Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Комплексная оценка техногенного воздействия предприятий черной металлургии на окружающую природную среду центра Европейской России

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Комплексная оценка техногенного воздействия предприятий черной металлургии на окружающую природную среду центра Европейской России"

004601089

Груздев Владимир Станиславович

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ ЦЕНТРА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ (теория, методология, практика)

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

1 5 ДПР 20[О

Москва 2010

004601089

Работа выполнена в землеустройству»

ФГОУ ВПО «Государственный университет по

Официальные опноненты: Коронкевич Николай Иванович;

Доктор географических наук, профессор, Зав. Лабораторией гидрологии в Институте географии РАН;

Разяпов Анвар Закирович; Доктор технических наук, профессор Национального исследовательского технологического университета «МИСиС»;

Кузьмина Жанна Вадимовна, доктор географических наук; ведущий научный сотрудник Лаборатории динамики экосистем, ИВП РАН.

Ведущая организация: Московский Государственный областной университет.

Защита диссертации состоится 20 апреля 2010 г. в_11_часов на

заседании диссертационного совета Д 220. 025. 03 при ФГОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству» по адресу: 105064, г. Москва, ул. Казакова 15, ГУЗ (конференц-зал), тел. (499)-261 -31-46, факс. (499)-2б 1-95-45

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного университета по землеустройству.

Автореферат разослан и размещен на сайте ВАК » марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.г.н., доцеит Т.А. Соколова

Актуальность темы. Черная металлургия является одним из основных загрязнителей окружающей природной среды (ОПС) во многих городах России и мира. Наибольший вред ОПС приносят техногенные выбросы ог предприятий черной металлургии. Негативное воздействие на ОПС оказывает также складирование отходов производства и сброс отработанных вод. В результате длительного поступления в ОПС техногенных выбросов почвы прилегающих к предприятиям территорий все больше накапливают тяжелых металлов (ТМ) и других загрязняющих веществ (ЗВ). Выбрасываемая пыль содержит значительное количество кальция и магния, и её поступление в почву приведет к увеличению рН почвы до 7,2-8,3. особенно, на черноземах. Масштабы изменения ОПС в зоне действия предприятий черной металлургии зависят не только от состава и объема техногенных выбросов, но и от положения предприятия в определенной природной зоне и подзоне. По данным Росгидромета к чрезвычайно опасной категории загрязнения ТМ отнесено 0,5 % населенных пунктов России, к опасной категории - 3,7 %, к умеренно опасной - 10 %. Объекты нашего исследования («Северсталь», «Электросталь», «Косогорский металлургический комбинат» , «Новолипецкий металлургический комбинат» и другие отнесены к умеренно опасной зоне загрязнения. Накопление загрязнений оказывает негативное воздействие не только на состояние ОПС, но и здоровье населения.

Масштабы и характер загрязнения ОПС предприятиями металлургического комплекса связаны с уровнем применяемых технологий, их экологичностью, качеством и количеством используемого сырья, объемом и составом выбросов, сбросов и твердых отходов, географическим положением предприятий, характером рассеивания загрязнений и влиянием на ландшафты, экосистемы и их компоненты.

Необходимость улучшения состояния ОПС делает актуальным исследование и оценку техногенного воздействия черной металлургии на ландшафты природных зон и поиск путей оптимизации состояния ОПС в регионах с черной металлургией. При этом очень важна оценка влияния на ОПС внедрения новых технологий, что позволит оптимизировать стратегию и тактику природоохранной деятельности с учетом зонального и регионального положения предприятий черной металлургии.

Цель и задачи исследования. Цель исследования:

на основе комплексного, регионального подхода провести исследование и оценку, техногенного воздействия предприятий черной металлургии на окружающую природную среду центра Европейской России и дать практические рекомендации оптимизации состояния ОПС.

Соответственно с целью были поставлены и выполнены следующие задачи:

- выявить объемы, состав, структуру и рассеивание загрязнений от предприятий черной металлургии;

- провести сравнительный анализ природных условий и выявить воздействие выбросов и сбросов предприятий черной металлургии на компоненты ОПС лесной и лесостепной зон центра Европейской России: атмосферу, почвы, воды, растительность;

- выявить сообщества и виды-биоиндикаторы техногенного воздействия на окружающую природную среду лесной и лесостепной зон центра Европейской России;

- определить основные тенденции в динамике растительности и почв под влиянием техногенного воздействия предприятий черной металлургии в лесной и лесостепной зонах;

на основе применения биоиндикации и химического мониторинга определить зоны влияния техногенных выбросов черной металлургии;

выявить виды технологий, применяемых в производстве проката черных металлов, сравнить их влияние наОПС и модификации технологии, предложенной автором;

- провести экологическую оценку влияния внедрения новых технологий в производстве проката черных металлов на состояние ОПС и здоровье работников производства;

- разработать практические рекомендации по оптимизации природопользования в лесной и лесостепной зонах в условиях техногенного воздействия предприятий черной металлургии.

Научная новизна.

Разработана и обоснована концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия черной металлургии на ОПС природных зон, подзон и провинций. Показано, что ответная реакция ландшафтов и их компонентов на техногенное загрязнение зависит не только от объема и состава последних, но также от положения ландшафта в природной зоне, подзоне и провинции и от исходных параметров почвенного и растительного покровов, что определяет характер мероприятий по санации техногенно загрязненных почв, их использованию, внедрению мероприятий по улучшению состава растительного покрова и почв.

В результате проведенных комплексных исследований, включающих изучение почв и растительности на ключевых участках, химические анализы образцов почв и растений, биоиндикацшо и биотестирование автором получены новые результаты по воздействию техногенного загрязнения от предприятий черной металлургии на почвы, воды, атмосферу и растительность лесной и лесостепной зон центра Европейской России. Выявлена динамика почв, луговых и лесных сообществ в подзонах лесной и лесостепной зон центра Европейской России, а также под совместным влиянием подтопления и техногенных выбросов от черной металлургии в водоохранной зоне северо-восточной части Рыбинского водохранилища. Проведена оценка биоразнообразия в основных растительных сообществах и выявлены тенденции его изменения в условиях техногенного воздействия. Разработаны экологические шкалы устойчивости луговых и лесных видов к воздействию техногенного загрязнения. Оценен вклад новых технологий проката черных металлов, разработанных с участием автора, в охрану окружающей среды и здоровья населения.

Теоретической и методологической основой работы послужили идеи и принципы концептуального, регионального комплексного подхода к изучению окружающей природной среды и её изменения в условиях техногенного воздействия. В процессе исследований нами были проанализированы и учтены результаты исследований ученых институтов Глобального климата и экологии Росгидромета РАН, Геоэкологии РАН, МГУ имени М.В.Ломоносова и др. Учтены результаты исследований по влиянию техногенных выбросов на ОС М.А.Глазовской, В.Г'.Заиканова, А.В.Хабарова, Е.А.Афанасьева, Э.Ю.Безуглой, Т.В.Звонковой, Н.И.Коронкевича, Н.М.Чернавской и др.

Теоретическая и практическая значимость.

В диссертации обоснована концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия черной металлургии на ОПС, развиваются вопросы методики мониторинга динамики почв и растительности при совместном влиянии подтопления, рекреации и техногенного воздействия. Анализируются пути миграции и аккумуляции загрязняющих веществ и, в соответствии с этим, даются практические рекомендации по оптимизации природопользования в данных условиях. Обоснованы методические приемы применения для выявления техногенного загрязнения и токсичности почв биоиндикации и биотестирования. Выявлены растения гипераккумуляторы тяжелых металлов (ТМ) и

растения биоиндикаторы техногенного воздействия. Важное значение для практики имеют разработанные автором экологические шкалы устойчивости луговых и лесных видов к техногенному воздействию, а также рекомендации по созданию санитарно-защитпых зон предприятий.

Разработки автора применяются па заводе «Серп и молот», на кафедре земледелия и растениеводства Государственного университета по землеустройству при преподавании дисциплин: агроландшафтное земледелие, растениеводство, агроэкологические основы использования сельскохозяйственных машин, а также при организации научно-исследовательской работы студентов. Монография В.С.Груздева «Биоиндикация состояния окружающей среды» используется в университете в качестве учебного пособия.

Технологические и конструкторские разработки по оптимизации технологии проката черных металлов, созданные с участием автора, использованы при выдаче технического задания на реконструкцию цеха стальных фасонных профилей Омутнинского металлургического завода.

Основные защищаемые положения.

- Концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия от предприятий черной металлургии на состояние окружающей природной среды. Устойчивость экосистем лесной и лесостепной зон к техногенному воздействию зависит от их состава, структуры и географического положения в природной зоне, подзоне и регионе;

- Наибольшее влияние на состояние окружающей среды в зоне влияния предприятий черной металлургии оказывают техногенные выбросы, содержащие газообразные и твердые вещества (пыль). Газообразные выбросы наиболее негативно влияют на состояние растительности. Особенно неблагоприятно влияют выбросы БСЬ, N02, N0, что проявляется у вегетирующих растений в появлении на листьях участков хлороза и некроза и снижает годичные приросты в среднем в 1,5 раза. На почвы наибольшее влияние оказывает техногенная пыль.

Зональные особенности техногенного воздействия предприятий черной металлургии на ландшафты природных зон и подзон зависят от реакции почвенного раствора зональных почв, содержания в почве гумуса и обменных оснований, а также от флористического состава исходных растительных сообществ;

Масштабы и характер техногенного воздействия предприятий черной металлургии на ландшафты природных зон и подзон, а также 1-раницы зон техногенного воздействия выявляются на основе учета химического состава почв и растений, а также при помощи растительных сообществ, растений-биоиндикаторов и при помощи биотестирования;

Для природных зон и подзон, а также для зон техногенного воздействия выбросов предприятий черной металлургии характерен свой набор биоиндикаторных растительных сообществ и растений-биоиндикаторов;

Мероприятия по санированию и использованию в народном хозяйстве техногенно загрязненных почв имеют зональные особенности, связанные не только с составом и объемом техногенных загрязнений, но также с особенностями их миграции, аккумуляции и превращений в ландшафтах природных зон и подзон.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на семинарах в Университете стали и сплавов, на экологических семинарах в Госуниверситете по землеустройству и на нескольких научных и научно-практических конференциях (Горки, 2002, 2004; Тверь, 2005; Москва. 1993, 2002, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009; и др.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 2 монографии, одна из которых в соавторстве, 40 статей и тезисов. В журналах рекомендованных ВАК опубликовано 24 статьи.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, семи глав, практических рекомендаций, заключения, библиографического списка и приложений. Основное содержание диссертации изложено на 300 страницах компьютерного текста, плюс -библиографический список и приложения. В диссертацию включено 108 таблиц, 20 фотографий, 16 рисунков и 26 приложений.

Автор выражает благодарность доктору технических наук, профессору Д.А. Шаповалову за помощь в работе и ценные замечания.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Исследования воздействия предприятий черной металлургии на ОПС проводились в подзонах средней и южной тайги и подзоне широколиственно-хвойных лесов лесной зоны в пределах Вологодской, Кировской и Московской областей, а также в лесостепной зоне, в подзонах северной и южной лесостепи, в Тульской и Липецкой областях Российской Федерации.

Проведенный сравнительный анализ показал постепенное изменение при движении с севера на юг климата, почв и растительности (табл. 1, 2), что предопределило разные ответные реакции почв и растительности природных подзон и провинций на техногенное воздействие черной металлургии. Проведено исследование воздействие на ОПС комбината «Северсталь», расположенного в г. Череповец Вологодской области, Омутнинского металлургического завода в Кировской области, завода «Электросталь в Московской области, Косогорского металлургического завода и комбината Тула-чермет в Тульской области и Ново-Липецкого металлургического комбината в Липецкой области. Теоретической основой такого выбора металлургической предприятий явилась разработанная нами концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия металлургических предприятий на ОПС.

Таблица 1.

Сравнительная характеристика климатически параметров для изучаемых областей лесной и лесостепной зон ETC

№

Название области

Характеристика климата

Осадки, мм/год

Средняя t°C в июле

Средняя t°C в январе

1. Вологодская

550-600 +17 +18° -11°, -14°

Продолжите льность вегетационного периода, дни 120-130

2.

3.

4.

5.

Кировская Московская

Тульская

Липецкая

+17° ,+19° +17°, +18°

+18,6°

+20, +20,4°

-14° -10°

,-16° -11°

-9,8° -10,-10,4°

100-140 130-140

140-145

180-190

Умеренно-ко1ггинеигальный Континентальный 400-450 Умеренно- 500-650

континентальный Умеренно- 500-550

континентальный Умеренно- 500-520

континентальный

В процессе исследования была проанализирована имеющаяся по данной тематике литература, а также некоторые фондовые и картографические материалы. Были проанализированы данные по изменению состояния ОПС с момента открытия металлургических комбинатов по настоящее время. Учтены обобщения, сделанные в 1992 году А.В.Герасимовым и В.А.Федоровым. Проведено сравнение полученных нами показателей состояния ОПС с состоянием её в 1992 году и ранее и выявлены основные тенденции в динамике ландшафтов и их компонентов в условиях техногенного воздействия. На местности проведены маршрутно-ключевые исследования с изучением

почв и растительности на разном удалении от источников загрязнения. Пробные площади закладывались вблизи комбинатов, на расстоянии 0,5 км, 1 км, 2, 5, 12, 15, 20, 30, 50 км и далее.

Таблица 2.

Сравнительная характеристика параметров ' рельефа, почв и растительности областей с черной металлургией_____

Область Природ ная зона Природная подзона Рельеф Почвы, рН Зональная растительность, % лесистости

Вологодс кая Лесная Средняя тайга Холмистая равнина Подзолистые, болотно-подзолистые, рН 4,5-5,5 Еловые, реже сосновые зеленомошные и сфагновые леса, лесистость до 80%

Южная тайга Холмисто-увалистый Дерново-средне-подзолистые, рН 5,0-6,0 Березовые, осиновые, реже еловые зеленомошно-кустарничковые леса. Лесистость 10-30%

Киров екая Лесная Средняя тайга Увалисто-холмистый Подзолистые, болотно-подзолистые рН 4,5-5.0 Епово-пихтовые моховые и зеленомошно-кусгарничковые леса. Лесистость более 80%

Южная тайга Увалисто-холмистая равнина полого наклоненная на юг Дерново-средне-подзолистые, рН 5,0-6,0 Смешанные елово-пихтово-осиново-березовые зеленомошно-кустарнич новые леса-Лесистосгь 10-30%

Московс кая Лесная Подзона широколис твенно-хвойных лесов Равнинный Дерново-слабоподзолистые, рН 5,0-6,5 Еловые, сосновые и широколиственно-хвойные зеленомошно-кустарничковые и травяные леса. Лесистость более 40%

Тульская Лесосте пная Северная лесостепь с широколис твенными лесами Расчлененная равнина, на севере области -волнистая равнина Серые лесные - на севере области, на юге имеются серые лесные почвы и оподзоленные черноземы, рН 5,5-6,8 Широколиственные липовые и дубовые снытевые, пролесниковые, зеленчуковые леса. Лесистость !4%

Липец кая Лесосте пная Южная лесостепь с луговыми степями Расчлененная возвышенная равнина Черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные рН 6,6-7,2 Луговые степи, почти полностью распаханы. Участки целинных степей сохраняются в заповедниках. Лесистость 7%

Это позволило выявить ореолы рассеивания загрязнений и выделить зоны сильного, довольно сильного, среднего, слабого влияния и фоновую территорию.

На пробных площадях делались геоботанические описают растительности по общепринятой методике, копались почвенные шурфы и прикопки. Отбирались средние образцы почв, которые в дальнейшем были проанализированы в агрохимическом центре «Московский» и в ГЕЛХИ им. В.Вернадского. Часть анализов и опытов проведена в ГУЗе. Обращалось также внимание на реакцию видов флоры на загрязнение, наличие негативных изменений и пр.

В городах с черной металлургией проведено обследование зеленых насаждений для выявления их реакции на техногенное загрязнение. В прибрежной зоне Рыбинского водохранилища сделаны описания водных и прибрежных растительных сообществ и визуальная оценка качества воды с привлечением литературных данных. Обобщены литературные данные по загрязнению Шекснинского плеса Рыбинского водохранилища.

При камеральной обработке применялись методы: системный, сравнительный, ретроспективный, обработка геоботанических описаний по экологическим шкалам, проводилось биотестирование техногенно загрязненных почв, выявлялись биоиндикаторы загрязнении, оценивалось биоразнообразие. Выявлены основные факторы, вызвавшие изменение ОПС, а также компоненты экосистем, изменившиеся в неблагоприятную сторону. Виды высших и низших растений нами использованы как биоиндикаторы состояния ОПС.

Проведена оценка экологического эффекта от использования установки ТМО, разработанной с участием автора на состояние ОС в цехах прокатного производства.

Обобщены данные по истории развития черной металлургии и её влиянии на ОПС. Черная металлургия - одна из важнейших отраслей тяжелой индустрии, производящая чугун, сталь, ферросплавы и различный прокат. Она является основой средств производства, особенно машиностроения, с развитием которого связан технический прогресс. Для черной металлургии характерно сильно развитое производственное комбинирование. Современные крупные предприятия черной металлургии представляют собой металлурго-энерго-химкомбинаты. Предприятия с полным циклом дают 80 % чугуна и 70 % стали и проката. На производство 1 т чугуна расходуется 1,2... 1,5 т угля, до 1,5 т железной руды, свыше 0,5 т флюсовых известняков и до 30 м3 воды. Предприятия с полным циклом тяготеют к источникам минерального сырья, топливным базам или к пунктам между ними (Череповец). Работа предприятий черной металлургии приводит к возникновению ряда экологических проблем (Осипов, 2001):

1. Главная экологическая проблема - загрязнение атмосферы;

2. Загрязнение водных ресурсов;

3. Образование и накопление промышленных отходов;

4. Нарушение земель карьерами, отвалами и пр.;

5. Возникновение техногенных геохимических аномалий;

6. Неблагоприятное влияние на почвы, растительность и животный мир;

7. Неблагоприятное влияние на здоровье человека.

По стадиям металлургического цикла образуются газы, шламы, шлаки, пыль. Особенно много пыли образуется при работе доменных, сталеплавильных, коксовых печей, агломерационных фабрик, заводов по обжигу извести. Значительное количество пыли образуется в прокатных цехах. Объем выбросов пыли зависит от применяемой технологии и оборудования. Пылевые выбросы являются важным источником эмиссии вредных веществ в ОС. Поступление и накопление пыли приводит к формированию техногенных геохимических аномалий.

Используемые на предприятиях черной металлургии руды (Янин, 2004) в своем составе содержат значительное количество ТМ, которые в дальнейшем обнаруживаются в ореолах

рассеивания (табл. 3). Подсчеты показали, что па территории предприятий черной металлургии и угольной промышленности имеется более 12 млрд. м3 отвалов, вскрыши и хвостов обогащения, более 100 млн. т металлургических шлаков и более 140 млн. т пылей и нр. и ежегодно поступает 2 млрд. м3 (Вальдберг и др., 2002 и др). При производстве 1 т отливок в атмосферу выбрасывается 40...60 кг силикатной пыли, 200-300 кг СО, 1...2 кг оксидов азота и серы, 0,5... 1,5 кг фенола, формальдегида и др., в водоемы поступает до 3 м3 сточных вод, в отвачы вывозится до 6 т отработанных формовочных смесей.

Таблица 3.

Химические элементы в пыли сталеплавильного завода, мг/кг (Янин, 2004)

Элемент Плавление ферросплавов Травление Вторичный переплав Прессование Плавление стали Кларк осадочных пород

Ti 600 2000 400 800 400 4500

V 300 300 1000 300 150 130

Сг 2000 2000 5000 3000 1500 100

Мп 10000 3000 5000 4000 8000 670

Со 1000 1000 1000 1000 1000 20

Ni 6000 3000 10000 6000 4000 95

Си 500 400 4000 2000 300 57

Zn 10000 200 600 1500 15 80

Са 6 3 20 5 6 30

Y 300 8 - 8 - 30

Nb 30 80 100 30 300 20

Mo 300 300 300 300 0,1 2

Ag 30 1 10 10 - 0,1

Sn 300 20 10 800 200 10

W 800 1000 800 500 150 2

Pb 1000 300 1000 - - 20

Bi 300 100 - 0,01

При производстве черных металлов в атмосферу выбрасывается много газов (502, N02, N0 и др.), вызывающих вместе с СОг парниковый эффект и выпадение кислых осадков. Но к подкисленшо почв, в отличие от цветной металлургии, это не приводит, так как с пылевыми выбросами в почвы поступают карбонаты кальция и магния, нейтрализующие кислотность и подщелачивающие ночву. Многие города с черной металлургией входят в список городов с наиболее загрязненным атмосферным воздухом.

Мировая общественность обеспокоена состоянием окружающей среды городов. На 11-й сессии Межгосударственного Экологического совета (МЭС) приняты решения по проектам: «Конвенция об экологической безопасности», «Межгосударственная научно-техническая программа создания и развития системы экологического мониторинга территории государств участников СНГ», «Программа создания межгосударственной экологической информационной системы», «Концепция экологического образования для государств -участников СНГ» и др. Продолжается работа по проекту «Сохранение биоразнообразия России».

В выбросах и сбросах от черной металлургии преобладает загрязнение веществами 2 класса опасности. К 1 наиболее опасному классу относятся: Дб, Сс1, 5е, 2г\, И, бепз(а)пирен; ко 2 классу опасности относятся: В, Со, N1, Си, МЬ, 8Ь, Сг; к 3 классу опасности относятся: Ва, V, Уг, Мп, Бг. Из 1 класса опасности в зоне влияния черной металлургии накагшшастся в экосистемах цинк. Сфера влияния металлургического производства на ОПС обычно имеет форму овала, вытянутого в • направлении господствующих ветров. В сфере влияния выделяются зоны, характеризующие разную

степень техногенной трансформации экосистем и ландшафтов (табл. 4). Выбрасываемая комбинатами черной металлургии пыль привела к образованию техногенных аномалий. Размер их зависит от объема техногенных выбросов и от длительности (лет) работы предприятий. Например, в выбрасываемой комбинатом «Северсталь» пыли преобладают соединения кальция, магния, железа, цинка, никеля (оксиды, сульфаты, карбонаты). Поэтому осаждение этой пыли формирует техногенную аномалию щелочного типа. Загрязнения аккумулируются в основном в верхнем горизонте почвы, и в некоторых случаях на поверхности почвы формируется техногенный горизонт.

Таблица 4.

Зоны техногенной трансформации экосистем в сфере влияния металлургического

комбината в лесной зоне

Зона Техногенного воздействия Расположение Трансформация экосистем и их компонентов и причины этог

1 .Сильного и довольно сильного загрязнения На расстоянии 0,5-2-5 км от комбината Высокий уровень загрязнения. Трансформация экосистем, уменьшение охвоения и олиственности, снижение годичных приростов и усыхание отдельных ветвей и деревьев. Обеднение видового состав трав.

2.Среднего загрязнения На расстоянии 5... 15 км от комбината У хвойных пород наблюдается хлороз и некроз хвои, уменьшение охвоения, изреживание кроны. Смена видового состава напочвенного покрова и изменение рН почв, накопление в почве и растениях ТМ.

3. Слабого загрязнения На расстоянии 15..55 км комбината Наблюдается периодическое повышение содержания в возду пыли и газов, содержащих оксиды азота и серы. Происходит медленная деградация экосистем.

4. Зона с фоновыми концентрациями веществ Далее 55 км от комбината Экосистемы находятся в экологическом равновесии.

Так, вблизи агломерационной фабрики Ново-Липецкого металлургического комбината сформировалась техногенная пустыня, так как черноземы имеют непромывной водный режим, что обусловило формирование на поверхности из пыли техногенного горизонта с высокими концентрациями ЗВ. В этом горизонте семена растений не прорастают, что подтверждено нами методами биотестирования токсичности техногенно загрязненных почв.

Планом основных мероприятий и мониторинга деятельности Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации 28 января 2005 года была проведена Международная конференция «Проблемы гармонизации российского законодательства с нормами международного права при разработке технических регламентов». Среди основных проблем на конференции была рассмотрена «концепция наилучшей существующей технологии», как доказательная база выполнения обязательных требований технических регламентов. Она согласуется с Федеральным законом «О техническом регулировании», ФЗ «Об охране окружающей среды» и экологической доктриной Российской Федерации. В них даются установки на внедрение технологий, снижающих негативное воздействие на ОС, что полностью корреспондируется с международным понятием ВАТ (Best Available Technique) - наилучшая существующая технология, впервые введенным в Директиве Совета Европейского Союза 96/61/ЕС от 24 сентября 1996 года. -«О комплексном предотвращении и контроле загрязнений», сокращенно называемой 1РРС - директивой.

Оценка ВАТ должна осуществляться с использованием как экономических, так и экологических критериев. Развитие производства и внедрение новых технологий отражено в статистических данных (Осн. Показатели..., 2004), по которым в общем количестве ЗВ

па выбросы от черной металлургии приходится 13,7% при общей доли продукции 9,8 %. На предприятиях внедряются природоохранные мероприятия, но пока еще около 30 % выбросов поступает в ОС.

Для комбината «Северсталь» характерен полный цикл металлургического производства, за сутки выплавляется 19000 т чугуна, 24000 т стали, производится 20000 т проката. На производство черных металлов тратится 7 млн м3 воды - для охлаждения оборудования и технологических нужд. В Череповце действует самая мощная доменная печь «Северянка)), объемом 5500 м\

В воздушную среду г. Череповца поступает значительное количество диоксида серы, оксидов азота, угарного газа (СО). Концентрация сероуглерода и формальдегида составляет 2 и 4 ПДК, пыли, фенолов, диоксида азота по 1 и 3 ПДК. В наибольшей степени загрязнена северо-западная часть города, где находится «Северсталь» и другие заводы. На данной территории концентрация оксидов азота достигает 6,3 ПДК, фенола 3 ПДК, сероводорода 4,6 ПДК, пыли - 4 ПДК, аммиака 3,1 ПДК, СО -2,2 ПДК.

В настоящее время продолжается загрязнение ОС, хотя его темпы в связи с внедрением природоохранных мероприятий снизились. Но все же уровень загрязнения воздушной среды остается очень высоким. На почвы наиболее неблагоприятное воздействие оказывает накопление карбонатов кальция и магния и ТМ, а для вегегиругощнх растений особенно вредны газообразные выбросы. Виды растений в разной степени накапливают в своих тканях ТМ, что связано с их наследственностью (Мшлкевич, 1988), ТМ в тканях накапливаются в разных соотношениях, обращает внимание способность рудеральных растений накапливать цинк (табл.5).

Таблица 5.

Соотношение аккумуляции растениями ТМ(по: Мишкевич, 1988)

Вид растения Соотношение: Си-2п-С<!-РЬ

Брусника 1065-205-1 -9

Хвощ падевой 57-217-1-0

Бодяк полевой 1447-140-1-0

Мать-мачеха 1021 -73- 1 -0

Лапчатка гусиная 38- 133 - 1 -0

Щучка дернистая 28-142-1 -12

Мятлик обыкновенный 45- 105 - 1 -0

К основным параметрическим изменениям у растений относятся: изменение размеров органов (чаще - уменьшение размера листьев и годичного прироста); появления различных деформаций стеблей, листьев, цветов и плодов: изменение направления роста; общее снижение продуктивности; изменение окраски листьев в результате хлороза, некроза и других причин; раннее пожелтение и опадение листьев; сдвиг в ту или иную сторону фаз развития. Наиболее заметно эти изменения проявляются в зонах сильного и довольно сильного влияния.

По проведенному обследованию выяснено, что наиболее неблагоприятно влияние техногенных выбросов сказывается на клене американском, яблонях и других плодовых деревьях. Их облиегвенность около 50% от нормальной, листья в 1,5...2 раза мельче. Так, вблизи Косогорского металлургического комбината (северная лесостепь, Тульская область) листья клена начали желтеть уже в середине августа. У яблони неправильно формируется крона (ветви перекручены), наблюдается вторичное цветение и аномалии в развитии плодов. У местных пород общий облик удовлетворительный, но влияние техногенного загрязнения здесь проявляется в низких приростах деревьев и кустарников в высоту и по диаметру, ветви растут почти горизонтально, поэтому получаются очень компактные, низкие, с густой кроной и мелкими листьями деревца, листья мелкие и густо покрыты пылью, на них имеются участки некроза. К факторам, способствующим удержанию ТМ почвой, относятся ионный обмен и необменное поглощение ионов

металлов глинистыми, железистыми минералами и гуминовыми веществами. Основной вклад в связывание почвой ТМ вносят тонкие гранулометрические фракции почвы.

На легких почвах наибольший вклад в общее содержание ТМ приходится на крупнопылеватуго фракцию. Крупная пыль (0,005... 0,05 мм) обладает слабой способностью к афегированшо, легко может перемещаться под воздействием ветра. Так как ТМ, особенно кадмий и цинк, в составе крупных гранулометрических фракций представлены соединениями, непрочно связанными с почвенными частицами, то существует опасность их воздушной и водной миграции и биологического поглощения, особенно, на зандровых равнинах. Эта, в частности, подтверждается высоким содержанием цинка в донных отложениях Шекснинского плеса Рыбинского водохранилища.

Техногенные выбросы «Северстали» формируют зону загрязнения щелочного типа (табл. 6).

Таблица 6.

Изменение почв в зоне влияния комбината «Северсталь»

рН Валовое содержание железа в верхнем слое почвы, %

Фоновое значение На расстоянии 2 км комбината Фоновое значение На расстоянии 2 от комбината

6,1...6,2 7,3...7,5 (1995 год) 7,5...7,7 (2006 год) 3...4 10...13 (1995) 13... 15 (2006 год)

Из данных таблицы 6 можно видеть, что продолжается подщелачивание почвы и накопление железа. Вместе с магнетатом в почву из пыли поступает цинк, что доказывается высоким коэффициентом корреляции между содержанием железа и цинка в почве (г=0,93), а также уменьшением их содержания в почве по мере удаления от комбината. По коэффициентам корреляции относительно сильная и прямая связь отмечается относительно содержания кадмия, цинка и ртути в почвах и растениях. Установлено, что в нейтральных и щелочных почвах довольно подвижны хром и кобальт.

В водоохранной зоне Рыбинского водохранилища в связи с более быстрым осаждением более крупных взвесей наблюдается постепенное изменение состава загрязнителей. Более крупные взвеси содержат железо, кальций, магний, цинк, свинец. Поэтому в зоне сильного и среднего загрязнения (до 15-20 км от Череповца) наблюдается сильное подщелачивание почв (рН 7,5...7,7) и в почв® особенно увеличилось содержание этих элементов и серы, поступающей из газовых выбросов.

Выпадающие из воздуха загрязнения накапливаются в основном в верхнем горизонте почвы (0-10 см). Со временем часть загрязнений проникает глубже (в основном на дерново-подзолистых почвах). Содержание свинца в городской почве и прилегающей зоне среднего загрязнения достигает 25-60 мг/кг, что в 1,5...2 раза выше ПДК. Высокое содержание серы обнаружено в доминантах растительных сообществ лугов. Вслед за увеличением содержания серы при движении по зонам загрязнения к Череповцу происходит изменение жизненного состояния и обилия луговика дернистого (щучки). Критический уровень содержания серы в атмосферном воздухе для растений составляет 0,015...0,020 мг /м3. Очень чувствительны к содержанию серы всходы деревьев, высокое содержание серы вызывает их гибель, поэтому на переставших использоваться 'Лугах в водоохранной зоне не появляются всходы деревьев, в отличие от фоновых территорий, где уже имеется подрост деревьев «кустарников высотой 1...3 м.

Техногенное загрязнение неблагоприятно сказывается на качестве природных вод. Качество природных вод принято оценивать по индексу загрязненности вод (ИЗВ). При маршрутио-ключевых исследованиях для этой цели применяется биоиндикация. Виды

прибрежно-водных макрофигов реагируют на поступление биогенов и ЗВ, в результате происходит изменение структуры и состава прибрежно-водных экосистем. В Шекспинском плесе Рыбинского водохранилища в результате многолетнего поступления ЗВ с промышленными и коммунальными стоками образовалась зона за1рязпения шириной до 7... 15 км. Многие ЗВ накопились в донных отложениях (ДО), поэтому они служат источником вторичного загрязнения вод. Для ДО характерно накопление ТМ, полихлорированных бнфешшов (до 10 мг/кг, полиаромагических углеводородов (до 220 мг/кг), нефтепродуктов, фенолов, соединений азота, серы и другие. В загрязненных ДО произошла смена состава микроорганизмов. Анаэробное беитосное (придонное) сообщество сменилось с метаногенного на сульфидогенное.

Накопление загрязнений в ДО и воде уже сказалось на жизненности промысловой рыбы - леща, у которого выявлено изменение в физиологических функциях. Стойкая зона хронического загрязнения зарегистрирована на протяжении всего периода наблюдений на станциях Шекснинского плеса, в зоне влияния промышленно-коммунальных стоков. В северо-восточной части Рыбинского водохранилища водоохранная зона расположена в основном на подтопленной, низменной, равнинной надпойменной террасе. Маршругно-шночевые исследования нами проведены на северо-восточном побережье Шекснинского плеса Рыбинского водохранилища (рис. 1). В районе изучения (по длине - около 60 км до г. Череповца) наиболее распространенными растительными сообществами являются щучковые луга. Значительное количество лугов в годы перестройки перестало использоваться.

На фоновой территории (вблизи д. Гаютино) для лугов характерен более богатый видовой состав, чем в загрязненных зонах (более 20 видов), характерно сохранение при господстве щучки значительного количества бобовых (клевер луговой и гибридный, чина луговая и горошек мышиный). Раньше эти луга подвергались распашке и подсеву трав. В зоне слабого загрязнения (11 км к северо-западу от д. Гаютино) видовой состав лугов уже беднее, чем на фоновой территории (10... 12 видов). Характерно, что доминирует щучка (80 %), но сохраняется в значительном количестве в прошлом посеянная овсяница луговая (около 20 %). Из бобовых сохранились только горошек мышиный и чина луговая. Выпадение клеверов из травяного покрова связано с их большой чувствительностью к загрязнению. На расстоянии 25 км от г. Череповца, вблизи села Мякса травостой лугов еще более обеднен (7... 10 видов). В травостое доминирует щучка дернистая (85 %, высота 110 см), из бобовых сохранилась только чина луговая, но её обилие значительно уменьшилось и жизненность снизилась.

В 10 км от г. Череповца на заброшенных залежных лугах из злаков преобладают полевица белая (30 %) и тростник южный (15 %). Из бобовых встречается в малом количестве горошек мышиный. Характерна большая роль в травяном покрове лесоопушечных и сорных видов (бодяк, мать-и-мачеха). Почва здесь дерново-подзолистая с оторфовашюй дерниной. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в этой почве оказалось меньше, чем в других, что объясняется связыванием ТМ с органическим веществом почвы. По мере увеличения загрязнения на лугах закономерно снижается биоразнообразие и изменяется соотношение эколого-фитоценотических групп видов (рис. 2), а также изменяется содержание подвижных форм тяжелых металлов (табл. 7). На основе анализа встречаемости видов растений и химического состава ЗВ нами составлена экологическая шкала устойчивости луговых видов к техногенному воздействию (табл.8).

Исследование воздействия на ОПС электрометаллургии нами проведено в зоне влияния комбината «Электросталь», расположенного в г. Электросталь Московской области. При маршрутно-ключевых исследованиях были заложены ключевые участки на разном расстоянии от комбината «Электросталь», преимущественно на лугах и залежах (табл. 11) Город Электросталь расположен к востоку от г. Москвы, поэтому па состояние

его воздушной среды влияют не только собственные промышленные предприятия, но также и воздушные массы, приходящие довольно часто из г. Москвы и соседних промышленных центров.

Таблица 7.

Содержание подвижных форм тяжелых металлов и рН в почвах некоторых ключевых участков па северо-востоке водоохранной зоны Рыбинского водохранилища_________

Показатели Ключевые участки (местоположение)

Испытаний Вблизи Через 10 км В 5 км до Начало Г. Череповец, 0,2 км от

д.Починок на с-з, у г. Черепо- Череповца, 1 км от «Се- «Север-

д.Починок вца верстали» стали»

Тяжелые металлы:

7л 7,0 3,1 1,2 4,3 27,7 180,0

Си 0,35 0,10 0,19 0,009 0,51 0,93

N1 0,39 1,81 0,38 0,33 0,44 0,75

Реакция почвенного

раствора -рН(ксц 6,3 6,7 7,7 7,5 7,6 7,5

На основе анализа химического состава почв, применения методов биоиндикации и обобщения статистических данных нами выделены зоны техногенного воздействия предприятий черной металлургии (рис. 1, табл. 9). Состав и объем техногенных выбросов зависят от объема производства, структуры предприятия, способов производства черных металлов. В 2007 году (табл. 10) в атмосферный воздух г. Электросталь выброшено 2086 веществ, из них: твердых - 640, жидких и газообразных - 1446. На ОАО «Элетросталь» приходится 51% выбросов в городе. Мониторинг состояния атмосферного воздуха осуществляют две станции. Измеряются концентрации взвешенных веществ, БОг, N0, N02, НС1, хлора, бенз(а)иирена, углеводородов, ацетона, бензола, толуола, ксилола и ТМ. Выявлено, что среднегодовые и максимальные разовые концентрации Я02 значительно ниже ПДК; N0, ЫОг - 1.6 ПДК, взвешенных веществ около 1 ПДК, СО -менее 1 ПДК, бенз(а)пирена 1,6 ПДК (максимальная среднемесячная зимой - до 3,6 ПДК), ТМ ниже ПДК. В целом, уровень загрязнения атмосферного воздуха высокий. Радиационного загрязнения не обнаружено. Отходы производства в основном малоопасные и неопасные, отходов 1 класса опасности образуется 3%. На комбинате «Электросталь» в процессе производства образуется электросталеплавильная пыль, которая, в отличие от пыли других сталеплавильных производств, характеризуется более высокой концентрацией тяжелых металлов (ТМ), поэтому многие страны относят эту пыль к особо опасным веществам. В связи с этим актуально внедрение новых способов улавливания и обезвреживания электросталеплавильной пыли. В частности, на некоторых заводах внедряется технология утилизации пыли электросталеплавильного производства в подовых вращающихся печах. Особенно много в

электросталеплавильной пыли содержится оксидов железа, а также цветных металлов. Химический состав пыли зависит от марки выплавляемой стали. Количество цветных металлов (2.п, РЬ, №, Сг) в пыли наибольшее при выплавке высоколегированных сталей. При улавливании пыли получают ценное сырьё, которое добавляют в шихту, что позволяет экономить дорогостоящие ферросплавы. Но цинк из-за низкой температуры кипения (900-1000°С) в процессе плавки возгоняется и накапливается в пылевыносе. Шлаки от электродуговых печей содержат оксиды: СаО, 8102, А120з, MgO, ИеО, а также оксиды марганца, фосфора, хрома, бария, серы, железа, ванадия, титана и других элементов. Из них 70-85% приходится на СаО, 5Ю2 и оксиды железа.

Таблица 8.

Устойчивость видов луговых сообществ к техногенному загрязнению от черной металлургии_____

Название видов и хозяйственны' Эколого-фитоценотические Балл устойчивости

группы видов группы видов

Злаки

Ежа сборная Луговые 4

Луговик дернистый (щучка) Лугово-болотные 3

Овсяница луговая Луговые 2

Полевица побегообразующая Луговые 3

Тимофеевка луговая Луговые 3

Трясунка средняя Луговые 2

Тростник южный Прибрежно-водный 4

Бобовые

Горошек мышиный Луговые 3

Клевер луговой Луговые 1

Клевер гибридный (розовый) Луговые 1

Люцерна серповидная Луговые 4

Чина луговая Луговые 3

Разнотравье

Бодяк полевой Сорные 4

Будра плющевидная Сорные 3

Бедренец-камнеломка Луговые 3

Валериана лекарственная Лугово-болотные 3

Василек луговой Сорко-луговые 34

Вербейник монетчатый Луговые 2

Вербейник обыкновенный Лесоопушечные 3

Вероника дубровка Луговые 1

Вьюнок полевой Сорные 4

Герань луговая Сорно-луговые 4

Дудник лесной Лесоопушечные 3

Зверобой продырявленный Луговые 2

Золотая розга канадская Рудеральные 4

Золотая розга обыкновенная Лесные 4

Камыш лесной Лугово-болотные 3-4

Кипрей болотный Лугово-болотные 3-4

Лапчатка гусиная Сорно-луговые 3

Лопух Рудеральные 4

Пастернак Сорно-луговые 3

Подорожник большой Сорные 4

Репешок обыкновенный Лесоопушечные 3

Хвощ луговой Луговые 3

Хвощ полевой Сорные 2

Примечание: 1 балл - быстрая деградация; 2 балла - медленная деградация; 3 балла -обилие и проективное покрытие вида мало изменяются; 4 балла - наблюдается увеличение обилия и проективного покрытия.

| 1 вопмистке мзреяные к зролкэнныа- рааг-ины с епоеыма, сссйойыми, ы«шпнсте«н-

ШШ 3№ЩЙ«МеШдаЫЯ пгслш и лащней на йх у/г^/УМЛ 82ЛН«стыф 8 глвда* рааяины с елазыш СЗйМКШя, кеякелмсгммными

¡¿'{.'//¿//А а я» т шст* ча д^рйззо-пздгсластый * яадэглиггых пачеах.

ТСЕ!фЯН(«ЛО-П№«ВЫХ. полках.

Урвчк^а к камсяых халтвспесамя на дернгш>-я&д1от<еге5 лгчй«.

''''"'■'■супесчаных к с^глртюгйЖ ллдгзялсгы* а дегкзйз-лсдзмздсгыкяачйбх.

Зоны техногенного загрязнения: I- зона сильного загрязнения; II - Зона довольно сильного загрязнения; IV - Зона слабого загрязнения; V - Фоновая территория.

Рис. I. Воздействие техногенных выбросов ОАО «Северстали» на ландшафты. Зоны техногенного загрязнения. К сожалению, не вся пыль и отходящие газы улавливаются, и часть её постоянно выбрасывается в атмосферу. Поэтому в окрестностях электросталеплавильных предприятий в почвах ландшафтов наблюдается постепенное накопление техногенных веществ (табл. 10, 11).

Причем, поглощение растениями никеля из почвы зависит от содержания в ней других ТМ. Поглощение никеля ингибирует ионы кобальта, меди, железа и цинка. Марганец 1 лучше усваивается растениями на кислых почвах, а при высоком содержании кальция и магния его поглощение уменьшается. Среднее содержание марганца в растениях 0,001 %, | он участвует в каталитических процессах при фотосинтезе и дыхании растений. При | избытке марганца возникают негативные морфологические изменения у растений. В больших количествах накапливают марганец лютики, полынь горькая.

Таблица 9.

Зоны техногенной трансформации ландшафтов и их компонентов на прилегающей к __комбинату «Северсталь» территории___

Зоны техяогеи лого воздействия и расстояние от источника загрязнения Состав атмосферного воздуха Состояние и состав почв (виды загрязнений ИЗПв и ИЗПп) Трансформации экосистем и видов растений

1. Зона сильного загрязнен 2 км Содержание ЗВ достигает ПДК: сероуглерод и формальдегид, пыль, фенолы, сероводород -1...4 ПДК, оксиды азота, серный ангидрид, аммиак, СО-3-4 ПДК; Сумма ПДК более 20 В почве накапливаются Са, Ре, Си, РЬ, N1, С Мп, С4 и другие. ИЗПв >19: п ИЗПп 35. В почве произошла карбон итизация, рН возросла до 7,6...7,8 Зеленые насаждения в среднем снижают приросты и размеры листьев в 1,5 раза. Неустойчивые виды имеют слабую облиственность и ранний листопад, усыхание отдельных ветвей и особей, трансформация напочвенного покрова, исчезновение неустойчивых видов и разрастание сорных и рудеральных растений. Появление участков без растительности.

2. Зона довольно сильного загрязнен 5 км Сумма ПДК загрязнения 19-10 ИЗПв - 12, ИЗПп- 19... Удовлетворительное состояние деревьев и кустарников, снижение приростов в 1,2 раза. , разрастание сорных и рудеральных растений.

3. Зона среднего загрязнен 15-20 км Сумма ПДК загрязнения- 5-10 Суммарный показатель 1 лового содержания -5.. подвижных форм -10... Снижение годовых приростов деревьев, снижение класса бонитета. Деградация таежных видов и мхов. Разрастание осок и злаков

4.3она слабого го загрязнения -45-55 км Сумма ПДК загрязнения 5-1 ИЗПв-2...5, ИЗПп- 1.. Медленная деградация лесных видов, но с годами эффект усиливается в силу аккумуляции ЗВ. Наибольший вред приносят залповые выбросы ЗВ. Исчезновение клеверов из состава лугов.

5. Фоновая территория -далее 55 км Содержание ЗВ менее 1 ПДК ИЗПв - 1-2; ИЗПп-до 1, Экосистемы находятся в экологическом равновесии

Примечание: ИЗПв - индекс загрязнения почв по содержанию (количество ПДК) нерастворимых форм ТМ; ИЗПп - индекс загрязнения почв подвижными формами ТМ.

Таблица 10.

Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу хозяйствующими субъектами в 2007 году (по данным комитета экологии)___

Наименование Количество выбросов (т/год)

хозяйствующего субъекта Общий объём Выброс твердых Выброс жидких и

выбросов веществ газообразных

веществ

ОАО «МЗ «Электросталь» 3536,И 1212,154 2324,76

МУП «ПТП ГХ» 1459,56 1,03 1458,53

ЗАО «ОСТ-ТАРА» 429,61 79,01 350,6

ОАО «ЭЗТМ» 387,92 175,944 211,975

ГТУ ТЭЦ 361,93 0,03 361,9

Прочие 255,195 57,0 197,415

ОАО «МСЗ» 252.498 36,032 216,466

ОАО «ЭХМЗ» 230,188 42,387 187,801

I 7

Таблица 11.

Содержание химических элементов и оксидов в верхнем слое (0-10 см) почв ключевых участков по данным рентгеноспектрального анализа (%)

Ключевой участок, № ею. ТЮ, а1:03 Гс:0, МпО СаО к,0 р2о5

1. 83,59 0,148 3,20 1,21 0.028 0,45 3,52 0,77 0,114

2. 76,89 0,378 5,11 1,43 0,064 1,12 1,12 1,08 0,317

3. 77,76 0,357 5,08 1,67 0,042 0,49 0,94 1,09 0,455

4. 80,62 0,357 5,42 1,99 0.088 0.47 0,77 1,17 0,538

5. 71,61 0,468 8,62 4,67 0,059 0,45 2,46 0,90 0,136

6. 81,83 0,381 5,47 2,56 0,085 0,29 0,38 1,01 0,113

Сг 8 V Со К! Си 1п Бг У Ва Ав РЬ

0,03 0,09 0,0029 0,0008 0,0013 0,0016 0,0069 0,0081 0,0015 0,0326 0;0007 0,0023

0,002 0,08 0,0048 0,001 0,0008 0,0015 0,0058 0,007 0,0019 0,0415 0,0008 0,0021

0,003 0,08 0,0049 0,0009 0,0009 0,0005 0,0054 0,0071 0,0019 0,0353 0,0003 0,0025

0,005 0,08 0,005 0,0026 0,0021 0,0009 0,0062 0,0081 0,002 0,0393 0,0009 0,0027

0,027 0,12 0,0077 0,004 0,0582 0,0084 0,011 0,0124 0,0031 0,0376 0,0018 0,0036

0,005 0,04 00054 0,0009 0,0025 0,0025 0,0046 0,0054 0,0022 0,0384 0,0012 0,0039

Примечание: 1-0,1 км, тополи и сорняки; 2 - 0,8 км (донник желтый + полынь обыкновенная; 3 - 2,5 км - елово-осиново-березовый травяной лес; 4 - 4 км, луг (ежа + чертополох, цикорий); 5-7 км, луг (овсяница луговая, борщевики Сосновского, ромашка непахучая); 6 - 10 км - луг (ежа + бодяк и пижма).

Медь более подвижна в нейтральных и кислых почвах, а при подщелачивании почв её подвижность уменьшается. Медь необходима для процессов фотосинтеза и биосинтеза белков-ферментов. Цинк необходим для ферментных систем. Избыток ТМ негативно сказывается на развитии и росте растений в зависимости от систематической принадлежности видов и их потребности в микроэлементах. Устойчивость видов к накоплению в почве ТМ связана с их наследственностью и порогами накопления ТМ. В результате обобщения полученных нами в процессе исследований данных разработана шкала устойчивости видов лугов к техногенному загрязнению от предприятий черной металлургии (табл. 8) и шкала устойчивости лесных видов (табл. 12).

В лесных сообществах накопление ЗВ происходит преимущественно в лесной подстилке и в верхней части горизонта А1 (слой 0-10 см). Поэтому устойчивость видов зависит не только от порога накопления в тканях растений ТМ и других ЗВ, но также от расположения их подземных органов. По нашим наблюдениям наименьшую устойчивость к техногенному загрязнению обнаруживают виды таежного мелкотравья (табл. 12), корни и корневища которых находятся в лесной подстилке. Несколько более устойчивы боровые и дубравные виды, корни которых проникают в более глубокие слои. На растительность влияет не только накопление ТМ в почве, но также выбросы 502, N0, N0^. Особенно вредны для вегетирующих растений залповые выбросы газов, вызывающие хлороз и некроз листьев. Длительное воздействие ЗВ на организмы может вызвать кумулятивный эффект. Достижение пороговых концентраций вредных веществ приводит к исчезновению менее приспособленных видо. При увеличении содержания цинка в почве происходит увеличение его содержания в растениях.

На основании проведенных нами исследований выявлено, что в природных зонах и подзонах наблюдается неодинаковая реакция почв и растительности на техногенное

Таблица 12.

Устойчивость к техногенному загрязнению видов напочвенного покрова лесов

Название видов Эколого-фитоценотические Балл устойчивости

группы видов

Кислица обыкновенная 1

Линнея северная 1

Майник двулистный Таежные 2

Грушанка круглолистная 1

Седмичник европейский 2

Брусника Боровые 3

Вейник лесной 4

Вейиик наземный 4

Земляника лесная 4

Золотая розга 3

Орляк 3-4

Овсяница овечья 3-4

Плаун булавовидный 1

Черника 2

Аконит высокий 1

Будра плющевидная 4

Ветреница дубравная Пеморальные 2-3

Гравилат городской 2

Ландыш майский 4

Медуница неясная 3-4

Сочевичник весенний 3

Щитовник австрийский 2

Луговик дернистый (щучка) 3

Овсяница луговая 3

Овсяиица красная Луговые 4

Мятлик луговой 4

Полевица побегообразующая 4

Тимофеевка луговая 3

Лютик ползучий 3

Лютик едкий Лугово-болотные 3

Вербейник обыкновенный 4

Дудник лесной Лесо-о пушечные 3

Купырь лесной 3

Бодяк полевой 4

Горец птичий Сорные и рудеральные 4

Мать-и-мачеха 4

Примечание". I балл - быстрая деградация; 2 балла - медленная деградация; 3 балла - обилие и проективное покрытие вида мало изменяются; 4 балла - наблюдается увеличение обилия и проективного покрытия,

загрязнение, поэтому и к использованию их почв и растительности надо подходит дифференцированно. Необходимо учитывать, что управлять развитием растений, произрастающих на загрязненных почвах можно на основе учета реакции почвенного раствора, содержания гумуса, степени насыщенности почв основаниями, строения почвы и мощности её горизонтов, [ранулометрического состава и водного режима почв. Как установлено нами, при одинаковом поступлении ЗВ наблюдается различное содержание подвижных форм ТМ. Для ассоциаций елышков и сосняков характерно различное соотношение эколого-фитоценотических групп видов, что связано с условиями среды сообществ. Это также отражается иа динамике лесных сообществ в условиях антропогенного, в том числе техногенного, воздействия (рис. 2, 3). Для характеристики

техногенного загрязнения принято выделять категории почв но степени загрязнения (Госкомгидромет СССР, № 02-10 51-233, от 10,12.90), с учетом суммарного показателя загрязнения В зависимости от категории загрязнения почв возможны способы её использования и мероприятия по санации почв (табл. 13). Загрязняющие ОПС вещества антропогенного происхождения в настоящее время принято называть ксенобиотиками. Возникла проблема очистки почв и вод от ЗВ.

Условные «««значения: | Тдвжные виды: б1>|>ойыб виды: Лесостепные виды: ]1 Песоопушечиые виды; Луговобояотнм« виды; Х///Л Неиоралышв виды; Пуговы« виды.

Рис.2. Соотношение (%) видов эколого-фитоценотических групп в некоторых ассоциациях ельников в южной тайге в зоне влияния «Северстали». Условные знаки: I - ельник зеленомошный чистый; 2 - ельник чернично-зеленомошный; 3 - ельник березово-чернично-зеленомошный; 5 - ельник березово-осоково-черничный; 5 -ельник костянично-кисличный; 6 - ельник вейниково-кисличный; 7 - ельник осиново-кисличный.

4 5«

Условные «»»»ндчения:

Луговые виды; ... | Песоопушечные виды:

!! 11111 Пугаео-оопогиые виды: Х/^УУ/А Сорные и рудерапьны» виды.

1- луг в 1 км к северу д. Гаютино; 2- луг в 11 км к северу от д. Гаютино; 3■ пуг 1 ки к северу от а ос. М.чксл: 4- луг овяизн д. Починок 5. луг в 5 км к северу/ «г д. Почин«« 6-луг в <0 ки к северу отд. Починок.

Рис. 3. Соотношение (%) эколого-фитоценотических групп видов на лугах северо-восточной части водоохраной зоны Рыбинского водохранилища.

В связи с этим необходимо выявление степени опасности загрязнения ОС токсичными ксенобиотиками с учетом их воздействия на системы почва-растение, почва-микроорганизмы и биологическая активность почвы, почва-фунтовые воды, почва-атмосферный воздух, и их опосредованное влияние на здоровье человека.

Основным критерием гигиенической опасности загрязнения почвы является ПДК веществ. При оценке опасности загрязнения почв следует учитывать характер землепользования, учитывая, что наиболее опасно загрязнение почв агроланяшафтов. Данная оценка зависит от буферности почв, проявление которой неодинаково для природных зон, подзон и ландшафтных провинций. Под буферностью понимают устойчивость почв к сдвигу химического состава и реакции среды почвы. В зависимости от буферности один и тот же объем и состав ЗВ проявляется неодинаково в почвах природных зон, подзон и провинций. Развитию буферности способствует содержание в гючвс вторичных минералов в составе тонкодисперсных частиц (физическая глина), определяющих её гранулометрический состав, а также процент содержания в почве органических веществ (гумуса) и реакция среды (рН). При гигиенической оценке почв агроландшафтов учитывается транслокационный показатель вредности ЗВ и возможное™ их проникновения в растения, а также влияние на здоровье человека.' Чем меньше буферность почвы, тем более опасное загрязнение. При одинаковом индексе загрязнения

почв (ИЗП) загрязнение более опасно для кислых почв, почв с меньшим содержанием гумуса и более легким гранулометрическим составом. По данным наших исследований опасность загрязнения почв ТМ возрастает в последовательности: чер1шзем<ссерые лесные почвы<дерново-подзолистые суглинистые<дерново-подзолистые супесчаные и песчаные.

Таблица 13

Возможности использования и санации в разной степени загрязненных почв агроландшафтов_ ____

Категории почв по степени загрязнения Индекс загрязне ния 7А Количество ПДК и загрязненность почв Рекомендации по возможному использованию почв Рекомендации по санации почв

Допусти мое загрязне ние < 16,0 Содержание ЗВ немного превышает фоновое, но не достигает ПДК Использование под любые культуры Снижение объема техногенных выбросов, внесение органических удобрений для снижения подвижности ЗВ

Умерен но опасное загрязне ние 16,1-32,0 Наблюдается превышение ПДК при лимитирующем общесанитарном и миграционном водном показателе Возможно применение в основном полевых севооборотов с обязательным контролем качества продукции Преимущественное применение органических, органоминеральных и комплексньк удобрений. Контроль за качеством поверхностных и подземных вод

Высоко опасное загрязне ние 32,1-128 ПДК превышено при лимитирующем транслокационном показателе вредности Возможно использование под технические культуры, не используемые для производства продуктов и кормов. Применение органических удобрений, внесение в почву ионообменных смол, целлитов. Посев растений-концентраторов ТМ с последующим удалением биомассы на свалки и пр.

Чрезвыч айно опасное >128 Превышает ПДК по всем показателям Исключить из сельскохозяйств енного использования. На небольших участках возможно удаление верхнего слоя и замена его незагрязненной почвой. На почвах с мощным гумусовым горизонтом (черноземы) возможно при специальной ярусной вспашке перемещение загрязненного горизонта на глубину 35 и более см, в слои, не относящиеся к пахотному горизонту, учитывая, что корни растений размещаются в основном в пахотпом горизонте

А по природным зонам и подзонам получается ряд: южная лесостепь<северная лесостепь<подзона широколиственно-хвойных лесов лесной зоньКподзона южной тайги<подзона средней тайги<подзона северной тайги.

В лесостепной зоне, в подзоне северной лесостепи (Тульская область) преобладают ссрые лесные почвы на севере и в центре области, а в южной части имеются оподзоленные черноземы. Серые лесные почвы развиты преимущественно на бескарбонатных а глубоковыщелоченных породах: моренных и покровных суглинках. Пространственное распределение почв зависит от геоморфологических условий. Наблюдается разная скорость процессов выщелачивания в зависимости от относительной высоты местности и расчленённости рельефа. При возвышенном и сильно расчленённом рельефе эти процессы идут быстрее, а в понижениях и иа плоских равнинах эти процессы затруднены. Поэтому при движении вниз по склону степень оподзоленности почв уменьшается.

На водоразделах и пологих склонах в широколиственных лесах доминирует липа, к ней примешиваются дуб, ясень, клен равнинный, вяз и др. В напочвенном покрове обычно преобладают цролесник многолетний, зеленчук желтый и сныть. Атмосферный воздух и почвы Тульской области на больших территориях довольно сильно загрязнены. Вокруг г. Тулы и в г. Туле загрязнение связано в основном с наличием техногенных выбросов черной металлургии. Проведенная снеговая съемка показала значительное загрязнение прилегающей к Косогорскому металлургическому комбинату территории. Содержание цинка и свинца превышает контроль на большинстве опробованных точек в 2-8 раз. Выявлено также превышение конценграции нитратного азота, сульфатов, соединений фтора. В почвах выявлено загрязнение бензолом, бенз(а)пиреном и толуолом.

Образцы почв с участков проанализированы методом рентгеноспектралыюго анализа в ГЕАХИ им. В.Вернадского (табл. 14).

Особенно мощные заросли бодяка зафиксированы на расстоянии 1,0; 0.3 км от комбината. Заросли почти непроходимые, так как очень густые и высокие (до 2 м). Как отмечалось нами ранее, бодяк (Cirsium arvense) способен без существенного вреда для себя накапливать в своих органах значительное количество техногенных загрязнений, что объясняет его преобладание на сильно загрязненных территориях. Кроме того, при маршрутных обследованиях территории в зоне действия завода нами выявлено, что в зоне среднего загрязнения на расстоянии 5-10 км от завода получили распространение заросли адвентивного растения - золотой розги канадской (Solidago canadensis L.) и реже аборигенного вида - золотой розги обыкновенной (Solidago virgaurea L.). Бодяк и виды золотой розги принадлежат к семейству астровых (сложноцветных), что, очевидно, говорит о способности видов этого семейства к значительному накоплению загрязнений.

Таблица 14.

Содержание в почве ключевых участков оксидов и тяжелых металлов, %

Участок № Si02 Ti(?2 А120з Fe203 МпО MgO СаО Na20 К20 Р2О5

1. 84,63 0,474 5,36 1,14 0,109 0,32 0,27 0,70 1,14 0,074

2. 72,20 0,783 9,33 3,12 0,108 0,79 0,72 0,98 2,34 0,119

3. 69,08 0,843 9,68 3,56 0,287 0,80 0,66 1,02 2,27 0,178

4. 64,00 0,749 11,92 4,60 0,142 1,21 1,22 0,84 2,38 0,137

5. 75,33 0,839 9,18 2,61 0,172 0,76 0,81 1,09 2,48 0,164

6. 75,36 0,780 9,15 2,56 0,108 0,75 Г 0,77 1,03 2,38 0,140

7. 72,68 0,789 10,56 3,32 0,091 0,98 Пг^Г 0,99 2,52 0,129

8. 70,80 0,785 8,92 2,85 0,127 0,75 0,91 1,07 2,36 0,130

9, 50,81 0,445 6,86 3Л2-1 0,282 0,80 14,02 ■ 0,63 1,55 0,238

11. 62,70 0,816 13,08 6,38 0,167 1,34 1,10 0,69 1,95 0,113

12. 42,70 0,255 4,74 9,29 3,659 0,99 15,00 0,54 1,08 0,270

Участо к № Сг S V Со Си Zn Rb Sr

1. 0,002 0,03 0,0049 0,0006 0,0016 0,0029 0,0042 0,0066

2. 0,006 0,04 0,0089 0,0011 0,0029 0,0056 0,0097 0,0145

3. 0,006 0,04 0,0106 0,0027 0,0031 0,005<П 0,0096 0,0149

4. 0,008 0,04 0,0121 0,0013 0,0038 0,0069 0,0098 0,0149

5. 0,006 0,04 0,0103 0,0015 0,0030 0,0054 0,0097 0,0168

б. 0,006 0,03 0,0093 0,0015 0,0026 0,0045 0,0092 0,0158

7. 0,007 0,03 0,0111 0,0013 0,0027 0,0055 0,0102 0,0153

8. 0,008 0,05 0,0098 0,0005 0,0030 0,0076 0,0094 0,0153

9. 0,006 0,09 0,0076 0,0014 0,0058 0,0118 0,0055 0,0401

11. 0,009 0,03 0,0146 0,0025 0,0050 0,0077 0,0093 0,0133

12. 0,007 0,37 0,0069 0,0021 0,0139 0,0345 0,0026 0,0406

Продолжение таблицы 14.

Участок № Zr Nb Ва As Pb

1. 0.0412 0.0010 0.032 0.0011 0.0000

2. 0.0535 0/0013 0.032 0.0008 0.0025

3. 0.0505 0.0014 0.029 o.oou 0.0012

4. 0.0410 0.0014 0.039 0/0016 0.0019

5. 0.0601 0.0014 0.029 0.0007 0.0000

6. 0.0565 0.0015 0.031 0.0008 0.0015

7. 0.0543 0.0015 0.036 0.0013 0.0005

8. 0.0531 0.0014 0.034 0.0008 0/0012

9. 0.0254 0.0010 0.039 0.0012 0.0023

11. 0.0406 0.0014 0/029 0.0021 0.0025

12. 0.0213 0/0008 0.106 0.0020 0.0037

Примечание: Исследованные участки: 1- 32 км от Косогорского металлургического комбината, березняк; 2-25 км, липняк; 3-18 км, луг безостокострецово-разнотравный; 4

- 12 км, поле с посевом клевера лугового и райграса пастбищного; S - 12 км, луг; б - 10 км, залежь с зарослями хвоща полевого; 7-7 км, луг злаково-разнотравный; 8-5 км, луг (вешшк тростникововидный + золотая розга обыкновенная); 9-3 км, скошенный луг, отава; 10-1 км- сорняки + участки луга; 11-0,5 км, заросли бодяка + участки луга; 120,1 км от завода - луг (костер полевой+гулявшк+ недотрога мелкоцветная).

Вблизи г. Череповец также отмечается преобладание видов астровых на загрязненной территории: бодяк, полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.), мать-мачеха (Tussilago farfara L.). Поэтому преобладание данных видов на заброшешгых лугах и пашнях индицирует площади и границы техногенного загрязнения. В Чехии (Bednarova, 1988) в группу преобладающих па наиболее техногенно загрязненных территориях также включены в основном виды семейства астровых: Achillea millifolium, Jacea pannonica, Tussilago farfara L. Биоиндикаторы бывают регистрирующими и накапливающими (Груздева, Шаповалов, Груздев, 2008).

Большую актуальность приобрела проблема очистки почв от ЗВ как в России, так и за рубежом. В этих целях веб более широко внедряется в практику метод фиторемидиации

- извлечения ЗВ из почвы с помощью растений гипераккумуляторов, в качестве которых

предпочтительно использовать неприхотливые растения с коротким вегетационным периодом, способные без особого вреда для себя поглощать из почвы ГМ и другие ЗВ и наращивать большую биомассу, которая в дальнейшем убирается и удаляется. В их надземной биомассе может накапливаться в 10-1000 раз больше ТМ, чем у большинства растений. К гипераккумуляторам, как показано нами выше, относятся многие растения семейства астровых (мать-мачеха, золотая розга канадская, золотая розга обыкновенная, кресс-салат,бодяк и др.), а также представители семейства капустных (горчица полевая, горчица сизая), крапива двудомная. Для санации техиогенно загрязненных почв в различных «ранах применяют ряд видов культурных растений (Сискевич, Никонова, 2008): Agropyron ресйпаШт (В\еЪ.) Веаиу., виды капусты, редьку, подсолнечник, сорго сахарное, а также дикорастущие виды: щетинник зеленый, пырей ползучий и другие. Опытами (Сискевич, Никонова, 200В) показано, что яровой рапс при загрязнении почвы ТМ накапливает ТМ в биомассе, поэтому он может применяться для санации почв, учитывая также, что уже применяется его биомасса для получения биотоплива.

Так как устойчивость почв к загрязнению увеличивается при увеличении содержания гумуса, то для уменьшения загрязнения рекомендуется вносить в почву навоз, торф, гуматы, ионообменные смолы. Гуминовые удобрения снижают подвижность опасного загрязнителя - кадмия. Более устойчивы к загрязнению почвы насыщенные основаниями кальция и магния. Рекомендуется применять гуматы кальция и мапшя, так как они препятствуют накоплению кадмия в товарной продукции растениеводства (зерне и пр.). Орошение растворами гуматов крон деревьев кустарников позволяет избежать развития в листьях хлороза и некроза Внесение гуматов в почву вместе с минеральными удобрениями позволяет сократить дозу минеральных удобрений на 30-40%.

Для санации почв вей шире применяются не только гуматы, но и различные гуминовые вещества, выпускаемые различными фирмами. Так, ООО «Агросинтез» производит гуминовый сорбент «Гумигель». При внесении в почву он активизирует деятельность почвенных микроорганизмов и адсорбирует нефтепродукты и ТМ. Для очистки почв от ТМ рекомендуется вносить гумигель под основную обработку почвы, сопровождая её перемешиванием почвы. Толерантность микроорганизмов к загрязнению почвы зависит от их принадлежности к различным систематическим группам. Очень чувствительны к высоким концентрациям ТМ виды бактерий рода ВасШив, нитрифицирующие бактерии, поэтому при загрязнении происходит обеднение почвы азотом. Несколько более устойчивы псевдомонады, сгрептомицеты, целлюлозоразрушающие микроорганизмы, и самые устойчивые - грибы и актиномицеты.

Выяснено, что в лесу грибы, произрастающие на техиогенно загрязненных территориях, накапливают ТМ и другие загрязнения в своих плодовых телах (шляпочные грибы). Загрязнение ТМ плодовых тел шляпочных грибов связано также с тем, что их грибница располагаегся в основном в лесной подстилке, где накапливаются загрязнения, оседающие из атмосферного воздуха.

При низких концетрацнях ТМ сначала наблюдается некоторая стимуляция развития микроорганизмов почвы, но с иарасшшем концентрации ТМ всё больше проявляется ингибирование деятельности почвенных микроорганизмов, что, в целом, приводит к снижению биологической активности почв. Степень подавления жизнедеятельности почвенных микроорганизмов зависит от вида ТМ. Свинец нарушает процессы дыхаши и ингибирует деятельность ферментов. Ионы кадмия при достижении концентрации 12 мг/кг почвы нарушают деятельность азотфиксирующих микроорганизмов, низших грибов. Некоторые актиномицеты и низшие почвенные грибы при загрязнении кадмием быстро элиминируют. Для зон воздействия предприятий черной металлургии особенно характерно загрязнение почв цинком. Повышенные концентрации цинка тормозят деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов.

что может в лесах способствовать накоплению плохо разложившейся лесной подстилки и сукцессионным сменам напочвенного покрова. Следует также учитывать синергическое воздействие комплекса ТМ

При комплексном загрязнении почв ТМ кроме ИЗП предлагается использовать критерий суммарной фитотоксичности металлов. В Англии предложили использовать цинковые единицы, то есть, сравнение токсичности металлов с токсичностью цинка. Сельскохозяйственные культуры и их сорта обнаруживают разную устойчивость к ТМ. В целом, их можно расположить в порядке убывания в ряд: травы>злаковые>зерновые>картофель>сахарная свекла. Особенно нежелательно на загрязненных почвах выращивать овощи. Фитотоксичным считается такое содержание ТМ в почве, которое снижает урожайность растений на 10% и более по сравнению с контролем. В качестве критерия используется ПДК содержания ТМ в растениеводческой продукции. Почву можно считать условно чистой, если кшцентрация ТМ в фазу технической спелости культур меньше ПДК. Для определения фитотоксичности можно применять биотестирование, для этих целей нами применены в качестве биотестов редис и салат

Использование биоиндикации при мониторинге состояния ОС наряду с геохимическими и гидрохимическими исследованиями позволяет провести комплексный анализ состояния ОПС, прогнозировать её дальнейшее изменение, и разработать мероприятия по оптимизации природопользования. Таблица 14 иллюстрирует особенности воздействия техногенных выбросов предприятий черной металлургии на компоненты ландшафтов природных зон, подзон и провинций. Можно видеть, что природный потенциал ландшафтов увеличивается при движении от южной тайги к южной лесостепи. В лесной зоне почвы кислые, в северной лесостепи, слабо кислые, а в южной лесостепи нейтральные. Для техногенных выбросов предприятий черной металлургии, в отличие от цветной металлургии, характерно постепенное подгцелачивание почв в результате накопления оксидов кальция и магния. Скорость этого процесса зависит от изначальной величины рН почв, объема техногенных выбросов и периода их накопления.

В подзоне южной лесостепи лесостепной зоны расположен Ново-Липецкий металлургический комбинат (НЛМК). На комбинате большое внимание уделяется внедрению природоохранных технологий черных металлов, но вей же неблагоприятное воздействие техногенных выбросов на состояпие ОПС сохраняется. В целом, в г. Липецке техногенные выбросы от стационарных источников в 2007 году составили 382,9 тыс. т загрязняющих веществ (ЗВ), из них 355,7 тыс. т приходится на техногенные выбросы ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат». Областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в месяц исследует почти 3000 проб атмосферного воздуха.

Проводится мониторинг содержания в воздухе взвешенных веществ (пыли), диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота, сероводорода, фенола и формальдегида. В 20072008 гг. среднемесячная концентрация превышала ПДК по фенолу и формальдегиду и взвешенным веществам в несколько раз. Превышение ПДК„Р непосредственно под факелом НЛМК не зафиксировано, но на расстоянии 1 км ПДКмр по диоксиду азота превышено в 1,15 раза, по взвешенным веществам - в 1,1 раза, по фенолу - в 1,4 раза. В реке Воронеж в г. Липецке загрязняющими веществами являются азот нитритный, азот аммонийный, органические вещества, медь, цинк, нефтепродукты. Периодически в воздухе превышены концентрации меди, свинца и никеля. Загрязнение ОС свинцом привело к его накоплению в волосах детей (15,9±3,0 мкг/г). Это повышенный уровень свинца, так как на фоновых территориях содержание свинца в волосах детей 3-6 мкг/г. У детей раннего возраста наблюдается задержка психомоторного развития.

Таблица 15

Характеристика воздействия техногенного загрязнения от предприятий черной металлургии по зонам, подзонам и провинциям_______

Природ на* зона Природ нзя под зона Физи ко- географ ическая (лаидш афтная) провин ция Физико-географическая характеристика Реакция компоне!ггов ландшафтов на техногенное загрязнение от предприятий черной металлургии

Реакция почв на техногашое загрязнение Реакция растительности на техногешюс загрязнение

Лесная Юж пая тайга Верхне Волжск ая Холмистая равнина с низинами. Почвы дерново-подзолистые на моренных отложениях и аллювиальные, реже болотные. Почвы кислые, местами (иа карбонатной морене) слабо кислые. Характерны хвойные и смешанные с березой и осиной зеленомошно-кустарничковые леса. Поступление оксидов кальция и магния подщелачивает почвы. Характерно накопление цинка, железа, меди, никеля и др. Наибольшее накопление - в суглинистых почвах. В лесах наблюдается деградация мохового покрова, т.к. мхи-кальциефобы, брусника и черника хорошо сохраняются, т.к. имеют высокий порог нахоплния ТМ. Снижаются приросты и возобновление древостоя. На лугах выпадают бобовые, разрастаются бодяк и др. сорняки.

Широк ол ястве кно- хвойны е леса Мещер екая Расположена на территории Мещёрской зандровон равнины. Рельеф слабо волнистый. Почвообразующие породы -водноледниковые галечниковые пески и суглинки. Почвы подзолистые, подзолистые оглеенные, местами болотные. Характерны сосновые леса с елью и дубом, смешанные, еловые, дубоаые, березовые зеленомошные и травяные леса и сфагновые болота. На подзолистых песчаных почвах в лесах и некосимых лугах накопление кальция приводит к деградации мхов. Накапливается Рв, 2л, &1, С(1, Си, ТьВа, Аэ. Из фитоценозов выпали бобовые, герани, вероника, многие злаки и др. Фитотокс }Г! ность ТМ увеличивается в последовательности: РЬ<2и<Сц<Со<СА Осока лисья накапливает цинк и медь. Разрастаются: борщевик Сосновского, полыни и др. сорняки.

Лесосте п пая Северная лесостепь Заосетр инская Эрозио плоде нудационная возвышенная равнина. Почвообразующис породы - покровные и лессовидные суглинки, подстилаемые мореной. Почвы серые лесные, в южной части местами черноземы оподзоленные. Серьге лесные почвы слабокислые и кислые. Облесёкность 14%. Преобладают липовые с примесью «цуба и ясеня леса, дубовые, березовые, зеленчуков ые, пролесниковые и снытевые леса. По мере загрязнения в результате накопления оксидов кальция и магния рН с 5,8 изменяется до 6, 8; 7,2; 7,5. Накапливается Б), Т), Ре, Сг, Б, Со, N1, Ва, Аз,РЪ. На лугах при загрязнении выпадают бобовые и многие злаки. Преобладают сорняки и др. виды семейства астровых (бодяк, золотая розга канадская, золотая розга обыкновенная, чертополох). В лесах снижаются приросты и жизненность древостоя и возобновление, появляются мертвопое кровные парцеллы.

Южная лесостепь Средне русская Занимает Среднерусскую возвышенность. Расчленена глубокими долинами рек, оврагами и балками. Преобладают черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные. Реакция почв нейтральная. Луговые степи почти полностью распаханы. Сохраняются в заповедниках. В загрязненной почве рН достегает 5,1, накапливаются РЬ, Сг, г>а(в2-8 раз), Ре, Ть Мп, Са, Мв. В зоне сильного загрязнения (до 2-х км) формируется техногенная пустыня - сосны и травы усохли. В зоне довольно сильного загрязнения (до 5 км) у сосен хлороз и некроз, усыхание ветвей и отдельных деревьев травяной покров изрежен. Сохраняется типчак.

Коксохимическое производство НЛМК является источником выделения Ь ОС диоксинов. В грудном молоке женщин его фоновые уровни превышены в несколько раз. В районах, прилегающих к НЛМК, зафиксирована наиболее высокая смертность и заболеваемость населения.

Защита ОС является одним из важнейших приоритетов деятельности НЛМК. Компания последовательно добивается сокращения воздействия производственной деятельности на ОПС, а также стремится обеспечить благоприятную среду проживания для населения города и регионов своей производственной деятельности. В 2007 году НЛМК признан лауреатом Всероссийского конкурса «Лидер природоохранной деятельности в России - 2007». Связь миссии, целей и стратегии бизнеса НЛМК с защитой ОС закреплена в основном документе Компании, касающемся природоохрашюй сферы - «Экологической политике ОАО «НЛМК».

С 2000 по 2007 год НЛМК увеличил производство стали на 10%, чугуна на 18%, агломерата на 16%, кокса на 5%. Несмотря на увеличение объемов производства продукции, уровень негативного воздействия на ОС систематически снижается (рис. 4). В рамках первого этапа технического перевооружения удалось добиться устойчивой положительной динамики по улучшению экологической ситуации в районе размещения основного производства. Комплексный индекс загрязнения атмосферы г. Липецка по данным регионального центра Росгидромета снизился в три раза, что связано, в частности, с увеличением уровня финансирования экологических программ. Уровень финансирования возрос в 11 раз: со 130 млн. руб. в 2000 году до 1536 млн. руб. в 2007 году.

30 25 20 15 10 5

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 "•я""** Производство стали, млн. тонн. тяшщш Комплексный индекс загрязнения атмосферы г. Липецк.

Рис.4. Зависшюстъ комплексного индекса загрязнения атмосферы г. Липецка от объема производства стали.

9.4 9.2 9.0 8.8 8,$ 8.4 82 8.0 7.8 7.6 7.4 7.2

В 2000 году было отмечено превышение загрязнения атмосферного воздуха по 8 веществам, и доля замеров с превышением нормативов составляла около 80%. В 2007 году зафиксировано превышение по нафталшгу на 23% и 9% по пыли. Валовой выброс

ЗВ закономерно снижается (рис. 5). В настоящее время па НЛМК внедрено несколько природоохранных мероприятий, но в предыдущие годы загрязнение ОС происходило более интенсивно, поэтому в зоне влияния НЛМК почвы остаются загрязненными, что связано также с непромывным режимом черноземов. Вблизи завода (100 м) в верхнем слое почв содержание РЬ, Сг, №, Си, 7,п превышает ПДК в 2-8 раз, но в более глубоких слоях содержание ТМ близко к фоновому (табл. 16). Зона сильного загрязнения распространяется на 1,5-2,5 км. При удалении от завода загрязнение почв наблюдается преимущественно на пашне и лугах, где в почву поступают загрязнения из атмосферы. В лесных же сообществах на расстоянии 5-10 км почвы слабо загрязнены ТМ, так как техногенные загрязнения оседают на кронах, а при поступлении в почву поглощаются деревьями и кустарниками и надолго в них задерживаются.

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу, тысяч тонн.

Рис. 5. Валовой выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух г. Липецка, тысяч тонн.

Большое негативное воздействие на ОС продолжает оказывать агломерационная фабрика, принадлежащая НЛМК, но расположенная в некотором отдалении. Здесь преобладают серые лесные почвы, а также боровые слабогумусированные пески (боровая терраса). Растительный покров представлен сосняками в стадии жердняка (35-40 лет), полнота древостоя 0,4-0,6, сомкнутость крон 0,5. Зона сильного техногенного воздействия распространяется на 350-400 м, формируется «техногенная пустыня». Большое количество сосен усохло, а у остальных хвоя укорочена и охвоение слабое, много усохших ветвей. Травянистый покров слабо развит и представлен в основном сорными многолетними видами. На расстоянии 0,6 -1,5 км усыхание и отпад сосен уменьшается, но жизненность их остается низкой. Основное негативное воздействие на почвенный и растительный покров оказывает поступающая с фабрики пыль, в составе которой много оксидов кальция, магния и других (табл. 16), что увеличивает рН верхнего слоя почв до 8.1-8,3 (щелочная реакция). В зоне техногенного воздействия агломерационной фабрики на поверхности сформировался техногенный слой мощностью

Таблица ¡6.

Фоновое содержание тяжелых металлов (мг/кг) в горизонтах чернозема типичного среднегумусного тяжелосуглинистого (Ямская степь)

Глубина и мощность Содержание ТМ, мг/кг

горизонте, см РЬ Сг № са Си г»

0-10 4,7 4,5 9,8 0,39 4,5 6,6

10-20 4,3 5,5 10,0 0,39 4,5 6,3

20-30 4,3 6,0 10,6 0,53 4,3 6,0

30-40 4,3 7,25 10,8 0,55 4,4 6,0

40-50 4,3 6,7 11,2 0,55 4,4 6,0

50-60 5,7 7,75 11,8 0,53 4,5 8,3

60-70 6,5 8,4 10,6 1,06 4,5 5,6

Таблица 17.

Содержание некоторых оксидов в светло-серых лесных почвах в зоне техногенного воздействия агломерационной фабрики НЛМК, % (по: Джувеликян, 2007)

Расстояние от агломерационной фабрики, м Горизонт и глубина опробованного слоя, см Р^О, АШ3 тю2 МпО, СаО м^о рН

Пыль аглофабрики 68,24 1,44 1,21 0,350 8,50 2,80 8,1

Л) о-з

100 Тс 3-5 69,22 1,41 1,10 0,200 6,43 2,64 8,0

А, 10-15 63,07 1,48 1,15 0,110 7,49 2,31 8,0

А,А; 25-35 0,99 1,22 0,10 0,092 0,42 0,13 7,0

0,58 1,28 0,08 0,006 0,16 0,11 7,4

Ао 0-2,5 66,57 1,53 1,07 0,220 7,81 2,98 8,0

200 Тс 2,5-4 63,65 1,55 0,88 0,080 7,33 2,97 8,0

А, 4-15 0,98 1.37 0,09 0,062 0,53 0,12 7,5

А, А 15-20 0,48 1,14 0,08 0,018 0,21 0,09 7,4

Ао 0-3 29,60 1,55 0,88 0,195 6,11 0,93 8,0

500 А, 5-14 0,72 1,63 0,09 0,100 0,60 0,21 7,0

В, 60-70 0,62 1,22 0,11 0,011 0,17 0,12 6,9

Ао 0-4 17,27 1,67 0,74 0,149 2,40 0,97 7,8

А, 5-14 0,57 1,60 0,09 0,040 0,45 0,29 6,0

1000 А|Л, 20-30 0,62 1,11 0,08 0,005 0,14 0,14 5,9

В: 75-85 0,56 0,86 0,07 0.004 0,12 0,12 5,7

С 140-150 0,42 0,75 0,04 0,004 0,17 6.0 5 6,6 |

Гранулометрический состав техногенного слоя характеризуется резким преобладанием (90%) частиц пыли размером 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм. По сравнению с фоном содержание частиц 1-0,25 мм уменьшено в 6-8 раз и преобладает крупная пыль техногенного происхождения.

Анализ данных таблицы 16 показывает, что поступление на почву техногенных выбросов привело к подщелачиванюо почв (pH - 8,0-8,3), что в основном объясняется поступлением большого количества оксидов кальция и магния. Развитие щелочной реакции почв снижает биологическую активность почв и негативно влияет на развитие растительного покрова. Сосны к воздействию запыления неустойчивы, поэтому для уменьшения негативного воздействия пылевых выбросов рекомендуется в СЗЗ посадить засухоустойчивые лиственные породы, которые, в отличие от сосны, ежегодно сбрасывают листья и избавляются от накопившейся пыли.

В современный период в связи с обострением проблем состояния окружающей природной среды и её компонентов все большее значение приобретает использование для её оценки методов биоивдикации. Биоиндикация - выявление количественных и качественных параметров окружающей среды и её компонентов на основе анализа изменения морфологии, химического состава, жизненности и распространения видов организмов и их сообществ.

Биотестирование - определение параметров окружающей среды и сё компонентов при помоши видов организмов, выполняющих роль биотестов. Для проведения биотестирования нами использованы образцы почвы, собранные в пределах водоохранной зоны Рыбинского водохранилища, на разном расстояния от комбината «Северсталь», по зонам техногенного загрязнения. В качестве биотестов мы использовали: 1. Салат «Король мая» (сем. Астровых); 2. Горчица салатная, сорт «Ядреная» (сем. Капустные) (рис.6). Семена были высеяны в образцы почвы, помещенной в кюветы. Опыты по биотестированию проведены в январе 2007г. Для освещения использована лампа дневного света, которая включалась с 7 утра до 19 часов. При нарастании загрязнения рост корней постепенно снижался, причем, на урбанизёме их длина была в 4-5 раз меньше. На фоновой территории корни достигают 50-70 мм в длину, дают боковые корни и цвет корней светлый. Кроме того, начиная с зоны среднего загрязнения, на корнях образовывался бурый пробковый слой, и они утолщались. Это говорит о проявлении тактики «ухода корней» от загрязнений. Анализ данных рис. 6 показывает, что по зонам техногенного воздействия рост проростков горчицы «Ядреной» закономерно снижается с нарастанием загрязнения. Устойчивость видов растений связана с их структурно-функциональными особенностями, происхождением из конкретных природных зон и регионов, принадлежностью к определенным жизненным формам (экобиоморфам). Так, проведенное нами обследование зеленых насаждений г. Москвы показало, что в условиях напряженных транспортных магистралей, где многие годы имело место зимнее засоление почв и постоянная загазованность воздуха, более устойчивыми оказались породы, интродуцированные с южных зон, где для почв характерно некоторое засоление. Хорошую устойчивость в этих условиях показали клен татарский и каштан конский, местные же породы - береза повислая (Betula pendula Roth.) и липа мелколистная (Tilia cordate Mill.) на всех напряженных магистралях деградировали, потеряли декоративность и поэтому подвергаются вырубке.

Устойчивые и неустойчивые виды отличаются своим метаболизмом. Устойчивые виды имеют более высокий уровень поглощения и накопления токсикантов в тканях в сублетальных и летальных дозах. Кроме того, они обладают активными процессами детоксикации. Повышение газоустойчивости в некоторых случаях достигается

активизацией синтеза белков, нуклеиновых кислот, пигментов, повышением уровня аккумуляции металлов, особенно железа, марганца, магния и др.

В Проростки, УМ ш Корни, мм

1 2 3 4 5 6 7

Рис. б. Рост проростков и корней горчицы салатной «ядреной» на образцах почвы с ключевых участков (табл. 6.29): 1-55 км; 2-50 км; 3 -25 км; 4-18 км; 5-10 км; 6-4 км; 7- 2 км.

Под влиянием загрязнения воздуха у высших растений сдвигаются фазы их сезонного развития. Наблюдается массовое запаздывание (на 2-3 недели) весной распускания почек, развертывания лисгьев, цветения. Количество плодов и их размер уменьшаются и созревают плоды быстрее. В целом, у многих видов растений вегетационный период укорачивается на 20-70 дней. Таким образом, фенологические наблюдения также индицируют степень техногенного и рекреационного воздействия на экосистемы и виды. Хвойные леса по сравнению с лиственными обнаруживают в целом меньшую устойчивость к техногенному загрязнению, что связано с их вечнозеленостью и накоплением в живущей несколько лет хвое токсикантов. По наблюдениям в Тимирязевской лесной даче (ТСХА) хвоя у сосны в условиях атмосферного загрязнения сменяется не через 3-5 лет, а через 1-2 года.

В лесных экосистемах в результате техногенного загрязнения первоначально страдает древостой, в дальнейшем при пролонгировании воздействия начинают страдать нижние ярусы сообществ. По нашим наблюдениям из травяно-кустарничкового покрова лесов в первую очередь исчезают корнеподстилочные таежные виды (таежное мелкотравье). Под влиянием техногенного стресса древостой ослабляются и подвергаются заселению стволовыми вредителями. Заселенность короедом достигает 365%, поражение опенком - 46 %. Роль растительности в мониторинге техногенного загрязнения особенно велика, благодаря её интегрирующей роли в природном ландшафте. Травы и кустарнички напочвенного покрова лесов обладают разной экологической стратегией (Пьянков и др., 2001), относятся к разным жизненным формам, отличаются по химическому составу, эффективности использования ресурсов среды и устойчивостью к экологическому стрессу, что используется при мониторинге. Установлено, что группа рудералов (растения свалок, замусоренных и придорожных местообитаний) отличается высоким содержанием минеральных веществ, органических

кислот и азота, они более легко приспосабливаются к техногенному загрязнению. Наоборот, лесные полукустарнички (майник, грушанки, седмичник) растут медленно, а для сшггеза защитных веществ требуются дополнительные затрать! энергии. Вследствие этого они быстрее других групп видов элиминируют (снижают обилие, рост и встречаемость).

Ненарушенные лесные экосистемы имеют большую продуктивность и биоразнообразие. Для лесных экосистем в соответствии с их зональной и региональной принадлежностью присуще определенное соотношение эколого-фитоценотических групп видов. В ненарушенных и слабо нарушенных лесных экосистемах напочвенный покров состоит преимущественно из лесных видов, относящимся к таежным, боровым и дубравным (неморальным) эколого-фитоценотическим группам видов. При антропогенных нарушениях в лесные экосистемы внедряются представители луговых, лугово-болотных, сорных, рудеральных и других эколого-фитоценотических групп.

Наиболее чувствительны виды, у которых корневища и корни расположены в лесной подстилке и дернине, в которых в основном и накапливаются ЗВ. Виды с глубокой корневой системой имеют в условиях загрязнения преимущества и поэтому долго удерживают свои позиции в растительных сообществах.

Нами выявлено, что по зонам техногенного загрязнения происходит закономерное изменение флористического состава и снижение биоразнообразия, так как с нарастанием загрязнения из травостоя выпадают наиболее чувствительные к нему виды.

На лугах наибольшую чувствительность к загрязнению обнаружил клевер луговой, который сначала снизил обилие, а затем исчез из травяного покрова В отличие от клевера сорные (бодяк и др.) и рудеральные растения (мать-и-мачеха, полынь обыкновенная и др.) способны в своем теле накапливать значительные количества металлов, поэтому на загрязненных ТМ территориях они получают наибольшее распространение. По зонам техногенного загрязнения происходит изменение соотношения эколого-фитоценотических групп видов (рис. 7). Из рисунка 7. можно видеть, что на фоновой территории (55 км) флористический состав щучковых лугов почти исключительно состоит из луговых ввдов. При слабом загрязнении (45 км) преобладают луговые и лугово-болотные виды, при среднем загрязнении (25 и 18 км) продолжается преобладание луговых видов по процентному отношению, но их количество падает с 18 видов до 6-7 видов.

При довольно сильном и сильном загрязнении (10 и 4 км) роль луговых видов резко сокращается, в травостое присутствует только 3 вида луговых трав, и резко возрастает роль сорных и рудеральных видов, отличающихся способностью без особого вреда для себя накапливать в своем теле ТМ, Таким образом, флористический состав лугов индицирует степень техногенного загрязнения почв и воздуха.

Для каждой природной подзоны и провинций выявлены растения индикаторы

техногенного воздействия. Индикаторное значение имеет не только присутствие видов, но и их отсутствие, что выявляется при сравнении геоботанических описания для зон техногенного воздействия. Выпадение видов растений из растительного покрова происходит с нарастанием техногенного воздействия и достижения критического уровня содержания в почве ЗВ. Наибольшую чувствительность имеют бобовые травы, особенно клевера, несколько менее чувствительны злаки. Воздействие техногенных выбросов вызывает сукцессии (направленные смены) в растительном покрове, ведущие

к постепенному снижению биоразнообразия.

В Луговые виды

Ш Лугово-

болотные □ Лесо-

опушечные ШСорные

■ Рудеральные

Рис. 7. Соотношение эколого-фитоцеиотических групп видов на щучковых лугах на разном расстоянии от «Северстали».

Внедрение на предприятиях природоохранных мероприятий будет способствовать постепенной стабилизации состояния ОС. Но так как на сильно загрязненных и довольно сильно загрязненных территориях в ОС уже произошли значительные изменения, то необходимо разработать и внедрить санирующие мероприятия, в которых необходимо учесть природные особенности техногенно нарушенных территорий, т.е. их расположение в природной зоне, подзоне и ландшафтной провинции. С учетом сказанного нами разработаны практические рекомендации (приведены в диссертации).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана концепция зоналыю-провиициального проявления техногенного воздействия черной металлургии на окружающую природную среду. Показано, что ответная реакция ландшафтов и их компонентов на техногенное загрязнение зависит не только от объема и состава последних, но также от положения ландшафта в природной зоне, подзоне и провинции. Ответная реакция ландшафтов на техногенное загрязнение зависит от структуры и гранулометрического состава почв, содержания в ней гумуса и обменных оснований и от реакции почвенного раствора. Реакция растительного покрова на техногенное загрязнение зависит от исходной структуры и видового состава растительных сообществ, наследственной природы видов растений, их устойчивости к воздействию техногенного загрязнения. В связи с неодинаковой реакцией ландшафтов зон, подзон и провинций на техногенное загрязнение в них происходят разно направленные сукцессии в почвенном и растительном покрове. Это определяет характер неблагоприятных изменений почв и растительности, а также необходимые мероприятия по санации техногенно загрязненных почв, их использованию, внедрению мероприятий по улучшению состава растительного покрова.

2. Черная металлургия одна из важнейших отраслей тяжелой промышленности, от которой зависит технический прогресс. Во многих регионах России предприятиям черной металлургии принадлежит ведущая роль в загрязнении окружающей среды (ОС) что связано с многостадийностью отрасли, переработкой значительных масс сырьевых материалов, большим разнообразием технологических процессов и приемов, а также с наличием крупных предприятий с полным циклом. К предприятиям с полным циклом относится комбинат «Северсталь», расположенный в Череповце, Ново-Липецкий металлургический комбинат, Тула-Чермет и др. К предприятиям с передельной металлургией, работающей на привозном металлоломе, относится Омутнинский металлургический комбинат в Кировской области. Электрометаллургия развита в г. Электросталь, в Московской области.

3. На всех этапах производства черных металлов образуется пыль, содержащая железо, кальций, магний и другие металлы. На некоторых стадиях металлургического цикла образуются газы, шлаки и шламы. Очень вредны для ОС газовые выбросы от предприятий черной металлургии, содержащие БОг, N0, Ы02 и другие вещества. На объемы техногенных выбросов и их состав влияет технология и оборудование, применяемые при производстве и обработке металлов. Пылевые выбросы предприятий черной металлургии являются важным источником эмиссии вредных веществ в ОС. Формирование техногенных геохимических аномалий в атмосферном воздухе, в снеговом покрове и почвах в значительной мере обусловлено поступлением в атмосферу и последующим осаждением на подстилающие поверхности промышленной пыли.

4. Выделение на всех стадиях металлургического цикла газов и пыли существенно ухудшает состав воздуха производственных предприятий. В воздухе рабочей зоны металлургических предприятий содержатся аэрозоли, металлы и другие вещества, оказывающие неблагоприятное влияние на здоровье рабочих. Наиболее вредна мелкодисперсная пыль. Поэтому внедрение новых технологий на стадиях металлургического цикла важно как с экономической, так и с экологической точки зрения. На Омутнинском металлургическом заводе с участием В.С..Груздева проведена работа по совершенствованшо технологии производства стальных фасонных профилей малых сечений. В построенной технологической линии произведена замена холодного волочения горячим, что позволило значительно уменьшить образование пыли и газов. За счет меньших габаритов установки увеличился объем воздуха в производственном помещении, сократилось количество рабочих операций. Это дало значительный экономический и экологический эффект.

5. Загрязнение окружающей природной среды (ОПС) предприятиями металлургического комплекса и их влияние на ландшафты и экосистемы связано с уровнем применяемых технологий, их экологичностыо, качеством и количеством используемого сырья, объемом и составом выбросов, сбросов и твердых отходов, положением предприятия в определенной географической зоне, подзоне и ландшафтной провинции, характером рассеивания, составом и структурой компонентов ландшафта.

6. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами металлургических предприятий изменяет направления динамических процессов в экосистемах, вызывает техногенные сукцессии в растительном и почвенном покровах, приводит к снижению биоразнообразия и биологической активности почв. Наибольшей чувствительностью к воздействию техногенного загрязнения характеризуются лесные и луговые виды, а сорные и рудеральные виды могут накапливать в своих органах значительные количества тяжелых металлов (ТМ) и часто увеличивают обилие на загрязненных территориях. На вегетирующие растения большое влияние оказывают газовые выбросы, приводящие к процессам хлороза и некроза в листьях.

7. Почвы природных зон, подзон и провинций к воздействию техногенного загрязнения обнаруживают разную степень устойчивости, что связано с их изначальной кислотностью, содержанием гумуса и обменных оснований. К накоплению ТМ показали очень низкую устойчивость бедные, кислые почвы, характерные для средней тайги. Низкую устойчивость проявляют кислые почвы южной тайги с содержанием гумуса не более 2%. Почвы южной тайги в целом более устойчивы, чем почвы средней тайги: средне устойчивы нейтральные малогумусные почвы. Почвы лесостепи (серые лесные и черноземы) к накоплению подвижных форм ТМ более устойчивы, что связано с высоким содержанием в них гумуса. Например, накопление цинка в зоне сильного загрязнения в г. Череповце превышает ПДК в десятки раз, а в г. Липецке в 2-6 раз.

8. Пыль, выбрасываемая предприятиями черной металлургии, содержит большое количество оксидов кальция и магния, вызывающих подщелачивание почв. Степень подщелачивания почв при движении от южной тайги к южной лесостепи постепенно возрастает, что связано с тем, что природная кислотность почв к югу уменьшается. В результате этого одно и то же количество выбросов, что и в лесной зоне в г. Липецке привело к формированию сильно щелочных почв с рН более 8,1-8,3. Поэтому, в связи с непромывным режимом черноземов в зоне сильного воздействия агломерационной фабрики Новолипецкого металлургического комбината сформировалась техногенная пустыня. На почве сформировался техногенный горизонт (1-4 см), состоящий из техногенных выбросов агломерационной фабрики. Его формирование связано с непромывным режимом почв. Семена трав и деревьев в этом горизонте не прорастают.

9. В настоящее время, в связи с введением на «Северстали» оборотного водоснабжения и некоторых других природоохранных мероприятий, общий уровень техногенных выбросов несколько снизился. Общий объем выбросов 80г в 1992 году достигал 40,6 тыс.т в год, а в 2004 году он снизился до 29,8 тыс.т в год. Выбросы Иг с 33,6 тыс.т сшгзились до 25,0; выбросы СО - с 401,2 снизились до 285,2 тыс.т. в год. Уровень загрязнения воздушной среды г. Череповца, г. Электростали, г. Тулы и г. Липецка остается высоким. Кроме того, в компонентах ландшафтов за годы работы комбинатов (Северсталь -53 года, Электросталь - 90 лет) накопились значительные количества загрязнений, что уже отразилось на состоянии почв, растительности и вод. На Ново-Липещсом металлургическом комбинате разработана и внедрена программа охраны ОС. Объем техногенных выбросов сократился, но в ОС уже накопилось много ЗВ. Следует учесть, что почвы южной лесостепи имеют непромывной водный режим и процессы вымывания сдерживаются большим количеством гумнновых кислот, поэтому для

санации техногснно загрязненных почв необходимы специальные мероприятия (см.; практич. рекомендации).

10. На основе химических анализов почв и растений, данных биоиндикации, биотестирования и статистических данных выделены зоны техногенного воздействия предприятий черной металлургии на прилегающие территории. Вблизи комбинатов (до 2 км) выделена зона сильного загрязнения. Здесь концентрация в атмосферном воздухе оксидов азота достигает 3...6 ПДК, фенола - 2...3 ПДК; сероводорода - 3...4 ПДК, пыли 1,5-4 ПДК, аммиака - 1-3 ПДК; СО 1..2 ПДК. Зона довольно сильного загрязнения (до 5 км); среднего (до 15-20 км); слабого (до 50 км); фоновая территория (дальше 50-60 км). Несколько меньше размеры этих зон в районе завода «Электросталь», так как электорометаллургия меньше загрязняет ОС, чем предприятия полного цикла.

11. Изменение почв в зоне техногенного загрязнения связано с постепенным накоплением ЗВ. Накопление в почве магния и кальция, поступающего с пылью привело к карбонитизации почвы, что вызвало постепенное все более сильное подщелачивайте почвы. Исходная кислотность почв в зоне действия комбината «Северсталь» была кислой и слабо кислой (рН - 5,5-6,5). В 1995 году на расстоянии 2 км от «Северстали» рН была 7,3...7,5, а в 2006 году 7,5...7,7, местами 8,0. Валовое содержание железа в почве с 1995 года с 10-13 % возросло до 13-15 %. Увеличилось также содержание цинка и других ТМ. Выявлено, что почвы, богатые органическим веществом, содержат меньше подвижных ТМ, так как они образуют нерастворимые комплексы с органическими веществами.

12. Техногенное загрязнение от выбросов черной металлургии можно выявить по преобладанию в растительном покрове устойчивых к загрязнению растений-биоиндикаторов. Выявлено, что наиболее устойчивы к загрязнению виды семейства астровых. Для лесной зоны особенно характерно разрастание бодяка, мать-и-мачехи, пижмы, а для лесостепной зоны характерно разрастание золотой розги канадской и обыкновенной, бодяка, щавеля конского, чертополоха.

13. В зонах сильного и довольно сильного техногенного воздействия наблюдается деградация зеленых насаждений. Наиболее неблагоприятно влияние техногенных выбросов сказывается на клене американском, его облиственность около 50% от нормальной, листья в 1,5...2 раза мельче нормального размера, листья бледно-зеленые и частично пожелтевшие. У местных пород (береза, рябина и др.) общий облик удовлетворительный, но влияние техногенного загрязнения проявляется в низких приростах древостоя в высоту и по диаметру, поэтому формируются компактные, низкие, с густой кроной деревца. В придорожных аллеях вследствие загрязнения почти не развит травяной покров (кроме аллей, где обновлялись посадки). Широколиственные породы (дуб, липа) при загрязнении снижают жизненность, наблюдается сбой биоритмов, поражение мучнистой росой, снижение продуктивности и декоративности.

14. В деревьях и травах происходит накопление серы, железа, меди, цинка, никеля и других металлов. Особенно много металлов накапливается в сорных и рудеральных растениях. Поэтому сукцессии растительности на лугах. водоохраной зоны идут со снижением биоразнообразия. Уменьшается роль луговых трав и увеличивается роль сорных и рудеральных видов, способных накапливать в своей биомассе большие количества ТМ. Травы-гипераккумуляторы ТМ рекомендуется выращивать на техногенно загрязненных территориях, с дальнейшим удалением биомассы, которую можно использовать для выработки биотоплива.

15. Расчеты коэффициентов корреляционной связи между содержанием ТМ в почве и растениях показали, что относительно сильная и прямая связь наблюдается для кадмия, цинка и ртути. Слабая обратная связь обнаружилась для свинца и хрома, обратная связь для меди и кобальта. Наличие прямой связи говорит о том, что чем больше элемента

содержится в почпс, тем интенсивнее он накапливается в растениях. Подвижные формы кадмия, цинка и меди более подвижны в нейтральных и кислых почвах, а хром и кобальт в нейтральных и щелочных

1 б. Выпадающие из воздуха загрязнения в основном накапливаются в верхнем горизонте почвы, в слое 0...5 см, со временем они проникают глубже. Для роста и развития растений важное значение имеет накопление ссры. Фоновое выпадение серы составляет 25-30 кг/га, а среднее фоновое содержание в почве составляет 850 мг/кг. Критический уровень серы в атмосферном воздухе - 0,015...0,020 мг/м1. Увеличение концентрации серы в воздухе отражается па флористическом составе луговых растений', луговые виды постепенно снижают свое обилие и жизненность, а вместо них шире распространяются сорныс и рудеразьные растения.

Основные публикации по теме диссертации

Монографии

1. Груздев B.C. Водоохранные зоны водохранилищ Нечерноземья [Текст] / Л.П. Груздева, C.B. Суслов, B.C. Груздев - M.: ГУЗ. - 2005. - 152 с.

2. Груздев B.C. Биоиндикация состояния окружающей среды. [Текст] / Груздев B.C. -M.: ГУЗ. 2008. - 142 с.

Статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК

3. Груздев B.C. Рациональное распределение рабочих углов волок на станах сухого многократного волочения [Текст] /Т.В. Жадан, В.А. Трусов, B.C. Груздев и др. // Сталь. - 1988. - № 8. - С. 75-76.

4. Груздев B.C. Высокотемпературная термомеханическая обработка стали 45 с электроконтактным нагревом [Текст] / В.А. Трусов, В.Т. Жадан, B.C. Груздев и др. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1992. - № 11. - С. 35-38.

5. Груздев B.C. Эффективность ускоренного охлаждения подката [Текст] / Трусов В.А., Жадан В.Т., Груздев B.C. - 1993. - № 1. - С. 68-70.

6. Груздев B.C. Анализ загрязнения окружающей среды металлургическими и металлообрабатывающими предприятиями [Текст] / Л.П. Груздева, B.C. Груздев, C.B. Суслов // Вестник МОПУ. - 2002. - № 5. - С. 16-21.

7. Груздев B.C. Структурная организация территории и сохранение биоразнообразия [Текст] / Л.П. Груздева, C.B. Суслов. B.C. Груздев, // Вестник МГОУ. Серия . «Естественные науки». - 2004,- № 1-2. - С. 186-190.

8. Груздев B.C. Применение биоиидикации для оценки состояния окружающей среды в зоне влияния металлургических предприятий [Текст] / Л.П. Груздева, В.С.Груздев, C.B. Суслов - Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки», - 2004. - № 1-2. - С. 195198.

9. Груздев B.C. Лесные экосистемы лесопарков Подмосковья и их биоразнообразие [Текст] / Л.П. Груздева, B.C. Груздев, Е.О. Павлова, C.B. Суслов И Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2005. - № 6. - С. 92-94.

10. Груздев B.C. Динамика лесных экосистем средней тайги ETC при техногенном воздействии [Текст] / ВС. Груздев // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. -2005. -№ 11. - С. 104-105.

11. Груздев B.C. Структурные компоненты лесных экосистем лесопарков как индикатор их нарушенное™ [Текст] / Л.П. Груздева, B.C. Груздев, Е.О. Павлова // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2006. - X» 2. - С. 94-97.

12. Груздев B.C. Мониторинг состояния ландшафтов в зоне влияния металлургического центра «Северсталь» [Текст] // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель.2006. -№ И.-С. 79-83.

13. Груздев B.C. Оценка влияния предприятий черной металлургии на качество природных вод [Текст] / Л.П. Груздева, B.C. Груздев // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2007. - № 11. - С. 52-54.

14. Груздев B.C. Экологический мониторинг влияния техногенных выбросов комбината «Северсталь» па экосистемы водоохраной зоны Рыбинского водохранилища в пределах побережья Шекснинского плеса [Текст] / Д.А. Шаповалов,B.C. Груздев, Л.А. Ведешин // Экологические системы и приборы. - 2008. - № 8. - С. 18-25.

15. Груздев B.C. Роль макрофитов в формировании качества воды водоемов Ближнего Подмосковья [Текст] / Д.А.Шаповалов, Л.П. Груздева, B.C. Груздев и др.// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2008. - № 3. - С. 95-100.

16. Груздев B.C. Влияние Рыбинского водохранилища и техногенных выбросов комбината «Северсталь» на ландшафты водоохраной зоны [Текст] / Л.П. Груздева, B.C. Груздев, Д.А. Шаповалов // Мелиорация и водное хозяйство. - 2008. - № 3. - С. 14-18.

17. Груздев B.C. Влияние техногенных выбросов на почвы и растительность (на примере ОАО «Северсталь» [Текст] / Д.А. Шаповалов, B.C. Груздев // Экология и промышленность России. - 2008. - Июль. - С. 32-35.

18. Груздев B.C. Биотестирование токсичности почв в радиусе действия техногенных выбросов ОАО «Северсталь» [Текст] / Л.П. Груздева, Д.А. Шаповалов Д.А., B.C. Груздев // Земледелие. - 2008. - № 3.

19. Груздев B.C. Динамика экосистем шучковых лугов в зоне действия техногенных выбросов комбината «Северсталь» [Текст] // Проблемы региональный экологии. - 2008. -№3. С. 88-92.

20. Груздев B.C. Влияние черной металлургии на состояние окружающей среды [Текст] // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2008. - № 4. - С. С. 47-51.

21. Груздев B.C. Формирование ландшафтов территории Государственного природного национального парка «Лосиный остров» (Текст] / В.П.Слука, Л.П. Груздева, B.C. Груздев, В.В. Косинский // Землеустройство, кадастр мониторинг земель. - 2008. - С. 80-87.

22. Груздев B.C. Динамика растительности и почв на вырубках ельника-кисличника в подзоне широколиствешю-хвойных лесов в Подмосковье / Л.П.Груздева, B.C. Груздев // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2009. - № 3. - С. 89-92.

23. Груздев B.C. О возможности использования и детоксикации почв, загрязненных техногенными выбросами предприятий черной металлургии [Текст] / B.C. Груздев, Л.П.Груздева // Проблемы региональной экологии. - 2009. - С. 54-58.

24. Груздев B.C. Тяжелые металлы в малых водоемах Подмосковья [Текст] / Шаповалов Д.А., Груздев B.C., Балоян Б.М., Ухоботина Е.В., Хромов В.М. // Мелиорация и водное хозяйство. - 2009. - № 6. - С. 20-23.

Статьи в сборниках, журналах и материалы конференций

25. Разработка технологии высокоточных фасонных профилей с термической обработкой / А.Т. Тумко, В.Т. Жадан, B.C. Груздев и др. // Тезисы доклада Всерос. Конф. «Повышение качества металлопроката путем термической и термомеханической обработки». - Днепропетровск.- 1985. - С. 26-27.

26. Груздев B.C. Технология производства сортового проката с повышенным уровнем качества на основе применения ТМО [Экспонат на зарубежную выставку «НТТС - 87»] / Т.В, Жадан, В.А. Трусов, B.C. Груздев и др. П Берлин. - 1987. - 2 п.л.

27. Груздев B.C. Нарушенные ландшафты лесной зоны и их влияние на загрязнение окружающей среды [Текст] / B.C. Груздев B.C., Т.П. Порядина // Сб. Прикладные проблемы геоэкологии. - 2002. - М.: ГУЗ. - С. 94-105.

28. Груздев B.C. О сохранении биологического разнообразия в условиях техногенного загрязнения ландшафтов зеленой зоны г. Москвы [Текст] / Л.П. Груздева, B.C. Груздев, Т.А.Соколопа, C.B. Суслов // Сб. Итоги научных исследований ГУЗа. - М.: ГУЗ. -2002.-С. 94-105.

29. Груздев B.C. Трансформация экосистем лесопарков в зоне влияния металлургических предприятий [Текст] / Л.П. Груздева., B.C. Груздев // Тезисы доклада Всероссийской научно-практической конф. М.: Горки Ленинские. - 2002. - С. 173-175.

30. Груздев B.C. Роль Государственных природных национальных парков и лесопарков в сохранении бноразнообразия в лесной зоне [Текст] / Л.П.Груздева, В.С.Груздев // Тезисы доклада Всероссийской научно-практической конф. - М.: Горки Ленинские. -2002.-С. 169-172.

31. Груздев B.C. Пути снижения вредного влияния металлургических предприятий на окружающую среду [Текст] / Л.П.Груздева, В.С.Груздев // Сб. Вопросы прикладной геоэкологии. - М.: ГУЗ. - 2004. - С. 89-92.

32. Груздев B.C. Экологическая оценка техногенного загрязнения окружающей среды металлургическими предприятиями [Текст] / Л.П.Груздева, В.С.Груздев И Сб. Вопросы прикладной геоэкологии. - М.: ГУЗ. - 2004. - С. 99-108.

33. Груздев B.C. Оценка устойчивости компонентов ландшафтов к воздействию промышленного загрязнения [Текст] / Л.П.Груздева, B.C. Груздев // М.:ГУЗ. Юбилейный сборник «Социально-экологические и правовые проблемы развития территорий». - 2004.

34. Груздев B.C. Средообразующие функции лесопарков бассейна Учинского водохранилища [Текст] / Л.П.Груздева, С.В.Суслов, В.С.Груздев // Тезисы доклада Всероссийской конф. - М.: Горки Ленинские. - 2004.

35. Груздев B.C. Изменение лесных экосистем средней тайги под влиянием техногенных выбросов ОАО «Северсталь» [Текст] / Л.П.Груздева, В.С.Груздев, Д.А.Шаповалов // тезисы доклада Международной конф. - М.: ГУЗ. - 2007.

36. Груздев B.C. Столыпинская реформа и подходы к оценке возможности использования земель, подвергающихся воздействию подтопления и техногенных выбросов предприятий черной металлургии [Текст] / Д.А. Шаповалов, В.С Груздев., Л.П. Груздева // тезисы доклада конференции « 100-легие Столыпинской реформы и землеустройство». М.: ГУЗ. 2007. - С. 56-62.

37. Груздев B.C. Воздействие техногенных выбросов ОАО «Северсталь» на миграцию и аккумуляцию элементов в луговых экосистемах водоохраной зоны Рыбинского водохранилища [Текст] II Тезисы доклада Международной конф. - М.: ГУЗ. - 2007.

38. Груздев B.C. Изменение лесных экосистем средней тайги под влиянием техногенных выбросов ОАО «Северсталь» / Л.П.Груздева, В.С.Груздев, Д.А.Шаповалов // Тезисы доклада Международной конф. М.: ГУЗ. - 2008.

39. Груздев B.C. Техногенное воздействие предприятий черной металлургии на ландшафты лесной зоны Н Тезисы доклада Международной конф. «Проблемы землеустройства...». - М.: ГУЗ. - 2009. - С. 323-330.

40. Груздев B.C. Оценка загрязнения атмосферы выбросами металлургических предприятий / Л.П.Груздева, В.С.Груздев 1! Тезисы доклада Международной конф. «Проблемы землеустройства и кадастра». - М.: ГУЗ. 2009. С. 447- 453.

Сдано в производство 16.02.2010. Подписано в псчать17.02.2010. Формат 60 х 84 1/16. Объем 2 п. л., 1,7 уч.-изд. Бумага офсетная. Тир. 100. Заказ №831.

Участок оперативной полиграфии ГУЗа Москва, ул. Казакова, 15

Содержание диссертации, доктора географических наук, Груздев, Владимир Станиславович

Введение.

Глава 1. Сравнительный анализ параметров окружающей природной среды исследованных областей с черной металлургией.

Глава 2. Концептуальные и методические аспекты исследования параметров техногенных изменений окружающей природной среды областей с черной металлургией.

Глава 3. Черная металлургия и её воздействие на окружающую природную среду.

3.1. История развития и размещения черной металлургии.

3.2. Состав и количество выбросов и сбросов от предприятий черной металлургии.

3.3. Оценка состояния окружающей среды в цехах по производству проката черных металлов.

3.3.1. Оценка экологической опасности техногенных воздействий предприятий черной металлургии на окружающую среду.

3.3.1.1. Оценка качества атмосферы городов с черной металлургией.

3.3.2. Методы защиты атмосферного воздуха от производственной пыли, токсичных паров и газов.

3.3.3. Совершенствование технологии производства стальных фасонных профилей малых сечений.

3.3.3.1. Опытное волочение с применением термомеханической обработки на стане ВФР 36 мм.

3.3.4. Оценка влияния техногенного воздействия на здоровье людей.

3.3.4.1. Пути оздоровления окружающей среды в цехах по производству проката черных металлов.

3.4. Участие России в международных программах по охране окружающей среды.

3.5. Пути ослабления негативного влияния черной металлургии на окружающую природную среду.

Глава 4. Сравнительный анализ изменения параметров окружающей природной среды лесной зоны при техногенном воздействии предприятий черной металлургии.

4.1. Уровень, характер и динамика техногенного воздействия предприятий черной металлургии на окружающую природную среду.

4.2. Сравнительный анализ техногенного воздействия предприятий черной металлургии на ландшафты лесной зоны.

4.2.1. Оценка загрязнения атмосферы выбросами металлургических предприятий.

4.2.1.1. Экологическая оценка загрязнения воздушной среды г. Череповца.

4.2.1.2. Экологическая оценка загрязнения воздушной среды г. Электросталь.

4.2.2. Экосистемный анализ накопления и миграции загрязнения в почвах и растениях в ландшафтах лесной зоны.

4.2.2.1. Геоэкологическая оценка влияния техногенных выбросов на почвы и растительность г. Череповца и прилегающей территории.

4.2.2.2. Геоэкологическая оценка влияния техногенных выбросов на почвы и растительность г. Электросталь и прилегающей территории.

4.2.2.3. Оценка загрязнения компонентов ландшафтов тяжелыми металлами в Кировской области.

4.2.3. Геоэкологическая оценка изменения компонентов ландшафтов в водоохранной зоне Рыбинского водохранилища в результате техногенного воздействия предприятий черной металлургии.

4.2.4. Оптимизация функционирования ландшафтов водоохраной зоны

Рыбинского водохранилища в условиях подтопления и техногенного воздействия от предприятий черной металлургии.

4.2.5. Пути оптимизации состояния окружающей среды в зоне техногенного влияния предприятий черной металлургии.

Глава 5. Сравнительный экосистемный анализ воздействия предприятий черной металлургии на ландшафты лесостепной зоны ETC.

5.1. Геоэкологическая оценка воздействия техногенных выбросов предприятий черной металлургии на ландшафты подзоны северной лесостепи.

5.1.1. Состав техногенных выбросов металлургических предприятий Тульской области и загрязнение окружающей среды.

5.2. Реакция почв и растительности на техногенное загрязнение от металлургических предприятий.

5.3. Геоэкологическая оценка влияния техногенных выбросов черной металлургии на ландшафты южной лесостепи.

Глава 6. Применение методов биоиндикации для выявления параметров негативных изменений компонентов ландшафтов при техногенном воздействии предприятий черной металлургии

6.1. Объекты и методика биоиндикации.

6.2. Биоиндикация загрязнения атмосферного воздуха в зоне действия предприятий черной металлургии.

6.2.1. Мониторинг содержания тяжелых металлов в ландшафтах в зоне влияния металлургических предприятий.

6.3. Биоиндикация почв.

6.3.1. Роль почвы в ландшафте и загрязнение почв.

6.3.2. Биоиндикация загрязнения почв.

6.4. Биоиндикация техногенного воздействия черной металлургии на растительность.

6.4.1. Биоиндикация антропогенного воздействия на леса.

6.5. Биоиндикация динамики луговой растительности при загрязнении окружающей среды.

6.6. Биоиндикация загрязнения водных объектов и их компонентов.

6.6.1. Водные объекты и источники их загрязнения.

6.6.2. Биоиндикаци загрязнения поверхностных вод.

6.6.2.1. Оценка влияния предприятий черной металлургии на качество природных вод.

6.6.2.2. Биоиндикация загрязнения донных отложений.

6.6.2.3. Водная растительность и её роль в биоидикации загрязнения и других антропогенных воздействий.

Глава 7. Концептуальные и методические аспекты комплексной оценки состояния окружающей природной среды в зоне действия предприятимй черной металлургии.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Комплексная оценка техногенного воздействия предприятий черной металлургии на окружающую природную среду центра Европейской России"

Черная металлургия является одним из основных загрязнителей окружающей природной среды (ОПС) во многих регионах и городах России и мира (Каменский, 2001 и др.). Почвы территорий промышленных центров с черной металлургией и прилегающих к ним районов особенно сильно загрязнены тяжелыми металлами (ТМ), которые постепенно накапливаются при постоянном техногенном воздействии загрязняющих веществ (ЗВ), поступающих из атмосферы. Большое влияние на состояние окружающей среды (ОС) оказывают также газовые выбросы предприятий черной металлургии, содержащие 502, N0, N02 и другие газы, сброс отработанных вод и складирование отходов производства.

По данным Росгидромета (Гос. доклад., 2002) к чрезвычайно опасной категории загрязнения ТМ в 2000 году отнесено 0,5% населенных пунктов России, к опасной категории - 3,7%, к умеренно опасной - 10. Учитывая накопление загрязнений, следует ожидать, что в дальнейшем загрязнение будет становиться все более опасным, что неблагоприятно скажется на здоровье людей и состоянии окружающей природной среды (ОПС). Воздействие черной металлургии на природу ведет также к накоплению твердых отходов и загрязнению вод (Лотош, 2002). Масштабы и характер загрязнения ОС предприятиями металлургического комплекса связаны с уровнем применяемых технологий, их экологичностью, качеством и количеством используемого сырья, объемом и составом выбросов, сбросов и твердых отходов, географическим положением предприятий, характером рассеивания и влиянием на ландшафты и их компоненты. В геосистемах, подверженных техногенному воздействию от предприятий черной металлургии, возникают новые типы связей между природными, техническими и социальными подсистемами, что вызывает возникновение негативных последствий в геосистемах и в социальной сфере.

Анализ литературных данных показал, что основное количество публикаций имеется по влиянию цветной металлургии на ландшафты и их компоненты (Черненькова, 2002). Такие исследования в России проведены для Кольского полуострова, для г. Норильска и др. Нами выявлено, что техногенное влияние цветной и черной металлургии на ландшафты отличается коренным образом. Выбросы предприятий цветной металлургии вызывают подкисление почв, а выбросы предприятий черной металлургии, наоборот, вызывают подщелачива-ние почв. Поэтому ответные реакции компонентов ландшафтов на техногенное загрязнение от цветной и черной металлургии сильно отличаются. Нами выявлено, что набор биоиндикаторов техногенного загрязнения от цветной и черной металлургии также различен.

ТМ представляют большую опасность для ОПС и здоровья населения в силу своей токсичности, проявляющейся при превышении ПДК, и способности мигрировать в системе «почва-растение-человек». Для выявления воздействия ЗВ на живые организмы одних химических анализов недостаточно, так как реакция организмов на ЗВ различна и зависит от их наследственных свойств. Поэтому только при помощи биоиндикации и биотестирования, входящими в состав биологического мониторинга, можно оценить ответные реакции организмов на комплексное загрязнение. Биологический мониторинг по мнению многих ученых (Трасс, 1983; Черненькова, 2002 и др.) по сравнению с физико-химическими методами исследования имеет следующие преимущества: 1) не требуется дорогостоящее оборудование; 2) позволяет получить интегральные оценки; 3) даёт возможность охарактеризовать большие территории.

На основе учета статистических, литературных и собственных исследований (химических, биоиндикации и биотестирования) проведено зонирование исследованных территорий по степени техногенной нарушенности.

Анализ литературных данных показал, что крупных обобщений по техногенному воздействию на ландшафты предприятий черной металлургии в литературе не имеется. Поэтому мы поставили цель - восполнить этот пробел.

Необходимость улучшения состояния ОПС делает актуальным проведение геоэкологической оценки и поиск путей оптимизации её состояния в регионах с черной металлургией. Для улучшения геоэкологической ситуации в техногенно измененных геосистемах необходимо проведение профилактических и санирующих мероприятий, базирующихся на комплексной геоэкологической оценке состояния ОПС, что будет способствовать приближению состояния ОПС к нормативным требованиям. Для разработки стабилизирующих и санирующих мероприятий необходимо использовать данные комплексного экологического мониторинга, биоиндикации и биотестирования, качественного и количественного экологического прогноза, по оценке влияния на ОПС внедрения новых технологий, что позволит оптимизировать стратегию и тактику природоохранной деятельности с учетом зонального и регионального положения предприятий черной металлургии (Мусихина, 2001; Гос. Д-д, 2002, 2004 и др.).

Исходя из выше сказанного, нами была поставлена цель:

- на основе комплексного регионального и концептуального подходов провести исследование и оценку техногенного воздействия предприятий черной металлургии на окружающую природную среду центра Европейской России (ЦЕР)(лесной и лесостепной зон) и дать практические рекомендации оптимизации состояния ОПС.

Соответственно с целью были поставлены и выполнены следующие задачи:

- выявить объемы, состав, структуру и рассеивание загрязнений от предприятий черной металлургии;

- провести сравнительный анализ природных условий и выявить воздействие выбросов и сбросов предприятий черной металлургии на компоненты ОПС лесной и лесостепной зон ЦЕР: атмосферу, почвы, воды, растительность; выявить сообщества и виды-биоиндикаторы техногенного воздействия на окружающую природную среду лесной и лесостепной зон ЦЕР;

- определить основные тенденции в динамике растительности и почв под влиянием техногенного воздействия предприятий черной металлургии в лесной и лесостепной зонах ЦБР;

- на основе применения биоиндикации и химического мониторинга определить зоны влияния техногенных выбросов черной металлургии;

- выявить виды технологий, применяемых в производстве проката черных металлов, сравнить их влияние на ОПС и модификации технологии, предложенной автором;

- провести экологическую оценку влияния внедрения новых технологий в производстве проката черных металлов на состояние ОПС и здоровье работников производства;

- разработать практические рекомендации по оптимизации природопользования в лесной и лесостепной зонах в условиях техногенного воздействия предприятий черной металлургии.

В результате проведенных исследований автором получены новые результаты по комплексной геоэкологической оценке влияния загрязнения от предприятий черной металлургии на почвы, воды, атмосферу и растительность лесной и лесостепной зон ЦБР, а также на здоровье населения. Проведена оценка биоразнообразия в основных растительных сообществах по зонам техногенного воздействия, выявлены тенденции его изменения в условиях техногенного воздействия. Выявлены растительные биоиндикаторы загрязнения ОПС под воздействием техногенных выбросов черной металлургии. Выделены зоны техногенной трансформации ландшафтов территории: зона сильного загрязнения, зона довольно сильного загрязнения, зона среднего загрязнения, зона слабого загрязнения и фоновая территория. Оценен вклад новых технологий проката черных металлов, разработанных с участием автора, в охрану окружающей природной среды и здоровья населения.

В проведенных автором комплексных региональных геоэкологических исследованиях четко определена методика получения репрезентативных данных, применены адекватные методы обработки данных, позволяющие правильно интерпретировать результаты исследований.

Проанализированы литературные данные по применению комплексного, регионального и концептуального подходов. В частности, учтены концепции разработанные в МГУ по функциональному зонированию национальных парков (Кренке, Низовцев, 1995), а также концепция ландшафтно-экологического мониторинга охраняемых природных территорий (Низовцев и др., 200). Нами разработана концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия предприятий черной металлургии на компоненты ландшафтов регионов и системы оценки и прогнозирования геоэкологической ситуации на основе комплексного геоэкологического мониторинга и биоиндикации. Проведен системный анализ техногенного воздействия предприятий черной металлургии на атмосферный воздух, воды, почвы и растительность подзон южной тайги и широколиственно-хвойных лесов лесной зоны и подзон северной и южной лесостепи лесостепной зоны ЦЕР. Выявлены состав и объем техногенных загрязнений, их воздействие на здоровье людей и компоненты ландшафтов, определены пути динамики компонентов ландшафтов в условиях продолжающегося техногенного воздействия, разработаны практические рекомендации по отимизации природопользования в подзонах лесной и лесостепной зон на техногенно загрязненных территориях.

Апробация: результаты исследования докладывались на экологических семинарах в Университете стали и сплавов, в Госуниверситете по землеустройству и на нескольких конференциях (Москва, 2002, Горки, 2002, 2004; Тверь, 2005, Москва 2006,2007, 2008, 2009 и др.).

Защищаемые положения: Концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия от предприятий черной металлургии на состояние окружающей природной среды. Устойчивость экосистем лесной и лесостепной зон к техногенному воздействию зависит от их состава, структуры и географического положения в природной зоне, подзоне и регионе;

Наибольшее влияние на состояние окружающей среды в зоне влияния предприятий черной металлургии оказывают техногенные выбросы, содержащие газообразные и твердые вещества (пыль). Газообразные выбросы (S02, N02 и NO) наиболее негативно влияют на состояние растительности. Пыль предприятий черной металлургии кроме тяжелых металлов содержит соединения кальция и магния, что приводит к подщелачиванию почв прилегающих к предприятиям черной металлургии территорий и изменяет динамические процессы в ландшафтах;

Зональные особенности техногенного воздействия (ТВ) предприятий черной металлургии на ландшафты природных зон и подзон зависят от реакции почвенного раствора зональных почв, содержания в почве гумуса и обменных оснований, а также от флористического состава исходных растительных сообществ;

Масштабы и характер ТВ предприятий черной металлургии на ландшафты природных зон и подзон, и границы зон ТВ выявляются на основе учета химического состава почв и растений, а также при помощи биоиндикации;

Для природных зон и подзон, а также для зон ТВ выбросов предприятий черной металлургии характерен свой набор биоиндиаторных растительных сообществ и растений-биоиндикаторов;

Мероприятия по санированию и использованию в народном хозяйстве тех-ногенно загрязненных почв имеют зональные особенности, связанные с составом и объемом техногенных загрязнений, с особенностями их миграции, аккумуляции и превращений в ландшафтах природных зон.

По теме диссертации опубликовано 48 работ, в том числе 2 монографии, одна из которых в соавторстве. Объем диссертации 342 с. компьютерного текста, в том числе, 300 с текста диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, практических рекомендаций, заключения, библиографического списка и приложений. В диссертацию велючено 108 таблиц, 20 фотографий, 16 рисунков, 26 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Груздев, Владимир Станиславович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана концепция зонально-провинциального проявления техногенного воздействия черной металлургии на окружающую природную среду. Показано, что ответная реакция ландшафтов и их компонентов на техногенное загрязнение зависит не только от объема и состава последних, но также от положения ландшафта в природной зоне, подзоне и провинции. Ответная реакция ландшафтов на техногенное загрязнение зависит от структуры и гранулометрического состава почв, содержания в ней гумуса и обменных оснований и от реакции почвенного раствора. Реакция растительного покрова на техногенное загрязнение зависит от исходной структуры и видового состава растительных сообществ, наследственной природы видов растений, их устойчивости к воздействию техногенного загрязнения. В связи с неодинаковой реакцией ландшафтов зон, подзон и провинций на техногенное загрязнение в них происходят разно направленные сукцессии в почвенном и растительном покрове. Это определяет характер неблагоприятных изменений почв и растительности, а также необходимые мероприятия по санации техногенно загрязненных почв, их использованию, внедрению мероприятий по улучшению состава растительного покрова.

2. Черная металлургия одна из важнейших отраслей тяжелой промышленности, от которой зависит технический прогресс. Во многих регионах России предприятиям черной металлургии принадлежит ведущая роль в загрязнении окружающей среды (ОС) что связано с многостадийностью отрасли, переработкой значительных масс сырьевых материалов, большим разнообразием технологических процессов и приемов, а также с наличием крупных предприятий с полным циклом. К предприятиям с полным циклом относится комбинат «Северсталь», расположенный в Череповце, Ново-Липецкий металлургический комбинат, Тула-Чермет и др. К предприятиям с передельной металлургией, работающей на привозном металлоломе, относится Омутнинский металлургический комбинат в Кировской области. Электрометаллургия развита в г. Электросталь, в Московской области.

3. На всех этапах производства черных металлов образуется пыль, содержащая железо, кальций, магний и другие металлы. На некоторых стадиях металлургического цикла образуются газы, шлаки и шламы. Очень вредны для ОС газовые выбросы от предприятий черной металлургии, содержащие БОо, N0, 1М02 и другие вещества. На объемы техногенных выбросов и их состав влияет технология и оборудование, применяемые при производстве и обработке металлов. Пылевые выбросы предприятий черной металлургии являются важным источником эмиссии вредных веществ в ОС. Формирование техногенных геохимических аномалий в атмосферном воздухе, в снеговом покрове и почвах в значительной мере обусловлено поступлением в атмосферу и последующим осаждением на подстилающие поверхности промышленной пыли. 4. Выделение на всех стадиях металлургического цикла газов и пыли существенно ухудшает состав воздуха производственных предприятий. В воздухе рабочей зоны металлургических предприятий содержатся аэрозоли, металлы и другие вещества, оказывающие неблагоприятное влияние на здоровье рабочих. Наиболее вредна мелкодисперсная пыль. Поэтому внедрение новых технологий на стадиях металлургического цикла важно как с экономической, так и с экологической точки зрения. На Омутнинском металлургическом заводе с участие В.С.Груздева проведена работа по совершенствованию технологии производства стальных фасонных профилей малых сечений. В построенной технологической линии произведена замена холодного волочения горячим, что позволило значительно уменьшить образование пыли и газов. За счет меньших габаритов установки увеличился объем воздуха в производственном помещении, сократилось количество рабочих операций. Это дало значительный экономический и экологический эффект.

5. Загрязнение окружающей природной среды (ОПС) предприятиями металлургического комплекса и их влияние на ландшафты и экосистемы связано с уровнем применяемых технологий, их экологичностью, качеством и количеством используемого сырья, объемом и составом выбросов, сбросов и твердых отходов, положением предприятия в определенной географической зоне, подзоне и ландшафтной провинции, характером рассеивания, составом и структурой компонентов ландшафта.

6. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами металлургических предприятий изменяет направления динамических процессов в экосистемах, вызывает техногенные сукцессии в растительном и почвенном покровах, приводит к снижению биоразнообразия и биологической активности почв. Наибольшей чувствительностью к воздействию техногенного загрязнения характеризуются лесные и луговые виды, а сорные и рудеральные виды могут накапливать в своих органах значительные количества тяжелых металлов (ТМ) и часто увеличивают обилие на загрязненных территориях.

7. К факторам, способствующих удержанию ТМ почвой, относятся: ионный обмен и необменное поглощение ионов металлов глинистыми, железистыми минералами и гуминовыми веществами, формирование комплексных соединений с органическими соединениями, а также образование труднорастворимых соединений. Основной вклад в связывание металлов техногенного происхождения вносят тонкие гранулометрические фракции. Поэтому легкие почвы, где тонких фракций мало, плохо удерживают ТМ и служат поэтому источником загрязнения ОС тяжелыми металлами. В более тонких фракциях (мелкая пыль, ил) увеличивается количество ТМ, связанных с органическими веществами. Катионы ТМ прежде всего реагируют с теми почвенными компонентами, с которыми могут образовать наиболее устойчивые соединения. При наличии нескольких ТМ катионы с меньшей специфичностью взаимодействия могут вытесняться с позиций, на которых они бы закрепились при отсутствии конкуренции. В дерново-подзолистой почве содержание гумуса невелико, поэтому и количество реакционных центров по сравнению с серыми лесными и черноземными почвами уменьшено.

8. В дерново-подзолистой почве ТМ часто связаны с минералами. Значительная часть катионов цинка и кадмия находится в обменном состоянии и достаточно легко может переходить в раствор. На легких почвах наибольший вклад в общее содержание ТМ приходится на крупнопылеватую фракцию. Крупная пыль (0,005-0,05 мм) обладает слабой способностью к агрегированию, легко может перемещаться под воздействием ветра и при пылении почв переноситься на другие территории. В условиях техногенного загрязнения такие пылеватые и песчаные частицы могут выступать в качестве источника вторичного загрязнения почв. Следует иметь также в виду, что техногенная и антропогенная нагрузка на почвы приводит к деградации и уничтожению травянистой растительности, которая выполняет защитные функции, препятствуя выдуванию почв.

9. Почвы природных зон, подзон и провинций к воздействию техногенного загрязнения обнаруживают разную степень устойчивости, что связано с их изначальной кислотностью, содержанием гумуса и обменных оснований. К накоплению ТМ показали очень низкую устойчивость бедные, кислые почвы, характерные для средней тайги. Низкую устойчивость проявляют кислые почвы южной тайги с содержанием гумуса не более 2%. Почвы южной тайги в целом более устойчивы, чем почвы средней тайги: средне устойчивы нейтральные мало-гумусные почвы. Почвы лесостепи (серые лесные и черноземы) к накоплению подвижных форм ТМ более устойчивы, что связано с высоким содержанием в них гумуса. Например, накопление цинка в зоне сильного загрязнения в г. Череповце превышает ПДК в десятки раз, а в г.Липецке в 2-6 раз.

10. Пыль, выбрасываемая предприятиями черной металлургии, содержит большое количество оксидов кальция и магния, вызывающих подщелачивание почв. Степень подщелачивания почв при движении от южной тайги к южной лесостепи постепенно возрастает, что связано с тем, что природная кислотность почв к югу уменьшается. В результате этого одно и то же количество выбросов, что и в лесной зоне в г. Липецке привело к формированию сильно щелочных почв с рН более 8,1-8,3. Поэтому, в связи с непромывным режимом черноземов в зоне сильного воздействия агломерационной фабрики Новолипецкого металлургического комбината сформировалась техногенная пустыня. На почве сформировался техногенный горизонт (1-4 см), состоящий из техногенных выбросов агломерационной фабрики. Его формирование связано с непромывным режимом почв. Семена трав в этом горизонте не прорастают.

11. В настоящее время, в связи с введением на «Северстали» оборотного водоснабжения и некоторых других природоохранных мероприятий, общий уровень техногенных выбросов несколько снизился. Общий объем выбросов БОг в 1992 году достигал 40,6 тыс.т в год, а в 2004 году он снизился до 29,8 тыс.т в год. Выбросы N2 с 33,6 тыс.т снизились до 25,0; выбросы СО - с 401,2 снизились до 285,2 тыс.т. в год. Уровень загрязнения воздушной среды г. Череповца, г. Электростали, г. Тулы и г. Липецка остается высоким. Кроме того, в компонентах ландшафтов за годы работы комбинатов (Северсталь -53 года, Электросталь - 90 лет) накопились значительные количества загрязнений, что уже отразилось на состоянии почв, растительности и вод. На Ново-Липецком металлургическом комбинате разработана и внедрена программа охраны ОС. Объем техногенных выбросов сократился, но в ОС уже накопилось много ЗВ. Следует учесть, что почвы южной лесостепи имеют непромывной водный режим и процессы вымывания сдерживаются большим количеством гуминовых кислот, поэтому для санации техногенно загрязненных почв необходимы специальные мероприятия (см.: практич. рекомендации).

12. На основе химических анализов почв и растений, данных биоиндикации и статистических данных выделены зоны техногенного воздействия предприятий черной металлургии на прилегающие территрии. Вблизи комбинатов (до 2 км) выделена зона сильного загрязнения. Здесь концентрация в атмосферном воздухе оксидов азота достигает 3.6 ПДК, фенола - 2.3 ПДК; сероводорода - 3.4 ПДК, пыли 1,5 - 4 ПДК, аммиака - 1-3 ПДК; СО 1.2 ПДК. Зона довольно сильного загрязнения (до 5 км); среднего (до 15-20 км); слабого (до 50 км); фоновая территория (дальше 50-60 км). Несколько меньше размеры этих зон в районе завода «Электросталь», так как электорометаллургия меньше загрязняет ОС, чем предприятия полного цикла.

13. Изменение почв в зоне техногенного загрязнения связано с постепенным накопление ЗВ. Накопление в почве магния и кальция, поступающего с пылью привело к карбонитизации почвы, что вызвало постепенное все более сильное подщелачивание почвы. Исходная кислотность почв в зоне действия комбината «Северсталь» была кислой и слабо кислой (рН - 5,5-6,5). В 1995 году на расстоянии 2 км от «Северстали» рН была 7,3.7,5, а в 2006 году 7,5.7,7, местами 8,0. Валовое содержание железа в почве с 1995 года с 10-13 % возросло до 13-15 Увеличилось также содержание цинка и других ТМ. Выявлено, что почвы, богатые органическим веществом, содержат меньше подвижных ТМ, так как они образуют нерастворимые комплексы с органическими веществами.

14. Техногенное загрязнение от выбросов черной металлургии можно выявить по преобладанию в растительном покрове устойчивых к загрязнению растений-биоидикаторов. Выявлено, что наиболее устойчивы к загрязнению виды семейства астровых. Для лесной зоны особенно характерно разрастание бодяка, мать-и-мачехи, пижмы, а для лесостепной зоны характерно разрастание золотой розги канадской и обыкновенной, бодяка, щавеля конского, чертополоха.

14. В зонах сильного и довольно сильного техногенного воздействия наблюдается деградация зеленых насаждений. Наиболее неблагоприятно влияние техногенных выбросов сказывается на клене американском, его облиственность около 50% от нормальной, листья в 1,5.2 раза мельче нормального размера, листья бледно-зеленые и частично пожелтевшие. У местных пород (береза, рябина и др.) общий облик удовлетворительный, но влияние техногенного загрязнения проявляется в низких приростах древостоя в высоту и по диаметру, поэтому формируются компактные, низкие, с густой кроной деревца. В придорожных аллеях вследствие загрязнения почти не развит травяной покров (кроме аллей, где обновлялись посадки). Широклиственные породы (дуб, липа) при загрязнении снижают жизненность, наблюдается сбой биоритмов, поражение мучнистой росой, снижение продуктивности и декоративности.

15. В деревьях и травах происходит накопление серы, железа, меди, цинка, никеля и других металлов. Особенно много металлов накапливается в сорных и рудеральных растениях. Поэтому сукцессии растительности на лугах водоохра-ной зоны идут со снижением биоразнообразия. Уменьшается роль луговых трав и увеличивается роль сорных и рудеральных видов, способных накапливать в своей биомассе большие количеситва ТМ. Травы-гипераккумуляторы ТМ рекомендуется выращивать на техногенно загрязненных территориях, с дальнейшим удалением биомассы, которую можно использовать для выработки биотоплива.

16. Расчеты коэффициентов корреляционной связи между содержанием ТМ в почве и растениях показали, что относительно сильная и прямая связь наблюдается для кадмия, цинка и ртути. Слабая обратная связь обнаружилась для свинца и хрома, обратная связь для меди и кобальта. Наличие прямой связи говорит о том, что чем больше элемента содержится в почве, тем интенсивнее он накапливается в растениях. Подвижные формы кадмия, цинка и меди более подвижны в нейтральных и кислых почвах, а хром и кобальт в нейтральных и щелочных

17. Выпадающие из воздуха загрязнения в основном накапливаются в верхнем горизонте почвы, в слое 0.5 см, со временем они проникают глубже. Для роста и развития растений наибольшее значение из техногенных загрязнений имеет накопление серы. Фоновое выпадение серы составляет 25-30 кг/га, а среднее фоновое содержание в почве составляет 850 мг/кг. Критический уровень серы в атмосферном воздухе - 0,015.0,020 мг/м3. Увеличение концентрации серы в воздухе отражается на флористическом составе луговых растений: луговые виды постепенно снижают свое обилие и жизненность, а вместо них шире распространяются сорные и рудеральные растения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора географических наук, Груздев, Владимир Станиславович, Москва

1. Об охране окружающей среды: Федеральный закон РФот 10.01.02 № 7 Ф-3 // Собрание законодательства Российской Федерации. 2002, - № 2, Ст. 133.

2. Об утверждении Положения о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах: Постановление Правительства Российской Федерации от 23.11.96. № 1404 // Собрание законодательства Российской Федерации. 1996. - № 49. - Ст. 5567.

3. Водный кодекс Российской Федерации от 16.11.95 № 167 -ФЗ // Сборник кодексов Российской Федерации. Кн. 3. М.: Дело, 1999. - С. 65-66.

4. Абатурова М.П., Вишневецкая К.Д., Духарев В.А. и др. Генетические последствия загрязнения ОС в популяциях хвойных // Лесная генеративная селекция и физмология древесных растений. М. — 1989. — С. 103-104.

5. Агроэкология / М.: Колос. 2000. 535 с.

6. Акимов Ю.А., Пушкарь В.В., Кузнецов В.Р. Содержание и состав летучих терпеноидов у древесных растений в условиях загрязнения воздушной среды // Сб. науч. Трудов Гос. бот. сада. 1989. № 109. - С. 70-79.

7. Алексеев В.А. Атмосферное загрязнение и оценка состояния деревьев и древостоев // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Пущино.- 1984.-С. 7-8.

8. Андо Ю. Основные тенденции развития современной металлургии // Металлы в Евразии. 2000. № 4.

9. Антипанова H.A., Абдуллин А.Г. Влияние предприятий черной металлургии на качество питьевой воды // ЭкиП, ноябрь 2005, с. 40-43.

10. Антипов В.Г.Отношение древесных растений к промышленным газам./ Автореферат дисс. Доктора биол. Наук. Л. 1975. 40 с.

11. Антипов В.Г. Влияние сернокислого ангидрида на генеративные органы древесных растений // Охрана природы на Урале. Свердловск: Урал. Филиал АН СССР. 1970.-С. 31-35.

12. Антонов В.Г. Управление интеграционными процессами в рамках структурной перестройки экономики (на примере черной металлургии). М. 2000.

13. Антонов В.Г.Интеграция в отрасли: Форма и цели // Металлы Евразии. 2001.-№5. —

14. Аржанова B.C., Елпатьевский П.В. Геохимия ландшафтов и техногенез. -М.: Наука, 1990, 194 с.

15. Аристовская Т.В., Зыкина П.В., Чугунова М.В. Роль микроорганизмов в мобилизации и закреплении тяжелых металлов в связи с проблемой охраны почв // Бюлл. Почв, ин-та им. В. Докучаева. 1986. Вып. 38. - С. 13-15.

16. Архипов H.A., Аршинов Н.П., Маракцева H.A., Терехова Е.Б. Опыт утилизации высокотоксичных веществ // Сталь, № 12, 2001, с. 80-81.

17. Афанасьев Е.А. Осуществление природоохранных мер на Красноярском алюминиевом заводе // Цветная металлургия, 1998, № 5, с. 63.66.

18. Афонин С.З., Шевелев JI.H. Европейское объединение угля и стали: Обзор деятельности в 1992-1995 годах. М. 1995.

19. Ашихмина Т.Я., Сюткин В.М. Комплексный экологический мониторинг региона: на примере Кировской области / Киров: Ид-во ВГПУ, 1997, 285 с.

20. Байдина H.JI. К вопросу об инактивации тяжелых металлов цеолитами в техногенно загрязненной почве // Тез. Докл. 2 съезда общества почвоведов, 1996, С.-Петербург, Кн. 1. М. 1996. С. 151-152.

21. Балашова С.П., Самонов А.Е., Еремин В.Н., Молостовский В.А., Кононов В.А., Артемьев С.А. Тяжелые металлы в почвах урбанизированных территорий // ЭкиП, март 2001, с. 40-45.

22. Баптизманский В.И. Пути развития черной металлургии // Металлург. 1993. -№ 8.

23. Барышева И.В., Степанов A.M. Нормирование атмосферных выбросов металлургических комбинатов // ЭкиП, сентябрь 2005, с. 16-20.

24. Безель B.C., Жуйкова Т.В., Позолотина В.Н. Структура ценопопуляций одуванчика и специфика накопления тяжелых металлов // Экология. 1998. - № 5.-С. 376-382.

25. Безносиков В.А., Лодыгин Е.Д., Кондратенок Б.М. Ландшафтно-геохимическое распределение тяжелых металлов в почвах фоновых ландшафтов северной тайги // Тр. Ин-та биологии Коми НЦ УрО РАН: Сыктывкар. 2008.

26. Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город / Л. : Гидрометеоиздат. 1991.

27. Богачев В.К. Формирование водной раститель ности Рыбинского водохранилища// Ярославль. Уч. Записки пед. Ин-та, Х1У, Естествознание, 1952.

28. Богачев В.К., Соболев Л.Н. Об изучении динамики растительности в связи с гидростроительством // Бот. Ж., т. 54, № 8, 1969.

29. Боев В.М. Микроэлементы и доказательная медицина. М.: Медицина. 2005.

30. Боев В.М., Верещагин H.H., Скачкова М.А. и др. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях / Под ре. Н.Н.Верещагина и В.М. Бое-ва. Оренбург, 2003.

31. Большаков В.А., Борисочкина Т.И. Группировка почв по устойчивости к воздействию тяжелых металлов с целью её картографического отражения // Тез.докладов 20го съезда об-ва почвоведов. С.-Петербург 1996, М. 1996. Кн. 1, с.149-150.

32. Борисов Б.М. К вопросу об оценке состояния здоровья населения в условиях антропогенного загрязнения окружающей среды // Экология промышленного производства, 1999, №1, с. 3-6.

33. Брагинец Н.Г., Батманов А.И., Зельцер И.Г. Защита воздушного и водного бассейнов от выбросов металлургических заводов / М.: Металлургия, 1980, 47 с.

34. Брызгалов В.Е. Природоохранные мероприятия на Челябинском металлургическом комбинате // Сталь, 1998, № 1, с. 35-37.

35. Булгаков Н.Г. Контроль природной среды как совокупность методов биоиндикации, экологической диагностики и нормирования // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 2003, №4, с.23-70.

36. Буренин В.В. Новые конструкции промышленных воздушных фильтров-пылеуловителей // Химическая техника, 2003, № 5.

37. Буренин В.В. Защита атмосферного воздуха от производственной пыли, токсичных паров и газов // ЭКиП, сентябрь 2004, с. 25-29.

38. Бязров Л.Г. Видовой состав и распространение эпифитных лишайников в лесных насаждениях Москвы // Лесоведение. 1994. - № 1. - С. 45-54.

39. Вацеховская Е.Р. Воздействие промышленных эмиссий на травяные сообщества лесных экосистем // Биологическое разнообразие лесных экосистем / Отв. Ред. А.С.Исаев. М.: Россельхозакадемия. 1995. - С. 240-241.

40. Вальдберг А.Ю., Дубинская Ф.Е. Конструктивные и экслуатационные возможности скруббера Вентури // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2002, № 8.

41. Вальдберг А.Ю., Дубинская Ф.Е., Чучалин С.А. Анализ состояния и разработка мер по повышению экологической безопасности машиностроительного производства // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. М.: ВИНИТИ, № 1,2002, с. 7. 127.

42. Варламов A.A., Волков С.Н. Повышение эффективности использования земли. -М.: Агропромиздат, 1991.

43. Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике. Л.: Наука. 1969. -231 с.

44. Васютинский H.A. Металлургические шлаки / Киев: Техника, 1990, 150 с.

45. Ветров В.В., Хрупачев А.Г. Метод оценки и прогнозирования влияния вредных техногенных факторов на продолжительность жизни человека // Вестник новой медицинской технологии, № 3-4, с. 15-17.

46. Виноградов Б.В., Кулик К.Н., Сорокин А.Д., Федотов П.Б. Картографирование зон экологического неблагополучия по динамическим критериям // Экология. 1988. - № 4. - С. 243-251.

47. Витковский 3., Черненысова Т.В., Плонка П.П. Техногенное загрязнение леса Польши // Биоиндикация и биомониторинг. М.: Наука. 1991. - С. 86-101.

48. Водяницкий Ю.Н., Рогова О.Б. Цинк в почвах Череповецкой техногенно-химической аномалии // Тез. доклада 2-го съезда об-ва почвоведов. 1996. М.,- 1996. с. 151-152.

49. Воробейчик E.JI. Изменение мощности лесной подстилкив условиях химического загрязнения // Экология. 1995. - № 4. - С. 278-284.

50. Воробейчик E.JL, Хантемирова Е.В. Реакция лесных фитоценозов на техногенное загрязнение: зависимость доза-эффект // Экология. 1995. - № 4. -С. 31-43.

51. Выркина JI.A. Диагностика загрязнения среды по состоянию хвои // Проблемы рационального природопользования в Восточной Сибири. Иркутск. — 1984.-С. 100-101.

52. Гапеева М.В. Биохимическое рапределение тяжелых металлов в экосистеме Рыбинского водохранилища // Современное состояние экосистем Рыбинского водохранилища. Тр. ИБВВ, 1993. Вып. 67 (70), с. 42-50.

53. Гаранина Н.С. Биогеохимическая дифференциация луговых сообществ восточной Мещеры // Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. М.: Наука. 2003, - с. 238-256.

54. Голубева Е.И. Диагностика состояния экосистем в сфере антропогенного воздействия / автореферат дисс. Доктора б иол. наук.-М. 1999. - 48 с.

55. Голутвин Г.И., Кондратов В.И., Поповичев Б.Г. Динамика состояния сосняков в зоне интенсивного промышленно воздействия // Экология и защита леса. Л. 1980. Вып. 5. - С. 1104-1106.

56. Гольдберг И.Л. Изменение мохового покрова южнотаежных темнохвойных лесов в условиях техногенного загрязнения // Экология. 1997. - № 6. - С. 468470.

57. Горбатов B.C. Устойчивость и трансформация оксидов тяжелых металлов //Почвоведение, 1988, № 1, с. 35-43.

58. Горбатов B.C., Обухов А.И. Динамика трансформации малорастворимых соединений свинца, цинка и кадмия в почвах // Почвоведение, 1989, № 6, с. 129133.

59. Горчаковский П.Л., Козлова Е.К. Синантропизация растительного покрова в условиях заповедного режима // Экология. -1998. № 3. - С. 171-177.

60. Григорьев Ю.С., Богучельников М.А. Трансплантационная лихеноинди-кация загрязнения воздушной среды на основе замедленной флюоресценции хлорофилла // Экология. 1997. - № 6. - С. 465-467.

61. Груздев B.C., Должаский A.M. и др. Рациональное распределение рабочих углов волок на станах сухого многократного волочения // Сталь, 1988, - № 8.

62. Груздев B.C., Трусов В.А., Жадан В.Т., Баталов А.Г. Высокотемпературная термомеханическая обработка стали 45 с электроконтактным нагревом // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия., 1992, - № 11.

63. Груздев B.C., Трусов В.А., Жадан В.Т. и др. Эффективность ускоренного охлаждения одката для изготовления фасонных профилей //Сталь, 1993, № 1.

64. Груздев B.C. Динамика лесных экосистем средней тайги ETC при техногенном воздействии // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, 2005, № И.

65. Груздев B.C. Мониторинг состояния ландшафтов в зоне влияния металлургического центра «Северсталь» // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2006, -№ 11.

66. Груздев B.C. Воздействие техногенных выбросов ОАО «Северсталь» на миграцию и аккумуляцию химических элементов в луговых экосистемах водо-охраной зоны Рыбинского водохранилища // М.: ГУЗ. Тезисы доклада Международной конф. Ноябрь 2007.

67. Груздев B.C. Биоиндикация состояния окружающей среды. Монография. М.: ГУЗ, 2008, 142 с.

68. Груздев B.C. Динамика экосистем щучковых лугов в зоне действия техногенных выбросов комбината «Северсталь» // Проблемы региональной экологии. 2008, № 3.

69. Груздев B.C. Влияние черной металлургии на состояние окружающей среды // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, 2008, № 7.

70. Груздев B.C. Техногенное воздействие предприятий черной металлургии на ландшафты лесной зоны // М.: ГУЗ. Тезисы доклада Международной конф. «Проблемы землеустройства и кадастра.». 2009.

71. Груздева Л.П., Яскин A.A. и др. Почвоведение с основами геоботаники / М.: Агропромиздат, 1991, 447 с.

72. Груздева Л.П., Груздев B.C., Суслов C.B. Анализ загрязнения окружающей среды металлургическими и металлообрабатывающими предприятиями // Вестник МПУ, серия экология и охрана приролы, 2002, № 5, с. 16-21.

73. Груздева Л.П., Груздев B.C. Трансформация экосистем лесопарков в зоне влияния металлургических предприятий // М.: Горки Ленинские. Тезисы доклада Всероссийской научно-пр. конф., 2002.

74. Груздева Л.П., Груздев B.C. Оценка устойчивости компонентов ландшафтов к воздействию промышленного загрязнения// Социально-экологические и правовые проблемы развития территорий. М.: ГУЗ, 2004, - с. 63-68.

75. Груздева Л.П., Груздев B.C., Суслов C.B. Применение биоиндикации для оценки состояния окружающей среды в зоне влияния металлургических предприятий // Вестник МГОУ, серия естественные науки, 2004, № 1-2, с. 195-198.

76. Груздева Л.П., Груздев B.C., Суслов C.B. Структурная организация территории и сохранение биоразнообразия //Вестник МГОУ, серия естественные науки. 2004, № 1-2, С. 196-190. '

77. Груздева Л.П., Суслов C.B. Геоэкологическая оценка содержания тяжелых металлов в компонентах ландшафтов водоохранной зоны и донных отложениях Учинского водохранилища // Вестник МГОУ, серия — естественные науки, 2004, № 1-2, с. 191-195.

78. Груздева Л.П., Груздев B.C. Пути снижения вредного влияния металлургических предприятий на окружающую среду // Вопросы прикладной геоэкологии. М.: ГУЗ, 2004.

79. Груздева Л.П., Груздев B.C. Экологическая оценка техногенного загрязнения окружающей среды металлургическими предприятиями // Вопросы прикладной геоэкологии. М.: ГУЗ, 2004.

80. Груздева Л.П., Груздев B.C., Павлова Е.О., Суслов C.B. Лесные экосистемы лесопарков Подмосковья и их биоразнообразие // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2005, - № 6, с. 92-94.

81. Груздева Л.П., Груздев B.C., Павлова Е.О. Барьерные функции экотонов и их роль в оптимизации агроландшафтов // Научное и кадровое обеспечение земельно-имущественного комплекса России, М.: ГУЗ,- 2005, с. 141- 145.

82. Груздева Л.П., Суслов C.B., Груздев B.C. Водоохранные зоны водохранилищ Нечерноземья. М.: ГУЗ, 2005, 152 с.

83. Груздева Л.П., Павлова Е.О., Груздев B.C. Структурные компоненты лесных экосистем лесопарков как индикатор их нарушенности // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, 2006, № 2.

84. Груздева Л.П., Шаповалов Д.А., Груздев B.C. Влияние Рыбинского водохранилища и техногенных выбросов комбината «Северсталь» на ландшафты водоохраной зоны // Мелиорация и водное хозяйство, 2008, - № 3.

85. Груздева Л.П., Груздев B.C., Шаповалов Д.А. Биотестирование токсичности почв в радиусе действия техногенных выбросов ОАО «Северсталь» // Земледелие, 2008, - № 3.

86. Груздева Л.П., Груздев B.C. Оценка загрязнения атмосферы выбросами металлургических предприятий // М.: ГУЗ. Тезисы доклада Международной конф. «Проблемы землеустройства и кадастра.». 2009.

87. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. / М.: Мир. 1979. 200 с.

88. Гудкова A.A. Пути воздействия загрязнения атмосферы соединениямисе-ры на наземные растения // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат. — 1981.- С. 94-121.

89. Дедов А., Цой О. Лихеноиндикация в биомониторинге воздушной среды // Рекреация и охрана природы на Камчатке. Проблемы и перспективы. Сб. докладов конф. Петропавловск Камчатский, - 1994, - с. 58-59.

90. Демидчик В.В., Соколик А.И., Юрин В.М. Токсичность избытка меди и толерантность к нему растений // Успехи современной биологии. 2001. - Т. 121.-№5.-С. 511-526.

91. Денисенков В.П. Растительность верховых болот прибрежнлой зоны Дарвинского заповедника как показатель периодического затопления торфяников Рыбинского водлохранилища // Теоретические вопросы фитоиндикации. Л.: Наука, 1971.

92. Джувеликян Х.Ф. Эколгическое состояние природных и антропогенных ландшафтов Центрального Черноземья // Петрозаволск, 2007, - Автореферат дисс. Доктора биол. Наук, - 49 с.

93. Добровольский В.В. География микроэлементов: Глобальное рассеяние. М.: мысль. 1983. 272с.

94. Добровольский В.В. Глобальные циклы миграции тяжелых металлов в биосфере // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. М.: Изд-во МГУ.- 1988.-Ч. 1.-С. 4-13.

95. Дончева A.B. Ландшафт в зоне воздействия промышленности. М.: Лесная пром-сть. 1978. - 98 с.

96. Дорошев И.А. Внутренний и глобальный рециклинг отходов производства путь к малоотходным технологиям // Металлург, № 10, - 2001,- с. 35-36.

97. Должанский A.M., Груздев B.C., Ковалев B.C., Сигалов Ю.Б., Писарев Ю.Г. Рациональное распределение рабочих углов волок на станах сухого многократного волочения // Ж. Сталь, 1988,- № 8,- с. 75-76.

98. Дочинжер Л.С. Атмосферные загрязнители и их влияние на листья некоторых деревьев // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. Таллин. 1982. - С. 48-76.

99. Дылис Н.В. Структура лесного биогеоценоза. Л.: Наука. 1969. - 54 с.

100. Дьяконов К.Н. Схема подтопления лесных земель на существующих водохранилищах и пути её экстраполяции на проектируемые водоёмы // Влияние5перераспределения стока рек бассейна Оби на природу тайги Срединного региона, Иркутск: АН СССР: CO.- 1975.

101. Евдокимова Г.А. Влияние меди и никеля на биологические процессы в почве // Микробиологические и фитопатологические исследования на Европейском Севере. Апатиты: Кол. Филиал АН СССР. - 1984. - С. 5-23.

102. Евдокимова Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв в условиях промышленного воздействия на Крайнем Севере. / Автореферат дисс. Доктора биол. Наук. М. - 1990. - 36 с.

103. Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П., Штина Э.А. Исследование влияния тяжелых металлов на почвенные водоросли в связи с проблемой биомониторинга // Антропогенное воздействие на экосистемы Кольского Севера. Апатиты: Кол. Ф-л АН СССР. - 1988. - С. 42-51.

104. Елсаков В.В. Распределение тяжелых металлов в талломах Peltigera aphtosa (L.)Willd// 4-я конф. Молодых ученых, Сыктывкар,- 1996, с. 45.

105. Елькина Г.Я. Поступление тяжелых металлов в растения при контрастном загрязнении // Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. М.: Наука, 2003, с. 258-262.

106. Евсеев A.B., Красовская Т.М., Корнеева И.В. Низшие растения индикаторы загрязнения природной среды на Скандинавском полуострове // Неоднородность ландшафтов и природопользование, М.: ГО, - 1983.

107. Евтюхова М.А. Растительность Учинского водохранилища Л Труды зоол. Ин-та АН СССР. У11, 1, 1941.

108. Железорудная база черной металлургии СССР / М. 1957.

109. Жидков А.Н. Эпифитные лишайники и состояние сосновых насаждений в условиях атмосферного загрязнения в результате деятельности Дзержинского промкомплекса// Лесохоз-я инф-я, 1995, № 6, с. 28-30.

110. Жидков А.Н. Эпифитные лишайники сосновых фитоценозов в условиях промышленного загрязнения // Лесное хозяйство, 1996, - № 2,- с. 30-31.

111. Жуйкова Т.В., Позолотина В.Н., Безель B.C. разные стратегии адаптации растений к токсическому загрязнению среды тяжелыми металлами (на примере Taraxacum officinale S.L.) А Экология. 1999. - № 3. - С. 189-196.

112. Запруднова P.A. Многолетний мониторинг ионной регуляции леща в бассейне Волги // Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга. Симпозиум, Сыктывкар, 2001,— с. 64-65.

113. Звонкова Т.В., Семенова Л.А., Самойлова Г.С. и др. Географическое обоснование экологических экспертиз / Под ред. Т.В.Звонковой. М.: Изд-во МГУ, 1985.

114. Зырин Н.Г., Обухов А.И. Принципы и методы нормирования (стандартизации) содержания тяжелых металлов в почве и в системе почва-растение // Бюлл. Почв, ин-та им. В. Докучаева. 1983. - Вып. 35. - С. 7-10.

115. Зырин Н.Г., Каплунова Е.В., Сердюкова A.B. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение // Химия в сельском хозяйстве. 1985. № 6. С. 45-48.

116. Игнатенко A.A., Тарабрин В.П. Влияние тяжелых металлов на рост корней Pisum sativum L. Л Интродукция и акклиматизация растений. Киев.: Наукова думка. - 1987. - № 7. - С. 36-39.

117. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. Киев.: Наукова думка. - 1978.- 110 с.

118. Ильин В.Б. О нормировании тяжелых металлов в почве // Почвоведение, 1986,- №9,- с. 90-98.

119. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Новосибирск: Наука: СО,- 1991,- 151 с.

120. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях // М.: Мир, 1989.-430 с.

121. Кайбияйнен JI.K., Сафронова Г.И., Болондинский В.К. Влияние токсичных поллютантов на дыхание хвои и побегов сосны обыкновенной // экология. — 1988.-№ 1.-С. 23-27.

122. Калуцков В.Н. Основание экологической экспертизы в черной металлургии // Основы эколого-географической экспертизы / М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1992, с. 158-177.

123. Каменский И.В. Экология черной металлургии в настоящем и будущем // Сталь,- № 6,- 2001с. 107-111.

124. Кац Я.Г., Комарова Н.Г., Ушакова И. Экологические основы природопользования (словарь-справочник) / М.: Изд-во Моск. Ун-та, 2000,- 208 с.

125. Карабасов Ю.С., Чижикова В.М., Плущевский М.Б. Методика оценки значительности воздействия промышленного производства на окружающую среду // ЭкиП, декабрь 2000, с. 28-31.

126. Каратыгин И.В. Грибные организмы и их роль в эволюции экосистем // бо-тан. Ж-л. 1994. - Т. 79. - № 2. - С. 13-20.

127. Качур А.Н., Скирина И.Ф. Лишайники как биохиические индикаторы состояния среды // Биохимическая индикация окружающей среды. Л.: Наука. -1988. С. 24-25.

128. Келлер A.A., Кувакин В.И. Медицинская экология. СПб.: Петроградский и Ко, 1998, -256 с.

129. Ковальский В.В., Петрунина Н.С. Геохимическая экология и эволюционная изменчивость растений // ДАН СССР. 1964. - Т. 159. - № 5. - С. 1175-1178.

130. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР / М. 1970,-179 с.

131. Ковальский В.В. Геохимическая экология. Очерки. / М. 1974, 299 с.

132. Козловская В.И., Герман A.B. Полихлорированные бифенилы и полиароматические углеводороды в экосистеме Рыбинского водохранилища // Водные ресурсы, 1997, т. 24, № 5,- с. 563-569.

133. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами // Ростов-на -Дону: СКНЦВШ, 2000, 189 с.

134. Кондратюк E.H., Тарабрин В.П., Балканов И.В. и др. Промышленная ботаника. Киев: Наукова думка. - 1980. - 259 с.

135. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия экометрии / Под ред. Л.К.Исаева. СПб.: Эколого-аналитический информационный центр «Союз», 1998.

136. Кравец Е.А. Возможности комплексного использования данных об эмиссиях загрязняющих веществ и результатов мониторинга для анализа загрязнения окружающей среды // Экология урбанизированных территорий. -2007,- №4, -с.102-108.

137. Кренке H.A., Низовцев В.А. К разработке концепции функционального зонирования ГИЗЛ «ГоркиЛенинские» // Сохранение и восстановление природно-культурных комплексов Подмосковья. М: Улисс. 1995. С. 24-26.

138. Кривицкий B.C. Об экологических проблемах литейного производства // Литейное производство. 1998,- № 1,- с. 35-37.

139. Кудинов К.А. Из наблюдений за восстановлением древесной и кустарниковой растительности в зоне временного затопления Рыбинского водохранилища // Тр. Дпарвин. Зап.,- 1961,- У11.

140. Кудряшова В.И., Санаев Н.Ф., Мышляков Г.М., Рубцова Л.А., Яцук Т.Н. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими растениями // Проблемы изучения и охраны биоразнообразия и природных ландшафтов Европы. Тез. док-да Межд. Симп. Пенза, - 2001, - с. 43-44.

141. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда \ М.: Наука. -1974.- 125 с.

142. Ларионов B.C., Еланский Г.Н., Галкин М.П., Степанов A.B. Переработка шлакового отвала завода «Электросталь» // Сталь, № 11, -2001,- с. 107-111.

143. Лебединец Ю.П., Рощупкин Г.И. Реорганизация природоохранной службы комбината// Сталь, 1998, № 4, с. 73-74.

144. Ливщиц P.C. Размещение черной металлургии СССР. /М. 1958.

145. Лукина И.В., Никонов В.В. Состояние еловых биогеоценозов севера в условиях техногенного загрязнения. Апатиты: Кол. Фил. АН СССР. 1993. - 132 с.

146. Лукина И.В., Никонов В.В. Подходы к оценке биоразнообразия коренных и техногенно трансформированных лесных экосистем Севера // Биологическое разнообразие лесных экосистем / Отв. Ред. А.С.Исаев. М.: Россельхозакадемия. 1995.-С. 271-274.

147. Лукина И.В., Никонов В.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения // Апатиты. 1996, Ч. 2.,- 194 с.

148. Мажайский Ю.Ф. Восстановление земель, загрязненных тяжелыми металлами // Мелиорация и водное хозяйство, 2001,- № 2,- с. 34-36.

149. Малахов С.Г., Сенилов Н.Б., Зырин Н.Г. Расчет предельно допустимых выбросов металлов в атмосферу по их содержанию в почве // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. М.: Изд-во МГУ. - 1988. - 4.1. - С. 13-23.

150. Малышева Н.В. Лишайники Санкт-Петербурга: Влияние городских условий и лихеноиндикация атмосферного загрязнения // Ботан. Журнал. — 1998. — Т. 83.-№9.-С. 39-45.

151. Мамаев С.А., Шкарлет О.Д. Влияние промышленных загрязнений на репродуктивные процессы сосны обыкновенной // Растения и промышленная среда. Киев: Накова думка. - 1971. - С. 63-65.

152. Марфенина O.E. Микроскопические грибы как показатель техногенного загрязнения почв тяжелыми металлами // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. М.: Наука. - 1987. - С. 189-196.

153. Михайлова И.Н., Воробейчик Е.Л. Эпифитные лихеносинузии в условиях химического загрязнения: зависимость доза-эффект // Экология. 1995. - № 6. -С. 445-460.

154. Михайлова И.Н., Воробейчик Е.Л. размерная и возрастная структура популяций эпифитного лишайника Hypogimnia physodes (L.) Nyl. В условиях атмосферного загрязнения. // Экология. 1999. - № 2. - С. 130-137

155. Мишкевич Н.В., Ковальчук Л.А. Тяжелые металлы в системе « почва растение — животное» в зоне действия медеплавильного предприятия А Материалы 2-й Всероссс. Конф. М.,- 1988,- 4.2,- с. 127-130.

156. Нешатаева В.Ю., Ярмишко В.Т. Влияние промышленного атмосферного загрязнения на видовое разнообразие сосновых лесов Кольского полуострова // Биологическое разнообразие лесных экосистем / Отв. Ред А.С.исаев М.: Россельхозакадемия. - 1995. - С. 283-285.

157. Низовцев В.А., Жуйкова Д.В., Зырянова Е.В. и др. Концепция ландшафт-но-экологического мониторинга охраняемых территорий историко-культурного назначения // Мониторинг состояния природно-культурных комплексов Подмосковья. 2000. С. 69-73.

158. Николаев В.А. Учение об антропогенных ландшафтах научно-методическое ядро геоэкологии // Вестник Моск. Ун-та, серия геогр., 5, -2005,-№2, - с. 35-44.

159. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений. -Новосибирск. : Наука. 1979. - 293 с.

160. Николаевский B.C., Николаевская T.B. Влияние антропогенных нагрузок на видовое разнообразие и состояние лихенофлоры в лесах Подмосковья // Биологическое разнообразие лесных экосистем / Отв. Ред. А.С.Исаев. М.: Ро-сельхозакадемия. - 1995. - С. 2888-291.

161. Обухов А.И., Ефремова Л.П. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. М.: Изд-во МГУ. - 1988.-Ч.!.-С. 23-36.

162. Орлов A.C., Безуглова О.С. Биогеохимия. Ростов-на Дону: Феникс, 2000.

163. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В., Садовникова Л.К., Соколова Т.А. Химическое загрязнение почв и их охрана / М. ,1991, 303 с.

164. Осипов Ю.К. Экологические проблемы Кузбасского региона // Изв. Вузов: Черная металлургия, 2001,- № 2,- с. 69-71.

165. Основные показатели охраны окружающей среды // Статистический бюллетень,- М.,- 2004,- 86 с.

166. Особенности и факторы размещения отраслей народного хозяйства СССР / М. 1960.

167. Охмат A.A., Ержанов Е.Т., Бигалиев А.Б. Влияние тяжелых металлов выхлопных газов автотранспорта на мутагенез житняка гребенчатого // Влияние генотипа и комплекса экологических факторов на жизнедеятельность организмов. Караганда. - 1989. - С. 58-61.

168. Охрана водоёмов и атмосферы от вредных выбросов предприятий черной металлургии // Тематич. Сб. Всесоюз. НИИ пром. По очистке техн. Газов / М. : Металлургия,- 1987, 86 с.

169. Охрана окружающей среды в металлургии / М.: Металлургия, 1978, -144 с.

170. Павленко Ю.П., Бордукова A.B., Рибисайло БМ., Резниченко И.Г. Очистка промышленных газовых выбросов от окислов серы и азота в черной металлургии // Черная металлургия,- 2002,- № 1,- с. 67-69.

171. Певзнер М.Е., Малышев A.A., Мельков А.Д., Ушань В.П. Горное дело и охрана окружающей среды. / М.: МГГУ, 2001,- 298 с.

172. Первунина Р.И. Оценка трансформации соединений техногенных металлов в почве и доступность их для растений // Бюлл. Почвенного ин-та, 1983,- Вып. 35,- с. 22-26.

173. Петрунина Н.С. Морфоанатомические особенности растений, произрастающих на почвах, обогащенных тяжелыми металлами // Теоретические вопросы фитоиндикации. Л.: Наука. - 1971.-е. 142-148.

174. Пиунова В.А. Гуминовые кислоты в детоксикации тяжелых металлов // Доклады о гумусе: Сб. докладов IX Международ. Симп. Прага. 1983. - Т. 2. -С. 317-318.

175. Плущевский М.Б. Практическая методика количественной оценки совокупности данных, формируемых экспертами // Стандарты и качество, 1994,-№4.

176. Плущевский М.Б. Экспресс- оценка экологической безопасности предприятия // ЭкиП,- июнь 2002,- с. 33-35.

177. Пляскина О.В., Ладонин Д.В. Соединения тяжелых металлов в гранулометрических фракциях некоторых типов почв // Вестник Моск. Ун-та, серия 17, почвоведение. 2005, № 4, с. 36-42.

178. Понятовская В.М., Сырокамская И.В. Опыт сравнительной оценки участия вида в строении лугового сообщества // Труды БИН АН СССР. Сер. III, Геоботаника. 1960. - Вып. 12.

179. Поповичев Б.Г. Влияние газов, выбрасываемых промышленными предприятиями, на показатели качества сосны обыкновенной березы пушистой // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. Л. - 1980. - № 9. - С. 59-62.

180. Потапова М.А. Лихеноиндикация аэротехногенного загрязнния лесных экосистем северной Карелии // Тез. Докл. 2-й Медун. Н.-пр. конф. «Экология и охрана окр. среды». Пермь, 12-15 сент. 1995 // Пермь, 1995, - с. 76-77.

181. Проблемы экологии в металлургическом производстве 90. / / Мариуполь. Тез д-в, М.,- 1990,- 103 с.

182. Проблемы экологии России // М, 1993,- 347 с.

183. Программа действий: Повестка дня на 21 век и другие документы в Рио-де-Жанейро в популярном изложении / центр «За наше будущее2 . -SRO-kundig S.A. Женева. - 1993. - 70с.

184. Программа и методика биогеоценотических исследований. М.: Наука. -1984.-400 с.

185. Прошкина Е.А. Влияние тяжелых металлов на сообщества почвенных и эпифитных водорослей / Автореферат дисс. Канд. Биол. Наук. Уфа. — 1997. -23 с.

186. Пярн Х.Я. О содержании серы в хвое сосны обыкновенной // Влияние промышленного загрязнения на лесные экосистемы и мероприятия по повышению их устойчивости. Каунас. - 1984. - С. 52-53.

187. Разумовский С.М., Рыбалко Л.Б., Тихомирова А.Л. Изучение сукцессии как способ биоиндикации антропогенных воздействий // Биоиндикация состояния окружающей среды Москвы и Подмосковья. М.: Наука. - 1982. - С. 17-22.

188. Рахманин Ю.А., Боев В.М., Аверьянов В.Н., Дунаев В.Н. Химические и физические факторы урбанизированной среды обитания // Оренбург: ФГУП «ИПК «Южный Урал», 2004.

189. Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Ческис А.Б. и др. Современные критерии гигиенической оценки доброкачественности питьевой воды // Гигиена и санитария, 1988, № 4.

190. Розин М.С. География горнодобывающей промышленности капиталистического мира / М. 1962.

191. Рябова Т.В. Динамика основных показателей, характеризующая воздействие черной металлургии на окружающую среду // Черметинформация. 2001. -№7.

192. Савинов А.Б. Анализ фенотипической изменчивости одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) из биотопов с разными уровнями техногенного загрязнения // Экология, 1998, № 5, - с. 362-365.

193. Садовникова J1.K. Тяжелые металлы / Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / М.: Изд-во Моск. Ун-та,- 1994,- с. 105-126.

194. Севостьянова Е.В. Кардиометропатии проявление экологического неблагополучия // Мат-лы н.-пр. конф. «Сиб. стандарт жизни: экол. образование, здоровье», Новосибирск,- 1997,- с. 155-163.

195. Селезнев В.П. Из материалов изучения режима осины в зоне влияния Рыбинского водохранилища // Тр. Дарв. Гос. Зап. 1961, № 11.

196. Селезнев И.С. О комплексных показателях безопасности малых городов // Безопасность, 1997, -№ 5-6,- с. 47-51.1. Семенюк О.В. Семенюк Н.В.

197. Сергеев Г.С. Управление природоохранной деятельностью на промышленных предприятиях // Проблемы окр. среды и природ. Ресурсов, М.:ВИНИТИ, 1998,-№6,- с. 37-61.

198. Слепян Э.И. Принципы экологической патологии // Регион. Экология, 1998, № 1, с. 53-79.

199. Смоляк Л.П. Влияние подтопления и затопления на рост леса// Сб. научных работ Бел. Отд. ВБО. Минск, -1959, Вып. 1.

200. Смирнов Ю.Б. Изучение почвенной мезофауны целинных степей с целью биоиндикации загрязнения почв тяжелыми металлами // Изучение почвенно мезофауны, Днепропетровск,- 2009.

201. Сидорович Е.А., Гетко Н.В., Шестиникина A.B. и др. Функционирование растительных комплексов естественной и урбанизированной среды, физиологические основы их устойчивости и питания // Итоги интродукции растений в Белоруссии. Минск. - 1982, - С. 109-141.

202. Сискевич Ю.И., Никонова Г.Н. Использование рапса ярового в качестве фитомелиоранта // Arpo XX, 2008, № 4-6,.- с. 67-69.

203. Справка о результатах мониторинга загрязнения снежного покрова на территории Российской Федерации в 2000-2004 годах. Приложение № 5 к письму Росгидромета от 27 декабря 2005 г. № 140-3879 на запрос Государственной Думы БМ-431 от 06.12.2005 г.

204. Ставрова Н.И., Лянгузова И.В. Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на рост и прорастание сеянцев сосны обыкновенной // Взимодействие между лесными экосистемами и загрязнителями Таллин. - 1982. - С. 120-121.

205. Степанов A.M., Кабиров P.P., Черненькова Т.В. Изменение биологической активности почв северотаежных лесов при антропогенном воздействии // Биология почв Северной Европы. М.: Наука. 1988. - С. 205-214.

206. Степанов A.M. и др. Комплексная экологическая оценка техногенного воздействия на экосистемы южной тайги / М.: ЦЭПЛ, 1992.

207. Степанов A.M., Чижикова В.М. Чистая вода ресурс устойчивого развития // ЭкиП,-сентябрь 2004,- с. 30-33.

208. Старокожева Е.А., Борисова Л.Б. Оценка качества атмосферы территориально-производственных комплексов // ЭКиП,- январь 2001,- с. 23-25.

209. Сукцессии и биологический круговорот / Под ред. В.М.Курачева. Новосибирск: Наука. 1993.- 120 с.

210. Тарабрин В.П. Устойчивость древесных растений в условиях промышленного загрязнения: автореферат дис. Доктора биол. Haye. Киев. 1974. — 71 с.

211. Тарчевский В.В. Влияние дымогазовых выделений промышленных предприятий Урала на растительность // Растения и промышленная среда. Свердловск: Изд-во Уральского ун-та. 1964. - С. 5-71.

212. Темноев М.И. Очерки растительного покрова верхнего отрезка долины Волги от д.Иваньково Киморского района до д. Н.Каменец Мышкинского района // M.-JL: Изд-во АН СССР, «Геоботаника», вып. 1У, -1940.

213. Терминологический словарь по отходам / Под ред В.А.Улицкого. М.: НИА Природа,- 2000.

214. Токарева Т.Г. Экологическая оценка техногенного воздействия на еловые леса Кольского полуострова: Автореферат дисс. Кандидата биол. Наук. 1992. — 20 с.

215. Томилина И.И., Токсикологическая оценка донных отложений Рыбинского водохранилища // Современные проблемы биологии, химии, экологии и экологического образовании, -. Ярославль, -2001,- с. 37-39.

216. Торшин С.П., Удельнова Т.М., Ягодин Б.А. Микроэлементы, экология и здоровье человека // Успехи современной биологии, 1990,- т. 109,- вып. 2,- с. 279-292.

217. Трасс Х.Х. Криптоиндикационные методы определения степени загрязненности атмосферного воздуха и экологический мониторинг// Охраняемые природные территории Советского Союза, их задачи и некоторые итоги исследования.-М. 1983. - С. 130-139.

218. Трусов В.А., Жадан В.Т., Груздев B.C., Баталов А.Г. Высокотемпературная термомеханическая обработка стали 45 с электроконтактным нагревом // Ж. «Известия высших учебных заведений «Черная металлургия», 1992, № 11, - с. 35-38.

219. Трусов В.А., Жадан В.Т., Груздев B.C. и др. Эффективность ускоренного охлаждения подката для изготовления фасонных профилей // Ж. Сталь,-1993,-№ 1,- с. 68-70.

220. Тужилкина В.В., Ладанова Н.В., Плюснина С.Н. Влияние техногенного загрязнения на фотосинтетический аппарат сосны // Экология. 1998. - № 2. - С. 89-93.

221. Тэрыце К.В., Покаржевский А.Д. Методический подход к оценке влияния загрязняющих веществ на почвы (на примере мощных черноземов) // Биоиндикация и биомониторинг. М.: Наука. 1991. - С. 247-263.

222. Тютиков С.Ф. Геохимическая экология диких животных Центрального Черноземья // Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы, М.: Наука, -2003, с. 263-274.

223. Угарова H.A. Новый подход к оценке изменения устойчивой городской среды // ЭкиП,- октябрь 2004,- с. 4-8.

224. Фадеева М.В., Токовой O.K., Лебзак М.Я. Состояние атмосферного воздуха г. Челябинска // Экология и промышленность, май 2002, с. 27-30.

225. Фирсова В.П., Павлова Т.С., Татищев В.В., Прокопович Е.В. Сравнительное изучение содержания тяжелых металлов в лесных, луговых и пахотных почвах лесостепного Зауралья // Экология. 1997. - № 2. - С. 96-101.

226. Флеров Б.А., Томилина И.И., Кливеленд Л., Баканов А.И., Гапеева М.В. Комплексная оценка состояния донных отложений Рыбинского водохранилища // Биология внутренних вод,- 2000,- № 2,- с. 148-155.

227. Фоменко А.И. Утилизация шламов металлургических производств // Черная металлургия, -2001,- № 11,- с. 70-71.

228. Фоменко А.И. Инженерная экология: экологическая безопасность предприятий металлургического комплекса // Инженерная экология, -№ 6, -2001,- с. 46-54.

229. Фролов А.К. Ассимиляционный аппарат некоторых древесных растений в условиях городской среды: Автореферат дисс. канд. Биол. наук. -Л. 1979. - 24 с.

230. Фуксман И.Л., Шуляковская Т.А., Канючкова Г.К. Влияние тяжелых металлов на саженцы сосны обыкновенной // Экология. 1988. - № 4. - С. 277281.

231. Хабаров A.B., Яскин A.A., Фрид A.C., Хабаров В.А., Граковский В.Г. Рекомендации по учету показателей загрязнения земельных участков тяжелыми металлами при оценке их качества в целях сертификации // М.: ГУЗ, 1997,52 с.

232. Чекмарев A.M., Шаталов В.В. Истощение природных ресурсов и совершенствование металлургических процессов // ЭкиП, -март 2001,- с. 29-32.

233. Чернавская Н.М. и др. Оценка стандартов и нормативов при загрязнении окружающей среды тяжелыми металлами // Охрана окр. Среды, М.: ВИНИНТИ, 1997,-№9,- с. 5-56.

234. Чернавская Н.М., Плескачева Т.В., Рудяк А.Ю., и др. Биоиндикация тяжелых металлов в окружающей среде // Проблемы окр. среды и прир. рес-в, М.: ВИНИТИ,- 1999,- № 4,- с. 61-87.

235. Черная металлургия зарубежных стран и России: Научные труды. ЦНИИ информации и технико-экономических исследований черной металлургии / Под ред В.В.Катунина. М., 2001.

236. Черненькова Т.В. Структурные реакции лесных растений южной и северной тайги на промышленное загрязнение // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. М.: Наука. - 1987. - С. 147-157.

237. Черненькова Т.В. Особенности прорастания и роста семян сосны и ели при различной загрязненности почвы тяжелыми металлами // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. М.: Наука. 1988. - С. 168-182.

238. Черненькова Т.В., Макаров A.B. Рост сосны обыкновенной в окрестностях металлургического комбината «Североникель» // Лесоведение, 1996, -№ 5,-с. 72-76.

239. Черноусов П.И., Травянов А .Я., Неделин С.В. История металлургии и мировое металлургическое производство. М. 1999.

240. Фоменко А.И. Инженерная экология: экологическая безопасность предприятий металлургического комплекса // Инж. Экология,- 2001,- № 6,- с. 46-50

241. Хантимирова Е.В. Трансформация лесных сообществ под влиянием техногенного загрязнения // Биологическое разнообразие лесных экосистем / отв. Ред А.С.Исаев.-М.: Россельхозакадемия. 1995.-С. 311-312.

242. Шагарова Л.Б. Разработка методики экологических решений для промышленных объектов нефтегазового комплекса. / Автореферат дисс. К.т.н., М.: РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2000.

243. Шаповалов Д.А., Груздев B.C. Влияние техногенных выбросов на почвы и растительность (на примере ОАО «Северсталь» // Экология и промышленность России. 2008, июль,- с. 32-35.

244. Шевелев Л.Н. Мировая черная металлургия. 1950-2000 гг.: (Реструктори-зация,качество, приватизация). М. 1999.

245. Шмелева Ю.Д. Зарастание Иваньковского водохранилища канала Млосква-Волга и заселение его личинками Anopheles maculipennis за три года его существования // Медицинская паразитология, 3, - 1940.

246. Шульц Л.А. Эколого-энергетические аспекты эволюции черной металлургии // Изв-я вузов: Черная металлургия. 1998, -№ 3,- с. 65-70.

247. Экзерцев В.А. Продукция прибрежно-водной растительности Иваньковского водохранилища // Бюлл. Ин-та биологии вод-щ,- 1958,- 1.

248. Экзерцев В.А. Зарастание литорали волжских водохранилищ // Биологические аспекты изучения водохранилищ, Труды ин-та биол. Вн. Вод, 1963, - 6.

249. Экологические проблемы аглодоменного производства // Сталь,- 2001,- № 2,- с. 13-14.

250. Экологический анализ окружающей среды в целях её рационального использования // М.: ГУЗ,-2001,- 360 с.

251. Aarrestad P.A., Aamlid D. Vegetation monitoring in South-Varanger, Norway -species composition of ground vegetation and its relation to enveromental variables and pollution impact // Environmantal monitoring and Assessment, 1999, Vol. 58.

252. Bar-Akiva А/ Biochemical indication as a means of distinguishing between iron and manganese deficiencies in citrus plants / / Nature. 1961, - 190, - p. 647.

253. Berthelsen B.O. Factors influencing Turnover of Zn, Cu, Pb, and Cd in Forest Soil-Plant Systems. Dr. Scient, Thesis., Trondheim, 1994.

254. Czuba M., Ormrod D.P. Effects of cadmium- and zinc- and ozone-induced phy-totoxicity in cress and lettuce/ // Canad. J. Bot. 1974. - 52. - p. 645-649/

255. Cronan C.S., Grigal D.F. Use of calcium / aluminium ratios as indicators of stress in forest ecosystems //J. Environ. Qual., 1995, - Vol. 24.

256. Garner Loren G., Barton Tracy. Ashlock Biofiltration for abatment of VOC and HAP emissions // Metal Finish, 2002, - 11 - 12

257. De Wit H.A., Mulder J., Nygaard P.H., Aamlid D. Testing the aluminium toxicity hypothesis a field manipulation experiment in mature spruce forest in Norway // Water. Air and Soil Pollution, 2001, - Vol. 30.

258. Falkengren-Grerup U.,Brunei J., Quist M.E. Sensitivity of plants to acidic soils exemplified by the forest grass Bromus benekeny // Water, Air and Soil Pollution. 1995,-Vol. 85 (3).

259. Falkengren Grerup U., Brunet J., Quist M.E., Tyler G. Is the Ca or A1 concentration in soils in accounting for the distribution of plants in deciduous forest // Plant Soil, - 1995,-Vol. 177.

260. Forest Decline and Air Pollution. A Study of Spruce (Picea abies) on Acid Soils / E.D. Schuize et all (eds. ) // Ecological Studies,- Vol. 77,- Springer-Verlag, 1989.

261. Freedman B., Hutchinson T. S. Smelter pollution near Sudbury, Ontario, Canada and effects on forest litter decomposition // Effects of Acid Precipitation on Terrestrial Ecosystems/NATO Adv. Res. Inst. Scarborough, 1978.

262. Kashulina G., Reimann C., Finne T.E.,Halleraker J.H., Ayras M.,Chekushin V.A. Yhe state of the ecosystems in the central Barents regionA scale? Factors and mechanism of disturbance // The Science of the Total Enveronmant. 1997. Vol. 206.

263. Klap J.M., Voshaar J.H.O., de Vries W., Erisman J.W. Effects of environmental stress on forest crown condition in Europe. Part 4. statistical analysis of relationships // Water, Air and Soil Pollution,- 2000, Vol. 119.

264. Klimatik: new technology reduced emissions. Scand. Oil-Gas Mag. 1999, - 27, № 56, - p. 43.

265. Koptsik G., Teveldal S., Aamlid D., Venn K. Calculations of Weathering rate and soil solution chemistry for forest soils in the Norwegian-Russian border area with the Profile model // Applied Geochemistry, 1999, Vol. 14 (2).

266. Maschmeyer J. R., Quinn J.A. Copper toleranse in New Jersey populations of Agrostis stolonifera and Paramychia fastigiata. // Bull. Torrey Bot. Club. 1976, -103,-p. 244-251.

267. Naidu R., Harter R.D. Effect of different organic ligands on cadmium sorption by and extractabilyti from soils // Soil Sci. Soc. Am,- 1998,- Vol. 62.

268. Samir P., Bollag J.-M., Huang P.M. Role of abiotic and biotic catalysts in the transformation of phenolic compounds through oxidative coupling reactions // Soil Biology and Biochemistry, 1994, Vol. 26. N 7.

269. Steinnes Eiliv. A critical evaluation of the use of naturelly moss to monitor the deposition of atmospheric metalls: Pap. Int. Symp @ Eel. Eff. Arrt. Airborne Contain. Rejkjavik, 48. Oct. 1993 // Soi. Total. Environ. 1995, -160-161,- № 1-3, -p.243-249.

270. Sverdrup H., Warfvinger P. Effect of soil acidification on growth of trees and plants as expressed by the ( Ca + Mg + K ) / A1 ratio // Reports in Ecology and Environmental Engeneering, N 2, - Lund,- 1993.приложен™