CC BY
239
Богданов Сергей Маратович, асп., ecology@tsu.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Козьменко Наталья Валериевна, асп., ecology@tsu.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
POLLUTING ENVIRONMENT IN NOVOMOSKOVSK CITY OF TULA REGION
N.D. Lyevkin, S.M. Bogdanov, N.V. Kozmenko
Adequate evaluation of anthropogenic influencing upon public health was gotten. It's possible by complex researching all pollutants with taking account synergetic effects. Adequate evaluation is demanded studying all possible sources and ways emitting pollutants into environment.
Key words: environment, environmental situation, pollutants, morbidity.
Lyevkin N.D., Doctor of Technical Science, Docent, Head of Department, ecmon@mail.ru, Russia, Tula, State Educational Institution "Learning and Teaching Centre of Civil Defense and Emergency Situations of Tula region",
Bogdanov S.M., Post Graduate Student, ecology @tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kozmenko N.V., Post Graduate Student, ecology @tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 543.69
ФИТОЭКСТРАКЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ПОЧВЫ
Н.Д. Левкин, С.М. Богданов, Е.В. Козьменко
Показано, что технические методы очистки выбросов и детоксикации почв не позволяют снизить загрязнение ОС тяжелыми металлами до безопасного уровня. Решению данной задачи способствует озеленение городских территорий с повышенным содержанием в почвах тяжелых металлов растениями, обладающими наибольшей поглотительной способностью к преобладающим в загрязнении конкретного участка тяжелым металлам.
Ключевые слова: почва, тяжелые металлы, методы очистки, озеленение, фи-тоэкстракция.
Загрязнение почв тяжелыми металлами представляет серьезную опасность для здоровья населения. В Туле, насыщенной предприятиями металлургической, машиностроительной, теплоэнергетической и других отраслей промышленности, на больших территориях наблюдается превы-
шение ПДК этих поллютантов в городских почвах не смотря на то, что интенсивность загрязнения окружающей среды промышленными предприятиями за последние годы резко снизилась.
Это обусловлено тем, что защитные возможности почвы ограничены и период их самоочищения от тяжелых металлов составляет многие десятки, сотни и даже тысячи лет [1].
В табл. 1 приведены результаты анализа содержания металлов в некоторых исследованных нами пробах почв, отобранных на территории города.
Таблица 1
Содержание металлов в почвах г. Тула (мг/кг)
Металлы Места отбора проб
В центре парка им. Белоусова Пересечение ул. Седова с ул.Оружейная Пересечение ул. 9 мая с пр. Ленина Пересечение ул. Осташова с ул. Замочная Пересечение пр. Ленина с ул. Станиславского
Sr 131,2 165 178,8 214,5 132
Pb 39,3 42,8 80,6 85,27 27,18
Zn 117 149,8 314 207,9 160,5
Си 29,3 12,0 42,5 40,4 0
№ 30,7 26,1 27,8 33,05 29,06
Fe 3,43 2,98 2,7 3,14 3,2
Со 6,29 11,6 12 14,65 9,9
Mn 957 3349 2293 870,45 1344
о- 80,7 84,2 56 80,6 16
V 64,7 65 90,4 88,34 53
Анализ проводился по аттестованной методике МВИ №2420/53 -2002 «Методика выполнения измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах почв методом рентгенофлуоресцент-ного анализа», позволяющая определять анализируемый элемент независимо от формы соединения, в котором он находится [4].
Исследование полученных результатов показывает что основными загрязнителями являются свинец, цинк, никель и хром, содержание которых в почвах превышает ПДК до 4 раз. Поэтому существует необходимость в детоксикации почв.
В условиях роста численности автотранспорта, являющегося одним из основных источников выбросов указанных поллютантов, и существующего в почвах города высокого содержания ТМ, традиционных технических мероприятий по нормализации экологической обстановки (внесение извести, применение органических удобрений и др.) недостаточно, поэтому, на наш взгляд, целесообразно прибегнуть к очистке почв от тяжелых металлов биологическими методами. Одним из таких методов является фитоэкстрация, основанная на способности различных растений,
поглощать токсичные компоненты из почв и грунтов, накапливать их в своих тканях и таким образом очищать почвы [2].
Интенсивность указанных процессов зависит от возраста и типа растений. Поэтому при озеленении территории города и придорожного пространства следует выбирать растения, которые обладают наибольшей поглотительной способностью к преобладающим в загрязнении конкретного участка тяжелым металлам.
Из литературных источников известно, что самой высокой поглотительной способностью тяжелых металлов обладают липа (Tilia cordata Mill) и одуванчик (Taraxacum officinale) [3].
Для оценки эффективности этих фитоэкстракторов в условиях нашего города мы провели исследования накапливания тяжелых металлов в биомассе указанных видов растений, произрастающих вдоль основных транспортных магистралей города.
Для этого были отобраны пробы зелёной массы деревьев и трав на придорожных пространствах вдоль улиц с разной интенсивностью движения автотранспорта.
Пробы высушивались до воздушно-сухого состояния при температуре 105 °С в соответствии с "Рекомендациями по контролю загрязнения почв", Гидрометиздат, 1983 г., а затем минерализировали в муфельной печи при температуре 450 °С.
После растворения минеральной пробы определение содержания в ней тяжелых металлов проводилось согласно методике М 01-29-98: «Методика выполнения измерений массовой концентрации марганца, кобальта, меди, железа, кадмия, свинца, никеля в пробах природной и сточной воды атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией с использованием атомно-абсорбционного спектрометра «МГА-915» [5].
Результаты исследований поглотительной способности одуванчиков приведены в табл. 2.
Таблица 2
Эффективность фитоэкстракции тяжелых металлов
Металлы Поглотительная способность Сравнительно с самоочищением
(мг/кг возд. сух. зел. массы) % от ПДК
Sr 3,1 - -
Pb 0,67 2 8 раз
Zn 3,16 13,7 5 раз
Ni 0,18 4,5 -
Mn 8,07 0,5 4 раза
Cr 0,69 11,5 -
Поглотительная способность листьев липы составила: для Sr-108,3; Pb - 8,75; Zn - 177,3; Ni - 10,3; Mn - 287,8; Cr - 10,5 мг/кг.
Полученные результаты показывают, что фитоэкстракция позволяет заметно снизить загрязнение почв тяжелыми металлами даже в течение одного года.
Таким образом, при озеленении городских территорий с повышенным содержанием в почвах тяжелых металлов необходимо высаживать липу. При этом придорожное пространство вдоль улиц должно иметь вогнутый профиль, чтобы дорожная грязь не вовлекалась в процессы вторичного загрязнения окружающей среды [1].
Газоны вдоль дорог рекомендуется засеять одуванчиками, так как они не только устойчивы к действию загрязняющих веществ, но и способны без вреда для себя накапливать тяжелые металлы. Это растение устойчиво к внешним факторам, быстро растет, легко размножается.
Список литературы
1. Экологические последствия подземной геотехнологии добычи угля / Э.М. Соколов [и др.]// Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2011. Вып. 1. С. 27-40.
2. Качурин Н.М., Воробьев С.А., Факторович В.В. Теоретические положения и модели воздействия на окружающую среду подземной добычи полезных ископаемых// Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2013. Вып. 3. С. 126 - 134.
3. Соколов О.А., Черников В.А. Атлас распределения тяжелых металлов в оъектах окружающей среды. Пущино. 1999.
4. Методика определения содержания металлов в порошковых пробах почв методом рентгено-флуоресцентного анализа. НПО "Спектрон". СП 1997.
5. Методика выполнения измерений массовой концентрации марганца, кобальта, меди, железа, кадмия, свинца, никеля в пробах природной и сточной воды атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией с использованием атомно-абсорбционного спектрометра «МГА-915». М 01-29-98. С-П 1998.
Лёвкин Николай Дмитриевич, д-р техн. наук, доц., зав. кафедрой, ecmonamail.ru, Россия, Тула, ГОУ«Учебно-методический центр по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям Тульской области»,
Богданов Сергей Маратович, асп., ecologyatsu.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Козьменко Наталья Валериевна, асп., ecology@tsu.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
PHITOEXTRACTION OF HEA VYMETALS FROM SOIL N.D. Lyevkin, S.M. Bogdanov, E.V. Kozmenko
It's shown that technical methods of cleaning emissions and soil detoxication don't allow decreasing environmental polluting by heavy metals until safety level. Solving this problem is possible with using planting city territories with large concentration heavy metals in soils by plants having maximal sorption capability to the specific area heavy metals.
Key words: soil, heavy metals, cleaning methods, planting, phitoextraction.
Lyevkin N.D., Doctor of Technical Science, Docent, Head of Department, ecmon@mail.ru, Russia, Tula, State Educational Institution "Learning and Teaching Centre of Civil Defense and Emergency Situations of Tula region",
Bogdanov S.M., Post Graduate Student, ecology @,tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kozmenko N.V., Post Graduate Student, ecology @,tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 502
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ ПОДМОСКОВНОГО УГОЛЬНОГО БАССЕЙНА
Г.Г. Рябов, В.И. Сарычев, А.Б. Жабин
Приведена обобщенная геоэкологическая характеристика Подмосковного угольного бассейна. Показано, что Подмосковный бассейн имеет уникальное географическое положение, поэтому его возрождение представляет практический интерес. Возрождение угледобычи на территориях Тульской, Рязанской и Калужской областей потребует оценки воздействия угольной промышленности на окружающую среду.
Ключевые слова: экологическая ситуация, бурый уголь, промышленное прдпри-ятие, шахта, отходы, потребление электроэнергии.
Подмосковный угольный бассейн как полигон экологических исследований. Особенностью российской минерально-сырьевой базы угольной промышленности является концентрация основной доли запасов в восточных регионах, а основные потребители угольной продукции расположены в европейской части России. Географическое положение Подмосковного бассейна уникально. Он расположен на территории Новгородской, Калининской, Смоленской, Калужской, Тульской и Рязанской областей. Общие геологические ресурсы угля составляют 11 млрд т. Балансовые запасы более 3,5 млрд т. В Тульской области главными полезными ископаемыми до недавнего времени являлись месторождения бурых
