Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Февраля 2012 в 07:23, курсовая работа
Цель исследования. Экологическая оценка содержания тяжелых металлов в почве в разных районах Новосибирска.
Задачи исследования.
Изучить токсические свойства тяжелых металлов;
Определить степень загрязнения почв Новосибирска тяжелыми металлами.
Определить элементы – загрязнители.
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………3
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………….4
Общая характеристика тяжелых металлов………………………….4
Загрязнение почв Новосибирска тяжелыми металлами……………8
Тяжелые металлы в почвах Левобережья…………………………..11
Тяжелые металлы в почвах Правобережья…………………………16
1.3. Заключение……………………………………………………………...20
Список литературы………………
В почвах Новосибирска обнаружены карбонаты, в ряде случаев в значительном количестве. Их появление чаще всего привязано к стройплощадкам, где происходили потери кальцийсодержащего материала.
Также в Новосибирске широко распространены почвы с водным рН >7. Это обусловлено выпадением щелочных ингредиентов из атмосферных выбросов многих предприятий, прежде всего стройиндустрии и ТЭЦ.
Среди изученных свойств почв особое внимание уделяется гранулометрическому составу. Он является очень пестрым (табл. 1).
В Правобережье
преобладают легкосуглинистые разновидности.
Тяжелые почвы встречаются
В Левобережье
значительная часть почв относится
к суглинистым. Это в большей
степени характерно для почвенного
покрова Кировского района и в меньшей
- для Ленинского.
Таблица 1
Характеристика почв г. Новосибирска по гранулометрическому составу
Район | Выборка | Песчаные и супесчаные | Легкосу-
глинистые |
Среднесу-
глинистые |
Тяжелосу-
глинистые |
% от выборки | |||||
Левобережная часть | |||||
Ленинский
Кировский |
44
131 |
38
8 |
23
31 |
34
60 |
5
1 |
Правобережная часть | |||||
Центральный
Октябрьский Калининский Заельцовский Дзержинский первомайский |
23
77 55 34 96 54 |
22
36 27 32 15 57 |
57
54 53 44 42 26 |
21
10 18 21 43 15 |
0
0 2 3 0 2 |
1.1.2. Тяжелые металлы в почвах Левобережья
В этой части города (Ленинский и Кировский районы) условно можно выделить пространственно обособленные северную и южную группу предприятий, которые являются основными источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду. В северную группу входят заводы
« Сибсельмаш », « Сибтекстильмаш », металлургический, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3 и другие, в южную – « Элсиб », завод гидропрессов, оловокомбинат.
Принимая во внимание преимущественно северное и северо – восточное направления местных ветров, можно предположить, что атмосферные выбросы предприятий южной группы в состоянии покрыть всю территорию Левобережья и достигать правобережной части города.
В верхнем слое городских почв было выявлено антропогенное накопление 20 – 24 химических элементов. Однако в качестве основных загрязнителей почвенного покрова в Левобережье выступают лишь некоторые из них: в Ленинском районе – Bi, Co, Mo, Sn; в Кировском – As, Sn, Bi, Co.
Для рассматриваемой территории характерна большая мозаичность содержания тяжелых металлов. В почвах Ленинского района максимальное количество Pb превышало минимальное в 40 раз, Mo – в 30 раз. Еще контрастнее по концентрации почвы Кировского района: различия в содержании Sn достигают здесь 550, Со – 47, Pb – 45, Cu – 35 раз.
К важной информации
об экологическом состоянии
При этом полученный
результат будет полностью
Неоднородности
в техногенном загрязнении
Для каждого ареала были рассчитаны средние содержания тяжелых металлов в почве. Металлы, у которых Кс оказался равным или превышающим 2 (двойное или большее превышение над фоном), рассматривались как основные (Z- образующие), при меньшей величине Кс – как сопутствующие. Расчет суммарного показателя загрязнения – Zc – проводился по формуле, предложенной Ю. Е. Саетом:
Zc =
Кс - коэффициент накопления металла в почве,
n– чсло основных металлов.
Исходя из таблицы 2, тжно сказать о том, что наиболее распространенными в Левобережье металлами – загрязнителями являются Sn и Bi – продуценты оловокомбоната.
Загрязнение почвенного покрова на основных площадках Ленинского района, судя по значениям Zс (см. табл. 2), невысокое. Большее накопление тяжелых металлов выявлено вокруг железнодорожной станции Клещиха, меньшее – в северо-западном углу Левобережья – у завода медпрепаратов.
Почвы Кировского
района загрязнены сильнее, чем Ленинского.
Накопление металлов в них очень
неравномерное. Сильному загрязнению
подвержена долина реки Тулы и территория
возле оловокомбината, слабому – южная
окраина левобережья.
Таблица 2
Загрязнение почв тяжелыми металлами в Левобережной части г. Новосибирска ( качественно – количественная характеристика )
Местоположен.
ареала загрязнения |
Металлы-
загрязнители |
Ср. содержание
осн.
металлов-загрязнит. |
Коэф. накопления Ме в почве – Кс | Суммарное накопл-е Ме в почве - Zс | Уровень загрязнения | |
металл | кол-во, мг/кг | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Ленинский район | ||||||
Район ж. д. станции Клещиха | Bi
Pb |
3,1
45 |
6
3 |
8 | Низкий | |
Ул. Горская | Со
Sn |
64
10 |
5
3 |
7 | Низкий | |
Площадь Маркса и прилегающие улицы | Bi
Sn |
2,1
9 |
4
3 |
6 | Низкий | |
“Сибсельмаш”- завод медпрепаратов | Sn | 12 | 4 | 4 | Низкий | |
Кировский район | ||||||
Долина р. Тулы | Sn
Bi V Zn |
318
2,8 111 134 |
106
5 2 2 |
112 | Высокий | |
Северо-Чемской ж.м. | Sn
Bi |
94
2,5 |
31
5 |
35 | Высокий | |
Затулинский ж.м. | Sn
Sc |
12
27 |
4
3 |
6 | Низкий | |
Площадь Сибиряков- Гвардейцев | Sn
Co Bi |
30
69 1,1 |
10
6 2 |
16 | Средний |
Примечание. Над чертой – основные (Z – образующие) металлы - загрязнители, под чертой – сопутствующие.
В левобережной части города имеется несколько массивов сельскохозяйственного использования земли. Некоторые из них в связи с близким расположением предприятий – загрязнителей представляют собой значимые объекты исследования. В их числе приусадебные огороды в Затоне, на Лесоперевалке и в Чемском, а также садовоогородные участки возле оловокомбината и в долине реки Тулы.
Наиболее полная по охвату химических элементов работа была выполнена в садоводческих обществах возле оловокомбината и на огородах частного сектора в Затоне и Лесоперевалке ( Таблица 3 ).
Таблица 3
Содержание химических элементов в почвах сельскохозяйственного использования левобережья, мг/кг
Элемент | Садоводческие общ-ва в р-не оловокомбината (n=20) | Огороды частного сектора у ТЭЦ-2, ТЭЦ-3 (n=17) |
Ag
As B Ba Be Bi Cd Co Cr Cu Ga Ge Mo Ni Pb Sc Sn Sr V W Y Yb Zn Zr
|
0,14-0,38
4,4-65 30-94 Сл.-300 0,39-1,2 Сл.-6,9 0,03-0,72 17-48 29-80 24-180 9-16 0,7-1,2 1,4-4,5 26-40 16-43 2,3-11 5,4-130 140-500 49-95 32-200 21-53 2,1-3,4 97-350 380-560 |
0,14-0,38
0,9-16 44-94 Сл.-610 0,36-1,1 Не обн. 0,06-0,56 14-29 41-68 35-170 12-13 0,7-1,4 1,6-4,5 28-40 15-33 2,3-11 2,8-11 180-560 49-83 Не обн. 23-37 1,9-3,1 79-350 360-560 |
Прежде всего,
следует отметить, что почвы изученных
объектов различаются как по уровню накопления
тяжелых металлов, так и по специфике загрязнения.
Почвы садоводческих обществ у оловокомбината
( Кировский район ) загрязнены сильнее,
чем огородныеs почвы на приусадебных
участках ( Ленинский район ). Возле оловокомбината
среди элементов – загрязнителей, содержание
которых в отдельных точках превышает
ПДК, можно назвать Sn, As, Bi, Zn, Cu; в почвах
Затона и Лесоперевалки – Sr, Zn, Cu.
1.2.2. Тяжелые металлы в почвах Правобережья
Правобережная часть города охватывает Центральный, Железнодорожный, Октябрьский, Дзержинский, Заельцовский, Калининский и Первомайский районы. В отличие от Левобережья промышленные предприятия располагаются здесь не столь компактно: производства, загрязняющие окружающую среду, имеются во всех районах. В целом же для индустрии Правобережья характерна большая разнопрофильность. Поскольку в этой части города находятся административный, финансовый, культурный центры, автотранспортное движение на улицах очень оживленное. Все это вместе взятое влияет на уровень загрязнения почвы.
Качественно – количественная характеристика загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами и санитарно – гигиеническая оценка результатов этого процесса представлены в таблице 4.
Судя по материалу этой таблицы, в каждом из районов Правобережья есть точки, где в почве содержатся в повышенном количестве один или несколько тяжелых металлов. В целом же всем районам свойственно полиметалльное загрязнение почвенного покрова. Более высокая полиметалльность в загрязнении почв Правобережья по сравнению с Левобережьем есть следствие многоотраслевой структуры местной индустрии, разнообразия производственных направлений. Если же судить по частоте встречаемости высоких концентраций химических элементов в почвах на рассматриваемой территории, то можно констатировать, что в каждом из административных районов имеется свой набор основных загрязнителей, к которым были отнесены химические элементы, наиболее часто встречающиеся в количестве, превышающем ПДК. Например, в Центральном районе это Ni, Cu, Sr; в Октябрьском – Cr, Ni, As; первомайском – Cr, Ni. Присутствие As среди главных загрязнителей почв Октябрьского района можно объяснить переносом через Обь господствующими ветрами атмосферных выбросов оловокомбината. Повышенное накопление этого химического элемента отмечено в почвах Инюшинского бора и на сопредельных территориях.