Экологическая оценка уровня загрязнения почв и растительности 3,4-бенз(а)пиреном в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС

Горобцова, Ольга Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическая оценка уровня загрязнения почв и растительности 3,4-бенз(а)пиреном в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Экологическая оценка уровня загрязнения почв и растительности 3,4-бенз(а)пиреном в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС"

□0305548Э

На правах рукописи

Горобцова Ольга Николаевна

Экологическая оценка уровня загрязнения почв и растительности 3,4-бенз(а)пиреном в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС

03.00. 27 - почвоведение 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2007

003055489

Работа выполнена на кафедре агроэкологии и физиологии растений Донского государственного аграрного университета

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Назаренко Ольга Георгиевна

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, доцент Колесников Сергей Ильич

кандидат биологических наук, доцент Луганская Ирина Анатольевна

Ведущая организация:

Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации (ФГНУ «РосНИИПМ»)

Защита диссертации состоится 20 апреля 2007 г в 1400 на заседании Диссертационного совета Д 212.208.16 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344060, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105, ЮФУ, биолого-почвенный факультет, ауд. 205)

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148)

Автореферат разослан " _" марта 2007 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета, /¿ии ,/>-• Кравцова Н.Е.

кандидат биологических наук : ■ ...../'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Изучение особенностей аккумуляции представителя класса полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), поллютанта первого класса опасности, канцерогена и мутагена 3,4-бенз(а)пирена легло в основу экологической оценки состояния территорий зоны влияния Новочеркасской ГРЭС (НчГРЭС). Для создания более полной и объективной картины загрязнения содержание 3,4-бенз(а)пирена сопоставлялось с содержанием в объектах экосистемы тяжёлых металлов и мышьяка -поллютантов, которые традиционно являются показателями загрязнения техногенных территорий.

Экологическое состояние изучаемых территорий оценивалось в соответствии с методиками, утвержденными государственными природоохранными органами. Рекомендуемые в них методические подходы несовершенны, и результатом их использования является оценка отдельных природных сред, а не всей экосистемы в целом. Возникает необходимость разработки показателя, с помощью которого можно было бы дать максимально объективную оценку состояния экосистемы, испытывающей техногенное воздействие.

Целью исследования являлось: оценить экологическое состояние территорий, испытывающих многолетнее техногенное воздействие со стороны предприятий энергетического комплекса, главным загрязняющим компонентом которых, являются атмосферные выбросы, содержащие продукты неполного сгорания углеводородного топлива (на примере НчГРЭС).

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих

задач:

1. Провести мониторинга вые исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в важнейших объектах экосистемы: почве, надземной и корневой частях растительности, снежном покрове изучаемых территорий и установить зависимость накопления поллютанта в системе почва-растение;

2. Сопоставить закономерности накопления и распределения 3,4-бенз(а)пирена с содержанием тяжёлых металлов и мышьяка, контролируемым на исследуемых территориях, выявить особенности аккумуляции всех изучаемых поллютантов в почвах и растительности;

3. Выявить влияние свойств почвы на интенсивность накопления контролируемых поллютантов в почвенном покрове изучаемых территорий, а также оценить уровень буферности почвы по отношению к исследуемым загрязнителям;

4. Провести экологическую оценку уровня загрязнения всех участков исследуемых территорий.

Научная новизна исследований. Впервые были проведены мониторинговые наблюдения накопления и распределения 3,4-бенз(а)пирена в почве, растительности и снежном покрове экосистем, формирующихся в почвенно-климатических условиях юга России.

Содержание 3,4-бенз(а)пирена в почве и растительности является индика-

тором уровня техногенной нагрузки территорий, основным загрязняющим агентом которых являются продукты сгорания углеводородного топлива.

Предложена схема расчета нового интегрального показателя, характеризующего состояние экосистемы в целом, включающего в себя оценку уровня загрязнения каждого контролируемого компонента техногенной экосистемы, буферные свойства почвы, а также влияние химического загрязнения территории на здоровье населения.

Практическая ценность работы. На основе оценки уровня загрязнения предложены практические рекомендации по использованию изучаемых территорий. Составлена схема, характеризующая уровень загрязнения 3,4-бенз(а)пиреном почвенного и растительного покрова, позволяющая выделить участки непригодные для использования в сельскохозяйственном производстве.

Включение в методику оценки состояния техногенных территорий интегрального показателя загрязнения, позволяет дать объективную характеристику состояния окружающей природной среды в целом. Результаты исследования используются в учебном процессе при преподавании курсов «Эрозия и загрязнение почв», «Основы адаптивных систем земледелия», на кафедре мелиоративного почвоведения и земледелия Новочеркасской государственной мелиоративной академии (НГМА); «Почвоведение» и «Промышленная экология» на кафедре инженерной экологии и защиты окружающей среды ЮжноРоссийского государственного технического университета (ЮРГТУ). Результаты мониторинговых исследований территорий зоны влияния НчГРЭС используются при экологической оценке техногенных территорий Федеральным государственным центром агрохимической службы (ФГУ ГЦАС) «Ростовский».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Основным механизмом накопления 3,4-бенз(а)пирена является адсорбция поллютанта поверхностным слоем почвы и надземной частью растительности из атмосферных аэрозолей.

2. Оценка экологического состояния техногенных территорий основывается на получении интегрального показателя, включающего применение всего комплекса оценочных факторов, характеризующих состояние отдельных природных сред, и систему в целом.

3. Для урбанизированных территорий, находящихся под влиянием выбросов, содержащих продукты сгорания углеводородного топлива, индикатором уровня техногенной нагрузки служит 3,4-бенз(а)пирен.

Дону, 2005; Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса» п. Персиа-новский 2005; научно-практической конференции, посвященной 10-летию аг-роэкологического образования на Дону «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» п. Персиановский. 2006; VIII Международном семинаре по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология). Ростов-на-Дону, 2006.

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 в журналах центральной печати. Общий объём публикаций - 1,5 печатных листа, личный вклад автора в публикации - 65%.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов. Работа изложена на /?J> страницах машинописного текста, включает 8 рисунков, 61 таблицу и 4 приложения. Список литературы представлен 145 источниками, из которых 11 - иностранных.

1. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОБСТАНОВКУ ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Доля мирового производства электроэнергии, принадлежащая тепловым электростанциям (ТЭС) составляет около 63%. ТЭС, используя для производства электроэнергии и тепла различные виды минерального топлива (уголь, мазут, газ), выбрасывают в атмосферу с дымовыми газами и несгоревшими частицами топлива токсичные компоненты. При сгорании углеводородного топлива образуются следующие поллютанты: оксиды серы, азота, ванадия, зола, сажа, канцерогенные вещества.

Канцерогенными веществами являются представители класса ПАУ и, прежде всего, канцероген и мутаген первого класса опасности, подлежащий обязательному экологическому контролю - 3,4-бенз(а)пирен (C20Hi2). Общая схема образования 3,4-бенз(а)пирена при пиролизе метана следующая: 20СН4-» 10С2Н2+30Н2-» С20Н12+34Н2 (1)

По данным Государственного доклада «О состоянии окружающей природной среды», НчГРЭС представляет собой крупнейший источник выбросов загрязняющих веществ в биосферу и является предприятием первого класса опасности. На её долю приходится 1 % всех выбросов в РФ и более 50 % - в Ростовской области. Основная их часть выпадает на г. Новочеркасск и прилегающие к нему территории.

Общий объём выбросов ОАО «НчГРЭС» до 2000 года составлял более 200 тысяч тонн/год. При переводе энергоблоков на природное газовое топливо к 2003 году удалось добиться снижения общего объёма выбросов до 70 тысяч тонн/год. Тем не менее, НчГРЭС остаётся предприятием первого класса опасности, крупнейшим источников выбросов в Ростовской области и на юге России.

В настоящей главе представлен обзор литературных источников, характеризующих подробную картину загрязнения атмосферного воздуха, почв и растительности территорий зоны влияния НчГРЭС. Кроме того, описаны методы снижения содержания загрязняющих веществ в почвах и растительности техногенных территорий.

2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗУЧАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Работа выполнена в 2000-2005 г.г. на кафедре агроэкологии и физиологии растений Донского государственного аграрного университета.

Мониторинговые площадки были заложены в 2000 году. Они расположены на разном удалении от НчГРЭС (1-3 км) и приурочены к точкам единовременного отбора проб воздуха, который производился при разработке проекта по организации и обустройстве санитарно-защитной зоны: точки №1,2,3, 5,6, 7 (рис.1).

В соответствии с розой ветров было определено, так называемое, «генеральное направление» - прямая, проходящая от источника загрязнения через селитебные зоны г. Новочеркасска и станицы Кривянской. По линии «генерального направления» образцы отбирались в почвах мониторинговых площадок № 4, № 8, № 9, № 10.

Непременным условием отбора почвенных образцов было то, что площадки для мониторинговых наблюдений располагались на участках целины или залежи, т.е. почва не обрабатывалась, чтобы слои не были перемешаны. Для определения содержания в почве 3,4-бенз(а)пирена образцы отбирались послойно: на глубине 0-5 и 5-20 см.

В основу работы положен материал результатов исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в почвах, надземной и корневой частях растительности и снежном покрове мониторинговых площадок.

Образцы почв мониторинговых площадок отбирались и подготавливались для химического анализа в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.4.0284. Отбор растительных образцов на территории мониторинговых площадок включал образцы надземной и корневой части травяной растительности. Образцы отбирались ежегодно во второй декаде июня в период максимального развития надземной части растительности.

Отбор образцов снега производился в соответствии с требованиями руководящего документа (РД 52.04.186-89).

Извлечение 3,4-бенз(а)пирена из отобранных проб выполняли методом жидкостной экстракции, экстрагентом служил н-гексан. Экстракция анализировалась методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с учётом требований, установленных международным стандартом на базе Научно-образовательного эколого-аналитического центра системных исследований, математического моделирования и геоэкологической безопасности юга России.

При изучении свойств почв исследуемых территорий определялись: содержание органического вещества по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91); обменные основания С ¡Г и комплексонометрическим методом: содержание карбонатов в почве по методу Шсйблера; рН водной вытяжки потен пиометри-ческим методом (ГОСТ 26423-85); подвижные формы фосфора и калия по методу Мачигина (ГОСТ 26205-84); нитратный азот фонометрическим методом (ГОСТ 26951-86). Результаты изучения физико-химических свойств почв, исследуемых территорий представлены в табл. I.

Рис.1. Карта-схема расположения мониторинговых площадок в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС'.

Площадка № 1-удаленность от НчГРЭС 1 км, направление северо-восточное; Площадка № 2 - удаленность от НчГРЭС 3 км, направление юго-западное; Площадка № 3 — удаленность от НчГРЭС 2,7 км, направление юго-западное. Площадка № 4- удаленность от НчГРЭС 1.6 км, направление северо-западное; Площадка № 5- удаленность от НчГРЭС 1,2 км, направление се перо-западное; Площадка № б- удаленность о г НчГРЭС 2 км. направление оеверо-северо-западное; Площадка № 7- удаленность от НчГРЭС 1,5 км, направление сеперпое; Площадка № 8- удаленность от НчГРЭС 5 км. направление северо-западное; Площадка № 9- удаленность от НчГРЭС 15 км, направление сспсро-западное; Площадка № 10-удаленность от НчГРЭС 20 км, направление оеверо-западное;

При статистической обработке использовались корреляционный и дисперсионный методы анализа. Оценка экологического состояния исследуемых территорий проводилась в соответствии с методиками, разработанными Министерством природных ресурсов РФ с использованием других Государственных руководящих документов: СанПиН 2.1,7.1287-03.; ГОСТ 17.4.1.02-83.; СТСЭВ 4470-84.; СанПиН 2.3.2.560-96.

Таблица 1

Физико-химические свойства почв мониторинговых площадок в слое почвы 0-20 см (средние данные за 2001-2004 годы)_

Почвы мониторинговых площадок и их удалённость (км) и направление от НчГРЭС Фго. глина, % Ил, % Гумус % РН СаС03 % NH4\ мг/ЮОг почвы РдО,, мг/ЮОг почвы к2о, мг/ЮОг почвы Са2+, Mg2" мг/ЮОг почвы ЕКО, мг-экв/ ЮОг почвы Балл бу-ферн. Оценка буферности почв

№ 1 (1,0- СВ)- Чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках 45,3 26,6 4,2 7,2 0,7 3,8 4,0 56,0 32,8 37,7 32,0 Повышенная

№2 ( 3,0- ЮЗ)- Аллювиально-луговая карбонатная малогумусная песчаная на аллювиальных отложениях 5,9 2,9 2,7 7Í4 0,5 3,0 2,3 24,0 3,1 4,2 22,0 Средняя

№ 3 (2,7- ЮЗ)- Лугово-черноземная, пойменная, среднегумусная, легкоглинистая на аллювиальных отложениях 63,4 36,8 3,3 7,6 0,7 3,3 2,7 21,4 5,4 6,8 43,0 Высокая

№4 (1,6- СЗ)- Чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках 55,3 30,9 4,6 7,3 1,3 5,4 4,4 46,0 29,1 31,9 32,0 Повышенная

№ 5 (1,2- СЗ)- Чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках 50,3 26,8 4,6 7,3 1,4 3,8 4,0 42,8 30,3 33,4 35,0 Повышенная

№ 6 (2,0- СЗ)- Лугово-черноземная средне-мошная среднегумусная тяжелосуглинистая на лессовидных суглинках 52,8 28,9 4,8 7,5 1,0 4,4 4,1 50,3 31,5 35,0 39,5 Повышенная

Нч1 (1,5-С)- Чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках 47,7 27,3 4,6 7,4 0,9 4,8 3,5 46,7 26,2 27,9 39,5 Повышенная

.V" 8 (5,0- СЗ)- Лугово-черноземная средне-мощная среднегумусная тяжелосуглинистая на лессовидных суглинках 60,0 32,4 4,5 7,2 1,7 4,0 3,8 49,2 29,7 31,8 42,0 Высокая

Яа 9 (15,0- СЗ)- Чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках 51,0 27,8 5,2 7,4 1,0 4,8 4,1 48,4 35,3 34,9 32,0 Повышенная

№10 (20,0- СЗ)- Чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках 49,1 25,0 4,7 7,5 0,7 4,8 3,9 43,9 31,8 34,7 37,0 Повышенная

*Балл буферности почв по отношению к тяжёлым металлам рассчитан по методике В.Б. Ильина (1995)

3. накопление и распределение 3,4-еенз(а)пирена в

Объектах экосистемы мониторинговых площадок

Анализ данных мониторинговых наблюдений даст возможность выявить основные тенденции загрязнен«? 3,4-бенз(а)пиреном таких важнейших компонентов экосистемы как почвы и растительность (табл. 2).

Установлено превышение фоновых концентраций Поллютанта как минимум в 4 раза на всех участках исследуемых территорий. Обобщение полученных результатов проводится с использованием группировки мониторинговых площадок но интенсивности техногенной нагрузки и пространственному распределению,

«Генеральное направление (№ 4, 8, 9, №)»

Территории, располагающиеся э направлении розы негров (преимущественными являются ветры восточных направлений), испытывают максимальную техногенную нагрузку со стороны выбросов НчГРЭС. Превышение фоновых концентраций в надземной части растительности мониторинговых площадок, расположенных в северо-западном направлении, составляет от 8 до 63 раз; а в почвах превышение ПДК составляет от 5 до 14 раз. Максимальное содержание 3,4-бенз(а)нирена как и почве, так и в растительности (рис. 2), наблюдается на территории площадки № 4, удалённой от источника эмиссии на расстояние 1,6 км. 350

зоо

250 200 150 100 50 0

Рис. 2. Содержание 3,4-бенз(а)пирена в почвах и растительности по линии «генерального направления?

Па приведённой гистограмме показано, что содержание ноллютанта в изученных объектах но мере удаления от источника эмиссии постепенно снижается как в почве, так и в растительности.

Особое положение занимает мониторинговая площадка № 10, удаленная на расстояние 20 км по розе ветров от НчГРЭС, но испытывающая влияние дополнительных источников загрязнения. Территория площадки расположена внутри V - образного пространства, ограждённою двумя автомагистралями - Рос-

N04, (1,6 км)

№0, ( 5 км)

№9, (15 км)

№10, (20 км)

[Ь почва 0-20 см, иг/г й надземная, нг/г, фон 5 иг/г □ корне пая. нг/г СИПДК в кочне 20 m/v

тов-Москва с северо-западной стороны и Ростов-Новочеркасск с юго-восточной (рис. 1).

Воздух, загрязнённый автомобильными выхлопами, перемещается и загрязняет территорию расположения мониторинговой площадки № 10 при различных направлениях ветра. Кроме этого, данная площадка, по-видимому, оказалась под влиянием дымовых шлейфов свалок города Новочеркасска, а также продуктов сгорания, образующихся при печном отоплении домов ст. Грушевской.

На территории площадки № 10 наблюдается резкое возрастание среднего содержания канцерогена во всех изучаемых объектах. Проведённые мониторинговые наблюдения показали, что даже значительно удалённые НчГРЭС территории могут содержать 3,4-бенз(а)пирен в концентрациях многократно превышающих допустимые, причём преобладающим агентом загрязнении может являться не основной, а дополнительные источники эмиссии. Однако накопление поллютанта за счет дополнительных источников значительно ниже, чем под влиянием НчГРЭС.

Как наглядно демонстрирует гистограмма (рис. 2), содержание изучаемого канцерогена в надземной части растительности сопоставимо, или даже превышает (№ 4, № 9) его концентрацию в почве.

Травянистая растительность, полностью покрывающая почвенный покров изучаемых территорий, и обладающая развитой сорбционной поверхностью, накапливает загрязнённые вещества из атмосферных аэрозолей активнее почвы и, следовательно, содержит большее количество 3,4-бего(а)пирена.

Содержание 3,4-бенз(а)пирена в корневой системе растений исследуемых территорий подтверждает, что столь высокое содержание поллютанта в стеблях и листьях растительности не является следствием корневого питания. Концентрация поллютанта в корнях ниже, чем в надземных частях растительности в 2,6 - 5,5 раза и составляет в среднем 40 % от содержания в слое почвы 0-20 см.

Анализ данных позволяет сделать вывод: на территории, подвергающейся жёсткому техногенному воздействию выбросов НчГРЭС, атмосферное загрязнение 3,4-бенз(а)пиреном основных объектов экосистемы почвы и растительности является ведущим. Проведённые исследования показали, что при существующем уровне загрязнения почв и растительности выращивание экологически безопасной продукции на изученных территориях невозможно, а участки, расположенные на расстоянии 5 км в северо-западном направлении от НчГРЭС вообще должны быть исключены из хозяйственного оборота.

«Площадки, расположенные в радиусе 1-3 км (№ 1, 2, 3, 5, б, 7)»

Мониторинговые площадки расположены в радиусе 1-3 км от НчГРЭС и лежат на концентрической кривой, очерчивающей границы санитарно-защитиой зоны.

«Площадки близко расположенные к линии «генерального направления (№ 5)»

Среди площадок радиального направления, наибольшая концентрация 3,4-бенз(а)пирена обнаружена в растительности и почвах мониторинговой

площадки № 5, расположенной на удалении 1,2 км на северо-запад от источника эмиссии (табл.2). Территория мониторинговой площадки № 5 расположена всего на 400-500 м севернее максимально загрязнённой площадки № 4, а уровень загрязнения почвы и надземной части растительности снижается в 3 и 2,5 раза соответственно. Значительное снижение концентрации 3,4~бенз(а)гшрена на территориях, расположенных севернее и южнее от «генерального направления», позволяет рассчитать ширину шлейфа выбросов, которая составляет около 2 км2 и площадь территорий, прилежащих к НчГРЭС, атмосферное загрязнение над которыми максимально, и составляет около 12 км2.

«Площадки, подверженные влиянию дополнительных источников эмиссии (№ 1)»

Активное накопление 3,4-бенз(а)пирена в надземной части растительности наблюдается на территории площадки № 1. Концентрация канцерогена в надземных органах выше, чем в корнях, в 3,3 раза, а по сравнению с почвой превышение составляет 1,6 раза. Такой характер накопления поллютанта вызван атмосферным загрязнением, которое усилено дополнительным фактором -расположением указанной мониторинговой площадки вблизи оживлённой автомагистрали.

Усредненная концентрация 3,4-бенз(а)пирена в надземной и корневой частях растительности здесь одна из самых высоких среди мониторинговых площадок, расположенных по окружности от НчГРЭС.

Значения КПБУ для корневых частей (табл.2.) указывает, что корневая система растительности мониторинговой площадки № 1 усваивает около 50 % 3,4-бенз(а)гшрена, содержащегося в почве. Уровень загрязнения почвы и растительности мониторинговой площадки № 1 свидетельствует, что влияние дополнительных источников эмиссии, таких как автомобильные выхлопы, могут быть заметными даже на фоне таких крупных источников выбросов, как НчГРЭС.

«Площадки среднего уровня влшния НчГРЭС (№ 2, 3, б, 7)»

Мониторинговые площадки № 2 и № 3, расположенные на расстоянии 3,0 . км и 2,7 км на юго-запад от НчГРЭС, имеют общие черты в характере расположения, а, следовательно, и в уровне загрязнения растительности и почв этих территорий 3,4-бенз(а)пиреном, но при этом имеются и различия.

Возможно, причина того, что содержание 3,4-бенз(а)пирена в почве площадки № 2 ниже, а в надземной части растительности выше, чем площадки № 3, заключается в том, что площадка № 2 находится в условиях лучшего увлажнения и характер её растительного покрова несёт выраженные черты лугового сообщества. Растительность площадки более разнообразна, а надземные органы развиты лучше, и как следствие имеют большую адсорбционную площадь, что способствует накоплению изучаемого поллютанта.

Необходимо заметить, что почва мониторинговой площадки № 2, имеет наиболее лёгкий гранулометрический состав и самую низкую ёмкость катион-ного обмена (табл.1.) и, следовательно, сорбционные способности, что и является причиной низкого содержания 3,4-бенз(а)пирена.

Таблица 2

Содержание 3,4-бенз(а)пирена в слое почвы 0-20 см, надземной и корневой частях растительности мониторинговых __ площадок (2002-2004 г.г., нг / г) ___

Номер мониторинговой площадки Удаление и направление от источника загрязнения бенз(а)пирен в почве бенз(а)пирен в надземной части растений КБПУ надземной частью Содержание бенз(а)пирена в корнях КБПУ корнями Г ^надземной

г ^корнях

1 1,0 С-В 37 59 1,6 18 0,5 3,3

2 3,0 Ю-3 18 36 2,6 9 0,6 4,3

3 2,7 Ю-3 26 21 0,8 И 0,4 1,9

4 1,6 С-3 280 316 1,1 57 0,2 5,5

5 1,2 С-3 94 124 1,3 28 0,3 4,4

6 2,0 СС-3 27 47 1,7 12 0,4 3,9

7 1,5 С 16 24 1,5 12 0,8 2,0

$ 5,0 С-3 98 80 0,8 26 0,3 3,1

9 15,0 С-3 20 42 2,1 16 0,8 2,6

10 20,0 С-3 101 76 0,8 22 0,2 3,5

НСР 53 36 7

КБПУ - коэффициент биологического поглощения-удержания

т. - концентрация поллютанта в р

С почв. - концентрация поллютанта в слое 0-20 см почвы

кктг - Сраст

1\ш1 у — , где - С раст. - концентрация поллютанта в растительности (надземной или корневой части);

Возможно, сочетание перечисленных факторов приводит к тому, что содержание 3,4-бенз(а)п ирена в слое почвы площадки № 2 по усреднённым данным грех лет наблюдений не превышает IЩК и обуславливает самый высокий показатель КБПУ надземной части, который составляет 2?6.

11риведённые результаты исследований показывают, что даже при сходном расположении участков по отношению к источнику эмиссии, уровень загрязнения объектов экосистемы может заметно отличаться. Причинами этого служат различия я свойствах почв, условиях увлажнения, характере растительного сообщества, сорбцношых свойстах надземных частей растений и т.д.

Картина распределении 3,4-бенз(а)пирена на территории площадок № б и № 7 имеет общие черты с площадками № 2 и № 3. На указанных площадках большая часть его накапливается в надземных частях растении. Но причина приоритетного накопления 3,4-беиз(а)пирена в растительности и повышенная его концентрация в почве, по сравнению с площадкой № 7 -- в расположении мои иго pífí tro вой площадки № 6. Она соседствует с площадкой № 5, и располагается ближе К подфакельному пространству НчГРЭС,

На диаграмме (рис. 3) можно проследить как снижается абсолютная концентрация 3,4- бенз(а)пирена в почвах и надземной части растительности на север от линии «генерального направления».

Содержание изучаемого поллютанта на всех представленных мониторинговых площадках в надземной части растительности несколько выше, чем в почве. Это наглядно демонстрирует преимущественное влияние атмосферного загрязнения объектов экосис темы на изучаемых территориях, индикаторным показателем которого является уровень загрязнения надземной части однолетних травянистых растений 3,4-бенз(а)пиреном»

площадка Мз4 площадка №5 площадка uiG площадка №7

□ со^жанис Э,4-бенэ(а)*1ирсна в сдое почвы и>20см, ш/ г ■содержание 3,Ф6енэ(а)п ирена н нзицем №й част растений, не1/ г

Рис. 3, Содержание 3,4-бенз(а)пирена по радиальному направлению

Показатели загрязнения почвы и растительности мониторинговой площадки № 7 позволяют характеризовать территории, прилегающие к ней в северном направлении как наиболее благополучные.

Очищающую роль растительности характеризует усвоение 3,4-бенз(а)пирена корневой частью растений. Закономерности поступления изу-

чаемого вещества в корневую систему следующие: по мере возрастания концентрации 3,4-бенз(а)пирена в почве мониторинговых площадок, КБПУ его корневой системой уменьшается.

Приведённые в табл. 3 данные показывают, что существуют механизмы, препятствующие неограниченному поступлению изучаемого вещества через корневую систему.

Таблица 3

Усвоение корневой системой растений мониторинговых площадок

3,4-бенз(а)пирена из слоя почвы 0-20см

Номер Удаленность и направле- Содержа- Содержание КБПУ корневой

площа- ние от источника загрязне- ние БП, БП, нг/г в системой растений

док ния нг/г в почве корневой системе

7 1,5 км, северное 16 12 0,8 80%

2 3,0 км, юго-западное 18 11 0,6 60%

9 15 км, северо-западное 20 16 0,8 80%

3 2,7 км, юго-западное 26 11 0,4 40%

6 2,0 км, сев.-сев.-западное 27 12 0,4 40%

1 1,0 км, северо-восточное 37 18 0,5 50%

5 1,2 км, северо-западное 94 28 0,3 30%

8 5,0 км, северо-западное 98 26 0,3 30%

10 20 км, северо-западное 101 22 0,2 20%

4 1,6 км, северо-западное 280 57 0,2 20%

Являясь жирорастворимым веществом, 3,4-бенз(а)пирен может проникать в ткани растения через липидные компоненты клеточной стенки, т.е. путём поступления поллютанта через поверхность надземных органов растений - стеблей и листьев. На изучаемых территориях именно этот путь и является приоритетным.

Значения КБПУ для надземной и корневой части растительности, свидетельствуют, что усвоение 3,4-бенз(а)пирена корневой системой ограничена, и при высоких его концентрациях в почве не превышает 20%.

Определение содержания 3,4-бенз(а)пирена в свежевыпавшем снежном покрове несёт очень важную информационную нагрузку о разовом поступлении поллютанта на исследуемые территории (табл. 4).

Снежный покров содержит поллютанты, привносимые с осадками из атмосферы. Снежные массы, проходя через загрязнённую дымовыми выбросами атмосферу, адсорбируют на своей поверхности, как твёрдые частицы золы и сажи, так и содержащиеся в атмосфере газообразные вещества. Изучение уровня загрязнения свежевыпавшего снега 3,4-бенз(а)пиреном в немалой степени характеризует не только состав атмосферы, но и интенсивность техногенной нагрузки на данную территорию.

Свежевыпавший снежный покров является неустойчивым объектом. Не все площадки доступны в зимнее время и содержание 3,4-бенз(а)пирена в различные годы значительно варьируется, но усреднённые за четыре года мониторинговых наблюдений данные могут служить важной дополнитель-

ной информацией при выявлении тенденций накопления поллютанта в объектах экосистемы исследуемых территорий.

Таблица 4

Содержание 3,4-бенз(а)пирена в свежевыпавшем снежном покрове

№ Удаленность 2002-2005

и направле- 2002 год 2003 год 2004 год 2005 год г.г., сред.

ние от источника загрязнения Сод. БП Прев ПДК Сод. БП Прев ПДК Сод. БП Прев ПДК Сод. БП Прев ПДК Сод. БП Прев ПДК

1 1 км, С-В 9 1,8 5 - 2 - 2 - 5 -

4 1,6 км, С-3 9 1,8 5 - 2 - 3 - 5 -

6 2 км, С-С-3 4 - 5 - 2 - 3 - 4 -

7 1,5 км, С 4 - 5 - 4 - 6 1Д 5 -

8 5 км, С-3 9 1,8 8 1,6 1 - 2 - 5 -

9 15 км, С-3 5 - 7 1,4 2 - 8 1,6 6 1,2

10 20 км, С-3 5 - 6 1,2 2 - 26 5,2 10 1,6

В среднем концентрация поллютанта в свежевыпавшем снежном покрове, на этих территориях составляет около 4 нг/л, что несколько ниже ПДК, принятой для характеристики поверхностных вод и составляющей 5 нг/л. Используя значение среднего содержания канцерогена в снежном покрове, можно оценить нагрузку, которую испытывает экосистема в зоне влияния НчГРЭС. В среднем из загрязнённой атмосферы на 1 м2 выпадает около 9 нг 3,4-бенз(а)пирена в сутки.

Благодаря устойчивости снежного покрова в 2005 году, удалось отобрать образцы непосредственно после первого снегопада, и через 30 дней после него, что даёт возможность проследить, как происходит накопление поллютанта в снежном покрове исследуемых территорий (табл. 5).

Таблица 5

Содержание 3,4-бенз(а)пирена в снежном покрове мониторинговых _площадок, отбор 2005 года (нг/л) __

№ Удаленность и направле- Содерж. Превышение Содерж. Превы-

пло- ние от источника загряз- БП, ПДК БП, шение

щадки нения 1-й отбор 2-й отбор ПДК

1 1,0 км -северо-восточное 2 - 2 -

4 1,6 км -северо-западное 3 - 2 -

8 5,0 км -северо-западное 2 - 3 -

9 15,0 км -северо-западное 8 1,6 4 -

10 20,0 км -северо-западное 26 5,2 3 -

Отбор произвели на площадках линии «генерального направления» и на территории площадки № 1. Приведённые в табл. 5 данные показывают, что за 30 дней накопления поллютанта не произошло; содержание 3,4-бенз(а)пирена не увеличилось, а на территории площадок № 9 и № 10 даже значительно уменьшилось. Можно предположить, что причиной такого яв-

ления могут быть фотохимические процессы, приводящие к трансформации 3,4-бенз(а)нирена.

Таким образом, данные по изменению содержания 3,4-беиз(а)пирена в снежном покрове изучаемых территорий показали, что физико-химические процессы, происходящие в экосистеме, способствуют смягчению негативного воздействия НчГРЭС на окружающую среду.

Мониторинговые исследования содержания 3,4-бенз(а)пиреиа в снежном покрове могут служить методом, позволяющим оценить не только техногенную иа1рузку на экосистему, но и потенциал самоочищения, которым обладает изучаемая экосистема.

В соответствии с нормативными документами (РД 153-34.1-02.316-99), были проведены расчёты удельного и валового выброса 3,4-бенз(а)пирена ОАО «НчГРЭС». В соответствии с расчётами, в зимнее время загрязнение 3,4- бенз(а)пиреном составляет 3,54 нг/м2 в сутки, что в 2,5 раза ниже полученных в результате исследований данных. Необходимо указать, что расчёты базируются на проектных показателях загрязнений и технологических характеристиках, которые, как правило, существенно отличаются.

4. ВЗАИМОСВЯЗЬ НАКОПЛЕНИЯ 3,4-БЕНЗ(А)ПИРЕНА И ТЯЖЁЛЫХ

МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ ИЗУЧАЕМЫХ

ТЕРРИТОРИЙ

Анализ данных, полученных совместно с сотрудниками Южного Федерального университета (ЮФУ) (табл. 6) и сопоставление их с выявленными закономерностями накопления и распределения 3,4- бенз(а)пирена показал, что основные тенденции суммарного загрязнения тяжёлыми металлами почв и растительности мониторинговых площадок иные, нежели 3,4-бенз(а)пиреном.

Исключение составляют показатели накопления и распределения валовых форм цинка и меди, которые имеют среднюю (г = 0,36) и высокую (г = 0,72) степень корреляции с распределением 3,4-бенз(а)пирена в почвах исследуемых территорий.

Содержание подвижных форм таких металлов как цинк, медь, кадмий в надземной части растительности заметно выше, чем в поверхностном слое почвы. Соотношение содержания металлов в поверхностном слое почвы и растительности мониторинговых площадок указывает на то, что основным источником загрязнения такими опасными металлами, как цинк, медь, кадмий является пе корневое питание, а атмосферное загрязнение.

Аналогичный вывод был сделан и при изучении загрязнения растительности мониторинговых площадок 3,4-бенз(а)пиреном. Поэтому основные тенденции накопления и распределения 3,4-бенз(а)пирена совпадают с закономерностями накопления именно этих металлов (цинка, меди и кадмия) и характеризуются высокими коэффициентами корреляции (г = 0,67; 0,60; 0,89, соответственно).

Таблица 6

Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах и

растительности мониторинговых площадок, мг/кг (2001 - 2004г.)*

№ Направление и расстояние от источника, в км Глубина в см РЬ Ъа Си № Мп са Сг

1 1,0 С-В 0-5 6,45 26,99 3,66 4,36 76,74 5,41

Раст-ть 6,19 48,70 7,25 3,71 74,63 0,44 2,29

2 3,0 Ю-3 0-5 5,28 23,8-1 4,01 3,80 51,51 0,22 5,58

Раст-ть 5,22 45,98 12,11 3,37 27,72' 0,59 0,31

3 2,7 Ю-3 0-5 7,14 14,35 1,51 3,59 44,14 0,11 4,09

Раст-ть 5,09 30,51 2,66 2,71 11,15 0,23 1,56

4 1,6 Ю-3 0-5 10,15 22,41 7,06 3,38 70,17 0,26 4,85

Раст-ть 7,90 57,01 6,48 3,20 40,07 1,89 2,30

5 1,2 С-3 0-5 9,72 21,82 5,56 5,88 69,11 0,23 6,43

Раст-ть 10,03 56,63 7,15 3,39 45,64 1,49 3,72

6 2,0 С-С-3 0-5 13,22 23,49 5,22 5,79 88,69 0,26 6,31

Раст-ть 8,24 40,70 5,92 3,92 76,79 0,22 3,40

7 1,5 С 0-5 10,06 12,60 1,70 4,46 76,20 0,33 5,31

Раст-ть 6,62 35,35 2,93 3,47 65,69 0,21 2,61

8 5,0 С-3 0-5 13,14 14,80 4,68 4,31 104,21 0,13 5,71

Раст-ть 13,34 50,84 7,54 3,60 41,68 0,28 2,84

9 15,0 С-3 0-5 10,52 11,06 7,34 3,61 58,62 0,16 4,63

Раст-ть 5,75 49,94 9,66 3,54 45,65 0,36 1,36

10 20,0 С-3 0-5 6,48 23,03 4,59 3,32 59,68 0,09 4,71

Раст-ть 5,20 41,36 6,09 2,84 33,46 0,24 1,09

* данные получены совместно с Манджиевой С.С. Преимущественное накопление этих металлов и 3,4-бенз(а)пирена не в почвах, а в надземных частях растений подтверждает предположение, что источником изучаемых поллютантов являются загрязнённые выбросами НчГРЭС атмосферные аэрозоли.

5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ИССЛЕДУЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Для оценки экологического состояния экосистемы в целом предлагается комплексный подход, который позволяет представить объективную картину, состояния территорий зоны влияния НчГРЭС, а также разработать интегральный показатель, характеризующий уровень загрязнения экосистемы, подвергающейся многолетнему техногенному воздействию.

Для оценки экологического состояния исследуемых территорий использовались: государственные методики, результаты собственных исследований, представленные в данной работе, а также данные по содержанию поллютантов в компонентах экосистемы зоны влияния НчГРЭС, полученные совместно с другими авторами.

Расчёт коэффициентов опасности и суммации позволил оценить состояние воздуха, почв, растительности и установить уровень их химического зафязнеиия. При расчётах использовалась формула, предлагаемая в государственных методиках, и данные по загрязнению объектов экосистемы тяжёлыми металлами и 3,4~бенз(а)пиреном:

коэффициент опасности К " С / ПДК, где С - концентрация поллютанта (2);

коэффициент суммации Zc = ( К i +........+ Kn) - (п -1) (3).

Степень буферности почв по отношению к тяжелым металлам, рассчитанная по В.Б. Ильину (1995 г.), учитывает гранулометрический состав, количество органического вещества, подвижных полуторных оксидов и карбонатов в почве (табл. 1). Рассчитанный коэффициент буферности является поправкой, необходимой для объективной оценки уровня химического загрязнения почвы.

Состояние почвенного покрова может служить индикатором неблагоприятного техногенного воздействия на здоровье населения. Оценка интенсивности этого воздействия проводится в соответствии с «Методическими указаниями по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами».

Такими показателями являются: коэффициент концентрации химического вещества (Кс), который определяется отнесением его реального содержания в почве (С) к фоновому (Сф):

Кс = С / Сф (4);

суммарный показатель «загрязнения (Zc) и индекс опасности J .

Суммарный показатель загрязнения равен сумме (Sn) коэффициентов концентраций химических элементов и выражен следующей формулой:

Zc = S „ • Кс (5),

где п - число суммируемых элементов

Формула (4) применяется, если индекс опасности J =1. Расчёт индекса опасности J проведён для наиболее опасного поллютанта 3,4-бенз(а)пирена, содержание которого в почвах исследуемых территорий максимально (до 14 раз) превышает ГЩК.

Формула расчета индекса опасности: J = lg [А • S / а • M* (ПДК)] (6), где:

А ■ атомная масса соответствующего элемента, для углерода = 12 а. е. м.; M ■ молярная масса химического соединения, в который входит данный элемент ~ 252 • 10"3 кг/моль;

S - растворимость в воде химического соединения = 0,11* 10"3 мг/л; а - среднее арифметическое ПДК химических веществ в разных пищевых продуктах (мясо, рыба, молоко, хлеб, овощи, фрукты) = 0,00001 мг/кг; ПДК - предельно допустимая концентрация элемента в почве = 0,02 мг/кг. Таким образом, рассчитанное значение J для 3,4-бенз(а)пирена = 4,4 ( lg 2,68 * 104), что соответствует категории высоко опасного вещества.

Расчёт суммарного показателя загрязнения с учётом индекса опасности Л, рассчитанного для 3,4-бенз(а)пирена, позволяет сделать опенку почв изучаемых территорий и прилегающих к ним пространств, с точки зрения воздействия выявленного уровня загрязнения на здоровье населения.

Расчётные коэффициенты, рекомендуемые в государственных методиках, характеризуют компоненты экосистемы по различным показателям, однако ни один из них не является величиной характеризующей состояние экосистемы в целом.

Таким образом, для объективной оценки экологического состояния техногенных территорий необходим интегральный методический подход, который предусматривает:

- применение всего комплекса оценочных показателей, характеризующих состояние объектов экосистемы;

- оценку уровня загрязнения не только отдельных природных объектов, но всей экосистемы в целом;

- обязательную оценку состояния биологических объектов экосистемы - почвы, растительности и их воздействие на здоровье населения.

Итогом комплексной оценки экологического состояния урбанизированных территорий может стать расчёт интегрального показателя загрязнения (табл. 7), учитывающего все перечисленные выше требования.

Интегральный показатель загрязнения был рассчитан следующим образом: £ = (Хс воздуха + Ъъ почвы • К буферное™ + /с почвы • .1 -у + гс растит.) - (п - 1) " (7),

где Е - интегральный показатель загрязнения экосистемы;

Хс воздуха - коэффициент суммации, характеризующий химическое загрязнение атмосферы;

почвы - коэффициент суммации, характеризующий химическое загрязнение почвенного покрова;

7с растит. - коэффициент суммации, характеризующий химическое загрязнение надземной части растительности;

К буферности - коэффициент, учитывающий буферные свойства почвы по отношению к тяжёлым металлам;

.1 - индекс опасности, учитывающий влияние химического загрязнения почв на здоровье населения, рассчитанный для наиболее опасного поллютан-та 3,4-бенз(а)пирена.

п - количество учитываемых факторов (сред).

Расчёт интегрального показателя придаёт целостность и законченность экологической оценке техногенных территорий. Данные, представленные в табл. 7, свидетельствуют, что состояние исследуемых территорий, можно характеризовать как высоко и максимально опасно загрязнённое.

Участки, расположенных на расстоянии 5 км в северо-западном направлении от НчГРЭС, иотользовагь для сельскохозяйственного производства недопустимо.

Значения интегрального показателя загрязнения повторяют закономерности накопления в почвах и растительности 3,4-бенз(а)пирена.

Таблица 7

Интегральные показатели загрязнения и оценка состояния территорий зоны влияния НчГРЭС _

Удаление и Zc Катего- Zc поч- Кб Zc ■ Кб 1 Zc раст- Катего- Zc-J, ха- ; Катего- Е Катего-

направле- воздуха рия вы Коэфф. загряз- ти рия ракт. рия Интегра- рия

ние от ис- оценки буферн. нение оценки воздей- оценки льный оценки

точ.заг- загряз- почв почв с загряз- ствие на влиян на показа- состоя-

рязнения нения учётом нения здоров. здоров. тель за- ния эко- ■

воздуха коэф. буфер- ности растит. населен. населен. грязнения системы 1

1 1,0 С-В 10,24 Не опасно 6,4 0,53 3,4 23,0 Умерено опасно 82,1 Опасная 115,7 Высоко опасное

2 3,0 Ю-3 4,99 Не опасно 2,2 0,37 0,8 13,9 Не опасно 47,0 Опасная 69,7 Высоко опасное

3 2,7 Ю-3 4,99 Не опасно 3,7 0,72 2,7 10,9 Не опасно 62,2 Опасная 77,7 Высоко опасное

4 1,6 С-3 4,99 Не опасно 18,1 0,53 9,6 80,6 Высоко опасно 295,3 Чрезвыч. опасная 387,5 Максим, опасное

5 1,2 С-3 4,99 Не опасно 10,2 0,58 5,9 43,4 Опасно 136,6 Чрезвыч. опасная 187,9 Максим, опасное

6 2,0 СС-3 4,99 Не опасно 5,9 0,66 3,9 22,3 Умерено опасно 73,3 Опасная 101,4 Высоко опасное

7 1,5 С 4,99 Не опасно 4,1 0,66 2,7 15,1 Не опасно 55,7 Опасная 75,5 Высоко опасное

8 5,0 С-3 6,43 Не опасно 9,1 0,70 6,4 27,2 Умерено опасно 135,1 Чрезвыч. опасная 172,4 Максим, опасное

9 15,0 С-3 6,14 Не опасно 5,1 0,53 2,7 17,5 Умерено опасно 61,3 Опасная 84,6 Высоко опасное

10 20,0 С-3 11,85 Не опасно 8,9 0,62 5,5 21,1 Умерено опасно 131,2 Чрезвыч. опас ная 166,8 Максим, опасное

Коэффициент корреляции между интегральным показателем загрязнения ( £) и содержанием 3,4-бенз(а)пирена в слое почв 0-20 см составляет г = 0,99, а между £ и надземной частью растительности коэффициент корреляции г = 0,98.

Высокое содержание в выбросах НчГРЭС 3,4-бенз(а)пирена вносит основной вклад в загрязнение изучаемых территорий и оказывает максимально негативное воздействие на здоровье населения. Таким образом, для индикации состояния экосистемы, основным источником загрязнения которой являются продукты неполного сгорания углеводородного топлива, целесообразно определение 3,4-бенз(а)пирена в почвах и растительности, т.к. именно они накапливают поллютант и являются объектами оказывающими максимальное влияние на здоровье человека.

ВЫВОДЫ

1. 3,4-бенз(а)пирен обнаружен во всех исследуемых объектах экосистемы в концентрациях значительно превышающих предельно допустимые (почва в 14 раз, снежный покров в 5 раз) и фоновые (растительность в 63 раза) значения. Основным источником являются атмосферные аэрозоли, загрязнённые дымовыми выбросами НчГРЭС, поступление 3,4-бенз(а)пирена на территории зоны максимального загрязнения составляет в среднем 9 нг/м2 в сутки.

2. Интенсивность накопления 3,4-бенз(а)пирена зависит от удаления и направления от основного источника загрязнения ОАО «НчГРЭС». Наиболее активно поллютант аккумулируется в северо-западном направлении, совпадающем с розой ветров. На значительном удалении (20 км) влияние НчГРЭС перекрывается дополнительными источниками эмиссии.

3. Надземная часть растительности мониторинговых площадок содержит 3,4-бенз(а)пирен в концентрациях, превышающих его содержание в среднем в 3,5 раза в корневой системе и в 1,4 раза в слое почвы 0-20 см, что доказывает приоритет атмосферного загрязнения над корневым питанием.

4. В почвах мониторинговых площадок преобладает приповерхностная аккумуляция 3,4-бенз(а)пирена, - в слое 0-5 см от 19 до 351 нг/г - и снижение его в слое 5-20 см в 2 раза, а в почвах, подвергающихся дополнительной техногенной нагрузке - в 3-5 раз.

5. Балл буферности, рассчитанный на основе физико-химических характеристик почв мониторинговых площадок, варьируется от среднего (22 балла, для аллювиально-луговой почвы) до высокого (> 40 баллов, для чернозёмов обыкновенных карбонатных). Повышенный уровень буферности почв преобладает, что создает условия для снижения опасности химического загрязнения территорий.

6. Тенденции суммарного загрязнения тяжелыми металлами отличаются от особенностей накопления 3,4-бенз(а)пирена, однако аккумуляция меди,

цинка в почвах и меди, цинка и кадмия в растительности совпадают с закономерностями, установленными для 3,4-бенз(а)пирена.

7. Разработанный интегральный показатель загрязнения техногенных территорий, включающий оценку состояния всех природных сред и учитывающий их влияние на здоровье человека, характеризует уровень загрязнения территорий, зоны влияния НчГРЭС, от высоко опасного до максимально опасного, что делает их непригодными для выращивания сельскохозяйственной продукции и чрезвычайно опасными для населения.

8. Общие закономерности изменения значений интегрального показателя и накопления 3,4-бенз(а)пирена в почвах и растительности (г = 0,98-0,99) позволяют использовать содержание 3,4-бенз(а)пирена как индикаторный показатель уровня техногенной нагрузки урбанизированных территорий, находящихся под влиянием выбросов, содержащих продукты сгорания углеводородного топлива.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Территории, расположенные в радиусе 5 км и в северо-западном направлении до 20 км от НчГРЭС, имеют уровень опасного и максимально опасного загрязнения и не должны использоваться для производства сельскохозяйственной продукции.

2. Расширить санитарно-защитную зону вокруг НчГРЭС до расстояния более 5 км.

3. Ввести ежегодный мониторинг содержания 3,4-бенз(а)пирена в поверхностном слое почв (0-5 см) и надземной части растительности на территории санитарно-защитной зоны.

4. Ввести в методику экологической оценки техногенных территорий разработанный интегральный показатель загрязнения.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Горобцова О.Н., Назаренко О.Г., Минкина Т.М. Содержания 3,4-бенз(а)пирена в растительности, расположенной в зоне влияния НчГРЭС // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. 2006.- №. 3. - С. 63-66 (30 %; 0,2 п.л.).

2. Манджиева С.С., Минкина Т.М., Горобцова О.Н., Самохин А.П., Борисен-ко Н.И. Сравнительный анализ методов извлечения тяжелых металлов их почвы // материалы VIII Междунар. Семинара по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология). Ростов-на-Дону, 11-16 сентября 2006. - С. 186 (20 %; 0,05 пл.).

3. Горобцова О.Н., Назаренко О.Г. Мониторинговые исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в снежном покрове территорий зоны влияния Новочеркасской ГРЭС // Материалы III межд. конф. по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды, включая секции молодых ученых НОЦ России. Ростов н/Д: Изд-во ООО «ЦВВР», 2005,- С. 162 - 163 (50%; 0,1 п.л.).

4. Назаренко О.Г., Горобцова О.Н., Минкина Т.М., Мониторинговые исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в почвах зоны влияния Новочеркасской ГРЭС // Материалы III межд. конф. по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды, включая секции молодых ученых НОЦ России. Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «ЦВВР», 2005. - С. 132 - 133 (30 %; 0,1 п.л.).

5. Горобцова О.Н. Результаты мониторинговых исследований содержания 3,4- бенз(а)пирена в компонентах экосистемы, расположенных в зоне влияния НчГРЭС // Материалы Межд. науч. конф. "Экология и биология почв", 21-25 апреля 2005г, Ростов-на-Дону. 2005. - С. 124 (100%; 0,05 п.л.).

6. Горобцова О.Н., Назаренко О.Г., Минкина Т.М.,, Борисенко Н.И., Ярощук A.B. Роль почвенного покрова в аккумуляции и миграции полициклических ароматических углеводородов при техногенном загрязнении // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. 2005. №1. - С. 73-79 (25%; 0,3 п.л.).

7. Т.М. Минкина, А.Н. Завгородний, A.B. Ярощук, Горобцова О.Н. Содержание 3,4-бензпирена в почвах, прилегающих к Новочеркасской ГРЭС // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки. 2003, № 2. - С. 42-45 (25%; 0,2 п.л.).

8. Горобцова О.Н. Распределение 3,4-бенз(а)пирена в надземной массе растений мониторинговых площадок вокруг НчГРЭС// Материалы второй межд. конф. по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды, включая секции молодых ученых НОЦ России. Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «ЦВВР», 2003. - С. 162- 164(100% 0,05 пл.).

9. Горобцова О.Н., Голубникова A.B. Влияние выбросов НчГРЭС на содержание цинка в почвах и растительности техногенных территорий// Материалы молодёжной научной конференции «Актуальные проблемы экологии

сельскохозяйственного производства», 24-25 ноября 2004 г, п. Персианов-ский: ДонГАУ, 2004,- С. 83 (50%; 0,05 пл.).

10. Горобцова О.Н., Полубедова A.C. Влияние выбросов НчГРЭС на содержание свинца в почвах и растительности техногенных территорий// Материалы молодёжной научной конференции «Актуальные проблемы экологии сельскохозяйственного производства», 24-25 ноября 2004 г, п. Персианов-ский, ДонГАУ, 2004,- С. 87 ( 50%; 0,05 пл.).

11. Горобцова О.Н., Фомина О.Н. Мониторинговые исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в снежном покрове территорий зоны влияния НчГРЭС. // Материалы молодёжной научной конференции «Актуальные проблемы экологии сельскохозяйственного производства», 24-25 ноября 2004 г, п. Пер-сиановский, ДонГАУ, 2004,- С. 91 (50%; 0,05 пл.).

12. Назаренко О.Г., Горобцова О.Н., Минкина Т.М.. Результаты мониторинговых исследований тяжёлых металлов в почвах, расположенных в зоне влияния НчГРЭС// Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса» 1-4 февраля 2005г., п. Персиановский, ДонГАУ, 2005.- С.125 (30%; 0,05 пл.).

13. Назаренко О.Г., Горобцова О.Н., Минкина Т.М. Оценка экологического состояния техногенных территорий по значению интегрального коэффициента загрязнения//Материалы научно-практической конференции, посвященной 10-летию агроэкологического образования на Дону «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» 5-7 декабря 2006 года, п. Персиановский. 2006,- С. 85-88 (30%; 0,2 пл.).

14. Горобцова О.Н. Мониторинговые исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в почвах зоны влияния НчГРЭС//Материалы IX Международной экологической конференции "Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ". 10 -15 октября 2004 года, Новоси-бирск.2004.- С. 256 (100%; 0,05 пл.).

Список сокращений

ПАУ - полициклические ароматические углеводороды: ОАО «НчГРЭС» -открытое акционерное общество Новочеркасская Государственная районная электростанция;

ТЭС - тепловая электростанция; КБПУ - коэффициент биологического поглощения-удержания; БП - 3,4-бенз(а)пирен; ПДК - предельно допустимая концентрация, РД - руководящий документ;

Горобцова Ольга Николаевна

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 12.03.07 Печать оперативная Усл. псч.л.1 Заказ № 2358/1 Тираж 100 экз. Издательско-полиграфическос предприятие ООО "МП Книга", г Ростов-на-Дону. Таганрогское шоссе, 106

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Горобцова, Ольга Николаевна

Введение

1. Влияние тепловых электростанций на экологическую обстановку прилегающих территорий

1.1. Образование канцерогенных веществ в топочных процессах

1.2. Влияние Новочеркасской ГРЭС на экологическую ситуацию г. Новочеркасска и прилегающих территорий

1.3. Основные методы обезвреживания выбросов, поступающих в атмосферу при работе ТЭС

1.4. Характеристика техногенных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в природной среде

2. Объект и методы мониторинговых исследований изучаемых территорий

2.1. Геоморфологическая ландшафтная и геологическая характеристика изучаемых территорий.

2.2. Климатические условия исследуемых территорий

2.3. Почвы и растительность исследуемых территорий

2.4. Методы исследования

3. Накопление и распределение 3,4-бенз(а)пирена в объектах экосистемы мониторинговых площадок

3.1. Накопление и распределение 3,4-бенз(а)пирена в почвах

3.2. Накопление и распределение 3,4-бенз(а)пирена в растительности мониторинговых площадок

3.3. Тенденции накопления 3,4-бенз(а)пирена в почвах и растительности мониторинговых площадок за весь период исследований

3.4. Результаты исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в снежном покрове мониторинговых площадок

3.5. Сравнительная характеристика результатов исследований содержания 3,4-бенз(а)пирена в объектах экосистемы зоны влияния НчГРЭС

3.6. Расчёт содержания 3,4-бенз(а)пирена в дымовых выбросах НчГРЭС

4. Взаимосвязь накопления 3,4-бенз(а)пирена и тяжёлых металлов в почвах и растительности изучаемых территорий

5. Экологическая оценка уровня загрязнения исследуемых территорий 128 Выводы 161 Практические рекомендации 162 Список использованных источников 163 Приложения

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ОАО «НчГРЭС» - открытое акционерное общество Новочеркасская Государственная районная электростанция;

АЗНИИРХ - Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства;

ЮРГТУ - Южно-Российский технический университет; ЮФУ - Южный Федеральный университет ТЭС - тепловая электростанция;

МП НГЦиМ - малое предприятие Новочеркасский городской центр информации и мониторинга;

ПАУ - полициклические ароматические углеводороды;

БП - 3,4-бенз(а)пирен;

ЭП - элементы примеси;

ПДК - предельно допустимая концентрация;

ПДВ - предельно допустимые выбросы;

ОДК - ориентировочно допустимые выбросы

РД - руководящий документ;

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография;

КБПУ - коэффициент биологического поглощения - удержания;

КБП - коэффициент биологического поглощения;

КН - коэффициент накопления;

ЭБ - экологическое бедствие;

ЧЭС - чрезвычайная экологическая ситуация.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическая оценка уровня загрязнения почв и растительности 3,4-бенз(а)пиреном в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС"

Актуальность. Состояние окружающей среды г. Новочеркасска и прилегающих к городу территорий, определяется целым рядом факторов, характерных для промышленных городов России. Этими факторами являются: высокая концентрация промышленных предприятий, сеть автодорог с активным движением автотранспорта, недостаточное количество зелёных насаждений и т.д.

Высокая концентрация промышленных предприятий города создаёт напряжённую экологическую ситуацию в селитебных районах, но основной вклад в загрязнение окружающей среды городских и пригородных территорий вносит ОАО «НчГРЭС» [18; 38].

Валовый объём выбросов этого предприятия составляет в настоящее время более 70 тысяч тонн в год и включает в себя десятки опаснейших пол-лютантов, но наиболее токсичным загрязнителем является канцероген и мутаген, поллютант первого класса опасности, представитель класса полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) - 3,4-бенз(а)пирен.

Закономерности накопления и распределения этого вещества в объектах техногенных экосистем юга России практически не изучены, хотя показатель загрязнения 3,4-бенз(а)пиреном может стать индикатором экологического состояния территорий, основным источником загрязнения которых являются продукты неполного сгорания углеводородного топлива.

Изучение особенностей аккумуляции этого опаснейшего поллютанта легло в основу экологической оценки состояния, территорий зоны влияния НчГРЭС. Для создания более полной и объективной картины загрязнения, содержание 3,4-бенз(а)пирена сопоставлялось с содержанием в объектах экосистемы тяжёлых металлов и мышьяка - поллютантов, которые традиционно являются показателями загрязнения техногенных территорий.

Экологическое состояние изучаемых территорий оценивалось в соответствии с методиками, утвержденными государственными природоохранными органами. Однако, рекомендуемые в них методические подходы несовершенны, и результатом их использования является оценка отдельных природных сред, а не всей экосистемы в целом. Возникает необходимость разработки показателя, с помощью которого можно было бы дать максимально объективную оценку состояния экосистемы, испытывающей жёсткое техногенное воздействие.

Цель исследований. Оценить экологическое состояние территорий, испытывающих многолетнее техногенное воздействие со стороны предприятий энергетического комплекса, главным загрязняющим компонентом которых, являются атмосферные выбросы, содержащие продукты неполного сгорания углеводородного топлива (на примере НчГРЭС).

Задачи, поставленные для достижения намеченной цели:

1. Провести мониторинговые исследования содержания 3,4-бенз(а)пирена в важнейших объектах экосистемы: почве, надземной и корневой частях растительности, снежном покрове изучаемых территорий и установить зависимость накопления поллютанта в системе почва-растение;

4. Провести экологическую оценку уровня загрязнения всех участков, исследуемых территорий.

Научная новизна исследований. Впервые были проведены мониторинговые наблюдения накопления и распределения 3,4-бенз(а)пирена в почве, растительности и снежном покрове экосистем, формирующихся в поч-венно-климатических условиях юга России.

Содержание 3,4-бенз(а)пирена в почве и растительности является индикатором уровня техногенной нагрузки территорий, основным загрязняющим агентом которых являются продукты сгорания углеводородного топлива.

Предложена схема расчета нового интегрального показателя, характеризующего состояние экосистемы в целом, включающего в себя, оценку уровня загрязнения каждого контролируемого компонента техногенной экосистемы, буферные свойства почвы, а также влияние химического загрязнения территории на здоровье населения.

Практическая значимость работы. На основе оценки уровня загрязнения предложены практические рекомендации по использованию изучаемых территорий. Составлена схема, характеризующая уровень загрязнения 3,4-бенз(а)пиреном почвенного и растительного покрова, позволяющая выделить участки непригодные для использования в сельскохозяйственном производстве.

Включение в методику оценки состояния техногенных территорий интегрального показателя загрязнения, позволяет дать объективную характеристику состояния окружающей природной среды в целом. Результаты исследования используются в учебном процессе при преподавании курсов «Эрозия и загрязнение почв», «Основы адаптивных систем земледелия», на кафедре мелиоративного почвоведения и земледелия Новочеркасской государственной мелиоративной академии (НГМА); «Почвоведение» и «Промышленная экология» на кафедре инженерной экологии и защиты окружающей среды Южно-Российского государственного технического университета (ЮРГТУ). Результаты мониторинговых исследований территорий зоны влияния НчГРЭС используются при экологической оценке техногенных территорий Федеральным государственным центром агрохимической службы (ФГУ ГЦАС) «Ростовский».

Основные положения, выносимые на защиту:

2. Оценка экологического состояния техногенных территорий основывается на получении интегрального показателя, включающего применение всего комплекса оценочных факторов, характеризующих состояние отдельных объектов экосистемы, оценку уровня загрязнения всей экосистемы в целом, с учетом их воздействия на здоровье населения.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации были доложены: на второй и третьей международных конференциях по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды, секции молодых ученых НОЦ России. Ростов-на-Дону, 2003, 2005; молодёжной научной конференции «Актуальные проблемы экологии сельскохозяйственного производства», п. Персиа-новский, 2004; IX Международной экологической студенческой конференции "Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ", Новосибирск, 2004; Международной научной конференции "Экология и биология почв", Ростов-на-Дону, 2005; Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса» п. Персиановский, 2005; научно-практической конференции, посвящённой 10-летию агроэкологического образования на Дону «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» п. Персиановский, 2006; VIII Международном семинаре по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология). Ростов-на-Дону, 2006.

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 в центральных журналах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения,

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Горобцова, Ольга Николаевна

выводы

1. Во всех исследуемых объектах экосистемы обнаружен 3,4-бенз(а)пирен, в концентрациях значительно превышающих предельно допустимые (почва в 14 раз, снежный покров в 5 раз) и фоновые (растительность в 63 раза) значения. Основным источником являются атмосферные аэрозоли, загрязнённые дымовыми выбросами НчГРЭС, поступление 3,4-бенз(а)пирена на территории зоны максимального загрязнения составляет в среднем 9 нг/м в сутки.

6. Тенденции суммарного загрязнения тяжелыми металлами отличаются от особенностей накопления 3,4-бенз(а)пирена, однако аккумуляция меди, цинка в почвах и меди, цинка и кадмия в растительности совпадают с закономерностями, установленными для 3,4-бенз(а)пирена.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

2. Расширить санитарно-защитную зону вокруг НчГРЭС до расстояния более 5 км.

3. Ввести ежегодный мониторинг содержания 3,4-бенз(а)пирена в поверхностном слое почв (0-5 см) и надземной части растительности на территории санитарно-защитной зоны

4. Использовать разработанный интегральный показатель загрязнения для экологической оценки техногенных территорий

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Горобцова, Ольга Николаевна, Ростов-на-Дону

1. Акопова Г.С. Образование полициклических ароматических углеводородов и их содержание в окружающей среде.// Безопасность жизнедеятельности. 2002. - вып. 9. - С.21-27.

2. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы процессы его трансформации. J1.: Наука, 1980. - 288 с.

3. Алексеев А.А. Подвижность цинка и кадмия в почвах. Автореф. дис. канд. с/х наук. М., 1979. 24 с.

4. Аникиев В.В., Бендерский В.А., Денисов Е.Т. Оценка эффективности фотохимической деградации нефтяных загрязнений мирового океана //ДАН СССР.-М., 1981,-Т. 259. вып. 5. С. 1225-1229.

5. Антропогенное влияние выбросов Новочеркасской ГРЭС на окружающую среду города и окрестности ГРЭС // Отчет о НИР (НГЦЭ-иМ.). Новочеркасск, 1995. - 38 с.

6. Беджер Г. М. Химические основы канцерогенной активности. М.: Медицина, 1966. - 124 с.

7. Безуглова О.С., Орлов А.С. Биогеохимия. Ростов н/Д: Феникс, 2000.- 317 с.

8. Белосельский Б.С., Вдовченко B.C. Контроль твёрдого топлива на электростанциях. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 176с.

9. Белосельский Б.С. Топочные мазуты. М.: Энергия, 1978. - 368 с.

10. Бенз(а)пирен // Научные обзоры советской литературы по токсичности и опасности химических веществ / Под ред. И. О. Фомина М.: МРПХВ, 1983.-вып. 43.-32 с.

11. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. ПДК химических веществ в окружающей среде. Л.: Наука, 1985. - 528 с.

12. Бетаевская Е.К. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв Прикаспийской низменности тяжёлыми металлами: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2002. - 22 с.

13. Богуш И.А., Радионова J1.M. Комплексное загрязнение почв города Новочеркасска // Материалы конф. Эколого-экономические проблемы городов Ростовской области. Мелиорация антропогенных ландшафтов/ Новочеркасск, НГМА: Тез. докл. 1998. - Т.6. - С. 3-7.

14. Бюллетень фонового загрязнения окружающей природной среды в регионе восточно-европейских стран членов СЭВ. - М., Гидроме-теоиздат, 1983, вып. 1; 1984, вып. 2; 1985, вып. 3; 1986, вып 4.

15. Вальков В. Ф. Экология почв Ростовской области. Ростов н/Д: СКНЦВШ, 1994. -86 с.

16. Василенко В.Н., Назаров И.М, Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. J1.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 34.

17. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. -М: Химия, 1987.-285 с.

18. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергоисточников. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 175с.

19. Временные методические рекомендации по проведению комплексных обследований и оценке загрязнения природной среды в районах, подверженных интенсивному антропогенному воздействию. М.: Госкомгидромет, 1988. 69 с.

20. Геохимия полициклических ароматических углеводородов в горных породах и почвах / Под ред. А.Н. Геннадиева и Ю.И. Пиковского. -М.: Изд-во МГУ, 1996.- 192 с.

21. Геннадиев А.Н., Козин И.С., Шрубор Е.И., Теплицкая Т.А. Динамика загрязнения почв полициклическими ароматическими углеводородами и индикация состояния почвенных экосистем // Почвоведение. 1990. - вып. 10.-С 75-85.

22. Геннадиев А.Н., Козин И.С., Теплицкая Т.А. Биогеохимия полициклических ароматических углеводородов в почвах // Биогеохимия окружающей среды. Тр. XI Международного симпозиума.: Тез. докл. -1989.-С. 88.

23. Геннадиев А.Н., Шрубор Е.И., Козин И.С. Эколого индикационное значение полициклических ароматических углеводородов в почвах нижнего Поволжья // Вест. Моск. ун-та. Сер. 5. География, вып 3. -1991.-С. 37-41.

24. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И., Чернявский B.C. Формы и факторы накопления полициклических ароматических углеводородов в почвах при техногенном загрязнении (Московская область) // Почвоведение. 2004. - вып. 7. С. 804-818.

25. Геннадиев А.Н., Шрубор Т.А., Голованов Д.Л. Приморские города (Геленджик) // Экогеохимия городских ландшафтов. М.: Изд-во МГУ. 1995.-С. 250-272.

26. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Наука, 1988.- 328 с.

27. Гусев Н.Ф., Немерешина О.Н. Реакция травянистых растений на атмосферное загрязнение // Земледелие. 2003.- вып. 5. - С. 19-20

28. ГН 1.1.701-98. Гигиена Токсикология Санитария. Перечень веществ продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов канцерогенных для человека. Утверждено постановлением Главного санитарного врача Р.Ф. № 32

29. ГН. 11.725-98 от 1.02.1999.

30. Горбатов B.C., Обухов А.И. Динамика трансформации малорастворимых соединений цинка, свинца и кадмия в почвах // Почвоведение. -1989. вып. 3. - С. 248.

31. Горбатов B.C. Устойчивость и трансформация оксидов тяжёлых металлов в почвах// Почвоведение. 1988.-вып. 1.-С. 35-43.

32. ГОСТ 17.1.5.04-80. Охрана природы. Гидросфера. Приборы и установки для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. М.: Издательство стандартов, 1981.- 6с.

33. ГОСТ Р 51209-98 Охрана природы. Вода питьевая. Методы определения содержания хлорорганических пестицидов газожидкостной хроматографией. М.: Издательство стандартов, 1999. 6 с.

34. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. М.: Издательство стандартов, 1985. с. 9.

35. ГОСТ 17.4.3.06-86. Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ. М.: Издательство стандартов, 1987.-41 с.

36. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки для химического, бактериологического и гельминтологического анализа. М.: Издательство стандартов, 1986. 56 с.

37. Государственный доклад. О состоянии окружающей природной среды г. Новочеркасска в 1997году. Новочеркасск, 1998. - С. 27.

38. Губергриц М.Я., Пальме Р.Я., Краснощёкова Р.Я. Деградация канцерогенных веществ в гидросфере. // Канцерогены в окружающей среде. М.: Гидрометеоиздат, 1979, - с. 53-56.

39. Давыдова С.Л., Тагасов В.Ш. Тяжёлые металлы как супертоксиканты. М.: изд. Российского унив. др. народов, 2002. - 139 с.

40. Девдариани Т. В. Биотрансформация некоторых канцерогенных полициклических ароматических углеводородов в растениях: Автореф. дис. док. биол. наук. Тбилиси, 1992. -46 с.

41. Девдариани Т.В., Кавтарадзе J1.K., Кварцхава Л.Ш. Об усвоении бенз(а)антрацена -9-14С травянистыми растениями // Растения и химические канцерогены. J1.: Наука, 1979.-С. 90-91.

42. Добровольский Г.В., Гришина JI.A. Охрана почв. М.: Мир, 1985. -с. 224.

43. Дурмишидзе С.В., Девдариани Т.В., Кавтарадзе J1.K., Кварцхава Л.Ш. Усвоение бенз(а)пирена корнями однолетних растений // Растения и химические канцерогены. Л.: Наука, 1979. С. 87-88.

44. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевых продуктов. -М.: Наука, 2000. 240 с.

45. Заключительный отчёт по проекту: Экологический мониторинг почв Ростовской области, находящихся в зоне действия Новочеркасской ГРЭС. -Ростов н/Д, 2005. 38с.

46. Ивлев Л.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. -Л.: ЛТУ, 1982.-366 с.

47. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояние природной среды. -М.: Гидрометеоиздат, 1984. С. 355-356.

48. Ильин В.Б. Оценка буферности почв по отношению к тяжёлым металлам // Агрохимия. 1995. - вып. 10. - С. 109.

49. Ильин В.Б. Тяжёлые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука, 1991. - 151с.

50. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.-229 с.

51. Ильницкий А.П. Канцерогенные углеводороды в почве, воде и растительности. // Канцерогены в окружающей среде. М.: Гидрометео-издат, 1975.-С. 53-71.

52. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989.-439с.

53. Касимов Н.С. Тяжёлые металлы в степных и пустынных ландшафтах // Геохимия тяжёлых металлов в природных и техногенных ландшафтах. М.: Мир, 1983. С. 196 -212.

54. Кизельштейн Л.Я., Гофен Г.И. Элементы примесив углях, продуктах сгорания, растениях , почвах и атмосфере района тепловой электростанции // Изв. СКНЦ ВШ Ростов н/Д, 1989. - Естественные науки, вып. 2. - С. 42-52

55. Кизилыитейн Л .Я., Соборникова И.Г. Медь, свинец, цинк в почвах и растениях полыни г. Ростова-на-Дону // Изв. СКНЦ ВШ Ростов н/Д, 1990. Естественные науки, вып. 4. - С. 3-8.

56. Клэр Э. Полициклические ароматические углеводороды: В 2 т. М.: Химия, 1971.- Т. 1.-225 с.

57. Кобилев Г.А., Лось М.М. Геологическая практика в окрестностях г. Новочеркасска. Новочеркасск: НПИ, 1991.- 56с.

58. Колесников С.И., Казеев К.Ш, Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов-на-Дону: Изд-во СКВШ. 2000. 232с.

59. Колесников С.И., Казеев К.Ш. Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжёлыми металлами. Ростов н/Д: Феникс, 2000.- С.31.

60. Крутнев В.А. Исследование влияния некоторых конструктивных и режимных факторов топочно-горелочных устройств на образование окислов азота при сжигании мазута: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1978.

61. Коротин А.Н., Никишов В.Ф. Охрана окружающей среды в промышленной теплоэнергетике. Иваново, 1985. - 80 с.

62. Краснощёкова Р.Я., Пахапилль Ю.А., Губергриц М.Я. растворимость ПАУ в воде // Химия твёрдого топлива. 1977. вып. 2. - С. 133-136.

63. Критерии оценки экологической обстановки территорий для определения зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. М.: Минприрода Р.Ф., - 1992. - 58с.

64. Кулакова И. И. и др. О возможном механизме синтеза полициклических ароматических углеводородов в процессе эндогенного минера-лообразования // Докл. АН СССР. М., 1982. - Т. 266. - вып. 4. - С. 1001 - 1003.

65. Кулакова И. И., Оглоблина А.И., Руденко А.П. Полициклические ароматические углеводороды в минералах спутниках алмаза и возможный механизм их образования // Докл. АН СССР. - М., 1982. - Т. 267, вып.-6. С. 1458-1461.

66. Кулматов Р.А. Закономерности распределения и миграции токсичных элементов в окружающей среде аридной зоны ССС.: Автореф. дис. док. физ.-мат. наук. Ташкент, 1988. - 32 с.

67. Лембик Ж.Л. О некоторых природных факторах деструкции 3,4-бенз(а)пирена в пресноводных водоёмах. // Канцерогенные вещества в окружающей среде. М.: 1979, - С. 56-60.

68. Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов. М., 1990. - 54 с.

69. Мезур И.И. Инженерная экология : В 2 т. М.: Просвещение, 1996. -С. 430-470

70. Методические рекомендации по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Минздрав СССР, 1982.-57 с.

71. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. М.: Минздрав СССР, 1987. - 63 с.

72. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах // Системная организация, экологическое значение, мониторинг. М.: Эдиториал УРСС, 1999.-168 с.

73. Назаркин С.Г., Буланова А.В., Пурыгин П.П., Ларионов О.Г. Хрома-тографическое определение бенз(а)пирена в снежном покрове // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. М., 2000. Т.66. вып. 8.- С.12-14.

74. Никифорова Е,М., Козин И.С., Цирд К. Особенности загрязнения городских почв ПАУ в связи с влиянием отопления // Почвоведение. 1993.-вып. 1.-С. 91-102.

75. Никифорова Е.М., Теплицкая Т.А. Полициклические ароматические углеводороды в почвах Валдайской возвышенности// Почвоведение.-1989.-вып. 9.-С. 194-195.

76. Нурмухаметов Р.Н. Поглощение и люминесценция ароматических соединений. М.: Химия, 1971.-74с.

77. ОНД-90. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. СПб.: НИИ Атмосфера, 1992. - 78 с.

78. Определение химических веществ в почве. Методы, разработанные при обосновании их ПДК в почве и утв. МЗ СССР. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве (ПДК). М.: Минздрав, 1995. -74 с.

79. Образованиеб и разложение загрязняющих веществ в пламени: Пер. с англ. / Под ред. Н.А.Чигир. М., 1981. - 286 с.

80. Отраслевой руководящий документ. Методика расчёта выбросов 3,4-бенз(а)пирена в атмосферу паровыми котлами тепловых электростанций. РД 153-34.1-02.316-99. М.:ВТИ, 1988.-12 с.

81. Отчёт о результатах крупномасштабных геохимических и радиометрических исследований экологической обстановки г. Новочеркасска, проведённых в 1991-1994 гг. Отчёт о НИР. Кн. 1-5. ГНПП. Новочеркасск: Прогресс, 1995. 178 с.

82. Оценка экологического состояния водных объектов г. Новочеркасска по гидрохимическим и гидробиологическим показателям. Отчёт по НИР/ГНПП. Новочеркасск: Прогресс, 1994.- 77с.

83. Павлов Н.А. О стабильности 3,4-бенз(а)пирена в почве. // Гигиена населённых мест. Киев., 1980. вып. 19. - С.113-116.

84. Павлова Н.А., Донина И.Л. Значение растворимости бенз(а)пирена в воде для перехода его из почвы в растения // Растения и химические канцерогены. Л.: Наука, 1979. С. 99-100.

85. Перечень предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве. М.: Минздрав СССР, 1991. 35 с.

86. Пиковский Ю. И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1993. 208 с.

87. Поглазова М.Н., Федосеева А.Я., и др. О метаболизме 3,4-бенз(а)пирена микрофлорой различных почв и отдельными видами организмов//ДАН-СССР. М., 1971.-Т. 198. вып. 5. С. 1211-1213.

88. Поршнев Н.В. Ароматические фракции гидротермальных проявления нефти //Докл. АН СССР. М., 1991.- Т. 320. вып. 2. С. 450-455.

89. Почва, контроль качества и экологическая безопасность по международным стандартам. Справочник. М.: Протектор, 2001.- 299 с.

90. Приваленко В.В., Безуглова О.С. Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Т.1 Экология г. Ростова Ростов н/Д: СКНЦВШ, 2003. 253 с.

91. Положение о регулировании выбросов в атмосферу на тепловых электростанциях и в котельных. М.: СПО ОРГРЭС, 1998. 124 с.

92. Растения и химические канцерогены / Под ред. Э.И.Слепяна. J1.: Наука, 1979.-295 с.

93. Ровинский Ф.Я., Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. J1.: Гидроме-теоиздат, 1988. - 224 с.

94. Руководство по контролю загрязнения атмосферы РД 52.04.186-89. М.: ГМИ. 693 с.

95. СанПин 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы. Действующий № Госрегистрации В0300840 от 17.04.2003г. М.: Минздрав, 2003. 56 с.

96. СанПин 2.3.2.560-96 Гигиенические требования к качеству и безопасности природного сырья и пищевых продуктов. М.: Минздрав, 1996.-128 с.

97. СанПин 4630-88 Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. Утверждено постановлением Главного санитарного врача Р.Ф. № 4630-88 от 4.07.1998. М., Главное санитарно-эпидемиологическое управление, 1998 63 с.

98. Сафонов И.Н. Геомофология Северного Кавказа и Нижнего Дона. Ростов н./Д: Изд. РГУ, 1987. 378 с.

99. Скуратов Н.С. Влияние атмосферного загрязнения промышленными предприятиями на плодородие почв г. Новочеркасска и прилегающих к нему территорий. Промежуточный отчет. Нолвочеркасск, 1992.-52 с.

100. Слепян Э.И. Трансформирующие элементы и соединения в биосфере и растениях. J1.: Гидрометеоиздат, 1979. С. 54-58.

101. СН 369-67-J1. Указания по расчёту рассеивания вредных веществ в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1997. 47 с.

102. СТ СЭВ 4470-84. Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния. М.: Издательство стандартов, 1985. -12 с.

103. Теплицкая Т.А., Шрубор Е.И., Козин И.С., Геннадиев А.Н. Молекулярный состав ПАУ как показатель состояния почвенных систем // Доклады АНСССР. М., 1988.- Т. 315. вып. 5. с. 1227-1230.

104. Тонкопий Н. И., Розанова В.Я., Мазель Ю.Я. Экспериментальное изучение возможности усвоения 3,4-бенз(а)пирена растениями // Растения и химические канцерогены. JI.: Наука, 1979. - С.97-99.

105. Тонконогий А.В. Энергетика и экология. Алма-ата: Мектеб, 1985. -128 с.

106. Тонкопий Н.И., Шестопалова Г.Е., Розанова В.Я. Некоторые факторы, определяющие деградацию 3,4-бенз(а)пирена в почве // Растения и химические канцерогены.- JI.: Наука. 1979. -С. 65-68.

107. Титова В.И. Некоторые подходы к экологической оценке загрязнённых земельных угодий // Почвоведение. 2004. - вып. 10. - С. 1264 -1267.

108. Топорская J1.E., Данилова Г.Н. Экологическое состояние окружающей среды г. Новочеркасска // Материалы междунар. конф. Проблемы геологии и геоэкологии юга России и Кавказа.: Тез. докл. Новочеркасск: НА-БЛА, 1997. - с. 75-78.

109. Турусов B.C. Канцерогенное действие химических соединений // Профилактическая токсикология. Сборник учебно-методических материалов. МРПТХВ, М.: 1984. С. 332-346.

110. Угрехелидзе Д.Ш. Метаболизм экзогенных алканов и ароматических молекул в растениях. Тбилиси: Мецниереба, 1976. 136 с.

111. Хесина А.Я., Маховер М.С., Хитрово И.А. Распространение, образование, канцерогенная и мутагенная активность нитропроизводных полициклических ароматических углеводородов // Экспериментальная онкология. -1998. Т.П. - вып.2.- С. 3-8.

112. Хованский А.Д. Оценка загрязнения растений. Учеб. пособие. Ростов н./Д: РГУ, 1994.-31с.

113. Хованский, А.Д., Седлецкий В.И., Кизельштейн Л.Я. Состояние окружающей среды в районах размещения энергоисточников // Улучшение экологии и повышение надёжности энергетики Ростовской области. Ростов н/Д: СКНЦВШ, 1995. - С. 26-44.

114. Черненко М.Ю., Богуш И.А., Делянченко А.Н. Оценка очищающей способности биоты геологической среды городской территории //Проблемы изучения и использования геологической среды. Меж-вуз. сборник. Новочеркасск: Набла, 1996. С. 123-130.

115. Черниченко И.А. Павлова Н.А. Алексеева Т.А., Пиковский Ю.И. Некоторые данные о переходе бенз(а)пирена из почвы в растения // Растения и химические канцерогены. Л.: Наука, 1979. С. 89-90.

116. Шведова Л.В., Чеснокова Т.А., Невский А.В. Миграция тяжёлых металлов в системе почва-растение // Инженерная экология. 2004. - вып. 6. - С. 46-53.

117. Шабад Л.М. О химических канцерогенах в окружающей человека среде // Комплексный глобальный монитолринг загрязнения окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.- С. 69-77.

118. Шабад Jl.M. О циркуляции канцерогенов в окружающей среде.- М.: Медицина, 1973. 300 с.

119. Шаймухаметов М.Ш. К методике определения поглощенных Са и Mg в черноземных почвах // Почвоведение,- 1993. вып. 12. - С. 105 -111.

120. Шилина А.И., ВанееваЛ.В., Журавлёва А.В. Время жизни бенз(а)пирна в почве при внесении его с частицами почвенной пыли // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980.-С. 100-105

121. ШилинаА.И., Логинова Н.А., Журавлёва А.В. Миграция бенз(а)пирена в окружающей среде // Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.- С. 238-241.

122. Шишкина Д.Ю. Геохимия меди и цинка в агроландшафтах Ростовской области: Автореферат дисс. канд. геогр. наук. Ростов н/Д, 2002. - 24 с.

123. Щевчук И.А. Реакционная способность полиаренов при фотоокислительной деградации // Изв. АН ЭССР. Химия. М., 1986 Т. 35. -вып. 2.-С. 128-133.

124. Экологический вестник Дона. Государственный доклад. О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2003 году. Ростов н/Д, 2004. 262 с.

125. Экологический мониторинг почв Ростовской области, находящихся в зоне действия НчГРЭС. Заключительный отчёт. Ростов н/Д, 2005. -138 с.

126. Экологический паспорт г. Новочеркасска. Отчёт о результатах крупномасштабных геохимических и радиометрических исследований экологической обстановки г. Новочеркасска. Новочеркасск, 1995. -178 с.

127. Экология Новочеркасска. Проблемы, пути решения. Ростов н/Д.: СКНЦВШ, 2001.-412с.

128. Aiztnshtat Z. Perulene and its geochemical significance // GeoChim.et Cosmochim. Asta. 1973. Vol/37, N 2. P. 559-567.

129. Blumer M. Polycyclic aromatic compounds in nature // J. Sci. American 1976.-Vol .234. P. 35-45.

130. Candreva F. and Dams R. Fate of heavy metals released by a municipal incinetator plant. Scope, Belgium. Brussels, 1985.- P 75-82.

131. Prahl F.G., Carpenter R. The role of zooplankton fecal in the sedimentation of PAH in Dabbob Bay, Washington // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1979/Vol. 43, N 12.-P. 1959-1972.

132. Ryter C. Carbonaceus compounds in corbon stars and planetary nebulas // Ann. Phus. (Paris). 1991. Vol. 16, N4.

133. Sagan С/ et al. Policyclic aromatic hidrocarbonus in athmosphers of Titan and Jupiter// Astrophis. J. 1993. Vol. 414, N 1. Pt. 1. -P. 399-405.

134. Salama F., Alamandella L.J. Neutral and ionized PAH, diffuse interstellar bands and the ultraviolet extinction courve // Journ. Chem. Soc. Faradey Trans. 1993. Vol. 89, N13, P.2277-2284.

Информация о работе

Горобцова, Ольга Николаевна
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2007
ВАК 03.00.27

Диссертация

Экологическая оценка уровня загрязнения почв и растительности 3,4-бенз(а)пиреном в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы