в другом случае больше, чем в свежевыпавшем снеге;
- по показателю кислотности все исследуемые почвы характеризуются как в основном как нейтральные, общая минерализация водной вытяжки (100¬200) мкСм/см, минимальная в фоновой почве п. Попигай - 63 мкСм/см.
- процент органического вещества в почвах в диапазоне от 4,7 до 12, причем выше всего в самых «грязных» почвах в Адмиралтейском районе;
- суммарное содержание нефтепродуктов в Санкт-Петербурге находится на уровне 60 мг/кг в г. Пушкине и (130-200) мг/кг в Адмиралтейском районе и в основном не превышает ПДК для селитебных зон - 180 мг/кг. Однако максимум зафиксирован в т.Ап-2 у Обводного канала - 816 мг/кг - 4,5 ПДК.
- ПДК по бенз(а)пирену превышено в 7 точках из 10, максимальное превышение в т. Ап-2 - в 96 раз.
На основании анализа данных по содержанию тяжелых металлов и мышьяка в пробах снежного покрова можно сделать следующие выводы: -в г. Пушкине при сравнении концентраций растворенных форм с ПДК для рыбохозяйственных водоемов обнаружено превышение по меди в среднем на уровне 2ПДК, по мышьяку, никелю, кадмия, ртути, цинку, марганцу, свинцу превышений ПДК не выявлено;
- содержание растворенного кадмия в среднем составляет около 35% от общего, взвешенного около 65%;
- в Санкт - Петербурге при сравнении концентраций растворенных форм с ПДК для рыбохозяйственных водоемов в пробах снега обнаружено превышение меди в среднем на уровне 4 ПДК и цинка от 1,3 ПДК до 2,1 ПДК, по мышьяку, никелю, кадмия, ртути, марганцу, свинцу превышений ПДК не выявлено;
- при сравнении концентраций растворенных форм с ПДК для рыбохозяйственных водоемов в пробах снега обнаружены превышения по меди в т.Тс-1 (1,4 ПДК) и в т. Тс-6 (2ПДК) и в тех же точках концентрации цинка превышают в 2,3 раза и 3,2 раза соответственно;
- результаты исследования проб снежного покрова п. Попигай в т. Тп-1 и Тп-2 показывают, что основное количество металлов, в среднем более 97% , находится во взвешенной форме. В точках т.Тп-3, т.Тп-4, т.Тп-5, т.Тп-6 содержание растворенной формы металлов чуть больше, в средней 89%.
При сравнительном анализе содержания элементов в группах проб, находящихся на удаленном расстоянии от источников загрязнения и свежевыпавшем снеге в Адмиралтейском районе выявлено следующие: максимальная концентрация мышьяка в г. Пушкине - 3 мкг/дм3, содержание кадмия различается не существенно. В отношении Pb. Zn. Cu. Ni. Mn и Cr выделить самую чистую пробу не удалось. Можно сказать, что наиболее чистой оказалась талая воды из свежевыпавшего снега. Пробы снежного покрова из г. Пушкина с учетом накопления металлов в течение пяти месяцев по суммарному количеству металлов в 2 раза «грязнее», чем в фоновой точке п. Попигай. При сравнении концентраций металлов в исследуемых группах можно сказать, что свинца, меди никеля в снежном покрове п. Попигай в 2-3 раза меньше чем Санкт-Петербурге, цинка в 1,5 раза, а марганца в 2,5 раза больше. Можно утверждать, что снежный покров и в Адмиралтейском районе Санкт-Петербурга и п. Попигай загрязнен и испытывает серьезную антропогенную нагрузку, причем в поселке немногим меньшую, чем в мегаполисе.
Сравнение данных о содержании загрязняющих веществ в г. Пушкине показало, что в почву из снежного покрова в незначительных количествах поступают свинец, никель, хром. Вполне очевидно накопления меди и марганца, однако максимальное накопление приходится на долю цинка.
Сравнение данных о содержании загрязняющих веществ в Адмиралтейском районе показало, что влияние качества снежного покрова на накопление металлов в почве довольно существенно. Накопившиеся в снежном покрове Mn, Zn, Cu, Pb, Cr и Cd после таяния снега останутся на поверхности почвы, если их не уберут спецтранспортом.
Анализ ситуации в Адмиралтейском районе Санкт-Петербурга и п. Попигай Красноярского края показал, что снежный покров, является причиной накопления тяжелых металлов в почве. Источник загрязнения снежного покрова в поселке очевиден - это результат сжигания каменного угля на котором работает местная котельная и оттапливают дома. Источником загрязнения снежного покрова в Адмиралтейский район по всей видимости несколько, но основной - это продукты сгорания автомобильного топлива. На наш взгляд проблема состояния снежного покрова и его роль как индикатора загрязнения атмосферы и почвы требует дальнейших исследований. С одной стороны снежный покров задерживает металлы и загрязненные участки почвы образуются локально, с другой стороны после таяния снега оставшие на поверхности загрязняющие вещества с поверхностным стоком попадают в реки, разносятся ветром на достаточно большие расстояния, что подтверждается наличием в фоновой пробе п. Попигай тяжелых металлов.
С осадками, талой водой, поверхностным стоком с загрязненной почвы загрязняющие вещества попадают в сопредельные среды. Это приводит к оскудению разнообразия флоры и фауны, загрязнению рек и озер, вследствие чего разнообразие, количество и качество рыб снижается, приводит к исчезновению и к смене территории произрастания некоторые видов растений, в том числе, которыми питается дикий северный олень. Из-за смены растительности меняется и миграция дикого северного оленя. Все природные изменения напрямую влияют на условия жизни проживающих там коренных малочисленных народов севера. Так как основной рацион питания состоит из рыбы и мяса дикого северного оленя.
Если для Санкт-Петербурга загрязнение окружающей среды является большой проблемой, то для Крайнего Севера и арктических территорий может обернуться экологической катастрофой.
Снег обладает рядом свойств, которые делают его удобным индикатором загрязненности атмосферного воздуха, осадков и последующего загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод. «Он дает информацию о пространственном распределении химических элементов и интенсивности воздействия источников выбросов за период одного снегопада или за весь период лежания снега. В снежном покрове аккумулируется также пыль, оседающая в периоды между снегопадами»[18].
Одним из важных звеньев в изучении миграции веществ в техногеосистемах являются исследование химического состава снегового покрова, так как по, своей аккумулирующей способности снег может дать информацию как о природном процессе поступления вещества из атмосферы, так и о техногенной составляющей этого процесса. Так же «изучение химического состава снежного покрова позволяет прогнозировать и появление кислотных атмосферных осадков. Результаты исследований по химическому составу атмосферных и снеговых осадков дают представление о переносе вредных примесей на значительное расстояние, в том числе с сопредельных территорий»[18].
В качестве объектов исследования для работы были выбраны три объекта исследований: г. Пушкин, Адмиралтейский район Санкт-Петербурга и п. Попигай Красноярского края.
г. Пушкин, как территория, удаленная от мегаполиса - Санкт-Петербурга, расположенная между двумя автодорогами в зеленой зоне, что позволило использовать объект не только как фоновый по отношению к городу, но в тоже время находящийся под антропогенной нагрузкой - неинтенсивным движением автотранспорта. Этот выбор обусловлен тем, что реальность нашей жизни, а именно влияние автотранспорта на состояние атмосферы и почвы уже стало нормой. Пять точек отбора (снежный покров и почва) расположены на расстоянии 10 м друг от друга в направлении с запада на восток.
В Адмиралтейском районе, в одном из самых загрязненных районов Санкт-Петербурга, площадки отбора проб находятся на площадках с ненарушенным почвенным покровом, но трудно определить, сколько времени прошло с его формирования.
В п. Попигай для точек отбора выбраны площадки в непосредственной близости от единственного источника загрязнения - угольной котельной и на расстоянии 1,7 км и 70 км от поселка.
Отбор проб с Санкт-Петербурга проводился 18-19 января, спустя месяц после установления снежного покрова и в период отрицательных температур. После 21 января наступила резкая оттепель и весь снег растаял. В двух точках наблюдений отобрать пробы не удалось, так снег был убран.
Пробы почвы с исследуемых территорий были отобраны в июне 2015 г. в Санкт-Петербурге и в августе в п. Попигай. Пробы почвы в районе поселка были отобраны в двух точках, вблизи котельной и на удалении 1,7 км. Пробы снежного покрова отбирались в конце марта в 6 точках.
Химико-аналитические исследования проб проводили в Эколого-аналитической лаборатории РГГМУ по стандартизированным методикам определения. В пробах талой воды были определены следующие показатели: рН, УЭП, хлориды, гидрокарбонаты, кальций, жесткость, тяжелые металлы и мышьяк. В пробах почвы измерены содержание тяжелых металлов, мышьяка, нефтепродуктов и бенз(а)пирена. В пробах почвы п. Попигай нефтепродукты и бенз(а)пирен не определяли.
Определение металлов в пробах талой воды проводили в фильтрованной и не фильтрованной пробах, по разности рассчитали содержание элементов во взвешенном состоянии. Содержание металлов и мышьяка в почве определяли в ацетатно-аммонийной вытяжке и кислоторастримые формы, экстрагируемые 5М азотной кислотой.
По результатам химико-аналитических исследований можно сделать следующие выводы:
- удельная электропроводимость талой воды в г. Пушкине 17 смСм/см и
свежевыпавшего снега одинаковые - 17 смСм/см, УЭП после месяца наблюдений в Адмиралтейском районе в среднем - 35 смСм/см, что говорит о повышении общей минерализации в 2 раза;
- водородный показатель (рН) изменился не существенно, в среднем увеличился на 0,5 ед. рН и среднем равен 6,0 ед. рН;
- содержание хлоридов, гидрокарбонатов в Адмиралтейском районе - в среднем 3,2 мг/дм3, что почти в 2 раза выше, чем в г. Пушкине (1,8 мг/дм3), но и в том и в другом случае больше, чем в свежевыпавшем снеге;
- по показателю кислотности все исследуемые почвы характеризуются как в основном как нейтральные, общая минерализация водной вытяжки (100¬200) мкСм/см, минимальная в фоновой почве п. Попигай - 63 мкСм/см.
- процент органического вещества в почвах в диапазоне от 4,7 до 12, причем выше всего в самых «грязных» почвах в Адмиралтейском районе;
- суммарное содержание нефтепродуктов в Санкт-Петербурге находится на уровне 60 мг/кг в г. Пушкине и (130-200) мг/кг в Адмиралтейском районе и в основном не превышает ПДК для селитебных зон - 180 мг/кг. Однако максимум зафиксирован в т.Ап-2 у Обводного канала - 816 мг/кг - 4,5 ПДК.
- ПДК по бенз(а)пирену превышено в 7 точках из 10, максимальное превышение в т. Ап-2 - в 96 раз.
На основании анализа данных по содержанию тяжелых металлов и мышьяка в пробах снежного покрова можно сделать следующие выводы: -в г. Пушкине при сравнении концентраций растворенных форм с ПДК для рыбохозяйственных водоемов обнаружено превышение по меди в среднем на уровне 2ПДК, по мышьяку, никелю, кадмия, ртути, цинку, марганцу, свинцу превышений ПДК не выявлено;
- содержание растворенного кадмия в среднем составляет около 35% от общего, взвешенного около 65%;
- в Санкт - Петербурге при сравнении концентраций растворенных форм с ПДК для рыбохозяйственных водоемов в пробах снега обнаружено превышение меди в среднем на уровне 4 ПДК и цинка от 1,3 ПДК до 2,1 ПДК, по мышьяку, никелю, кадмия, ртути, марганцу, свинцу превышений ПДК не выявлено;
- при сравнении концентраций растворенных форм с ПДК для рыбохозяйственных водоемов в пробах снега обнаружены превышения по меди в т.Тс-1 (1,4 ПДК) и в т. Тс-6 (2ПДК) и в тех же точках концентрации цинка превышают в 2,3 раза и 3,2 раза соответственно;
- результаты исследования проб снежного покрова п. Попигай в т. Тп-1 и Тп-2 показывают, что основное количество металлов, в среднем более 97% , находится во взвешенной форме. В точках т.Тп-3, т.Тп-4, т.Тп-5, т.Тп-6 содержание растворенной формы металлов чуть больше, в средней 89%.
При сравнительном анализе содержания элементов в группах проб, находящихся на удаленном расстоянии от источников загрязнения и свежевыпавшем снеге в Адмиралтейском районе выявлено следующие: максимальная концентрация мышьяка в г. Пушкине - 3 мкг/дм3, содержание кадмия различается не существенно. В отношении Pb. Zn. Cu. Ni. Mn и Cr выделить самую чистую пробу не удалось. Можно сказать, что наиболее чистой оказалась талая воды из свежевыпавшего снега. Пробы снежного покрова из г. Пушкина с учетом накопления металлов в течение пяти месяцев по суммарному количеству металлов в 2 раза «грязнее», чем в фоновой точке п. Попигай. При сравнении концентраций металлов в исследуемых группах можно сказать, что свинца, меди никеля в снежном покрове п. Попигай в 2-3 раза меньше чем Санкт-Петербурге, цинка в 1,5 раза, а марганца в 2,5 раза больше. Можно утверждать, что снежный покров и в Адмиралтейском районе Санкт-Петербурга и п. Попигай загрязнен и испытывает серьезную антропогенную нагрузку, причем в поселке немногим меньшую, чем в мегаполисе.
Сравнение данных о содержании загрязняющих веществ в г. Пушкине показало, что в почву из снежного покрова в незначительных количествах поступают свинец, никель, хром. Вполне очевидно накопления меди и марганца, однако максимальное накопление приходится на долю цинка.
Сравнение данных о содержании загрязняющих веществ в Адмиралтейском районе показало, что влияние качества снежного покрова на накопление металлов в почве довольно существенно. Накопившиеся в снежном покрове Mn, Zn, Cu, Pb, Cr и Cd после таяния снега останутся на поверхности почвы, если их не уберут спецтранспортом.
Анализ ситуации в Адмиралтейском районе Санкт-Петербурга и п. Попигай Красноярского края показал, что снежный покров, является причиной накопления тяжелых металлов в почве. Источник загрязнения снежного покрова в поселке очевиден - это результат сжигания каменного угля на котором работает местная котельная и оттапливают дома. Источником загрязнения снежного покрова в Адмиралтейский район по всей видимости несколько, но основной - это продукты сгорания автомобильного топлива. На наш взгляд проблема состояния снежного покрова и его роль как индикатора загрязнения атмосферы и почвы требует дальнейших исследований. С одной стороны снежный покров задерживает металлы и загрязненные участки почвы образуются локально, с другой стороны после таяния снега оставшие на поверхности загрязняющие вещества с поверхностным стоком попадают в реки, разносятся ветром на достаточно большие расстояния, что подтверждается наличием в фоновой пробе п. Попигай тяжелых металлов.
С осадками, талой водой, поверхностным стоком с загрязненной почвы загрязняющие вещества попадают в сопредельные среды. Это приводит к оскудению разнообразия флоры и фауны, загрязнению рек и озер, вследствие чего разнообразие, количество и качество рыб снижается, приводит к исчезновению и к смене территории произрастания некоторые видов растений, в том числе, которыми питается дикий северный олень. Из-за смены растительности меняется и миграция дикого северного оленя. Все природные изменения напрямую влияют на условия жизни проживающих там коренных малочисленных народов севера. Так как основной рацион питания состоит из рыбы и мяса дикого северного оленя.
Если для Санкт-Петербурга загрязнение окружающей среды является большой проблемой, то для Крайнего Севера и арктических территорий может обернуться экологической катастрофой.
Подобные работы
- Влияние угледобывающих предприятий на эколого-геохимические особенности и здоровье населения территории г.Междуреченска (Кемеровская область)
Магистерская диссертация, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 6400 р. Год сдачи: 2017 - Проект предоставления земельного участка снежного отвала на ул. Мостовой 40, а г.Томска
Бакалаврская работа, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Динамика загрязнения снежного покрова в зоне влияния выбросов объектов теплоэнергетики (на примере ГРЭС-2 города Томска)
Магистерская диссертация, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Особенности состава снежного покрова вблизи месторождения алмазов им. М. В. Ломоносова (Природно-ресурсный потенциал Арктики, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова)
Дипломные работы, ВКР, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 1500 р. Год сдачи: 2024 - Выявления источников эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду
Дипломные работы, ВКР, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Содержание и сезонное распределение органических веществ в атмосферных осадках г. Барнаула
Магистерская диссертация, химия. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2018 - Сравнительная характеристика уровня пылевого загрязнения воздуха в летний и зимний сезоны в г. Томске
Бакалаврская работа, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 6400 р. Год сдачи: 2016 - Моделирование уровня загрязнения почвенного покрова Северного промышленного узла г. о. Тольятти
Магистерская диссертация, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4855 р. Год сдачи: 2017 - БИОТЕСТИРОВАНИЕ ПОЧВ ТЕХНОГЕННЫХ ЗОН ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ
Диссертация , экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2005 - ВЛИЯНИЕ НЕФТЕДОБЫЧИ НА СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ САМОТЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Дипломные работы, ВКР, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4215 р. Год сдачи: 2017