WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Глава 4. Экологические исследования почв территории г. Омска на содержание тяжелых металлов и мышьяка.

Экологические исследования почв на территории Омска проводились в 120 точках (240 проб) с привязкой к функциональным зонам: жилая зона, детские и школьные учреждения, зоны санитарной охраны водоемов, рекреационные зоны, транспортные магистрали, санитарно-защитные зоны промышленных предприятий, почвы сельхозугодий, фоновая точка. В ходе исследований определялось содержание в почве следующих металлов: титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, стронций, свинец и мышьяка.

Анализ исследования валовых форм тяжелых металлов в почве проводился по функциональным зонам, площадкам отбора и административным округам Омска, а также по каждому загрязняющему веществу.

Р результате исследования отмечено превышение ПДК (ОДК) по двум тяжелым металлам: хром (медиана превышала ОДК в 15,1 раз), кобальт (в 3,2 раза) и мышьяку (в 4,9 раза).

Превышение как ОДК, так и фоновых значений для хрома отмечалось во всех округах, максимально в Центральном (ЦАО) и Советском (САО) административном округах. При этом фоновое значение превышало ОДК в 14,2 раза. Статистически значимых различий содержания хрома в почвах по функциональным зонам (жилая, транспортные магистрали, санитарно-защитные и детские учреждения) не наблюдалось (t1 = 0,7, t2 = -0,5, t3 = -1,0; p>0,05). Максимальные значения характерны для санитарно-защитных зон (100,8±19,2 мг/кг) (рис. 2).

Рис.2. Содержание хрома в пробах почвы на территории г. Омска

по функциональным зонам, мг/кг

Превышение ОДК для кобальта наблюдалось во всех административных округах (максимально в ЦАО – 4,1 ОДК), при этом фоновое значение в два раза превышало ОДК. Максимальные концентрации кобальта зарегистрированы в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий (18,8±4,5 мг/кг).

Установлены статистически значимые различия содержания кобальта в пробах почвы, отобранных в зоне жилой застройки и вблизи транспортных магистралей (t = -2,7; p<0,05). При этом содержание кобальта в почвах зоны жилой застройки статистически значимо не отличалось от содержания данного металла в пробах, отобранных на территориях детских учреждений и в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий (t1 = 1,1; t2 = -1,9; p>0,05) (рис. 3).

Рис.3. Содержание кобальта в пробах почвы на территории г. Омска

по функциональным зонам, мг/кг

Особая ситуация складывается по содержанию в почвах г. Омска мышьяка и свинца.

Среднее содержание мышьяка в почвах всех функциональных зон, включая фоновую, находится в пределах 8,5 – 11,3 мг/кг (ПДК=2,0 мг/кг). Особенность почв Омска и Омской области заключается в том, что, при оценке загрязнений, необходимо сравнивать результат не с ПДК, а с величиной фона по Омской области равной 10,0 мг/кг. Фоновая концентрация для средней полосы России по содержанию мышьяка в почвах составляет 5,6 мг/кг. Уровень содержания мышьяка в почвах Омска по данным проведенных исследований согласуется с данными Россельхознадзора по Омской области. Максимальные значения концентраций мышьяка наблюдались в почвах жилой зоны (11,8±3,9 мг/кг). Статистически значимых различий содержания мышьяка в пробах почвы, отобранных на территории жилой застройки, детских учреждений, санитарно-защитных зон и вблизи транспортных магистралей не установлено (t1 = 1,5, t2 = 0,8, t3 = 0,4; p>0,05) (рис. 4).

Рис.4. Содержание мышьяка в пробах почвы на территории г. Омска

по функциональным зонам, мг/кг

Превышение ПДК по содержанию свинца в пробах почв составило 33% от общего числа анализов. При исследовании почв жилой зоны превышения ПДК выявлены в 47% случаев, для детских учреждений – в 44%, а на транспортных магистралях – в 55% случаев. Повышенное содержание в почвах соединений свинца объясняется близким расположением исследуемых зон к транспортным магистралям и многолетним использованием (до 2003 года) в качестве антидетонационной присадки к бензину тетраэтилсвинца. Максимальные значения содержания свинца характерны для проб почвы, отобранных в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий (39,7±38,4) (рис. 5).

Рис.5. Содержание свинца в пробах почвы на территории г. Омска

по функциональным зонам, мг/кг

Превышение фоновых значений характерно для ванадия (в 1,2 раза), хрома (в 1,1 раза), железа (в 1,1 раза), кобальта (в 1,6 раза), меди (в 2,1 раза), цинка (в 1,4 раза).

Для титана не определены ПДК и ОДК, поэтому полученные данные сравнивались с фоновыми значениями. Превышение фоновых значений наблюдалось в КАО (в 1,1 раз выше фоновых значений). Максимальные средние значения характерны для санитарно-защитных зон (6173,4±1181,4 мг/кг).

Для ванадия превышения ПДК не наблюдалось, однако во всех административных округах города средние значения выше фоновых (максимально в Кировском административном округе (КАО) – 1,4). Максимальные концентрации ванадия также характерны для санитарно-защитных зон (91,8±43,1 мг/кг).

Для марганца зарегистрировано незначительное превышение фонового значения в Октябрьском административном округе, при этом все средние концентрации по административным округам не превышали ПДК. Максимальные концентрации наблюдались в лесопарковой зоне (950,0±168,3 мг/кг).

Для железа отмечалось превышение фоновых значений во всех административных округах кроме САО, максимально в КАО (в 1,3 раза). Максимальные концентрации железа в пробах почвы в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий (36983,8±6543,6 мг/кг).

Для никеля не наблюдалось превышения ПДК, фоновых значений. Максимальные концентрации никеля отмечены в почвах санитарно-защитных зон промышленных предприятий (45,2±18,8 мг/кг).

Средние концентрации меди в почве превышали фоновые значения во всех административных округах (в 2,1-2,2 раза), однако превышения ПДК не отмечалось. Максимальное содержание меди характерно для почвы зоны жилой застройки (49,7±36,4 мг/кг).

Превышение ПДК для цинка не отмечалось, при этом во всех административных округах содержание цинка в почвах выше фона (максимально в Ленинском административном округе в 1,9 раза). Максимальные значения цинка в почве на территориях жилой застройки (134,8±75,5 мг/кг).

Концентрации стронция в почве не превышали фоновые значения для административных округов г. Омска. Максимальное содержание стронция отмечено в почве зоны игровой площадки (189,2 мг/кг).

По степени загрязненности тяжелыми металлами функциональные зоны г. Омска оказались распределены следующим образом:

санитарно-защитная зона предприятий ТЭК, Zc=5,98;

транспортные магистрали, Zc=4,74;

жилая зона, Zc=4,47;

детские учреждения, Zc=3,64;

сельскохозяйственные угодья, Zc=2,94;

рекреационная, лесопарковая, водоохранная зона, Zc=1,91.

По степени опасности почвы обследованных территорий Омска относятся к категории "допустимые", т.е. для большинства случаев содержание тяжелых металлов превышает фоновое значение, но не больше ПДК.

Изучение кислотности почв (рН) не выявило аномальных значений. Все исследуемые пробы почв относятся к слабокислым, нейтральным и слабощелочным, что положительно сказывается на связывании тяжелых металлов коллоидными частицами почв.

Глава 5. Обоснование экологического мониторинга почв с применением оценки риска для здоровья при воздействии тяжелых металлов и мышьяка, загрязняющих почву.

На основании данных, полученных в ходе экологических исследований почв на содержание тяжелых металлов, проведено определение индексов неканцерогенной и канцерогенной опасности.

Изучение степени выраженности канцерогенных и токсических свойств поллютантов позволило выявить в почвах г. Омска пять приоритетных веществ: четыре металла (свинец, хром, кобальт, никель) и мышьяк, обладающих канцерогенным эффектом на организм человека, а также семь металлов, для которых доказано наличие негативного влияния на здоровье человека (титан, ванадий, марганец, железо, медь, цинк, стронций), оказывающих воздействие при хроническом ингаляционном, пероральном и перкутанном поступлении.

При расчете риска учитывались ингаляционный, пероральный и перкутанный пути поступления металлов из почв, в качестве объекта воздействия выбрано население г. Омска, рассматривалась максимальная (24-часовая) экспозиция.

Изучение территориального распределения хронического риска при пероральном, перкутанном и ингаляционном воздействии по превышению референтных концентраций металлов по административным округам города Омска свидетельствует об отсутствии превышения приемлемых значений равных единице. Максимальное значение хронического неканцерогенного риска при пероральном воздействии достигало значений 0,0119, при перкутанном – 0,0013, при ингаляционном – 0,0011.

Максимальный суммарный хронический риск при пероральном воздействии от всех учтенных загрязнителей, обладающих тропностью к ЦНС составил 0,013 (Советский АО); печени – 0,0032 (Кировский АО); почкам – 0,0027 (Центральный АО, Кировский АО, Советский АО); желудочно-кишечному тракту – 0,0150 (Советский АО); крови – 0,0013 (Кировский АО).

Максимальный суммарный хронический риск при ингаляционном воздействии от всех учтенных загрязнителей, обладающих тропностью к ЦНС составил 0,000058 (Кировский АО); органам дыхания – 0,0017 (Кировский АО); почкам – 0,000045 (Советский АО); крови – 0,000058 (Кировский АО).

Таким образом, с учетом принятых диапазонов приемлемости неканцерогенных рисков и на основании выполненного анализа следует констатировать отсутствие достижения значения 1, т.е. неканцерогенный риск от загрязнения почвы (при пероральном, перкутанном и ингаляционном воздействии) для населения Омска является приемлемым.

Анализ территориального распределения величин канцерогенного риска показал, что максимальные значения риска при пероральном воздействии не превышают величины допустимого риска (уровень более 1x10-6, но менее 1x10-4), а при ингаляционном воздействии – величины приемлемого риска (уровень 10-6 и менее).

При проведении расчетов рисковых характеристик индивидуального хронического неканцерогенного и канцерогенного риска установлено, что во всех исследуемых точках получены приемлемые или допустимые значения: индивидуальный хронический неканцерогенный риск меньше 1, канцерогенный риск находится на уровне более 1x10-6, но менее 1x10-4.

Таким образом, с позиции оценки риска обосновано проведение экологического мониторинга почв на территории Омска для управления факторами риска воздействия окружающей среды на здоровье населения.

Выводы:

  1. Оценка загрязнения атмосферного воздуха на территории Омска позволила установить приоритетные источники поступления поллютантов, а именно предприятия теплоэнергетики (116,2 тыс.т), нефтеперерабатывающая (50,9 тыс.т), химическая и нефтехимическая промышленность (7,4 тыс.т), осуществляющие выбросы тяжелых металлов в атмосферный воздух, что составляет 91% валовых выбросов.
  2. Приоритетными загрязняющими веществами почв на территории Омска являются хром, кобальт, мышьяк, медь, цинк, ванадий и железо: отмечалась превышение ПДК (ОДК) по хрому (в 15,1 раз), кобальту (в 3,2 раза) и мышьяку (в 4,9 раза) и фоновых концентраций по ванадию (в 1,2 раза), железу (в 1,1 раза), меди (в 2,1 раза), цинка (в 1,4 раза).
  3. Согласно индекса загрязненности функциональных зон Омска тяжелыми металлами на первом месте – санитарно-защитная зона предприятий ТЭК (Zc = 5,98), на втором – транспортные магистрали (Zc = 4,74), на третьем – жилая зона (Zc = 4,47).
  4. Индивидуальный хронический неканцерогенный риск меньше 1 (максимальное значение хронического неканцерогенного риска при пероральном воздействии достигало значений 0,0119, при перкутанном – 0,0013, при ингаляционном – 0,0011).
  5. Канцерогенный риск при пероральном воздействии не превышает величины допустимого риска (уровень более 1x10-6, но менее 1x10-4), при ингаляционном воздействии – величины приемлемого риска (уровень 10-6 и менее).
  6. Оценка риска для здоровья населения Омска при воздействии тяжелых металлов и мышьяка, загрязняющих почву, показала необходимость проводить мероприятия по осуществлению экологического мониторинга на территории Омска.

Практические рекомендации.

Меры по обеспечению охраны атмосферного воздуха:

  1. Увеличить количество постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха в г. Омске (согласно ГОСТ 17.2.3.01.-86 «Правила контроля качества воздуха населенных мест» для города численностью населения более 1 млн. человек необходимо 12 постов наблюдения). Установить стационарные посты наблюдений в Кировском – 2, Октябрьском – 1, Центральном – 1 административных округах.
  2. Увеличить перечень определяемых вредных примесей в атмосферном воздухе, включая тяжелые металлы на всех постах наблюдения.
  3. Увеличить количество мест и точек отбора проб при определении концентрации примесей в атмосферном воздухе путем приобретения передвижного поста наблюдения за загрязнением окружающей среды.
  4. Снизить негативное воздействие на окружающую среду от стационарных и передвижных источников загрязнения за счет применения природного газа и других альтернативных видов энергоресурсов.

Меры по обеспечению охраны почв Омска:

    1. Организовать мониторинговые исследования загрязнения почв Омска тяжелыми металлами.
    2. Провести рекультивацию почв территорий школ № 48, 144 и детских садов № 344, 197 из-за повышенного содержания свинца в почве.
    3. В связи с повышенным содержанием тяжелых металлов в зоне транспортных магистралей провести компенсационное оздоровление почв, путем «запечатывания» или озеленения.
    4. Организовать места парковки автотранспорта за пределами жилой застройки.

Основные положения и результаты диссертационного

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






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