ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ОГОРОДНИЧЕСТВА «ВЕТЕРАН-5», г. ГАТЧИНА

Исполнители работы: Лисин Сергей (8 кл.), школа-лицей № 3, Тамми Андрей (9 кл.), Терволовский клуб «Радуга»

Компьютерная графика — Ягупов Антон

Руководители работы: Лаппо О.В., Мирошкина С.М.

Лауреаты IV Международной молодежной Биос-олимпиады-99, награждены дипломами III степени

Лисин Сергей Тамми Андрей

Введение

Промышленные предприятия, транспорт, сельскохозяйственная деятельность безусловно влияют на окружающую среду. В свою очередь, качественное состояние окружающей среды отражается на здоровье человека.

Целью нашей работы было провести исследования состояния окружающей среды на участке, отведённом для садово-огородных работ ветеранам города Гатчины.

Площадь участка 5 га. Участок ограничен с запада Варшавской железной дорогой, с севера — Киевским шоссе, с востока и юга — промышленными предприятиями — транспортными и СДСК. Мы приводим карту-схему участка «Ветеран -5»

Карта-схема участка «Ветеран -5»

Задачи работы

Мы предположили, что соседство с крупными транспортными магистралями и предприятиями строительного и транспортного профиля оказывает влияние на окружающую среду: воздух, воду и почву (и скорее — в худшую сторону). Земля — главный объект труда огородников, а она обладает способностью накапливать попадающие в нее вещества, как полезные, так и вредные, что, в свою очередь, влияет на растительность.

В ходе своей работы мы поставили несколько задач:

Определение загрязнения воздуха

Отбор проб и проведение экспресс-оценки воздуха на загрязнение мы проводили 18 июня в 16.00 часов.

Загрязнение воздуха определяли с помощью индикаторных трубок прибора для экологического мониторинга «Пчелка-У» производства АО «Крисмас+». Продувая через фильтры индикаторных трубок заданный объем воздуха, мы определяли наличие в воздухе оксида и диоксида углерода, окислов азота, бензина и аммиака. Используя сопроводительные инструкции, устанавливали, соответствует ли содержание данного газа, вещества в воздухе значениям ПДК.

Результаты взятых проб воздуха на загрязнение СО, СО2, NO2, NH3, бензином превышения ПДК не показали. Видимо, это можно объяснить прошедшим накануне сильным ливнем, юго-западным направлением ветра и окончанием рабочей недели.

Исследование водоемов

Огородные участки нуждаются в регулярном поливе. Вблизи исследуемой территории естественные водоемы отсутствуют. Все водоемы, используемые огородниками, искусственного происхождения: несколько колодцев-ям, вырытых вручную; пожарный водоем, расположенный в 40 метрах в промышленной зоне и водоотвод от одной из дорожных развязок Киевского шоссе.

Основным водозабором для полива служит пожарный водоем, рядом с которым нередко проводится мойка автомобилей одной из транспортных организаций. Мы взяли 6 проб воды из водоемов по периметру участка, включая пожарный водоем и водоотвод от Киевского шоссе.

Лабораторные исследования показали, что в колодцах, вырытых вручную, и в водоотводе вода пригодна для полива участков (таблица 1).

Таблица 1

Результаты анализа воды водоотвода у Киевского шоссе

Компонент Норма(мг/л) Результат анализа Метод анализа
рН 6,5 - 8,5 8,1 потенциометрия
жесткость - 9.2 с помощью титриметра
железо - <0.1 с помощью колориметра
аммоний - 1.1 с помощью колориметра
нитриты - 0.001 жидкостная хроматография
фосфаты - <0.1 жидкостная хроматография
хром(+6) 0.5 <0.01 с помощью колориметра
нефтепродукты 0.3 <0.3 весовой анализ
хлориды - 84 жидкостная хроматография
нитраты 10 <2 жидкостная хроматография
сульфаты - 45 жидкостная хроматография
фториды - <2 жидкостная хроматография

Вода классифицирована как «вода культурно-бытового назначения». Результаты анализов сравниваются с нормами для этого рода вод.

Все воды прозрачные, желтоватые, без запаха, соответствуют нормам. Превышения по нитратам связаны с фоном в реках района (20-30 мг/л нитрат-иона).

Воду из пожарного водоема можно классифицировать, как «неочищенные промышленные стоки» (таблица 2).

Таблица 2

Анализ пробы воды из пожарного водоема, проведенный в аналитической лаборатории (ЛАК) ПИЯФ РАН

Компонент Норма(мг/л) Результат анализа Метод анализа
жесткость - 7 с помощью титриметра
железо 2.8 <0.1 с помощью колориметра
аммоний (по азоту) 5.3 0.11 с помощью колориметра
нитриты (по азоту) 0.06 0.001 с помощью колориметра
фосфаты (по фосфору) 0.2 <0.005 с помощью колориметра
хром(+6) 0.24 <0.01 с помощью колориметра
нефтепродукты 0.33 0.37 весовой анализ
хлориды 226 67 жидкостная хроматография
нитраты 50 <2 жидкостная хроматография
сульфаты 47 40 жидкостная хроматография
фториды - <2 жидкостная хроматография
pH 6.5-9.5 норма потенциометрия

Вывод.

Вода соответствует нормам для сточных вод. Незначительно повышено содержание нефтепродуктов. Однако содержание нефтепродуктов в 10 раз выше фонового содержания для поверхностных вод (воды рек. озёр, открытых водоёмов). В водоём попадают стоки масел, бензина.

Таким образом, воду из пожарного водоема нельзя использовать для полива участков из-за большого количества нефтепродуктов.

Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных веществ, загрязняющих поверхностные воды. Неблагоприятное воздействие нефтепродуктов сказывается различными способами на организме человека, животном мире, физическом, химическом и биологическом состоянии водоемов. Входящие в состав нефтепродуктов низкомолекулярные алифатические, нафтеновые и особенно ароматические углеводороды оказывают токсическое и в некоторой степени наркотическое воздействие на организм, поражая сердечно-сосудистую и нервную системы. Нефтепродукты образуют пленку на почве, растениях, чем затрудняют воздухообмен и дыхание растений.

Исследование почвы на содержание тяжелых металлов

Третьим этапом нашей работы стал отбор проб почв участка «Ветеран-5» для проведения анализа на содержание в них тяжелых металлов.

К тяжелым металлам относят более сорока химических элементов с относительной плотностью более 6. Число же опасных загрязняющих веществ, если учитывать токсичность, стойкость и способность накапливаться во внешней среде, а также масштабы распространения указанных металлов, значительно меньше.

Прежде всего представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят: свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк.

Таблица 3

Биогеохимические свойства тяжелых металлов
(из книги, « Как организовать общественный экологический мониторинг»)

Свойство Cd Co Cu Hg Ni Pb Zn
Биохимическая активность В В В В В В В
Токсичность В У У В У В У
Канцерогенность - В - - В - -
Обогащение аэрозолей В Н В В Н В В
Минеральная форма распространения В В Н В Н В Н
Органическая форма распространения В В В В В В В
Подвижность В Н У В Н В У
Тенденция к биоконцентрированию В В У В В В У
Эффективность накопления В У В В У В В
Комплексообразующая способность У Н В У Н Н В
Склонность к гидролизу У Н В У У У В
Растворимость соединений В Н В В Н В В
Время жизни В В В Н В Н В

В-высокая, У- умеренная, Н - низкая.

Тяжелые металлы, кроме способности накапливаться в живой ткани, нарушать обменные циклы, образовывать высокотоксичные металлосодержащие соединения, отличаются от других загрязнителей еще и тем, что они быстро меняют свою химическую форму. Они не поддаются биологическому разложению и легко вступают в организме во взаимодействие друг с другом.

Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полуудаления цинка — 500 лет, кадмия до 1100 лет, меди до 1500 лет, свинца — до нескольких тысяч лет.

Атмосферный путь поступления тяжелых металлов в окружающую среду городов является ведущим. Однако уже на небольшом удалении, в частности, в зонах пригородного сельского хозяйства, наибольшую опасность будут представлять сточные воды и отходы, накапливаемые на свалках и применяемые в качестве удобрений.

Зона максимальных концентраций металлов в воздухе распространяется до 2-х километров от источника. В ней содержание металлов в приземном слое атмосферы в 100-1000 раз выше местного геохимического фона. На удалении 2-4 километров располагается вторая зона, где содержание металлов в воздухе приблизительно в 10 раз ниже, чем в первой. Намечается третья зона протяженностью 4-10 километров, где лишь отдельные пробы показывают повышенное содержание металлов.

Пробы отбирались методом «конверта», одна проба отбиралась с общего поля, а другая с одного из участков.

Почвы были исследованы в лаборатории аналитического контроля ПИЯФ РАН.

Результаты лабораторных исследований подтвердили наши предположения о загрязнении территории тяжелыми металлами (таблица 4).

Таблица 4

Анализ почвы на тяжелые металлы

Металл Фон (мг/г) Участок
№ 102
Поле
"Ветеран-5"
калий 4.40000 36.000 22.500
кальций   15.000 17.000
титан 1.52200 1.750 4.400
ванадий 0.01600 <0.420 <0.290
хром 0.01200 <0.260 <0.190
марганец 0.11700 0.460 0.780
железо 13.9000 19.250 25.170
кобальт 0.00400 <0.130 <0.090
никель 0.01500 <0.090 <0.065
медь 0.01800 <0.080 <0.053
цинк 0.04300 <0.050 0.190
мышьяк 0.00260 <0.030 <0.024
рубидий 0.06700 0.037 0.080
стронций 0.16200 0.064 0.107
иттрий 0.01670 <0.010 0.022
цирконий 0.13900 0.250 0.290
ниобий 0.00500 <0.009 0.022
молибден 0.00100 <0.010 0.026
ртуть 0.00003 <0.070 <0.047
свинец 0.01900 <0.060 0.051

Заключение лаборатории (к таблице 4):

Так как большинство металлов не нормируется, то результаты сравниваются с фоновыми данными по почвам Ленинградской области.

В пробах присутствуют тяжёлые металлы с превышением фона. Чтобы понять локальность пятен, необходим повторный пробоотбор. В целом такие загрязнения считаются незначительными. Загрязнение свинцом, особенно около дорог, повсеместно. Следует обратить внимание на загрязнение марганцем. Не является ли это следствием неумелых действий огородников? Превышение фона по цирконию не является «катастрофичным». Цирконий естественно присутствует в почвах, и колебания в 2 раза над фоном вполне допустимы.

Практически по всем включенным реестрам исследования тяжелых металлов идет превышение фоновых значений и ПДК, включая такие металлы как свинец, ртуть, марганец, железо и другие.

Таблица 5

Предельно допустимые концентрации элементов в почве для растений
из книги « Как организовать общественный экологический мониторинг»

Элемент Концентрация в незагрязненной почве,
мг/кг воздушно-сухой массы
Бериллий 0,1 - 40
Бор 2-100
Кадмий 0,01 - 1
Кобальт 1-50
Медь 2-100
Молибден 0,2 - 10
Мышьяк 1 - 50
Никель 1 - 100
Ртуть 0,01 - 1
Свинец 0,1 - 10
Селен 0, - 100
Фтор 10 - 500
Хром 1 - 100
Цинк 10 - 300

Повышенное содержание тяжелых металлов в почве может быть следствием близости транспортных магистралей, деятельности промышленных предприятий и, видимо, одним из последствий горения городской свалки, находящейся на северо-востоке города.

И еще одним из возможных источников загрязнения могут быть удобрения, применявшиеся ранее на этой территории и в настоящий момент. При внесении минеральных удобрений в почве могут накапливаться мышьяк, кадмий, уран, ванадий, цинк; мышьяк и медь присутствуют в отходах свино- и птицеферм; вместе с пестицидами в почву попадают мышьяк, медь, марганец, свинец, цинк.

Учитывая результаты наших исследований, мы считаем, что на поле «Ветеран-5» необходимо провести дополнительные исследования почв на содержание тяжёлых металлов; проанализировать возможные пути попадания этих веществ в почву и возможные последствия для здоровья огородников, т.к. вся продукция идёт на стол жителей города Гатчины.

Заключение

Город как крупная техногенная система является поставщиком загрязняющих веществ. Поэтому на территории, прилегающей к городу в радиусе до 2-4-х километров, не желательно заниматься производством сельскохозяйственной продукции.

Если эту рекомендацию выполнить невозможно, то необходимо проводить экологический мониторинг окружающей природной среды и выбирать менее загрязненные территории.

Участок, отведенный под огороды ветеранам города Гатчины, удобен близким расположением, но накопившиеся в почве и воде отходы производства и загрязнение от автотранспорта не могут не наносить вред здоровью человека через сельскохозяйственные продукты, выращиваемые на этой территории.

Мы считаем, что на этом участке необходимо провести дополнительные исследования состояния окружающей среды, а также проверить сельскохозяйственную продукцию на тяжелые металлы. При подтверждении наших предположений о загрязнении проинформировать как городскую службу ГГЦСЭН, так и самих огородников о состоянии этого участка.

Используемая литература

  1. Алексеев С.В.«Экология», учебник для 9 класса средней школы, Санкт-Петербург, 1997.
  2. Гладкий Ю.Н.«Урбанизация и экология», Л., 1990.
  3. «Как организовать общественный экологический мониторинг», под редакцией Хотулевой М.В., Москва, 1998.
  4. Мирошкина С.М., Королев В.Г.«Экология. Безопасность. Жизнь», Программа «Школьная экологическая инициатива», вып. 4, 5, 7, Гатчина, 1995, 1996, 1997.
  Перейти к оглавлению   Milonic DHTML Menu

Powered by Яndex


ахщтшэу@Mail.ru Rambler's Top100 Rambler's Top100