- •Назаров Юрий Викторович экологическое состояние урбанизированных территорий балашовского района и их защита от негативного влияния автотранспорта
- •Балашов -2006 содержание…………………………………….………………...Стр.
- •3 Экономическое положение и экология
- •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
- •Пробная площадь № 3 – азс – район рабочего городка
- •Интенсивности движения автотранспорта в 2005 г. Над движением в 2001 г. В пределах города Балашова
- •В условиях города Балашова (2001 – 2005 гг.)
Приготовленных на основе гсорм-7
№ группового раствора |
Объем группового, стандартного раствора (см3) |
Массовая концентрация металлов в групповом растворе, мг/дм3 | |||
Pb |
Cd |
Zn |
Cu | ||
1 2 3 4 5 6 |
0 1 3 3 5 10 |
0 0,1 0,2 0,3 0,5 10 |
0 0,02 0,04 – 0,1 2,0 |
0 0,1 0,2 0,3 0,5 10 |
0 0,1 0,2 0,3 0,5 10 |
Стандартный государственный образец раствора металлов предназначен для градуировки аналитических приборов и контроля правильности результатов анализа на аттестованные элементы атомно-абсорбционными, спектрометрическими методами.
Подготовка проб почвы к анализу. Перед анализом образец почвы из пакетов высыпали на ровную поверхность, хорошо перемешивали, распределяли слоем, толщиной не более одного см. Пробу отбирали из пяти мест. С целью пересчета результата анализа воздушно-сухой пробы почвы на абсолютно сухую навеску, проводили определение влажности в исследуемой пробе при проведении метрологической оценки методик.
Аппаратуры, материалы, реактивы:
Весы технические с погрешностью измерений до 0,1 г, пределом измерения не менее 100 г по ГОСТ 2461-81;
Сушильный шкаф с регулятором температуры от 200С до 1050С, с погрешностью регулирования до 20С;
Щипцы тигельные;
Стаканчики весовые алюминиевые с крышками, ВС-1;
Эксикатор по ГОСТ 23932-79Е;
Кальций хлористый ч.д.а. по ГОСТ 4161-77;
Технический вазелин;
Электрическая плитка.
Установка и регулировка сушильного шкафа. Сушильный шкаф включали в электросеть и выдерживали в рабочем состоянии в течение 1- 2 часов. Правильно отрегулированный шкаф должен поддерживать температуру с погрешностью не более ± 20 С.
Подготовка весовых стаканчиков. Чистые пронумерованные весовые стаканчики сушили в шкафу при температуре 1050С, в течение 1-2 часов. Затем стаканчики вынимали из шкафа, охлаждали и взвешивали с погрешностью не более 0,1 г.
Пробы почв массой 150 г помещали в предварительно пронумерованные, высушенные и взвешенные стаканчики.
Для глинистых, с большим содержанием гумуса почв, с высокой влажностью достаточно навеска 15-20 г, а для легких почв с невысокой влажностью – 40-50 г.
Стаканчики с почвой взвешивали с погрешностью не более 0,1 г. Затем открывали их и вместе с крышками помещали в сушильный шкаф и высушивали, при температуре 1050С, в течение шести часов.
После высушивания образцов стаканчики с почвой закрывали крышками. Затем, охлаждали в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивали. Высушивание и взвешивание прекращали лишь в том случае, когда разность между повторным и предыдущим взвешиванием не превышала 0,2 г. Почва, с высоким содержанием органического вещества, может, при повторных взвешиваниях, иметь большую массу. Это происходит из-за окисления органического вещества при высушивании. В этом случае для перерасчетов брали наименьшую массу.
Влажность почвы (W, %) определяли по формуле,
где m1– масса влажной почвы со стаканчиком и крышкой, г;
m0 – масса высушенной почвы со стаканчиком и крышкой, г;
m– масса стаканчика с крышкой, г.
Вычисление производят с точностью 0,1%. Допустимые расхождения двух параллельных определений – 10% от среднего арифметического повторных определений.
Проведение анализа
Химическое разложение проб почв при валовом определении тяжелых металлов. Десять граммов воздушно-сухой почвы, измельченной и пропущенной через сито с отверстиями 2 мм, взвешивали на технических весах. Затем почву помещали в химический стакан или коническую колбу, вместимостью 200 - 250 см3и примешивали к ней 50 см3HNO3(1:1). При содержании в почве свыше 5% гумуса (по Тюрину) рекомендуется, предварительное, сухое озоление пробы при температуре 5750С. Вращательным движением содержимое колбы осторожно перемешивали.
Стакан закрывали часовым стеклом и помещали на закрытую электрическую плиту, доводили до кипения и кипятили на медленном огне 10 мин.
Затем к пробе по каплям приливали 10 см3концентрированной перекиси водорода при перемешивании и вновь помещали на электроплитку, доводили до кипения и кипятили еще 10 мин.
После охлаждения до комнатной температуры суспензию отфильтровывали через складчатый фильтр «синяя лента» в мерную колбу, вместимостью 100см3. Фильтр с осадком помещали в стакан 40 см31М азотной кислоты и ставили его на плиту, нагревали и кипятили еще 30 мин.
После охлаждения до комнатной температуры жидкость в стакане отфильтровывали в туже мерную колбу. Осадок на фильтре промывали горячей азотной кислотой, концентрации с (HNO3)= 1моль/дм3и после охлаждения доводили объем фильтрата в мерной колбе до метки бидистиллированной водой. Одновременно проводили «холостой» анализ, включая все стадии, кроме взятия пробы почвы.
Экстракция подвижных форм тяжелых металлов из почв с помощью кислот
Подвижные кислоторастворимые формы тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Co, Cd, Pb) определяли в вытяжках 1MHNO3или 1MHCl.
В последние годы эти экстракты успешно используют для анализа почв, подверженных техногенным воздействиям. Из сильно загрязненных почв 1MHNO3 извлекает 90-95% тяжелых металлов, от их валового содержания. Отношение почвы к раствору 1: 10, для торфяных почв 1: 20.
Пробу почвы массой 5 г взвешивали с точностью ± 0,1 г и помещали в коническую колбу, вместимостью 200 - 300см3. К пробе добавляли 50 см31MHNO3(для извлеченияPbиспользовали 1MHCl). Навеску почвы увеличивали до 10 г при определении тяжелых металлов на фоновом уровне. При этом соотношение почвы и раствора остается неизменным.
Взбалтывали суспензию на ротаторе в течение 1 часа. Колбу закрывали пробкой (если резиновая, то ее необходимо было завернуть полиэтиленовой пленкой).
Вытяжку фильтровали через сухой складчатый фильтр «белая лента», предварительно промытый 1MHNO3. Перед фильтрованием вытяжка перемешивалась и переносилась на фильтр. В фильтрате определяли тяжелые металлы на атомно-абсорбционном спектрофотометре в пламени ацетилен-воздух. Если фильтраты были мутные, их возвращали на фильтры. Одновременно проводили холостой анализ, включая все стадии его определения, кроме взятия проб.
Атомно-абсорбционное определение тяжелых металлов в почвенных вытяжках
При определении тяжелых металлов в почвах, растительной продукции и других объектов окружающей среды атомно-абсорбционный метод занимает ведущее положение, особенно для таких металлов как Cu, Pb, Zn, Cd, Hgи др.
Сущность метода и принципы работы на атомно-абсорбционном спектрофотометре заключается в следующем.
Атомно-абсорбционный метод основан на способах свободных атомов, определяемых элементов, образующихся в пламени при введении в него анализируемых растворов, селективно поглощать резонансное излучение определенных для каждого элемента длин волн (табл. 4.16)
Наиболее универсальным, удобным и стабильным источником получения свободных атомов является пламя. В пламени происходит испарение растворителя, растворенные вещества превращаются в мелкие твердые частицы, которые далее плавятся и испаряются. Образующиеся пары содержат смесь атомов, ионов и молекул различных химических соединений.
Таблица 4.16- Аналитическая линия чувствительности и оптическая область концентраций атомно-абсорбционного определения элемента
Элемент |
Линия, НМ |
Газовая смесь |
Чувствитель-ность мкг/см3 |
Оптимальная область концентрации мкг/см3 |
Cu Zn Pb Cd Hg |
324,7 213,8 217,0 228,8 253,7 |
Ацетилен-воздух Тоже Тоже Тоже Беспламенная атомизация |
0,05 0,01 0,1 0,01 0,1-0,5 |
2-5 0,4-1,5 5-20 0,1-5 0,04-0,71 |
Содержание тяжелых металлов в образцах сельскохозяйственной
продукции
В настоящее время есть районы, где интенсивно используются осадки сточных вод в сельскохозяйственном производстве, в результате в почвах накапливаются тяжелые металлы. Эти территории довольно часто используются для производства продукции как растениеводческой, так и животноводческой.
Для анализа нами были взяты различные образцы сельскохозяйственной продукции в ООО «Балашов-зерно» Балашовского района.
Отбор растений при общих и локальных загрязнениях
Отбор проб растений проводился в районах города и поселках с разным по интенсивности воздействием автотранспорта.
Аппаратура, материалы, реактивы:
лопаты по ГОСТ 19596-74;
ножи почвенные по ГОСТ 23707-79;
ножи из полиэтилена или полистирола;
буры почвенные;
сита почвенные с диаметром отверстий 2 мм по ГОСТ 3584-73;
ступки и пестики фарфоровые по ГОСТ 9147-80;
банки стеклянные с притертыми пробками, вместимостью 500; 800; 1000 см;
банки или коробки из пищевого полиэтилена, полистирола;
шпатели металлические по ГОСТ 19126-79;
шпатели пластмассовые по ГОСТ 19126-79;
совки;
бумага оберточная по ГОСТ 8273-75;
клеенка медицинская;
калька по ГОСТ 892-70;
мешочки матерчатые;
пакеты или пленка полиэтиленовая;
коробки картонные;
сушильный шкаф, обеспечивающий поддержание заданного температурного режима – 40- 1500С, с погрешностью ± 50С;
Отобранные пробы зеленой массы собирались на брезент, тщательно перемешивались и распределялись ровным слоем, получали, таким образом, объединенную пробу.
Из объединенной пробы зеленой массы отбирали среднюю пробу для анализа. Для составления средней пробы, масса должна быть 1,5 - 2 кг. Объединенная проба по массе или объему должна быть в 3 раза больше массы или объема, необходимого для подготовки к анализам.
Пробы воды из водопроводных сетей отбирали в целях определения общего уровня качества водопроводной воды, поиска причин загрязнения распределительной системы, контроля степени возможного загрязнения питьевой воды продуктами коррозии и др.
Для получения репрезентативных проб при отборе воды из водопроводных сетей соблюдали следующие правила:
отбор проб проводили после спуска воды в течение 10-15 минут – времени, достаточного для обновления воды с накопившимися загрязнителями;
для отбора не использовали концевые участки водопроводных сетей, а также участки с трубами малого диаметра (менее 1, 2 см);
для отбора использовали, по возможности, участки с турбулентным потоком – краны вблизи клапанов и изгибов;
при отборе проб вода должна медленно течь в емкость для пробы, до ее наполнения.
Пробы воды для анализа отбирались как непосредственно перед анализом, так и заблаговременно. Для отбора проб использовали бутылки вместимостью не менее 1 л.
Пробы воды отбирались в городе Балашове, а также в поселках Балашовского района (Барки, Пады, Красная Кудрявка и Рассказань) - весной (в середине мая) и летом (в середине июня).
Исследования проб воды, почвы и растений, проводились в Балашовской испытательной лаборатории, согласно ГОСТ24481-; ГОСТ 17.1.5.05-; ИСО 5667-2; ГОСТ Р51212-98; МУ2.1.4.682-97, СанПин 2.1.4.359-96, ГН 2.1.5.689-98.