Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Эколого-геохимическая оценка состояния городов (обзор литературы) 9
Глава 2. Объекты и методы исследования 39
2.1 Общая характеристика г. Дубны 39
2.2 Общяя характеристика городского поселения Дмитров 51
2.3 Методы исследования 59
Глава 3. Оценка экологического состояния окружающей среды г. Дубны .74
3.1 Оценка состояния почв города Дубна 74
3.2 Оценка состояния снежного покрова города Дубна 88
3.3 Оценка экологического состояния окружающей среды города Дубна по данным биоиндикации 118
3.4 Комплексная оценка экологического состояния окружающей среды города Дубна 124
3.5 Общие выводы по главе 3 127
Глава 4. Оценка экологического состояния окружающей среды городского поселения Дмитров 130
4.1 Оценка состояния почв городского поселения Дмитров 130
4.2 Оценка состояния снежного покрова городского поселения Дмитров ... 141
4.3 Комплексная оценка экологического состояния окружающей среды городского поселения Дмитров 160
4.4 Общие выводы по главе 4 162
Заключение 164
Выводы .167
Список литературы
- Общяя характеристика городского поселения Дмитров
- Оценка состояния снежного покрова города Дубна
- Оценка состояния снежного покрова городского поселения Дмитров
- Комплексная оценка экологического состояния окружающей среды городского поселения Дмитров
Введение к работе
Актуальность. В настоящее время накоплен обширный материал по оценке экологического состояния различных компонентов окружающей среды (ОС), прежде всего на территориях с высоким уровнем антропогенной нагрузки, мегаполисах и крупных промышленных центрах (Маликов, 2004; Сергеев, 2005; Самаев, 2004; Ажаев, 2007; Шмойлова, 2007; Morillo, Romero, 2008; Massas, Ehaliotis et. al, 2010 и др.). Однако, в структуре городского расселения важным элементом являются малые и средние города (с численностью населения до 100 000 чел.), составляющие 85 % современных российских городов, в которых проживает 27,3 млн. жителей или 26,3 % всего населения страны (URL: ). Такие города остаются недостаточно изученными или не изученными вовсе, в том числе из-за недостатка финансирования.
Согласно экологической доктрине РФ задача сохранения и обеспечения качества окружающей среды в целях сохранения здоровья населения входит в ряд приоритетных в рамках экологической политики России (Экологическая доктрина..., 2002), а угроза ухудшения состояния окружающей среды до критических пределов в настоящее время рассматривается как угроза национальной безопасности страны (Концепция национальной..., 2000). Для эффективного управления качеством ОС необходимо получение достоверной и своевременной разносторонней информации о фактическом состоянии компонентов ОС для принятия управленческих решений.
По данным Безугловой Э. Ю., Смирновой И. В. 38 % от общего количества городского населения России проживает на территориях, где не проводятся наблюдения за атмосферным воздухом (Обзор состояния..., 2011). Развитие системы мониторинга состояния ОС в малых и средних городах позволит получить более точную картину фактического загрязнения, как отдельных регионов, так и территории России в целом.
Исходя из вышесказанного изучение и оценка экологического состояния различных компонентов окружающей среды урбанизированных территорий, в том числе малых и средних городов является весьма актуальной задачей.
Цель: Провести оценку экологического состояния окружающей среды малых и средних городов севера Московской области (города Дубна и городского поселения Дмитров) на основе данных о состоянии различных ее компонентов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Провести геохимические исследования состояния почв и снежного покрова на территории города Дубна и городского поселения Дмитров.
2. Построить картосхемы распределения химических элементов в почвах и
снежном покрове, а также уровня их притока с атмосферными выпадениями по
данным снегового геохимического апробирования.
3. Районировать территории города Дубна и городского поселения
Дмитров по уровню загрязнения почвы и снежного покрова с учетом
функционального зонирования.
-
Выявить основные источники загрязнения атмосферного воздуха города Дубна и городского поселения Дмитров и их компонентный состав на основе данных о состоянии снежного покрова (твердые выпадения) и почв.
-
Провести оценку экологического состояния окружающей среды по данным биоиндикации.
Научная новизна. Дана оценка экологического состояния окружающей среды города Дубна и городского поселения Дмитров, проведено районирование территории по уровню загрязнения почв, снежного покрова и растительности. Впервые выявлены основные ассоциации загрязнителей на территории г. Дубны и городского поселения Дмитров, показаны различия в содержании тяжелых металлов в различных функциональных зонах.
Защищаемые положения:
1. Оценка экологического состояния компонентов окружающей среды,
проведенная с использованием местных фоновых значений, позволила
районировать территорию города Дубна и городского поселения Дмитров по
уровню загрязнения и выявить основные ассоциации загрязнителей: для почв
Г. Дубны - CUn-128, ССІ5-23, Zn6, ДЛЯ ГОРОДСКОГО ПОСЄЛЄНИЯ ДМИТРОВ - СіГз-28, Zll4_i5, РЬз-20, СсЦ-Ц, Ni4-6; ДЛЯ СНЄЖНОГО ПОКрОВа Г. Дубны - Cd35-263, Pb32-235, Zn26-179, Oil 1-82, СГі48, ДЛЯ ГОРОДСКОГО ПОСЄЛЄНИЯ ДмИТрОВ - Ztl52, C1I48, N144-102-
-
Установленные различия в содержании тяжелых металлов с учетом функционального зонирования территорий города Дубна и городского поселения Дмитров, отражают уровень антропогенной нагрузки. Максимальные концентрации Pb, Zn, Си отмечаются в почвах промзон (для г. Дубны (мг/кг): РЬ - 2,72; Zn - 12,50; Си - 1,57; для городского поселения Дмитров (мг/кг): РЬ - 7,37; Zn - 26,81; Си - 3,15; Ni - 1,63); высокая среднесуточная нагрузка ТМ наблюдается в селитебной и рекреационной зонах (для г. Дубны (мкг/(м *сут)): РЬ - до 2,3; Zn - до 1,7; Си - до 1,9; Ni - до 1,5; для городского поселения Дмитров (мкг/(м *сут)): РЬ - до 8,1; Zn - до 33,4; Си - до 5,6; Ni - до 3,5).
-
Зоны с повышенным содержанием загрязнителей в почве и снежном покрове в условиях постоянно действующих источников загрязнения частично совпадают: для г. Дубны Pb, Zn, Cd и Ni; для городского поселения Дмитров Cd и№.
4. Оценка экологического состояния г. Дубны по данным биоиндикации методом флуктуирующей асимметрии показала схожие результаты с оценкой состояния почв и снежного покрова, что позволило выделить на территории города наиболее экологически неблагополучные участки.
Практическая значимость. Полученные автором данные имеют практическое значение для экологического обоснования схем развития и размещения производственных сил, генеральных планов городов и территориально-производственных комплексов, для расчета экологических рисков, для разработки природоохранных мероприятий и принятия управленческих решений. Результаты исследования могут быть положены в основу медико-экологического мониторинга.
Результаты исследования могут быть использованы в информационном блоке в системе комплексного экологического мониторинга Московской области, как основа для мониторинга состояния почв и снежного покрова г. Дубна и городского поселения Дмитров.
Результаты работы использованы в учебном процессе при проведении занятий для студентов специальностей «Геоэкология» и «Экология» по курсам «Геохимия окружающей среды», «Экологический мониторинг», «Экология городского хозяйства», «Экологическое почвоведение», «Физико-химические методы исследования объектов окружающей среды» Университета «Дубна».
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на: Молодежной научной экологической конференции «Молодёжь за безопасную окружающую среду для устойчивого развития» (г. Дубна, 2007); 16-ой научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов, посвященной 15-летию Международного университета природы, общества и человека «Дубна» (г. Дубна, 2009); Всероссийской научной конференции: Инновации в геоэкологии: теория, практика, образование (г. Москва, 2010); Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования» (г. Москва, 2011, 2012); семинаре по проблемам городской экологии Биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова (гг. Москва - Дубна, 2011); VIIIі International youth science environmental forum of Baltic region countries «Ecobaltica 2011» (St.-Petersburg, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 12 работ, в том числе 3 в рецензируемых журналах из списка ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложений, изложенных на 200 страницах машинописного текста, содержит 49 таблиц и 45 рисунков.
Общяя характеристика городского поселения Дмитров
Город – природно-техногенная система, динамическая совокупность, составленная проживающим населением, его хозяйственной деятельностью и освоенной территорией. В тоже время город – это природно-антропогенная система, основными системообразующими факторами (элементами системы) которой является человек (он сам и все виды деятельности, осуществляемой в пределах городской территории) и природная среда (рельеф, геология, климат, поверхностные и подземные воды и т. д.). Взаимодействие этих двух факторов и создает специфическую урбоэкосистему и присущую ей специфическую природно-антропогенную городскую среду (Денисов, Курбатова… и др., 2008). Города можно рассматривать как наиболее сложные техногенные системы, в которых образуются множество прямых и обратных связей, возникающих в процессе взаимодействия системы «общество – природа» и отличающиеся особой внутренней неоднородной структурой, динамикой и эволюцией. Поскольку для городской среды плотность этих связей наиболее велика, взаимодействие происходит наиболее быстрыми темпами, и человек в наибольшей степени подвергается влиянию изменения среды (Владимиров, 1999; Битюкова, 2009; Urban Ecology, 2008).
Сам город неоднороден и состоит из разных подсистем (население, хозяйственный комплекс, система жизнеобеспечения), из сочетания территорий различного функционального назначения (селитебные, промышленные, коммунально-складские, рекреационные), соединенных элементами транспортно-инфраструктурного каркаса (Денисов, Курбатова и др., 2008; Ручин, 2009; Битюкова, 2009). В результате процесс взаимодействия общества и природы сильно различается как в разных типах городов, так и на территории самого города. Сочетание воздействия внутренних и внешних источников определяет уровень антропогенной нагрузки в городе. Территориальная дифференциация экологической ситуации в городе определяется не столько размером самих источников воздействия, сколько размещением ареалов их воздействия. В связи с этим особо важным представляется выявление ареалов воздействия на территории городов, а затем проведение комплексной оценки уровня и специфики воздействия в пределах ареалов.
Города являются мощными источниками техногенных веществ, включающиеся в региональные миграционные циклы (Дьяконов и др., 1996; Перельман, Касимов, 1999). Каждый из источников антропогенного воздействия на территории городов в той или иной степени оказывает влияние на определенные природные компоненты (атмосферу, поверхностные и подземные воды, почвы, растительный покров) одним или несколькими видами (химическим, физическим, биологическим) (Сает, 1990; Касимов, 1995; Денисов, Курбатова и др., 2008; Битюкова, 2009; Urban Ecology, 2008). В ОС городов поступает огромное количество химических элементов, с последующим накоплением и перераспределением в различных компонентах окружающей среды в результате геохимической миграции. Интенсивность миграции зависит от ландшафтно-геохимических условий, т. е. от специфики сочетания гидрометеорологических, литолого-геохимических и почвенно-ботанических характеристик конкретной территории. В результате миграции загрязняющих веществ, генерируемых источниками загрязнения, происходит загрязнение окружающей среды. Под загрязнением принято понимать изменение химических свойств окружающей среды, не связанное с естественными природными процессами, в настоящее время подавляющая часть загрязнений является техногенными (Перельман, 1975; Глазовская, 1988; Сает, 1990).
Основными источниками загрязнения окружающей среды в городах являются промышленные предприятия, предприятия энергетического комплекса и транспорт, в первую очередь автомобильный. Все виды источников загрязнения содержат широкую группу загрязняющих веществ полиэлементного состава. Сочетание химических элементов характеризует специфические индивидуальные особенности источников загрязнения. Характеристики ореолов и потоков рассеяния — состав, степень концентрации, формы нахождения элементов, интенсивность биологического поглощения — определяют качество окружающей среды (Сает, 1990). Качество окружающей среды в последнее десятилетие становиться одним из основополагающих понятий в экологии.
Качество среды обитания человека определяется как совокупность условий, обеспечивающих или не обеспечивающих здоровье. Население городов постоянно подвергается воздействию комплекса факторов антропогенного загрязнения окружающей среды. На долю факторов, связанных с качеством окружающей среды (экологическим фактором), по разным оценкам приходится от 10 до 57 % (Боев, Быстрых, 1999; Лукаткин, Ручин и др., 2008; Малхазова, Королева, 2009).
Оценка качества среды оказывается узловой задачей любых мероприятий в области охраны ОС и природопользования. Такая оценка возможна только на основе мониторинговых работ, а функционирование системы экомониторинга в свою очередь является неотъемлемой частью правильной организации управления качеством окружающей среды (Беляев, Пупырев, 1996).
По данным социологического опроса Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ) 46 % россиян считают, что экологическая ситуация в их населенном пункте за последний год ухудшилась, пять лет назад так считали только 33 %. С каждым годом оценки экологической обстановки выглядят все более негативно: с 2005 года доля тех, кто считает состояние окружающей среды в месте проживания неблагополучным или даже катастрофическим возросла с 55 до 64 %. Одновременно все меньше становится россиян, оценивающих экологическую обстановку как благополучную (с 44 до 34 %) (URL: http://wciom.ru/novosti/press-vypuski/press-vypusk/single/13708.html).
Необходимо отметить, что современная экологическая ситуация определяется не только существующими источниками изменения природного комплекса, но и историей становления и развития территориальной структуры. На фоне общего постоянного усиления воздействия на территории городов происходит постоянная внутренняя дифференциация, формирование локальных центров и поясов экологической напряженности (Битюкова, 2009).
Таким образом, на современном этапе крайне важной и актуальной становится проблема взаимодействия природы и общества, возникает потребность оценить масштабы, опасность, территориальную неоднородность как воздействия, оказываемого человеческой деятельностью, так и последствий этого воздействия для всего природного комплекса и человека.
Оценка состояния снежного покрова города Дубна
Гигиеническая оценка компонентов окружающей среды, базирующаяся на основе национальных нормативов (ПДК (ОДК)), уже давно подвергается критике (Алексеенко…, 2000; Закруткин…, 2002; Почвы Московской..., 2002). Это в первую очередь связано с тем, что в ряде регионов страны фоновые содержания многих химических веществ, в первую очередь тяжелых металлов, близки или даже выше их нормативных концентраций. Так, например, по исследованиям Закруткина В. Е. (Закруткин…, 2002) в пределах Ростовской области установлено, что ПДК свинца, оцениваемая в 30–32 мг/кг, явно занижена по сравнению с фоновыми концентрациями элемента в почвах региона. Фоновое же содержание мышьяка в почвах Ростовской области – 14–18 мг/кг – значительно превышает норму содержания элемента, установленную на уровне 2 мг/кг, а если же принять рекомендуемую ПДК ванадия, равную 150 мг/кг, то окажется, что большая часть юга России загрязнена этим элементом.
Для оценки уровня содержания исследованных тяжелых металлов в почве г. Дубны и городского поселения Дмитров данные, полученные в результате химического анализа, сравнивались со шкалой экологического нормирования, часто применяемой в аналогичных исследованиях (табл. 2.3.3) (Обухов, 1992; Закруткин, 2002; Почвы Московской…, 2002).
Особый интерес для городских территорий представляет распределение тяжелых металлов по функциональным зонам. Поэтому полученные в результате химического анализа почв и снежного покрова данные (по выборкам) были проанализированы с учетом функционального зонирования городской территории. Были выделены следующие функциональные зоны: промышленная, селитебная, рекреационная и сельскохозяйственная.
По данным, полученным в результате химического анализа проб, построены картосхемы распределения концентраций всех измеренных элементов и показателей в почве и снежном покрове на территории г. Дубны и городского поселения Дмитров при помощи программных комплексов Integro, Surfer, MapInfo или ArcGIS. В частности, для территории г. Дубны были использованы программные комплексы Integro (версия Grin View 2.0) и Arc GIS (версия 9.3), а для городского поселения Дмитров – Surfer (версия 9.0) и MapInfo (версия 7.0).
Программа Integro (версия Grin View 2.0) – геоинформационная система, ориентированная на решение задач исследования природных ресурсов и охраны окружающей среды. В данной работе при построении картосхем изолиний в качестве метода интерполяции был использован метод b-сплайн.
При построении эколого-геохимических карт используются различные методы математической интерполяции. Не рекомендуется ограничиваться каким-либо одним методом математической интерполяции. В зависимости от исследуемого компонента ландшафта, характера опробирования, точности комплексного анализа и других условий следует выбирать подходящий для конкретного случая метод (Макаров, 2002; Геоэкологическое картографирование…, 2009).
При построении картосхем изолиний в картографическом пакете Surfer возможно использование различных методов: наименьших квадратов, Кригинга, триангуляции, радиальных базисных функций, минимума кривизны, Шепарда, квадрата обратных расстояний, полиномиальной регрессии, ближайшего соседства. В данной работе при построении картосхем использовался метод Криге (Kriging) с линейной (Linear) вариаграммой, как наиболее эффективный для большинства множеств экспериментальных данных (это один из наиболее гибких и часто используемых методов), и метод радиальных базисных функций (Radial Basis Functions), который многими авторами рассматривается как наилучший метод при построении гладкой поверхности, проходящей через экспериментальные точки (этот метод является точным интерполятором). Вариаграммы метода радиальных базисных функций аналогичны вариаграммам метода Криге. В результате анализа катросхем, построенных этими двумя методами, в конечном итоге были выбраны картосхемы, полученные с помощью интерполяции методом радиальных базисных функций (Radial Basis Functions).
Районирование территории города Дубна и городского поселения Дмитров по уровню загрязнения почв и снежного покрова с построением соответствующих картосхем было проведено на основе интегрального показателя Zc.
Проведен сопряженный анализ данных по загрязнению почв и снежного покрова, который позволил районировать территорию города Дубны и городского поселения Дмитров по динамическим особенностям загрязнения. Автором была построена большая серия картосхем в различных вариациях. В результате анализа было установлено, что наибольший интерес представляет сопоставление картосхем содержания тяжелых металлов в почве и среднесуточной нагрузки этих элементов с атмосферными выпадениями, а также распределения значений рН почв и снежного покрова. Полученные картосхемы имеют вид оконтуривания наиболее неблагоприятных районов для города Дубны (рис. 3.4.1) и городского поселения Дмитров (рис. 4.3.1).
Конечным результатом биоиндикационных исследований для каждого периода наблюдений является рассчитанный коэффициент флуктуирующей асимметрии как отдельно для каждого вида индикатора, так и суммарного для всех видов, который и является интегральной характеристикой. Данный коэффициент наиболее достоверно отражает состояние окружающей среды и представляет особый интерес.
Обработка данных полученных в результате лабораторных исследований биологического материала осуществлялась с использованием стандартной программы Microsoft Excel.
По рассчитанным коэффициентам были построены картосхемы распределения по территории города отдельно для каждого вида растений. Интегральный анализ проведен на основе среднеарифметических значений коэффициента флуктуирующей асимметрии по всем видам растений. Для каждого года наблюдений на основе данного показателя с помощью программных комплексов Surfer (версия 9.0) и MapInfo (версия 7.0) были построены картосхемы распределения коэффициента флуктуирующей асимметрии на территории г. Дубны (рис. 3.3.1).
Оценка состояния снежного покрова городского поселения Дмитров
По суммарному показателю загрязнения почв большая часть городского поселения Дмитров относится к низкому уровню загрязнения (Zс 16). В юго-восточной части г. Дмитров выявлен район, приуроченный к центральной промышленной зоне и восточной объездной дороге. Данная аномалия имеет четко выраженное ядро с высоким уровнем загрязнения (Zc 32–128), основные загрязнители Cu12-28, Zn11-15, Pb5-20,Cd9-11. Ядро аномалии оконтуривается по ул. Высоковольтная на юге; ул. Космонавтов на севере и на востоке; и на западе – ул. Пушкинская. Необходимо отметить, что центр этой аномалии захватывает жилую застройку г. Дмитров микрорайон Космонавтов. Зона со средним уровнем загрязнения (Zc 16–32) простирается на востоке до д. Митькино, на юге до с. Борисово и ул. Одинцово, на западе – ул. Московская, на юго-западе – ул. Волгостроевская, и на севере – ул. Аверьянова. В районе «Заречье» в западной части г. Дмитров выделяется район со средним уровнем загрязнения (Zc 16–32), основные загрязнители Pb3-5, Ni4-6, Cu3-4, Zn4-6, Cd4. В данном районе располагается ряд промышленных предприятий (Каплина, Каманина, 2010, 2011; Kaplina, Kamanina, 2011).
Учитывая, что почвы в данном районе имеют слабощелочную среду и относительно повышенное содержание гумуса исследуемые металлы будут находиться в слабоподвижной форме и накапливаться в верхнем горизонте. Тем не менее, почвы в данном районе требует повышенного внимания и постоянного контроля.
Особый интерес для городских территорий представляет распределение тяжелых металлов по функциональным зонам.
На территории городского поселения Дмитров значения рН снежного покрова колеблется в широких пределах от 5,6 до 9,4 (табл. 4.2.1). Анализ данных показал, что практически вся территория имеет повышенное значение рН атмосферных осадков, в том числе и условно фоновая территория с. Внуково (рН 6,5). Среднее значение рН составляет 6,6; больше половины (59 %) исследованных проб имеют значение рН 6,5; 19 % проб имеют значение рH 7,0. Максимальное значение (рН 9,4) отмечено в западной части г. Дмитров район «Заречье». Выделяется район с повышенными значениями рН в юго-восточной части г. Дмитров южнее центральной промзоны (ул. Высоковольтная и ул. Космонавтов).
Распределение значений рН снежного покрова на территории городского поселения Дмитров представлено на рисунке 4.2.1.
Концентрация иона аммония в снежном покрове лежит в диапазоне от 0,02 до 0,49 мг/дм3, что не превышает ПДКрх (табл. 4.2.1). Средняя концентрация составляет 0,13 мг/дм3. Высокие концентрации 0,49 мг/дм3 и 0,47 мг/дм3 (в 3 раза выше фона) отмечаются в восточной части г. Дмитрова в зоне жилой застройки, недалеко от центральной промзоны (ул. Заводская) и на северо-востоке в районе д. Тендиково соответственно. Повышенное значение иона аммония (0,35 мг/дм3) отмечается в непосредственной близости от центральной промышленной зоны и восточной объездной дороги (ул. Высоковольтная и ул. Космонавтов).
Концентрация иона аммония в снежном покрове на территории городского поселения Дмитров представлена на рисунке 4.2.2. ион аммония нитраты
Концентрация нитратов в снежном покрове обнаружена в 53 % исследованных проб и варьирует от 0,1 до 12,0 мг/дм3, что не превышает ПДКрх (табл. 4.2.1). Максимальная концентрация 12,0 мг/дм3 (в 9 раз выше фона) отмечается в непосредственной близости от северной промзоны в районе развилки ж/д путей южнее пос. Каналстрой. Анализ пространственного распределения содержания нитратов показал, что относительно повышенные значения отмечаются в западной части района исследования. Атмосферные осадки являются одним из источников поступления нитратных ионов в природные воды. Концентрация нитратов в незагрязненных атмосферных осадках достигает 0,9–1 мг/дм3 (Молчанов, Заика и др., 2007).
Концентрация нитратов в пробах снежного покрова на территории городского поселения Дмитров представлена на рисунке 4.2.2. Концентрация сульфатов в снежном покрове обнаружена в 87,5 % исследованных проб и составляет от 1,4 до 22,0 мг/дм3, что не превышает ПДКрх (табл. 4.2.1). В исследованных пробах (47 %) преобладают концентрации от 4,0 до 8,0 мг/дм3. Максимальные концентрации 22,0 мг/дм3 (в 9 раз выше фона) и 18,0 мг/дм3 (в 7,5 раз выше фона) отмечаются в юго-восточной части г. Дмитрова в непосредственной близости от центральной промышленной зоны (ул. Высоковольтная и ул. Космонавтов) и в селитебной зоне мкр. им. Аверьянова соответственно.
Концентрация хлорид иона в снежном покрове городского поселения Дмитров лежит в диапазоне от 2,1 до 14,2 мг/дм3, что не превышает ПДКрх (табл. 4.2.1). Средняя концентрация составляет 4,8 мг/дм3. В большинстве половины проб (56 %) преобладают концентрации от 5,0 до 10,0 мг/дм3. Максимальная концентрация 14,2 мг/дм3, что в 5 раз выше фона, отмечается в восточной части г. Дмитрова в зоне жилой застройки (ул. Заводская), недалеко от центральной промзоны. На севере, в районе ж/д переезда концентрация хлоридов в снежном покрове составляет 12,1 мг/дм3, что в 4,2 раза выше фона.
Комплексная оценка экологического состояния окружающей среды городского поселения Дмитров
Как уже отмечалось выше, для оценки загрязненности, а также характеристики антропогенного воздействия и выявления источников загрязнения на территориях городов более важным является не абсолютное значение концентрации ТМ, а показатель массы элемента с выпадениями пыли на снежный покров, учитывающий пылевую нагрузку мкг/(м2 сут).
Одной из основных характеристик загрязнения атмосферного воздуха на территории города является пылевая нагрузка. Расчет пылевой нагрузки показал, что вся территория городского поселения Дмитров имеет низкий уровнь загрязнения пылью. Средняя пылевая нагрузка на территории городского поселения Дмитров составляет 28,12 мг/(м2 сут). Максимальная пылевая нагрузка 83,1 мг/(м2 сут) (в 2,4 раза выше фона) отмечается в центральной части г. Дмитрова в непосредственной близости от центральной промзоне. Повышенное содержание пыли 76,9 мг/(м2 сут) (в 2,2 раза выше фона) отмечается в зоне жилой застройки мкр. ДЗФС, восточнее линейной промзоны. Повышенная пылевая нагрузка 64,5 мг/(м2 сут), что в 1,9 раз выше фоновой, отмечается на севере, в районе ж/д переезда, что вероятно связанно с выбросами автотранспорта.
Распределение среднесуточной пылевой нагрузки (мг/м2) на территории городского поселения Дмитров представлено на рисунке 4.2.5.
Содержание свинца в твердой фазе колеблется в широких пределах от 76 мг/кг до 2271 мг/кг (табл. 4.2.5). Анализ данных показал, что концентрация свинца в снежном покрове на большей части территории (62 % отобранных проб) составляет 300 мг/кг. Выделяются два района с повышенными значениями ( 500 мг/кг) на севере и на юге. Максимальная концентрация 2271 мг/кг, что в 29 раз выше фона, отмечается на юге г. Дмитрова в непосредственной близости от южной промзоны, на которой располагается завод мостовых железобетонных конструкций (МЖБК). Относительно высокая концентрация 1351 мг/кг, что в 17 раз выше фона, отмечается также на севере в районе развилки ж/д путей южнее пос. Каналстрой, в непосредственной близости располагается северная промзона, на которой сосредоточена часть промышленной предприятий, в том числе Дмитровский завод аллюминевых конструкций, Дмитровский завод фрезерных станков (Приложение 2 табл. 5).
Содержание свинца в твердой фазе снежного покрова и его среднесуточная нагрузка на территории городского поселения Дмитров представлены на рисунке 4.2.6. Содержание свинца в твердой фазе снежного покрова (а) и его среднесуточная нагрузка (б) на территории городского поселения Дмитров
Анализ данных показал, что нагрузка свинца с атмосферными выпадениями в 69 % случаев составляет до 7 мкг/(м2 сут) (табл. 4.2.6). Максимальная нагрузка отмечается от северной промзоны и далее распространяется на север и составляет от 30,0 до 41,2 мкг/(м2 сут), что в 11,5 и 15,9 раз выше фона соответственно.
Содержание цинка в твердой фазе снежного покрова составляет от 396 мг/кг до 20790 мг/кг (табл. 4.2.5). На большей части территории (62 % проб) содержание цинка составляет 2000 мг/кг. На юге выявляется четко локализованный очаг с максимальным содержанием цинка – 20790 мг/кг, что в 53 раза выше фона, в непосредственной близости от южной промзоны. В данном районе ранее была отмечена максимальная концентрация свинца (Приложение 2 табл. 5). Содержание цинка в твердой фазе снежного покрова и его среднесуточная нагрузка на территории городского поселения Дмитров представлены на рисунке 4.2.7.
Содержание цинка в твердой фазе снежного покрова (а) и его среднесуточная нагрузка (б) на территории городского поселения Дмитров, мг/кг
Среднесуточная нагрузка цинка с атмосферными выпадениями варьирует в широких пределах от 13,5 до 120,0 мкг/(м2 сут) (табл. 4.2.6). В результате анализа распределения среднесуточной нагрузки цинка выявлено несколько очагов с повышенным содержанием: в районе жилой застройки г. Дмитрова мкр. ДЗФС среднесуточная нагрузка цинка составляет 120 мкг/м2, что в 8,9 раз выше фоновой; в зоне жилой застройки ул. Внуковская южнее располагается центральная промзона, среднесуточная нагрузка составляет 104,9 мкг/м2, что в 7,8 раз превышает фон. На юге района городского поселения Дмитров нагрузка цинка 50 мкг/м2 (Приложение 2 табл. 5). Тот факт, что повышенная среднесуточная нагрузка цинка отмечается в зонах жилой застройки вызывает определенную тревогу, и ставит под сомнение достаточность размера санитарно-защитной зоны (СЗЗ) центральной промзоны города Дмитров.
Содержание кадмия в твердой фазе колеблется от 0,55 мг/кг до 8,04 мг/кг (табл. 4.2.5). Анализ данных показал, что в 56 % отобранных проб концентрация кадмия в снежном покрове не превышает 2 мг/кг. Максимальная концентрация 8,04 мг/кг, что в 15 раз выше фона, отмечается на юге в непосредственной близости от южной промзоны. В данном районе ранее были отмечены максимальные концентрации свинца и цинка. Относительно высокие концентрация кадмия 5,00 мг/кг, что в 9 раз выше фона, отмечается также на западе в районе «Заречье» и в центре г. Дмитрова в районе Исторической площади. Выделяется район на северо-востоке (д. Тендиково), где содержание кадмия составляет 3,44 мг/кг, что в 6 раз выше фона (Приложение 2 табл. 5).
Содержание кадмия в твердой фазе снежного покрова и его среднесуточная нагрузка на территории городского поселения Дмитров представлены на рисунке 4.2.8.
Нагрузка кадмия с атмосферными выпадениями варьирует в пределах от 0,02 до 0,17 мкг/(м2 сут) (табл. 4.2.6). По результатам анализа распределения среднесуточной нагрузки кадмия выявлен неблагоприятный район с очагом в центральной части города Дмитров в районе Исторической площади. Среднесуточная нагрузка в данном районе составляет 0,17 мкг/м2, что в 8,5 раз выше фоновой.
Содержание кадмия в твердой фазе снежного покрова (а) и его среднесуточная нагрузка (б) на территории городского поселения Дмитров
Концентрация меди в твердой фазе снежного покрова колеблется в диапазоне от 39 мг/кг до 1863 мг/кг (табл. 4. 2.5). Анализ данных показал, что в 59 % случаев содержание меди не превышает 200 мг/кг. Максимальная концентрация 1863 мг/кг, что в 48 раз выше фона, отмечается в непосредственной близости от южной промзоны. В данном районе ранее были отмечены максимальные концентрации свинца, цинка и кадмия. Относительно высокая концентрация 78 мг/кг, что в 20 раз выше фона, отмечается на юго-западе (ул. ул.2-я Московская и ул. Фомичева, 150 м от ж/д переезда) (Приложение 2 табл. 5).
