Исследовательский проект - Изучение экологического состояния города Тимашевска

Подождите немного. Документ загружается.

Аммиак - раздражает слизистые и кожу, вызывает насморк, кашель, удушье,

покраснение и зуд кожи.

Свинец – отрицательно влияет на реакцию палочек сетчатки глаза, что вызывает

ухудшение сумеречного зрения, расстраивает функцию нервной системы и

поражает головной мозг.

Среди прочих источников загрязнения можно выделить также автодороги. На

каждого жителя города Тимашевска приходится 200 кг. Выбросов вредных

веществ от автотранспорта. Средний автомобиль за год сжигает 200 кг кислорода,

выбрасывает около 2 кг окиси серы и 100 кг несгоревших углеводородов и окислов

азота.

Самая главная опасность этих выбросов это воздействие на живые организмы.

Окись углерода влияет на состав крови, фенол разрушает нервную систему,

двуокись азота – канцероген, кислоты, образующиеся при контакте сернистого газа

с водяными парами, разъедает легочную ткань. Диоксин и бензапирен,

канцерогены и мутагены. Цианистый и сернистый водород, аммиак и

формальдегид, вызывают слезотечение и повреждают слизистые оболочки.

Среди прочих источников загрязнения можно выделить также свалки. В настоящее

время эта проблема очень актуальна, в связи с тем, что они занимают большие

плодородные чернозёмы, находящиеся под ними. В роли основных загрязняющих

веществ выступают твердые бытовые отходы. Их негативное воздействие на

природную среду достаточно часто сопровождается нарушением ландшафта с

изменением отдельных элементов среды. Источники образования отходов: жилые

дома, хозяйственные учреждения, магазины, культурные заведения, предприятия

бензоколонки, коммунальные службы, уборка улиц, зеленое строительство.

Также важным источником загрязнения является железная дорога. Прокладка

железнодорожного полотна существенно изменяют ландшафт, оказывая

механическое воздействие на почву. Большую опасность представляет загрязнение

природной среды нефтепродуктами, бытовыми отходами и пестицидами, которые

применяют для уничтожения растительности вблизи железной дороги. Это

оказывает значительное влияние на почвенные организмы и растительность.

Помимо всего прочего железная дорога является источником шумового

загрязнения.

2.2. Загрязнение атмосферного воздуха

Суммарный выброс веществ в атмосферу в 2004 году составил 610,8 т., за год эти

показатели увеличились на 287,2 т. Основными стационарными объектами –

загрязнителями атмосферного воздуха в Тимашевском районе явились: ГУП

«Тимашевский ветсанзавод» (окись углерода, диоксид азота, диоксид серы), ЗАО

«Изумруд» (сернистый ангидрид, оксид углерода, диоксид азота), ОАО «Хлеб

Кубани» (зерновая пыль). Основное увеличение выбросов загрязняющих веществ в

атмосферу происходит за счет увеличения нагрузки промышленного производства

на сахарном заводе «Изумруд» (сернистый ангидрид, диоксид азота, оксид

углерода). Превышение норм предельно допустимых выбросов загрязняющих

веществ (бензапирен, диоксид азота) на асфальтобетонном заводе Тимашевского

ДРСУ. В Тимашевском районе зарегистрировано более 30000 единиц

автотранспорта, работающего на бензиновом топливе. При прохождении

технического осмотра проводился контроль на токсичность выбросов от

автотранспорта в рамках краевой операции «Чистый воздух». Более 2000 единиц

автотранспорта не соответствовали требованиям на токсичность выбросов.

Увеличение транзитного транспортного потока, рост парка автомобилей, выбросы

которых сопоставимы с промышленными выбросами, являются одной из основных

проблем загрязнения воздуха сильнодействующим канцерогеном – бензапиреном.

В населенных пунктах его концентрация составляет 2-4 ПДК, частота заболевания

раком у лиц старше 40 лет возрастает на 12-20%. Фактором, влияющим на

загрязнение атмосферного воздуха в северо-восточной части города, является

выделение продуктов горения на городской свалке. При горении особенно опасно

выделение диоксина, который в тысячу раз токсичнее яда стрехнина.

Главная опасность диоксина в его сильнейшем воздействии на иммунную и

эндокринную системы (С. Н. Литвинов,2004).

2.3. Водные ресурсы и водообеспечение

Состояние малых рек в черте города плачевно. Строятся жилищные и другие

объекты в водоохранной зоне на ранее отведенных земельных участках, в

результате нарушается естественный ток реки. На реке Кирпили протяженностью

202 км, построено 250 дамб, это причина подтопления земельных участков.

Гидротехнические сооружения на реке не ремонтируются, что уменьшает

пропускную способность воды.

Наиболее негативно воздействуют на надземные и подземные воды свалки. В

местах складирования отходов формируются антропогенные водоносные

горизонты, по уровню загрязнения, превышающие все существующие техногенные

образования в подземной гидросфере. Основной источник поступления

загрязнителей в поземные горизонты грунтовых вод – уникальный по своей

токсичности фильтрат, формирующийся в в аэробных условиях в толще свалки в

результате процессов сбраживания, гумификации органического вещества. В

результате минерализации фильтрат достигает нескольких десятков грамм на 1

литр. В фильтрате присутствуют ионы аммония и хлора, в высокой концентрации

макрокомпоненты, содержание которых составляет несколько грамм на 1 литр,

тяжелых металлов (цинк, свинец, никель, хром, кадмий и другие). В фильтрате

формируются органические соединения смешанных рядов, ароматические,

ациклические и карбонильные соединения всех классов опасности. Следует

отметить, что загрязнение вод зависит от интенсивности их использования, сброса

загрязняющих веществ, смыва химических соединений с территории водозабора.

Для обеспечения населения города, питьевой водой ведется забор воды из

природных источников. Из наземных: 21,10 млн. куб. м., из подземных 11,99 млн.

куб. м. в год. Забор воды на орошение составляет 0,25 млн. куб. м. в год (Литвинов

С. Н.). Неудовлетворительно содержат водозаборные сооружения ЗОА «Садовод»,

ОАО «Изумруд» и другие. В городе действует пять комплексов очистных

сооружений сточных вод перед сбросом в водоёмы. Проектная мощность этих

очистных сооружений 11,295 млн. куб. м. воды в год, а фактически нагрузка 1,974

млн. куб. м. в год. В соответствии с нормами и предельно допустимых сбросов

работают два комплекса «Изумруд» и «Прогресс» с проектной мощностью 0,456

млн. куб. м. в год. Три комплекса работают не нормально. Допущено ПДК при

сбросе в городскую канализацию по фосфатам, РН – среде - ОАО «Молочный

комбинат»; по нефтепродуктам - ОАО «Хлеб Кубани»; по взвешенным веществам,

нефтепродуктам, фосфатам, по биохимическому потреблению кислорода – группа

предприятий «Тетра-Пак»; ОАО «Хладопродукт»- по биохимическому

потреблению кислорода, взвешенным веществам (С. Н. Литвинов, 2004).

2.4. Загрязнение почвенного покрова

Почвенный покров является важнейшим компонентом природной среды,

испытывающим заметное антропогенное воздействие. Особенно ярко это

воздействие проявляется в местах накопления отходов (бытовые выбросы

местными жителями). Основным воздействием на почву является – механическое.

Показателем экологического состояния – степень засоленности

легкорастворимыми солями, загрязненность тяжелыми металлами и остатками

нефтепродуктов, наличие органических загрязняющих веществ, реакция среды. В

первом случае засоление почв определяется присутствием в водных вытяжках

ионов – Са+

; Мg+

; Nа+; тяжелых металлов: Ni, Pb, Zn, Cr, Y, Cd и другие.

Превышение ПДК отмечается для свинца и меди в пойменных почвах, кобальта

лишь в отдельных местах. Многие тяжелые металлы, содержащиеся в почвах в

незначительных количествах, служат микроэлементами, необходимыми для жизни

растений, а содержащиеся в количестве, превышающим ПДК, являются

высокотоксичными загрязнителями, пагубно влияющими на растения. Загрязнение

почв нефтепродуктами наблюдается по обочинам дорог и вблизи

железнодорожного полотна. Содержание нефтепродуктов в почвах урболандшафта

варьирует от 81,3 до 207,7 при среднем значении 122,26 мг/кг. Максимальные

значения около железнодорожного полотна и бензозаправок.

Пестициды. Содержание хлорорганических пестицидов в пойменных почвах не

превышает 0,4-0,8 ПДК, преобладают пестициды группы ДДТ.

2.5. Современное состояние растительного и животного мира

В настоящее время, растительный покров изучаемого ландшафта, в значительной

степени отличается от естественного, что связано, прежде всего, с почти сплошной

застройкой и антропогенным влиянием на окружающую среду. На территории

изучаемого урбанизированного ландшафта выделяют следующие виды

использования растений:

Пищевое - преобладают больше всего, на садово-огородных участках

высаживается большое количество плодовых культур.

Рекреационное – местные жители высаживают возле своих домов декоративные

виды растений, но в наибольшей мере рекреационное значение выражается в

парках. Преобладающими породами здесь являются тополь пирамидальный, береза

повислая, ель колючая.

Защитное – насаждения вдоль дорог, преимущественно высаживаются

устойчивые древесные породы: тополь пирамидальный. Также присутствуют

лесополосы, в которых есть такие породы, как акация душистая, робиния

псевдоакация, слива, алыча, абрикос обыкновенный, шелковица.

В ходе проведения инвентаризации зеленых насаждений, выяснилось, что

преобладающими породами являются вишня садовая, орех грецкий, тополь

пирамидальный (приложение №3). Очевидно преобладание плодовых деревьев над

декоративными породами. Это происходит потому, что жители высаживают

растения с целью получения от них плодов, а декоративные высаживаются

городом.

Воздействие на фитоценоз ландшафта химическое и механическое. Химическое

загрязнение выражается через загрязнение атмосферы. Известно, что на

загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные растения. Характерными

признаками неблагополучия окружающей среды и особенно атмосферы служит

появление разного рода хлорозов и некрозов, уменьшение размера ряда органов

(например, длина хвои). Лиственные древесные растения также достаточно сильно

реагируют на благополучное состояние воздуха.

Механическое воздействие выражается в быстро увеличивающихся масштабах

перекрытия почвенного покрова асфальтом – прокладка новых асфальтированных

дорожек, которые разрушают травянистый растительный покров. Также

происходит вытаптывание растительного покрова жителями, так как некоторые

ходят по лужайкам в парках и скверах. «Островки» зелени сохранились только в

парках и вблизи некоторых домов, где за растительностью ведется уход.

Животный мир формируется за счет травоядных видов, грызунов,

насекомоядных и зерноядных птиц (приложение № 4). Деревья, кустарники и

травы вдоль дорог, являются местом обитания различных насекомых, птиц, таких

как воробьи, сороки, синицы, грачи, вороны и другие. Кроме насекомоядных птиц

можно встретить ежей и ящериц. Деревянные заборы и пни деревьев заселяют

жуки-усачи, осы, пауки, мухи. В теплое время года в городе много летучих мышей.

В старых деревянных строениях вьют гнезда ласточки, воробьи. Большой вред

приносят грызуны, мыши и крысы постоянны спутники человека.

2.6. Отходы производства и потребления

В течение года в Тимашевском районе образовалось около 4 миллионов тонн

отходов, в том числе отходов первого класса опасности – 116 тонн, 2 класса

опасности – 103 тонны. 3 класса – 635 тонн, 4 класса – 2 миллиона 100 тысяч тонн

(С. Н. Литвинов, 2004). Вывоз отходов от населения и предприятий города

Тимашевска осуществляется на городскую свалку, на которую в течение месяца

вывозится отходов 3 и 4 классов опасности от 3 до 5 тыс. кубических метров, в

зависимости от времени года. Значительным источником образования отходов

является комплекс предприятий «Тетра - Пак», образующий в результате своей

деятельности отходы всех четырех классов опасности (в основном отходы

гальванического производства). Вопрос их утилизации на сегодняшний день

решен. Предприятие ООО «ТЭКО», перерабатывает отходы «Тетра - Пак» в

гранулы полиэтилена и полипропилена, емкости для горюче-смазочных

материалов.

3. ИЗУЧЕНИЕ УРБАЛАНДШАФТА ГОРОДА ТИМАШЕВСКА

3.1. Материалы и методы проведения исследований

Одним из важных показателей антропогенного воздействия на окружающую

среду является изменение видового состава и количества почвенных и

напочвенных беспозвоночных животных и метод лихеноиндикации.

3.2 Фаунистическая биоиндикация

Для определения антропогенного воздействия на экосистему в различных точках

урболандшафта применялся метод фаунистической биоиндикации. Дождевые

черви, обитающие в верхних слоях почвы, подвергаются воздействию токсикантов

и характеризуют первые стадии загрязнения почв, они очень четко реагируют на

природные и антропогенные изменения.

Для этого отбирались пробы почвы для количественного учета дождевых червей в

10 точках города. На площадках в каждой точке размером 10х10 метров брались

пробы с трех площадок размером 25х25см. с глубины 20 см.

Процесс взятия пробы проходил следующим образом. Сначала отмечали

площадь пробы, забивая по углам квадрата колышки, натягивая между ними

шнур. Рядом с площадкой раскладывали клеёнку, на которую потом помещали

выбираемую лопатой из пробы почву. Вынутые на клеенку небольшие порции

почвы, тщательно перебирали руками. Распределяли по поверхности клеёнки

тонким слоем. Затем длинным пинцетом собирали дождевых червей,

пересчитывали, а затем отпускали. Данные записывались в протокол отбора проб с

каждой площадки. При изучении дорожно - тропиночной сети и других форм

антропогенного воздействия на почву подсчитывали численность дождевых

червей по уровням удаления от объекта загрязнения. Приложение № 7.

Выполнение этих исследований позволяет:

1. Охарактеризовать загрязнение почвы и его вредное воздействие на

экосистему.

2. Установить влияние загрязнения почвы на численность дождевых червей.

3. Установить степень загрязнения почвы в обследуемой местности.

4. Своевременно обнаружить загрязненность почвы по количественному учету

дождевых червей и вести контроль, за состоянием почвы в условиях

антропогенного воздействия.

3.3. Метод лихеноиндикаци

При организации работы методом лихеноиндекации придерживались следующих

правил:

1. Изучали лишайники на учетных площадках в течение длительного времени.

2. Пробные площади были гомогенны по составу и возрасту фитоценоза.

3. Модельные деревья были постоянными.

4. Деревья на пробных площадках были без видимых повреждений, брался

один вид лесообразующей породы - тополь пирамидальный.

5. Насаждения были хорошо освещены и не загущены.

6. По методике на пробной площадке выбирались не менее пяти-семи деревьев.

Ход работы

При использовании методики проектного покрытия лишайников пользовались

сеточкой – квадратов 10х10 см, квадраты по 1 см. Измерения на одном стволе

производились с четырех сторон света. Все измерения численности производились

на высотах 100-150 см. Рамку накладывали на ствол дерева и фиксировали.

Толщина ствола была не менее 14 см. Общее проектное покрытие рассчитывали по

формуле:

R= (100 х а + в х в): с

где а – число квадратов заполненных более чем на 50%

в – число квадратов заполненных менее чем на 50%

с – всего квадратов

Результаты лихеноиндикации вносились в таблицу. Приложение № 6.

На исследуемом ландшафте основными источниками загрязнения являются

предприятия «Тетра-Пак», ОАО «Хладопродукт», ОАО «Молочный комбинат»,

ОАО «Изумруд», железная дорога, автомобильная дороги.

Так как на территории изучаемого ландшафта находится сразу несколько

источников загрязнения, и зоны их влияния накладываются друг на друга, то более

всего подходит система мониторинга на обширном источнике загрязнения. При

проведении исследований на обширных источниках загрязнения применяется

метод «сетки» - это трансекты, расположенные перпендикулярно друг другу.

Первые трансекты закладываются на расстоянии 100м. от источника загрязнения,

от объекта аккумуляции. Далее трансекты закладываются на расстоянии 500м.

Пробы отбираются на пересечении трансект.

3.4. Результаты исследований

На изучаемых точках отбирались пробы для фаунистической биоиндикации и

проектного покрытия лишайниками. Все результаты исследований сведены в

таблицы (см. приложения № 6, 7). Согласно данным приложения №7 всего было

обнаружено в 10 точках 51 особь дождевых червей. Наибольшее количество их

обнаружили в точках 1,2,3,4,8.Можно сказать, что в этих местах почва более

рыхлая и нет больших предприятий оказывающих влияние на почвенные

организмы. Дождевые черви улучшают аэрацию почвы, делают её более рыхлой,

обогащают питательными веществами, улучшают водно-физические свойства

почвы. Известно, что эти организмы наименее устойчивы к загрязнению почвы,

поэтому о таковом можно судить в тех точках, где они не встречаются вообще,

либо представлены в наименьшем количестве точки 6,7. Также в точках 1,2,3,4,8

хорошо развит травяной покров, имеется лиственный опад. Это способствует

созданию органики, которая является пищей почвенным организмам. Мало

встречается дождевых червей в плотных почвах, например в точке 4, где развита

дорожно - тропиночная сеть. Вытаптывание и уплотнение почв происходит из-за

того, что люди ходят по газонам или обочинам дорог. Некоторые участки почвы

находятся в небольших понижениях, поэтому вся вода после дождей стекает сюда,

и задерживается на продолжительный срок как в точке 9,5. Это нарушает аэрацию

плочвы, её водно-физические свойства, т.е. почвы могут быть переувлажненными

в периоды наибольшего выпадения осадков. Также возможно засоление почв. В

точках 6,7,10 слабо развит травяной покров, отсутствует лиственный опад. Это

может быть связано с загрязнением почв, например тяжелыми металлами (свинец,

ртуть, кадмий), диоксинами азота, остатками нефтепродуктов и другими

загрязняющими веществами. Точки 6,7,10 расположены как раз в промышленной

зоне.

Дождевые черви весной встречались в наименьшем количестве, чем осенью 2006

года, это связано с абиотическими факторами среды – продолжительная и

холодная зима.

Данные по лихеноиндикации существенно варьируют, по полученным данным

максимальное значение общего проектного покрытия лишайниками отмечено в

точке 1,2,3,4. Минимальное, в точках 6,7. Данный факт объясняется тем, что в

последних точках наблюдается максимальная антропогенная нагрузка,

обусловленная производственной деятельностью предприятий в промышленной

зоне. В районе Тимашевского ветсанзавода, по данным эколога района Литвинова

С. Н., где ПДК по диоксиду серы превышена, лишайников практически нет, так

как именно на это вещество они резко реагируют. Это подтвердили и наши

исследования.

В точке 9, где отмечено максимальное покрытие лишайниками, оказывается

наименьшая антропогенная нагрузка, вследствие чего она является контрольной

точкой (приложение № 6).

Индексы проектного покрытия лишайников изменяются в пределах от 1 до 27-

30%. Это сравнительно низкие показатели, которые даже не зависят от

местонахождения точки. Это говорит о плачевном состоянии атмосферного

воздуха изучаемого ландшафта.

Анализируя полученные данные можно сказать, что на состояние почвенной

фауны и распространенность лишайников значительное влияние оказывают

промышленные предприятия города, железная дорога, транспорт, климатические

условия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, были проведены исследования на территории изучаемого

урболандшафта. Проведена фаунистическая биоиндикация и лихеноиндикация в

точках отбора проб. Была проведена зависимость между количеством фауны,

проектного покрытия лишайников и степенью загрязнения природных объектов, а

также их свойствами.

Также было изучено современное состояние изучаемого ландшафта, приведена

характеристика современного состояния атмосферы, почвенного покрова,

растительности и животного мира.

В соответствии со всем вышесказанным, были разработаны мероприятия по

оптимизации состояния окружающей природной среды:

1. Провести санитарную рубку деревьев

2. Вследствие недостаточности зеленых насаждений, произвести озеленение

территории.

3. Применение высоких труб, та как перемешивание загрязняющих веществ в

значительной степени зависит от высоты дымовых труб.

4. Для уменьшения эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу:

. сильное сокращение использование энергии

. ввод новых технологий, установка фильтрующего оборудование

. использование слабозагрязняющих источников энергии

5. Использование неэтилированного бензина.

Подобное решение звучит не реально, так как никто никогда не согласится

уменьшить масштабы потребления энергии и тем самым ухудшить уровень жизни.

Ввод новых технологий и установка фильтрующего оборудования так же

представляет собой экономическую проблему.

В условиях повышенной антропогенной опасности особенно актуален

экологический мониторинг окружающей среды. Исследования по многим

направлениям осуществляется давно и систематически. Основы такого

направления, как биоиндикация, не разработаны даже на теоретическом уровне.

Биоиндикационное исследование в Тимашевске не проводится вообще. В связи с

этим полученные нами данные не позволяют судить об изменении ситуации, но

дают представление о состоянии в год наблюдения.

Список литературы

1. Андреева И. И., Родман Л.С. Ботаника. – М: «Колос»,1994. – 528 с.

2. Агрометеорологический бюллетень за 1996-2005 г.г.

3. Герасимов В. П. Животный мир нашей Родины. – М: «Просвещение», 1977 –

192 с.

4. Инженерная защита окружающей среды. /Под ред. Воробьёва О. Г. – С.П.,

2002. – 288 с.

5. Комарницкий Н.А., Кудряшов А. В., Уранов А. А. Систематика растений. –

М: «Учпедгиз», 1962. – 728 с.

6. Коровин В. И. Природа Краснодарского края. - Краснодар, 1979. – 280 с.

7. Мазур И. И., Молдованов О. И. Курс инженерной экологии. М: «Высшая

школа», 2001. – 510 с.

8. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Вальков В. Ф.,

Штомпель Ю.А., Трубилин И. Т. – Ростов-на-Дону «Издательство СКНЦ

ВШ» - 1996. 192 с.

9. Охрана окружающей среды: Справочник / сост. Шарикова Л. П. –Л.

«Судостроение», 1978. – 560 с.

10.Сметанин В. И. Защита окружающей среды от отходов производства и

потребления. М: «Колос» - 2003. – 230 с.

11.Стрельников В. В., Хмара И. В. Экологическая токсикология: Учебное

пособие. Краснодар – 2004. – 248 с.

12.Трушина Т. П. Экологические основы природопользования: Учебник для

вузов. – Ростов-на-Дону, 2001. – 384 с.

13. Литвинов С. Н. Доклад о состоянии окружающей среды по Тимашевскому

району. Газета «Знамя труда»- 2004 г.

Приложение № 7

Количественный анализ дождевых червей в почве за весенний период 2006 года

Название Номер точки (количество штук в одной пробе) всего

Класс

малощетинковые

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Семейство

дождевые черви

Дождевой червь 4 5 3 2 1 1 0 4 1 1 22

Количественный анализ дождевых червей в почве за осенний период 2006 года