Введение к работе
Актуальность исследования. Оценка эколого-геохимического состояния любой территории необходима для развития, рационального размещения производительных сил и создания наиболее благоприятных условий для проживания населения, а также сохранения компонентов экосистем. Загрязнение окружающей среды является одной из наиболее важных проблем человечества на современном этапе развития. Поэтому объективно оценить степень экологического благополучия территории можно на основании результатов анализа проб компонентов окружающей среды: воздуха, снежного покрова и почвы.
Высокая концентрация промышленных предприятий и автотранспорта в больших и малых городах создает все более напряженную экологическую ситуацию в селитебных районах, основной вклад в загрязнение вносят выбросы предприятий энергетического комплекса и автотранспорта. Для урбанизированных территорий, находящихся под влиянием выбросов, содержащих продукты сгорания углеводородного топлива, индикаторами уровня техногенной нагрузки служат тяжелые металлы, мышьяк и бенз(а)пирен и др.
В настоящее время для территории г. Кызыла, расположенного в межгорной котловине со специфическими климатическими условиями, стоит проблема как оценки, так и прогноза загрязнения окружающей среды и, в первую очередь, тяжелыми металлами различных классов токсичности, мышьяком и бенз(а)пиреном. Систематически наблюдения проводятся только за основными примесями: пылью, сажей, оксидами азота, серы, окисью углерода и т.д. Поэтому весьма актуальным является исследование степени загрязненности снежного покрова, почвы и атмосферного воздуха столицы Республики Тыва токсическими металлами, мышьяком и такими наименее изученными и наиболее опасными загрязнителями, как полициклические ароматические углеводороды в лице типичного представителя - бенз(а)пирена.
Объект и предмет исследования. В качестве объекта исследования выбраны основные депонирующие среды территории г. Кызыла, т.е. участки, непосредственно прилегающие к Кызылской ТЭЦ, промышленной зоне и частным секторам, где основным топливом является уголь - ставший источником пыли и сажи, а также к автомагистралям с интенсивным движением автотранспорта.
Предметом исследования являются токсические и канцерогенные полю- танты характерные для территории города.
Целью данной работы является оценка эколого-геохимического состояния и динамики притока токсикантов на подстилающую поверхность территории г. Кызыла по результатам наземного мониторинга основных депонирующих сред.
Задачи, поставленные для достижения цели:
оценить массы поступления снега и содержащихся в снеге пыли, тяжелых металлов и мышьяка на м2 и км2за период 2008-2010 годов;
изучить содержание тяжелых металлов, мышьяка и бенз(а)пирена в снежном и почвенном покровах г. Кызыла;
выполнить пространственно-временную оценку уровня загрязнения различных сред тяжелыми металлами разных форм и составить карты-схемы по уровню загрязнения снежного и почвенного покровов и схему функционального зонирования территории города;
дать расчетную оценку загрязнения бенз(а)пиреном воздушной среды автомобильным транспортом и другими источниками загрязнения;
по результатам анализа собственных и опубликованных данных изучить уровни накопления полютантов на фоне катастрофических природных процессов.
Научная новизна. В результате проведенных работ и на основе обобщения опубликованных и авторских материалов впервые:
проведен комплексный анализ снежного и почвенного покровов по загрязнению бенз(а)пиреном, мышьяком и тяжелыми металлами;
выявлены приоритетные загрязнители снежного и почвенного покровов г. Кызыла;
проанализирован вклад различных источников загрязнения в общее экологическое состояние по загрязнению тяжелыми металлами, мышьяком и бенз(а)пиреном;
дана расчетная оценка загрязнения бенз(а)пиреном воздушной среды автомобильным транспортом и другими источниками загрязнения;
предложен способ прогнозирования и регистрации землетрясений в пределах горных коллизионных зон континентов.
Теоретической и методологической основой исследований послужили результаты работы отечественных и зарубежных ученых, заложивших основы развития учения о ноосфере (акад. В.И. Вернадского и др.) и концепции устойчивого развития (Э.В. Гирусова, Г.Н. Голубева, В.И. Данилова-Данильяна, Ю.А. Израэля, Н.С. Касимова, Н.Н. Лукъян- чикова, Д.С. Львова, А.В. Мананкова, Д.Х. Медоуза, Н.Н. Моисеева, В.И. Осипова, А.В. Позднякова, Н.Ф. Реймерса, С.Л. Шварцева, А.В. Яб- локова и др.).
В развитие теоретической геоэкологии и экологической безопасности большой вклад внесли многие ученые разных школ (А.М. Адам, Ю.А.Афанасьев, В.Г. Горшков, В.В. Коваленко, В.А. Королев, И.И. Ма- зур, Г.Г.Мирзаев, П.А. Окишев В.К. Попов, Л.Л. Прозоров, Л.П. Рихва- нов, Ю.Е. Сает, А.Л. Яншин и др.).
В области экологической геохимии и геоэкологии урбанизированных территорий с использованием методов загрязнения депонирующих сред и снежных покровов, кроме нормативных документов, методических рекомендаций, использованы результаты работ А.И. Летувнинкаса, Е.Г. Язвикова, И.М. Назарова, О.С. Ренне, В.С. Савенко, Ш.Д. Фридмана и др..
Личный вклад автора: постановка цели, задач исследования; участие в ежесезонных выездах в период с 2007 по 2010 гг. в отборе 95 проб снега, почвы и пробоподготовке; статистическая обработка полученных результатов и их обобщение; анализ вклада различных источников загрязнения в общее экологическое состояние г. Кызыла; создание карт- схем по уровню загрязнения снега и почвы и схемы функционального зонирования территории города; разработка рекомендаций по улучшению экологической обстановки города; написание статей; формулирование выводов.
Практическая значимость работы. Результаты работы использованы при разработке республиканской целевой программы «Государственная экологическая экспертиза в отношении объектов регионального назначения», экологического мониторинга и решения проблем регулирования экологической обстановки на территории города Кызыла (акт № 210/4 «от 26. 03. 2012 г.» Министерства природных ресурсов и экологии Республики Тыва. Об использовании результатов диссертационной работы). Составленные карты-схемы по уровню загрязнения снежного и почвенного покровов города могут быть стартовыми для дальнейшего мониторинга содержания элементов в компонентах природной среды столицы Республики Тыва.
Материалы диссертации используются в учебном процессе Тувинского государственного университета при преподавании дисциплин: «Экология городской среды», «Промышленная экология» «Безопасность жизнедеятельности» и «Строительная экология».
Разработан способ прогнозирования и регистрации землетрясений (заявка на патент №20120106798 (010306), приоритет от 24.02. 2012 г.).
Защищаемые положения:
-
-
Объективная оценка эколого-геохимических условий возможна при использовании методов комплексного анализа состояния снегового и почвенного покровов, отражающего специфику природных (геоморфологических, климатических, метеорологических и др.) и техногенных факторов региона.
-
Полученные эколого-геохимические показатели позволили выявить пространственные и временные закономерности поступления по- лютантов в компоненты экосистем из природных и техногенных источников.
3. Составленные карты-схемы по уровню загрязнения снегового и почвенного покровов и схема функционального зонирования территории позволили выявить зоны с различной техногенной нагрузкой на исследуемой территории.
Достоверность результатов исследований обеспечена статистически значимым количеством проб, проанализированных современными аналитическими и статистическими методами, а также глубиной проработки материала.
Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей, аспирантов и сотрудников Тувинского государственного университета (г. Кызыл, 2007, 2008, 2009, 2010); XII Международной научно-практической конференции «ГОРОДА РОССИИ: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (г. Пенза, 2011г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных статей, из них 3 - в журналах из списка ВАК (2009, 2009, 2010), 1 - в журнале «Естественные и технические науки» (2007 г.); 1 - в журнале Вестник ТувГУ «Технические и физико-математические науки» (г. Кызыл, 2009 г.); 4 — в научных трудах Тувинского государственного университета, 1 - в сборнике статей ХІІІ Международной научно-практической конференции (г. Пенза).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Материал изложен на 156 страницах, содержит 56 таблиц, 27 рисунков, библиографию из 160 наименований, приложения - 4 на 19 страницах.
Благодарности. Автор выражает благодарность профессору, доктору геолого-минералогических наук А.В. Мананкову за научное руководство данной работы на разных этапах ее подготовки, а также зам. начальника АИЛ ФГУ ГСАС «Тувинская» Е.Д. Аюшиновой, зам. директора ЦЛАТИ по Красноярскому краю Т.А. Литвиненко и главному химику - Н.В. Тяжельниковой за помощь в проведении анализов.
Похожие диссертации на Оценка эколого-геохимического состояния территории города Кызыла : Республика Тыва
-
