WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Комплексная оценка загрязнения придорожных зон г.ульяновска

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Коровина Елена Вадимовна

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ПРИДОРОЖНЫХ ЗОН Г.УЛЬЯНОВСКА

Специальность 03.00.16 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Тольятти — 2010

Работа выполнена на кафедре природопользования в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет

Научный руководитель: Заслуженный работник ВШ РФ, доктор физико-математических наук, профессор Голунков Юрий Валентинович; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сатаров Гальмедин Айнулович
Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор Кавеленова Людмила Михайловна
Доктор биологических наук, доцент Бухарина Ирина Леонидовна
Ведущая организация Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия

Защита состоится 30 марта 2010 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 002.251.01 при Институте экологии Волжского бассейна РАН по адресу:

445003, Самарская область, г. Тольятти, ул. Комзина, 10.

Тел. 8 (8482) 48-99-77;

Тел./Факс: 8 (8482) 48-95-04;

E-mail: ievbras2005@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института экологии Волжского бассейна РАН, с авторефератом – в сети Интернет на сайте ИЭВБ РАН http// http://ievbras.ru

Автореферат разослан «27» февраля 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук А.Л. Маленёв

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Автотранспорт является специфическим источником загрязнения природной среды, состоящим из множества наземных точечных источников, сосредоточенных на различных автомагистралях. Роль одного отдельно взятого транспортного средства в изменении геохимического состава почв незначительна. Однако при регулярности такого воздействия она многократно возрастает. Транспортный поток превращается в постоянно действующий источник техногенного загрязнения воздушной среды, изменения физико-химических свойств почвогрунтов, их переуплотнения, загрязнения тяжелыми металлами (ТМ), что вызывает повышение их фитотоксичности, приводящей к ухудшению условий произрастания зеленых насаждений (Ложкин, 2001; Геннадиев, Таргульян, 1992).

Такое негативное воздействие техногенного пресса, характерное для урбоэкосистем, наиболее ярко проявляется в придорожной зоне. Зеленые насаждения этой полосы находятся в угнетенном состоянии, снижается их физиологическая активность, они и не могут в полной мере осуществлять свои экологические функции. Особенно ярко это явление выражено в крупных промышленных городах, где интенсивность движения автотранспортного потока достигает своих максимальных значений.

Ульяновск является городом, для которого на протяжении последнего десятилетия автотранспорт является одним из основных источников загрязнения окружающей среды, численность автопарка в городе неуклонно растет с каждым годом, что обуславливает актуальность исследований по комплексной оценке загрязнения придорожной зоны автотранспортом.

Цель работы: интегральная оценка экологического состояния придорожных зон.

Задачи исследования:

  1. Анализ автотранспортных потоков г. Ульяновска.
  2. Оценка техногенного воздействия автотранспорта на почвогрунт придорожных зон.
  3. Исследование загрязнения почвогрунта придорожных зон ТМ и характеристика особенностей их пространственного распределения.
  4. Определение фитотоксичности почвогрунта придорожных зон.
  5. Биоиндикационная оценка загрязнения придорожных зон по изменению морфологических признаков ассимиляционных органов древесной растительности.

Научная новизна.

  1. Проведен анализ особенностей аккумуляции и миграции ТМ в почвогрунте придорожных зон в городских условиях.
  2. Определены значения интенсивности движения автотранспортных средств, вызывающие недопустимую степень фитотоксичности почвогрунта придорожных зон.
  3. Изучены изменения морфологических признаков ассимиляционных органов берёзы повислой (Betula pendula Roth) и тополя бальзамического (Populus balsamifera L.) при различной интенсивности движения автотранспорта.

Теоретическая значимость работы. Предложена классификация транспортных перегонов, характерных для урбанизированных территорий. Выявлены закономерности распространения тяжелых металлов в почвогрунте придорожных зон в зависимости от различных вариантов городской застройки и наличия или отсутствия зеленых насаждений.



Практическая значимость результатов. Данные о содержании подвижных форм ТМ в почвогрунте придорожных зон, полученные в ходе исследования, могут быть использованы в ходе проведения экологического мониторинга на территории г.Ульяновска и служить критерием оценки степени техногенного воздействия. Сведения об особенностях распределения автотранспортных потоков на магистралях города могут помочь скоординировать действия по модернизации улично-дорожной сети города и снижению загрязнения придорожных зон городской территории. Данные о миграции ТМ в придорожной зоне и особенностях их накопления в растениях необходимо учитывать при проведении работ по озеленению города.

Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Работа выполнена в ходе многолетней работы кафедры в области мониторинга городских территорий.

Апробация. Основные положения и результаты исследования представлены на II Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии и охраны природы. Пути их решения» (Ульяновск, 2004), всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2007; 2009), I международном экологическом конгрессе «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» (Тольятти, 2007), международной конференции «Экология большого города» (СПб, 2009), II международном экологическом конгрессе «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» (Тольятти, 2009).

Декларация личного участия автора. Автор лично участвовала в проведении исследований, ею была создана компьютерная база геохимических характеристик почвогрунтов придорожной зоны, проведен количественный анализ этих данных. Написание текста диссертации, формулирование основных теоретических положений и выводов осуществлено по плану, согласованному с научным руководителем. Доля личного участия автора в совместных публикациях пропорциональна числу авторов.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Степень техногенного воздействия автотранспорта на почвогрунт придорожных зон зависит от городской застройки, снижается при наличии полос древесных насаждений и существенно возрастает при их отсутствии.
  2. Содержание подвижных форм ТМ в почвогрунтах придорожных зон характеризуется пространственной и временной динамикой, обусловленной климатическими, биотическими и техногенными воздействиями.
  3. Фитотоксичность почвогрунта придорожных зон зависит от интенсивности движения автотранспортных средств. При интенсивности движения свыше 2500 авт./час почвогрунт характеризуется недопустимой степенью фитотоксичности. Экологически чистым почвогрунт может считаться при минимальной техногенной нагрузки промышленного комплекса и интенсивности движения не более 10 авт./час.
  4. Изменение морфологических признаков ассимиляционных органов берёзы повислой (Betula pendula Roth) и тополя бальзамического (Populus balsamifera L.), произрастающих в придорожной зоне урбанизированной территории, зависит от объема выброса СО и сажи, содержащихся в выбросах автотранспорта.

Публикации. Всего по результатам диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 2 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы. Ее объем составляет 117 страниц и содержит 6 таблиц и 17 рисунков. Список литературы включает 227 названий, из них 20 – на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель, задачи, научная новизна и практическая значимость работы, перечислены положения, выносимые на защиту, структура диссертации.

Глава I содержит обзор литературы по изучаемой проблеме и состоит из 4 подразделов, которые содержат информацию о техногенном воздействии автотранспорта на экосистему придорожной полосы. Дано описание последствий такого воздействия на почвогрунты и зеленые насаждения придорожных зон.

Глава II посвящена материалам и методам исследований. В ней отмечено, что исследования выполнялись в 2004-2009 гг. на территории г. Ульяновска.

Особенности природно-климатических условий г. Ульяновска отразили по многолетним наблюдениям Ульяновского областного Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Особенности расположения и геометрические параметры улично-дорожной сети, интенсивность и состав автотранспортных потоков на территории г. Ульяновска изучали с помощью «Методики расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях». Исследования проводили в разные сезоны года, в рабочие и выходные дни 3 раза в день с 6 до 22 часов: утренние часы (6:00 – 11:00), дневные часы (11:00 – 16:00), вечерние часы (16:00 – 22:00). Всего было обследовано 2342 улицы города, которые были разделены на 6324 перегона (перегон – расстояние между центрами соседних перекрестков). Для последующих исследований в каждом районе города были выделены наиболее типичные перегоны с различной интенсивностью движения.





Для оценки геохимического состава верхнего слоя почвогрунтов придорожной зоны образцы отбирали согласно ГОСТ 17.4.4.02-84. Места отбора проб определяли согласно Методическим указаниям 2.1.7.730-99. Пробные площадки закладывали в придорожной полосе наиболее типичных транспортных перегонов с учетом рельефа, метеорологических, гидрологических условий местности. Данные площадки располагали в местах подсчета интенсивности движения автотранспорта, приблизительно в середине изучаемого перегона. Отбор образцов почвогрунта производили в мае, июле, октябре в придорожных зонах тех же перегонов, на которых исследовали интенсивности движения автотранспортных средств. Отбор проб производился с обеих сторон от дороги на расстоянии 1м, 5м. 10м, 20м, 30м, 40м, 50м от дорожного полотна. На каждом из расстояний определяли 3 точки отбора проб, находящиеся на расстоянии 3 – 4м между собой. Одна смешанная проба составлялась из 5 точечных, отобранных с глубины 0 – 15 см общим весом 400гр. Образцы почвогрунта отбиралась буром Малькова. Всего было отобрано 974 образца верхнего слоя почвогрунта. В качестве контроля использовались образцы почвы, отобранные на территории Винновской рощи.

Значение pH определяли с помощью иономера ЭВ-74, количество углерода в почвогрунте устанавливали объемным хромовым методом И.В. Тюрина. Определение содержания валовых форм ТМ проводили по стандартным методикам на атомно-адсорбционном спектрофотометре С-115-М1. Подвижную форму ТМ извлекали из почвогрунта аммонийно-ацетатным буферным раствором с рН 4,8, ее количественное определение осуществляли атомно-адсорбционной спектроскопией.

Для каждого ТМ рассчитали коэффициент концентрации Кс = С/Сф., где С – фактическое содержание загрязнителя, Сф. – фоновое содержание загрязнителя в почве. Суммарный показатель концентрации рассчитывали по формуле: Zс = (Сi – Сфi)/Сфi, где Сi – фактическое содержание i–того загрязнителя, Сфi – фоновое содержание i–того загрязнителя в почве (Маслов, 2003; Методические указания…, 1987). Уровень загрязнения почвогрунта определяли в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03.

Определение катионно-анионного состава почвогрунта проводили по ГОСТ 26423-85 – ГОСТ 26428-85 в водной вытяжке.

Фитотоксичность почвогрунта придорожной полосы исследовали при помощи кресс-салата. Субстратом для проращивания данного растения использовали почвенные вытяжки. Параллельно проводили контрольное проращивание кресс-салата в дистиллированной воде. Опыт проводили в 4-кратном повторении. Оценку фитотоксичности осуществляли по количеству проросших семян и по изменению длины корней проростков по отношению к контролю. Фитотоксический эффект определяли по формуле:

ФЭ = (Lo – Lx)/Lo · 100%, где Lo – средняя длина корешков проростков в контрольном опыте, Lx – средняя длина корешков проростков, выращенных на почвенных вытяжках исследуемых почвогрунтов.

Уровень фитотоксичности образцов почвогрунта оценивали по шкале:

  • разница между показателями в контроле и в опыте с исследуемой почвой до 10 % не учитывается. Такая почва считается экологически чистой;
  • снижение длины корней проростков кресс-салата на 10 – 30 % свидетельствует о слабой фитотоксичности почв;
  • снижение длины корней проростков кресс-салата на 30 – 50 % свидетельствует о средней степени фитотоксичности почв;
  • разница в длине корней проростков кресс-салата и контроле свыше 50 % свидетельствует о высокой или недопустимой степени фитотоксичности почв.

Биоиндикацию проводили по морфологическим признакам ассимиляционных органов березы повислой (Betula pendula Roth) и тополя бальзамического (Populus balsamifera L.). Листья изучаемых растений отбирали на расстоянии 1 – 5м от дорожного полотна, в тех же точках, что и отбор почвогрунта в каждом районе города вдоль перегонов с крайне низкой, умеренной и крайне высокой интенсивностью движения. Отбор проб осуществляли в конце вегетационного периода. В каждой точке выбирали 15 деревьев одного возраста каждого вида. С каждого дерева отбирали 25 листьев на высоте до 2м. Было исследовано 10350 проб березы повислой и 8700 проб тополя бальзамического. Контрольные пробы отбирали с условно одновозрастных растений, произрастающих на территории Винновской рощи.

Достоверность выявленных различий между средними показателями высчитывали по критерию Стьюдента. Для определения связи между отдельными параметрами вычисляли коэффициенты корреляции (Гмурман, 2002) и проводили дисперсионный анализ. Статистическую обработку полученных данных проводили при помощи пакета MS Excel 2003 по общепринятым алгоритмам.

Глава III включает 6 разделов и посвящена изложению и обсуждению собственных результатов, полученных в ходе исследования.

Раздел 3.1. Анализ автотранспортных потоков г. Ульяновска.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.