Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
НАЗАРОВ 2006 дис / НАЗАРОВ ДИС.НАЧАЛО 1 апрель 2006 Стр.1-107.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
3.95 Mб
Скачать

137

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.