WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

ТРОШИНА Елена Николаевна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО

ВОЗДУХА И ПОЧВ Г. ОМСКА ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ МОНИТОРИНГА

03.00.16 – Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Омск – 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Омский государственный педагогический университет" и в лаборатории Центра по мониторингу загрязнения окружающей среды государственного учреждения "Омский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями"

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Калиненко Николай Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Степанова Ирина Петровна

кандидат биологических наук

Чачина Светлана Борисовна

Ведущая организация:

ГУ НИИ медицины труда РАМН, г. Москва

Защита диссертации состоится 19 мая 2009 г. в __ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.177.05 при Омском государственном педагогическом университете по адресу: 644099, г. Омск, ул. Набережная Тухачевского, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан «_­­_» _______ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент

Т.Ю. Колпакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Предприятия Российской Федерации ежегодно в окружающую среду выбрасывают более 20 тыс. тонн различных загрязняющих веществ. Экологическая ситуация в Омске характеризуется многокомпонентным химическим загрязнением атмосферного воздуха и почв, основными источниками которых являются автомобильный транспорт, предприятия теплоэнергетики и топливной промышленности (Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2007 году, 2008).

В России выбросами промышленных предприятий загрязнено свыше 62 млн га территории, в результате добычи полезных ископаемых и работы топливно-энергетического комплекса нарушен 1 млн га продуктивных земель (Глухих, 2002; Митрохин, 2002; Сохошко, 2006; Надеин, 2007). Проблема загрязнения почв, природных вод, снега и растительной продукции тяжелыми металлами на территории Российской Федерации неоднократно отмечалась в печати (Клепцова, 2001; Ильин, 2004; Ляпкало, 2005; Добровольский, 2006; Завистяева, 2006; Мельников, 2006; Парфинович, 2006; Мотузова, 2007).

В крупных промышленных городах по токсикологическим оценкам и воздействию на здоровье человека наиболее опасными загрязняющими веществами атмосферного воздуха и почв становятся тяжелые металлы и хлорорганические соединения (Сает, 1989; Щербо и соавт., 2002; Мельников, Рейнгард, 2006).

Химическое загрязнение и деградация почв на территории Омска представляют особо важную экологическую проблему, к тому же проблема влияния загрязнения почв на здоровье населения в Омске изучена недостаточно. Почва, хотя и обладает способностью связывать многие вещества в неподвижные, малоподвижные и недоступные для растений формы, сама постепенно загрязняется и становится токсичной (Ширинский, 2003). Согласно Федеральному закону «Об охране окружающей среды» комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов – это мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг). В настоящее время на территории Омска экологический мониторинг почв не организован.

Цель исследования экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования экологического мониторинга.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

  1. Оценить загрязнение атмосферного воздуха Омска по материалам отчетных форм.
  1. Провести и проанализировать исследования почв Омска на содержание тяжелых металлов.
  1. Обосновать организацию экологического мониторинга почв на территории Омска с применением оценки риска для здоровья населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих почву.
  1. Разработать и внедрить мероприятия по обеспечению охраны атмосферного воздуха и почвы на территории г. Омска.

Научная новизна. Разработана стратегия определения содержания химических элементов в почве, включающая необходимый и достаточный для Омска перечень определяемых тяжелых металлов. Впервые проведена визуализация полученных данных о распределении тяжелых металлов и мышьяка в почве на территории Омска с использованием современных геоинформационных систем. Для обоснования экологического мониторинга почв впервые применена оценка риска для здоровья населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих атмосферный воздух и почву Омска.

Практическая значимость. Результаты диссертации использованы как основа для организации и проведения мониторинга почв на содержание тяжелых металлов и мышьяка на территории Омска. На основе анализа материалов исследования выявлены приоритетные загрязняющие вещества и их распределение в почвенном покрове Омска, что позволило целенаправленно вести разработку мероприятий по устранению негативных последствий природного и техногенного воздействия на человека (Закон Омской области «О целевой программе Омской области «Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015 года»).

Положения, выносимые на защиту:

  1. Приоритетными загрязняющими веществами почв на территории Омска являются хром, кобальт, мышьяк, медь, цинк, ванадий и железо (по данным ингредиентам отмечалось превышение ПДК (ОДК) и(или) фоновых концентраций).
  2. Рассчитанные уровни хронического неканцерогенного и канцерогенного рисков для здоровья населения при воздействии тяжелых металлов, содержащихся в атмосферном воздухе и почве, обусловливают необходимость наблюдения, оценки и прогноза изменений содержания тяжелых металлов в почве на территории Омска.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-практических конференциях «Состояние и перспективы развития охраны окружающей среды в Омской области» (Омск, 2005), «Актуальные проблемы охраны атмосферного воздуха, перспективы развития мониторинговых исследований на территории Омской области» (Омск, 2006), VII Всероссийский конгресс «Профессия и здоровье» (Москва, 2008), «Актуальные проблемы охраны атмосферного воздуха, перспективы развития мониторинговых исследований на территории Омской области» (Омск, 2008), Всероссийской научной конференции с международным участием «Демографическая ситуация в современной России: состояние и перспективы» (Тверь, 2008), совещании «По вопросам ведения социально-гигиенического мониторинга в Сибирском и Уральском федеральных округах российской федерации» (Барнаул, 2008).

Внедрение результатов работы в практику. Результаты диссертационного исследования использованы при подготовке Доклада о состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2007 году Министерства промышленной политики, транспорта и связи Омской области, Постановления Правительства Омской области от 6 июня 2006 года № 63-п «О Концепции об охране атмосферного воздуха и развития мониторинговых исследований на территории Омской области до 2015 года», Закона Омской области от 27 июля 2007 года № 944-ОЗ «О целевой программе Омской области «Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015 года».

Автором подготовлено Методическое пособие для природопользователей по охране окружающей среды (Омск, 2008).

Публикации. Материалы исследования опубликованы в 14 печатных работах, в том числе в трёх изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ для публикаций основных положений диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 25 таблицами, 67 рисунков и 15 картограммами. Библиографический список содержит 178 наименований, в том числе 32 – зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Аналитический обзор литературы.

В главе проведен анализ литературных источников российских и зарубежных авторов, работающих над проблемой загрязнения атмосферного воздуха и почвенного покрова тяжелыми металлами. Описан климат Омска и изложены этапы организации и проведения экологического мониторинга. Приведены данные о токсичности тяжелых металлов и мышьяка и влияние их на здоровье человека.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

Программа исследования включала четыре этапа (рис. 1). Объектами исследования являются атмосферный воздух, почва г. Омска и состояние здоровья населения г. Омска.

В анализе данных о выбросах загрязняющих веществ предприятиями Омска использованы материалы центра по мониторингу загрязнения окружающей среды ГУ «Омский ЦГМС-Р», ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Омской области», Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Омской области и материалов государственной статистической отчетности по форме 2ТП-(воздух), регионального фонда социально-гигиенического мониторинга Управления Роспотребнадзора по Омской области.

Исследование почв на содержание тяжелых металлов проводилось по разработанной программе в 120 точках на территории Омска с привязкой к функциональным зонам, выделенным согласно СанПиН 2.1.7.1287-03.

Составлена карта-схема функциональных зон, нанесено расположение пробных площадок по отбору почв на основе топографической карты Омска (масштаб 1:20000).

Рис.1. Программа исследований

Пробы почвы отбирались с мая 2006 г. по октябрь 2007 г. в рамках работ, проводимых ГУ «Омский ЦГМС-Р» совместно с Министерством промышленной политики, транспорта и связи Омской области. В результате отобрано 240 проб почв в соответствии с Методическими рекомендациями по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами, СанПиН 2.1.7.1287-03, ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.4.02-84 и ГОСТ 28168-89 с глубины 2-5 см от поверхности. Выполнен количественный химический анализ проб почв на содержание титана, свинца, цинка, кобальта, никеля, меди, ванадия, хрома, марганца, стронция, железа и мышьяка.

Для контроля состояния почв в рекреационных, лесопарковых, водоохранных, жилых зонах, на территории детских учреждений и сельхозугодиях (садоводческие кооперативы), а также в санитарно-защитной зоне отбиралась одна объединенная проба, составленная из нескольких точечных. Отбирались 10 точечных проб с общей территории, учитывая наиболее вероятные места загрязнения, либо закладывалась пробная площадка не менее 5х5 м, на которой отбирались 5 точечных проб методом «конверта». Объединенная проба «конверта» составлялась из единичных проб условных углов и центра пробной площадки. Масса объединенной пробы почвы не менее 1 кг.

При изучении загрязнения почв в зоне транспортных магистралей закладывались пробные площадки на придорожных полосах с учетом рельефа местности, растительного покрова и асфальтового покрытия. Пробы отбирались с узких полос длиной 100-200 м и состояли из 20-25 точечных.

В соответствии с многолетними данными ГУ «Омский ЦГМС-Р» о направлении максимального вектора по розе ветров для зимнего периода фоновые пробы отбирали в точках, расположенных на юго-западе от Омска (Азовский немецкий национальный муниципальный район Омской области).

Содержание металлов в почвах определялись рентгено-флуоресцентным методом в условиях аккредитованной и аттестованной лаборатории Центра по мониторингу загрязнения окружающей среды ГУ «Омский ЦГМС-Р». Измерение массовой доли металлов и оксидов металлов выполнено по методике М049-П04, разработанной НПО "Спектрон".

Степень химического загрязнения почв вредными веществами различных классов опасности определяли по суммарному показателю химического загрязнения (Zc). Для каждой обследованной функциональной зоны рассчитаны средние значения компонентов, коэффициенты концентрации для каждого металла и суммарный показатель химического загрязнения (Zc).

Оценка риска здоровью проводилась в соответствии с Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Рахманин и др., 2004).

Материалы исследования подвергнуты статистической обработке с использованием методов параметрического и непараметрического анализа. Накопление, корректировка, систематизация, статистический анализ исходной информации и визуализация полученных результатов проводилась в электронных таблицах «Excel», с использованием программы STATISTICA 6.

Личное участие. Автором лично разработана программа исследований проб почвы на содержание тяжелых металлов и мышьяка в различных функциональных зонах г. Омска, систематизирован обзор литературных данных и материалов исследований, проведен статистический анализ. Автор также принимал участие в отборе проб почвы. Часть работы с программным обеспечением и операций с базами данных выполнена специалистами по социально-гигиеническому мониторингу Управления Роспотребнадзора по Омской области с участием автора. В целом, личный вклад в исследование составил 80%.

Результаты исследований.

Глава 3. Мониторинг состояния атмосферного воздуха.

Изучение и анализ имеющихся материалов, полученных в результате организованного на территории Омска мониторинга состояния атмосферного воздуха, позволяют оценить экологическую ситуацию в городе по суммарному показателю антропогенного воздействия как умеренно напряженную.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»