- •Назаров Юрий Викторович экологическое состояние урбанизированных территорий балашовского района и их защита от негативного влияния автотранспорта
- •Балашов -2005 содержание…………………………………….………………...Стр.
- •4 Объекты, вопросы, методы и объем исследований..….…..38
- •5 Экология города балашова и поселков
- •6 Разработка рекомендаций, направленных на
- •Общая характеристика работы
- •1 Состояние вопроса исследования
- •1.1 Загрязнение окружающей среды
- •1. 2 Экологические проблемы малых городов и поселений
- •1.2.1 Автотранспорт и его влияние на экологию
- •1.2.2 Промышленные и бытовые отходы
- •1.2.3 Тяжелые металлы и основные источники их поступления
- •1. 3 Мониторинг состояния окружающей среды
- •1.3.1 Экология города Балашова и поселков Балашовского района
- •2 Природные условия района сследований
- •Дорожная сеть.
- •3 Экономическое положение и экология
- •3.2 Балашовский район
- •4 Объекты, вопросы, методы и объем
- •4.1 Объекты и вопросы исследований
- •(Г. Балашов, 2005 г.)
- •Район военного городка (Балашов, 2005 г.)
- •На пробных площадях различных групп лишайников
- •Подготовительные работы по анализу проб на содержание тяжелых металлов
- •Приготовленных на основе гсорм-7
- •4.3. Объем исследований
- •5 Экология города балашова и поселков
- •5.1 Автотранспорт и его влияние на экологию
- •5.1.1 Загрязнение атмосферного воздуха автотранспортом
- •В условиях города Балашова, литров/ час (2001 – 2005 гг.)
- •4.1.2 Определение состояния атмосферного воздуха с использованием в качестве биоиндикаторов древесных растений и лишайников
- •На пробных площадях различных групп лишайников
- •5.2 Загрязнение почвы и растений
- •5.2.1 Экологическая проблема, связанная с загрязнением
- •Тяжелых металлов в почвах
- •5.2. 2 Содержание тяжелых металлов в почвах г. Балашова и
- •Пробная площадь: №1 – автовокзал, №2 - кпт – район бани, №3 - азс – район рабочего городка, №4 – жбк, №5- Перекресток Макаренко
- •5.2.3 Накопление тяжелых металлов в растениях
- •Содержанием тм в почве и листьях вишни домашней(Cerasus vulgaris Mill.) в 2005 г.
- •На содержание тяжелых металлов, мг/кг почвы (2005 г.)
- •Ооо «Балашов-зерно» пашня
- •Остепненный участок пойменного леса
- •5.2.4 Содержание тяжелых металлов в питьевой воде
- •6 Разработка рекомендаций, направленных на оздоровление окружающей среды в балашовском районе
- •Основные выводы и предложения производству выводы
- •Предложения производству
На правах рукописи
Назаров Юрий Викторович экологическое состояние урбанизированных территорий балашовского района и их защита от негативного влияния автотранспорта
Диссертация на соискание ученой степени кандидата
биологических наук
03.00.16 – Экология
Научный руководитель –
д.б.н. Любимов В.Б.
Балашов -2005 содержание…………………………………….………………...Стр.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ…………………….…….......................3
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………8
1.1 Загрязнение окружающей среды…………………………………….8
1. 2 Экологические проблемы малых городов и поселений……………9
1.2.1 Автотранспорт и его влияние на экологию
городов и поселков…………………………………………………………..…10
1.2.2 Промышленные и бытовые отходы………………………………10
1.2.3 Тяжелые металлы и основные источники их поступления
в окружающую среду…………………………………………………….…….11
1. 3 Мониторинг состояния окружающей среды……………..………14
1.3.1 Экология города Балашова и поселков
Балашовского района……………………………………………………..….…18
2 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ......……………21
2.1 География, рельеф и геология……………………………………….21
2.2 Почвы, гидрография и климат………………………………............23
2.4 Растительность и животный мир……………….…...........................29
3 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ЭКОЛОГИЯ
БАЛАШОВСКОГО РАЙОНА…………………………………….….…31
3.1 Западный регион………………………………………………….…..31
3.2 Балашовский район…………………………………………….….…32
4 Объекты, вопросы, методы и объем исследований..….…..38
4.1 Объекты и вопросы исследований……………………………….…38
4.2 Методы исследований………………………………………………..44
4.3 Объем исследований………………………………………………….70
5 Экология города балашова и поселков
БАЛАШОВСКОГО РАЙОНА…………………………………..……………………….….70
5.1 Автотранспорт и его влияние на экологию…………………………70
5.1.1 Загрязнение атмосферного воздуха автотранспортом...................75
5.1.2 Определение состояния атмосферного воздуха с использованием в качестве биоиндикаторов древесных растений и лишайников..……………..82
5.2 Загрязнение почвы и растений тяжелыми металлами……………..91
5.2.1 Экологическая проблема, связанная с загрязнением
среды обитания тяжелыми металлами...……………………………………….91
5.2.2 Содержание тяжелых металлов в почвах……….……... …………98
5.2.3 Накопление тяжелых металлов в растениях
и сельскохозяйственной продукции…..………………………………………108
5.2.4 Содержание тяжелых металлов в питьевой воде………………123
6 Разработка рекомендаций, направленных на
ОЗДОРОВЛЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В БАЛАШОВСКОМ РАЙОНЕ .…126
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ……..….....131
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.…………..………………….135
ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………..……....…160
Общая характеристика работы
Актуальность темы.Интенсивное развитие промышленности и сельского хозяйства сопровождается обострением экологической обстановки. В настоящее время не представляется возможным полностью нейтрализовать негативное антропогенное давление на биосферу, поэтому на первый план выдвигается научное обоснование допустимых пределов воздействия в результате хозяйственной деятельности человека на природные комплексы и их отдельные элементы. Сегодня одной из глобальных проблем является загрязнение окружающей среды. Контроль динамики накопления загрязняющих веществ в почвах, воде, растениях, сельскохозяйственной и плодоовощной продукции, является важным разделом мониторинга окружающей среды.
Концентрация населения, промышленных объектов и жилых построек, сопровождается значительным ростом автопарка, увеличением уровня загрязнений среды, что негативно сказывается на здоровье человека. Эта экологическая проблема характерна сегодня и для населения городов и поселков Балашовского района Саратовской области. Сотрудниками Московского государственного университета, совместно с учеными Биологического центра РАН подготовлена программа «Экополис», направленная на изучение степени загрязнения городской среды и ее влияние на состояние растительного и животного мира. Реализация такой программы - выработка конкретных рекомендаций по повышению эффективности природоохранной деятельности в малых городах и поселках, что подтверждает актуальность и целесообразность, проведения аналогичных исследований в Балашовском районе и разработки конкретных рекомендаций, направленных на улучшение окружающей среды урбанизированных территорий. В значительной степени, отрицательному воздействию подвержены растения и животные, обитающие в непосредственной близости к автомагистралям с интенсивным движением автотранспорта. Токсичные загрязнители распространяются на значительные расстояния от автомагистралей, что создает проблему при выращивании экологически чистой продукции. Исторически сложилось развитие, особенно в селах и малых городах, приусадебного хозяйства, выращивания картофеля, овощей и фруктов.
Для рационального ведения всех отраслей народного хозяйства, рационального природопользования, решения проблем, вызванных развитием экологического кризиса и нейтрализации отрицательного антропогенного влияния на природную среду, необходимо совершенствование методов слежения за состоянием экосистем и дальнейшее развитие мониторинговых служб. Наряду с известными химико-физическими методами определения биологически вредного воздействия веществ, такими как масс-спектрометрия, атомная абсорбционная спектрометрия, или абсорбционная пламенная фотометрия, рентгено - флуоресцентная спектрометрия, в настоящее время все шире используются биологические индикаторы. Их преимущество заключается в том, что биоиндикаторы (растения, животные и микроорганизмы) реагируют не только на отдельные компоненты, но и на весь комплекс воздействующих веществ, который чаще всего очень сложно определяется с помощью приборов.
Несмотря на то, что г. Балашов относится к малым городам России, интенсивность антропогенного воздействия на все компоненты экосистем в черте города и за его пределами в последние десятилетия заметно возросла. Объективно оценить эти воздействия можно лишь организовав, постоянно действующий, комплексный мониторинг за состоянием экосистем, основанный как на физико-химических методах, так и с помощью методов биоиндикации.
Работа выполнялась в соответствии с плановой тематикой кафедры биологии и экологии Балашовского филиала Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского «Природные и рукотворные экосистемы Прихоперья, их состояние и пути восстановления» в период с 2001 по 2006 гг.
Значительное обогащение природной среды свинцом, ртутью, кадмием, наряду с низким природным уровнем этих металлов в биосфере и высокой токсичностью требует постоянного контроля за их содержанием. В данной работе внимание будет остановлено лишь на особенностях поведения и распределения тяжелых металлов в окружающей среде.
Тяжелые металлы (ТМ) при антропогенном рассеивании загрязняющие окружающую среду, оказывают токсическое воздействие на живые организмы и природные экосистемы. Важное практическое значение имеет познание механизмов и закономерностей распределения ТМ в окружающей среде, так как свыше 90% всех болезней человека прямо или косвенно связано с состоянием окружающей среды, являющимся либо причиной возникновения заболеваний, либо способствующим их развитию. Серьезная проблема связана с загрязнением почвы, растительности и воды ртутью, кадмием, свинцом, мышьяком, селеном и др.
В связи с тем, что работ по определению загрязнения среды тяжелыми металлами в Саратовской области недостаточно и практически их нет по г. Балашову и Балашовскому району, актуальны исследования этого направления.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение экологического состояния урбанизированных территорий Балашовского района. Определение влияния автотранспорта на загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами, а также почвы, растений, сельхозпродукции, воды тяжелыми металлами и разработка эффективных мер, направленных на нейтрализацию отрицательного влияния автотранспорта и оздоровление среды урбанизированных территорий.
Исследования проводились с 2001 по 2006 г. – в Балашовском районе Саратовской области. Объектом исследований являлись урбанизированные территории Балашовского района на предмет определения степени их загрязнения, в первую очередь, тяжелыми металлами, поступающими от автотранспорта.
Решались следующие задачи:
изучалась динамика интенсивности движения автотранспорта в г. Балашове и населенных пунктах Балашовского района в период с 2001 по 2006 гг.;
осуществлялся мониторинг состояния атмосферного воздуха в районе исследований с использованием древесных растений и лишайников в качестве биоиндикаторов;
определялось качественное и количественное содержание тяжелых металлов в почве, воде, травянистых растениях, плодах вишни, сельскохозяйственной продукции в зависимости от интенсивности движения автотранспорта;
разрабатывались рекомендации, направленные на оздоровление окружающей среды и нейтрализацию отрицательного влияния автотранспорта.
Результаты и научная новизна работа.Впервые в поселках Балашовского района и г. Балашове осуществлен мониторинг атмосферного воздуха с использованием древесных растений и лишайников в качестве биоиндикаторов и определена степень его загрязнения и выявлено негативное влияние автотранспорта на его состояние. Получена информация, характеризующаяся новизной, по динамике накопления тяжелых металлов в почве, воде и растениях в пределах Балашовского района, в зависимости от интенсивности движения автотранспорта.
Результаты исследований данного направления важны для дальнейших научных изысканий и осуществления практических работ в области контроля загрязнения природных и рукотворных экосистем и совершенствования методов природоохранного направления.
На основании проведенных исследований разработаны рекомендации, по оздоровлению окружающей человека среды урбанизированных территорий Балашовского района и г. Балашова и нейтрализации отрицательного влияния на среду обитания автотранспорта.
Достоверность исследований обеспечена большим объемом собранного в результате многолетних исследований экспериментального материала с применением современных методов в экологии и его обработкой методом математической статистики, с использованием компьютерной программы MicrosoftExcel.
На защиту выносятся следующие положения: 1- Оценка интенсивности движения автотранспорта в городе Балашове и поселках Балашовского района; 2- Мониторинг степени загрязнения атмосферного воздуха; 3- Влияние интенсивности автотранспортного потока на содержание ТМ в почве, травянистых и древесных растениях; 4- Рекомендации, направленные на оздоровление окружающей среды урбанизированных территорий Балашовского района.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в Балашовском филиале Саратовского государственного университета (2002 - 2005 гг.); на международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедры общего земледелия агрономического факультета Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (2004 г.); в Воронежской государственной лесотехнической академии, на Всероссийской научно - практической конференции «Оптимизация ландшафтов зональных и нарушенных земель» (2005 г.), в Государственном медицинском университете города Томска (2005 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и предложений производству, списка литературы и приложения. Имеет объем 217 страниц компьютерного текста, включает … таблиц, рисунков. В списке литературы …источников, в т.ч. … на иностранных языках. Приложение содержит 35 таблиц.