5. Загрязнение
окружающей природной среды (ОПС)
предприятиями металлургического
комплекса и их влияние на
ландшафты и экосистемы связано
с уровнем применяемых технологий,
их экологичностью, качеством и
количеством используемого сырья,
объемом и составом выбросов,
сбросов и твердых отходов,
положением предприятия в определенной
географической зоне, подзоне и
ландшафтной провинции, характером
рассеивания, составом и структурой
компонентов ландшафта.
6. Загрязнение
атмосферного воздуха выбросами
металлургических предприятий изменяет
направления динамических процессов
в экосистемах, вызывает техногенные
сукцессии в растительном и
почвенном покровах, приводит к
снижению биоразнообразия и биологической
активности почв. Наибольшей чувствительностью
к воздействию техногенного загрязнения
характеризуются лесные и луговые
виды, а сорные и рудеральные
виды могут накапливать в своих
органах значительные количества
тяжелых металлов (ТМ) и часто
увеличивают обилие на загрязненных
территориях. На вегетирующие
растения большое влияние оказывают
газовые выбросы, приводящие к
процессам хлороза и некроза
в листьях.
7. Почвы природных
зон, подзон и провинций к
воздействию техногенного загрязнения
обнаруживают разную степень
устойчивости, что связано с их
изначальной кислотностью, содержанием
гумуса и обменных оснований.
К накоплению ТМ показали очень
низкую устойчивость бедные, кислые
почвы, характерные для средней
тайги. Низкую устойчивость проявляют
кислые почвы южной тайги с
содержанием гумуса не более
2%. Почвы южной тайги в целом
более устойчивы, чем почвы
средней тайги: средне устойчивы
нейтральные малогумусные почвы.
Почвы лесостепи (серые лесные
и черноземы) к накоплению подвижных
форм ТМ более устойчивы, что
связано с высоким содержанием
в них гумуса. Например, накопление
цинка в зоне сильного загрязнения
в г. Череповце превышает ПДК
в десятки раз, а в г.Липецке
в 2-6 раз.
8. Пыль, выбрасываемая
предприятиями черной металлургии,
содержит большое количество
оксидов кальция и магния, вызывающих
подщелачивание почв. Степень подщелачивания
почв при движении от южной
тайги к южной лесостепи постепенно
возрастает, что связано с тем,
что природная кислотность почв
к югу уменьшается. В результате
этого одно и то же количество
выбросов, что и в лесной зоне
в г. Липецке привело к формированию
сильно щелочных почв с рН
более 8,1-8,3. Поэтому, в связи
с непромывным режимом черноземов
в зоне сильного воздействия
агломерационной фабрики Новолипецкого
металлургического комбината сформировалась
техногенная пустыня. На почве
сформировался техногенный горизонт
(1-4 см), состоящий из техногенных
выбросов агломерационной фабрики.
Его формирование связано с
непромывным режимом почв. Семена
трав в этом горизонте не
прорастают.
9. В настоящее
время, в связи с введением
на «Северстали» оборотного водоснабжения
и некоторых других природоохранных
мероприятий, общий уровень техногенных
выбросов несколько снизился. Общий
объем выбросов SO2 в 1992 году достигал
40,6 тыс.т в год, а в 2004 году
он снизился до 29,8 тыс.т в год.
Выбросы N2 с 33,6 тыс.т снизились
до 25,0; выбросы СО – с 401,2 снизились
до 285,2 тыс.т. в год. Уровень
загрязнения воздушной среды
г. Череповца, г. Электростали,
г. Тулы и г. Липецка остается
высоким. Кроме того, в компонентах
ландшафтов за годы работы
комбинатов (Северсталь -53 года, Электросталь
– 90 лет) накопились значительные
количества загрязнений, что уже
отразилось на состоянии почв,
растительности и вод. На Ново-Липецком
металлургическом комбинате разработана
и внедрена программа охраны
ОС. Объем техногенных выбросов
сократился, но в ОС уже накопилось
много ЗВ. Следует учесть, что
почвы южной лесостепи имеют
непромывной водный режим и
процессы вымывания сдерживаются
большим количеством гуминовых
кислот, поэтому для санации техногенно
загрязненных почв необходимы
специальные мероприятия (см.: практич.
рекомендации).
10. На основе
химических анализов почв и
растений, данных биоиндикации, биотестирования
и статистических данных выделены
зоны техногенного воздействия
предприятий черной металлургии
на прилегающие территории. Вблизи
комбинатов (до 2 км) выделена зона
сильного загрязнения. Здесь концентрация
в атмосферном воздухе оксидов
азота достигает 3…6 ПДК, фенола
– 2…3 ПДК; сероводорода –
3…4 ПДК, пыли 1,5 – 4 ПДК, аммиака
– 1-3 ПДК; СО 1..2 ПДК. Зона довольно
сильного загрязнения (до 5 км); среднего
(до 15-20 км); слабого (до 50 км); фоновая
территория (дальше 50-60 км). Несколько
меньше размеры этих зон в
районе завода «Электросталь», так
как электорометаллургия меньше
загрязняет ОС, чем предприятия
полного цикла.
11. Изменение
почв в зоне техногенного загрязнения
связано с постепенным накоплением
ЗВ. Накопление в почве магния
и кальция, поступающего с пылью
привело к карбонитизации почвы,
что вызвало постепенное все
более сильное подщелачивание
почвы. Исходная кислотность почв
в зоне действия комбината
«Северсталь» была кислой и
слабо кислой (рН – 5,5-6,5). В 1995
году на расстоянии 2 км от «Северстали»
рН была 7,3…7,5, а в 2006 году 7,5…7,7,
местами 8,0. Валовое содержание
железа в почве с 1995 года
с 10-13 % возросло до 13-15 %. Увеличилось
также содержание цинка и других
ТМ. Выявлено, что почвы, богатые
органическим веществом, содержат
меньше подвижных ТМ, так как
они образуют нерастворимые комплексы
с органическими веществами.
12. Техногенное
загрязнение от выбросов черной
металлургии можно выявить по
преобладанию в растительном
покрове устойчивых к загрязнению
растений-биоиндикаторов. Выявлено, что
наиболее устойчивы к загрязнению
виды семейства астровых. Для
лесной зоны особенно характерно
разрастание бодяка, мать-и-мачехи,
пижмы, а для лесостепной зоны
характерно разрастание золотой
розги канадской и обыкновенной,
бодяка, щавеля конского, чертополоха.
13. В зонах
сильного и довольно сильного
техногенного воздействия наблюдается
деградация зеленых насаждений.
Наиболее неблагоприятно влияние
техногенных выбросов сказывается
на клене американском, его облиственность
около 50% от нормальной, листья
в 1,5…2 раза мельче нормального
размера, листья бледно-зеленые
и частично пожелтевшие. У местных
пород (береза, рябина и др.) общий
облик удовлетворительный, но влияние
техногенного загрязнения проявляется
в низких приростах древостоя
в высоту и по диаметру, поэтому
формируются компактные, низкие, с
густой кроной деревца. В придорожных
аллеях вследствие загрязнения
почти не развит травяной покров
(кроме аллей, где обновлялись
посадки). Широколиственные породы
(дуб, липа) при загрязнении снижают
жизненность, наблюдается сбой
биоритмов, поражение мучнистой
росой, снижение продуктивности
и декоративности.
14. В деревьях
и травах происходит накопление
серы, железа, меди, цинка, никеля
и других металлов. Особенно много
металлов накапливается в сорных
и рудеральных растениях. Поэтому
сукцессии растительности на
лугах водоохраной зоны идут
со снижением биоразнообразия.
Уменьшается роль луговых трав
и увеличивается роль сорных
и рудеральных видов, способных
накапливать в своей биомассе
большие количества ТМ. Травы-гипераккумуляторы
ТМ рекомендуется выращивать
на техногенно загрязненных территориях,
с дальнейшим удалением биомассы,
которую можно использовать для
выработки биотоплива.
15. Расчеты
коэффициентов корреляционной связи
между содержанием ТМ в почве
и растениях показали, что относительно
сильная и прямая связь наблюдается
для кадмия, цинка и ртути. Слабая
обратная связь обнаружилась
для свинца и хрома, обратная
связь для меди и кобальта.
Наличие прямой связи говорит
о том, что чем больше элемента
содержится в почве, тем интенсивнее
он накапливается в растениях.
Подвижные формы кадмия, цинка
и меди более подвижны в
нейтральных и кислых почвах,
а хром и кобальт в нейтральных
и щелочных
16. Выпадающие
из воздуха загрязнения в основном
накапливаются в верхнем горизонте
почвы, в слое 0…5 см, со временем
они проникают глубже. Для роста
и развития растений важное
значение имеет накопление серы.
Фоновое выпадение серы составляет
25-30 кг/га, а среднее фоновое содержание
в почве составляет 850 мг/кг. Критический
уровень серы в атмосферном
воздухе – 0,015…0,020 мг/м?. Увеличение
концентрации серы в воздухе
отражается на флористическом
составе луговых растений: луговые
виды постепенно снижают свое
обилие и жизненность, а вместо
них шире распространяются сорные
и рудеральные растения.
Основные
публикации по теме диссертации
Монографии
1. Груздев
В.С. Водоохранные зоны водохранилищ
Нечерноземья [Текст] / Л.П. Груздева,
С.В. Суслов, В.С. Груздев – М.:
ГУЗ. – 2005. – 152 с.
2. Груздев
В.С. Биоиндикация состояния окружающей
среды. [Текст] – М.: ГУЗ. 2008. – 142
с.
Статьи в
научных журналах, рекомендованных
ВАК
3. Груздев
В.С. Рациональное распределение
рабочих углов волок на станах
сухого многократного волочения
[Текст] / Т.В. Жадан, В.А. Трусов.,
В.С. Груздев и др. // Сталь. –
1988. - № 8. – С. 75-76.
4. Груздев
В.С. Высокотемпературная термомеханическая
обработка стали 45 с электроконтактным
нагревом [Текст] / В.А. Трусов, В.Т.
Жадан, В.С. Груздев и др. // Известия
высших учебных заведений. Черная
металлургия. – 1992. - № 11. –
С. 35-38.
5. Груздев
В.С. Эффективность ускоренного
охлаждения подката
В.С. Груздев
– 1995. - № 1. – С. 68-70.
6. Груздев
В.С. Анализ загрязнения окружающей
среды металлургическими и металлообрабатывающими
предприятиями [Текст] / Л.П. Груздева,
В.С. Груздев, С.В. Суслов // Вестник
МОПУ. – 2002. - № 5. – С. 16-21.
7. Груздев
В.С. Структурная организация
территории и сохранение биоразнообразия
[Текст] / Л.П. Груздева, С.В. Суслов.
В.С. Груздев, // вестник МГОУ. Серия
«Естественные науки». – 2004.- №
1-2. – С. 186-190.
8. Груздев
В.С. Применение биоиндикации
для оценки состояния окружающей
среды в зоне влияния металлургических
предприятий [Текст] / Л.П. Груздева,
В.С.Груздев, С.В. Суслов – Вестник
МГОУ. Серия «Естественные науки».
– 2004. - № 1-2. – С. 195-198.
9. Груздев
В.С. Лесные экосистемы лесопарков
Подмосковья и их биоразнообразие
[Текст] / Л.П. Груздева, В.С. Груздев,
Е.О. Павлова, С.В. Суслов // Землеустройство,
кадастр и мониторинг земель.
– 2005. - № 6. – С. 92-94.
10. Груздев
В.С. Динамика лесных экосистем
средней тайги ЕТС при техногенном
воздействии [Текст] / Л.П. Груздева,
Е.О.Павлова, ВС. Груздев, С.В. Суслов
// Землеустройство, кадастр и
мониторинг земель. – 2006. - № 2.
– С. 94-97.
11. Груздев
В.С. Структурные компоненты лесных
экосистем лесопарков как индикатор
их нарушенности [Текст] / Л.П. Груздева,
В.С. Груздев, Е.О. Павлова //
Землеустройство, кадастр и мониторинг
земель. – 2006. - № 2. – С. 94-97.
12. Груздев
В.С. Мониторинг состояния ландшафтов
в зоне влияния металлургического
центра «Северсталь» [Текст] // Землеустройство,
кадастр и мониторинг земель.
– 2006. - № 11. – С. 79-83.
13. Груздев
В.С. Оценка влияния предприятий
черной металлургии на качество
природных вод [Текст] / Л.П. Груздева,
В.С. Груздев // Землеустройство,
кадастр и мониторинг земель.
– 2007. - № 11. – С. 52-54.
14. Груздев
В.С. Экологический мониторинг
влияния техногенных выбросов
комбината «Северсталь» на экосистемы
водоохраной зоны Рыбинского
водохранилища в пределах побережья
Шекснинского плеса [Текст] / Д.А.
Шаповалов,В.С. Груздев, Л.А. Ведешин
// Экологические системы и приборы.
– 2008. - № 8. – С. 18-25.
15. Груздев
В.С. Роль макрофитов в формировании
качества воды водоемов Ближнего
Подмосковья [Текст] / Д.А.Шаповалов,
Л.П. Груздева, В.С. Груздев и
др.// Землеустройство, кадастр и
мониторинг земель. – 2008. - № 3.
– С. 95-100.
16. Груздев
В.С. Влияние Рыбинского водохранилища
и техногенных выбросов комбината
«Северсталь» на ландшафты водоохраной
зоны [Текст] / Л.П. Груздева, В.С. Груздев,
Д.А. Шаповалов // Мелиорация и
водное хозяйство. – 2008. - №
3. – С. 14-18.
17. Груздев
В.С. Влияние техногенных выбросов
на почвы и растительность (на
примере ОАО «Северсталь» [Текст]
/ Д.А. Шаповалов, В.С. Груздев
// Экология и промышленность России.
– 2008. – Июль. – С. 32-35.
18. Груздев
В.С. Биотестирование токсичности
почв в радиусе действия техногенных
выбросов ОАО «Северсталь» [Текст]
/ Л.П. Груздева, Д.А. Шаповалов
Д.А., В.С. Груздев // Земледелие. –
2008. - № 3.