170081 (Влияние Новочеркасской ГЭС на содержание бенз(а)пирена в почвах), страница 4

Содержание 3,4-бенз(а)пирена (нг/г) в вегетативной части естественной растительности мониторинговых площадок (среднее за 2009г.)

Установлено превышение фоновых концентраций поллютанта как минимум в 4 раза на всех участках исследуемых территорий. Обобщение полученных результатов проводится с использованием группировки мониторинговых площадок по интенсивности техногенной нагрузки и пространственному распределению.

«Генеральное направление (№ 4, 8, 9, 10)»

Территории, располагающиеся в направлении розы ветров (преимущественными являются ветры восточных направлений), испытывают максимальную техногенную нагрузку со стороны выбросов НчГРЭС. Превышение фоновых концентраций в надземной части растительности мониторинговых площадок, расположенных в северо-западном направлении, составляет от 7,2 до 33,4 раз; а в почвах превышение ПДК составляет от 2,4 до 9,7 раз. Максимальное содержание 3,4-бенз(а)пиреиа как в почве, так и в растительности (рис. 3), наблюдается на территории площадки № 4, удалённой от источника эмиссии на расстояние 1,6 км.

Рис. 3. Содержание 3,4-бенз(а)пирена в почвах и растительности по линии «генерального направления»

На гистограмме показано, что содержание поллютанта в изученных объектах снижается по мере удаления от источника эмиссии. Особое положение занимает мониторинговая площадка № 10, удаленная на расстояние 20 км от НчГРЭС, но испытывающая влияние дополнительных источников загрязнения. Территория площадки ограждёна двумя автомагистралями - Ростов-Москва с северо-западной стороны и Ростов-Новочеркасск с юго-восточной. В этой точке наблюдается возрастание содержания канцерогена во всех изучаемых объектах. Проведённые мониторинговые наблюдения показали, что даже значительно удалённые НчГРЭС территории могут содержать 3,4-бенз(а)пирен в концентрациях превышающих допустимые, причём преобладающим агентом загрязнения может являться не основной, а дополнительные источники эмиссии. Как наглядно демонстрирует гистограмма (рис.3), содержание изучаемого канцерогена в надземной части растительности не превышает его концентрацию в почве. Травянистая растительность, покрывающая почвенный покров изучаемых территорий, и обладающая развитой сорбционной поверхностью, накапливает загрязнённые вещества из атмосферных аэрозолей менее активнее почвы и, следовательно, содержит меньшее количество 3,4-бенз(а)пирена.

«Площадки, расположенные в радиусе 1-3 км (№ 1, 2, 3, 5, 6, 7)»

Площадки лежат на концентрической кривой, очерчивающей границы санитарно-защитной зоны.

«Площадки, подверженные влиянию дополнительных источников эмиссии (№ 1)»

Активное накопление 3,4-бенз(а)пирена в надземной части растительности наблюдается на территории площадки № 1. Концентрация канцерогена в надземных органах составляет 196 нг/г, превышает ПДК в 39,2 раза, а содержание поллютанта в почве равно 275 нг/г, что превышает ПДК в 14 раз. Такой характер накопления поллютанта вызван атмосферным загрязнением, так как точка максимально приближена к НчГРЭС (1км).

«Площадки близко расположенные к линии «генерального направления (№ 3)»

Среди площадок радиального направления, наибольшая концентрация 3,4-бенз(а)пирена обнаружена в растительности и почвах мониторинговой площадки № 3, расположенной па удалении 2,7 км на юго-запад от источника эмиссии (табл.5). Территория мониторинговой площадки № 3 расположена всего на 1100м южнее максимально загрязнённой площадки генерального направления №. 4, а уровень загрязнения почвы и надземной части растительности возрастает в 1 и 1,2 раза соответственно. Значительное повышение концентрации 3,4-беиз(а)пиреиа на территориях, расположенных севернее и южнее от «генерального направления», связано с физическими свойствами почв, а именно с гранулометрическим составом.

«Площадки среднего уровня влияния НчГРЭС (№ 2, 3, б, 7)»

Мониторинговые площадки № 2 и №. 3, расположенные на расстоянии 3,0 км и 2,7 км на юго-запад от НчГРЭС, имеют общие черты в характере расположения, а, следовательно, и в уровне загрязнения растительности и почв этих территорий 3,4-бенз(а)пиреном, но при этом имеются и различия.

Возможно, причина того, что содержание 3,4-бенз(а)пирена в почве и растительности площадки № 3 выше, чем площадки № 2, заключается в том, что площадка № 3 находится в условиях лучшего увлажнения и характер сё растительного покрова несёт выраженные черты лугового сообщества. Растительность площадки более разнообразна, а надземные органы развиты лучше, и как следствие имеют большую адсорбционную площадь, что способствует накоплению изучаемого поллютанта.

Необходимо заметить, что почва мониторинговой площадки № 2, имеет наиболее лёгкий гранулометрический состав и самую низкую ёмкость катионного обмена (табл. 4.) и, следовательно, сорбционные способности, что и является причиной низкого содержания 3,4-бенз(а)пирена.

Возможно, сочетание перечисленных факторов приводит к тому, что содержание 3,4-бенз(а)иирена в слое почвы площадки № 2 по усреднённым данным двух лет наблюдений превышает ПДК не значительно и составляет 1.

Приведённые результаты исследований показывают, что даже при сходном расположении участков но отношению к источнику эмиссии, уровень загрязнения объектов экосистемы может заметно отличаться. Причинами этого служат различия в свойствах почв, условиях увлажнения, характере растительного сообщества, сорбционных свойствах надземных частей растений и т.д.

Картина распределения 3,4-бенз(а)пирена на территории площадок № б и № 7 имеет аналогичные черты, по сравнению с площадками № 2 и № 3. На указанных площадках большая часть поллютанта накапливается на площадке №7, что составляет в почве 90 нг/г, превышение ПДК здесь 1,4 раза. Канцероген накапливается и в надземной части растений интенсивнее нежели в точке №6. Причина приоритетного накопления 3,4-беиз(а)пирена в растительности и повышенная его концентрация в почве, по сравнению с площадкой № 6 - в расположении мониторинговой площадки № 7. Она соседствует с площадкой № 8, и располагается ближе к подфакельному пространству НчГРЭС.

Содержание изучаемого поллютанта на всех представленных мониторинговых площадках в надземной части растительности несколько меньше, чем в почве. Это наглядно демонстрирует, что почва более активно поглощает 3,4-бенз(а)пирен из загрязненной атмосферы нежели растения. Являясь жирорастворимым веществом, 3,4-бенз(а)пирен может проникать в ткани растения через липидные компоненты клеточной стенки, т.е. путём поступления поллютанта через поверхность надземных органов растений - стеблей и листьев. На изучаемых территориях именно этот путь и является приоритетным (табл.5).

Анализ данных мониторинговых исследований 2009 года позволяет предположить, что уменьшения содержания Пау в почвах, по сравнению с показателями 2008 года, не наблюдается, наоборот идет накопление поллютанта в верхнем слое почв.

Выводы

- Обнаружен 3,4-бенз(а)пирен во всех исследуемых объектах экосистемы в концентрациях значительно превышающих предельно допустимые (почва в 14 раз) и фоновые (растительность в 39,2 раза) значения.

- Основным источником являются атмосферные аэрозоли, загрязнённые дымовыми выбросами НчГРЭС, поступление 3,4-бенз(а)пирена на территории зоны максимального загрязнения составляет в среднем 9 нг/м² в сутки.

- Интенсивность накопления 3,4-бенз(а)пирена зависит от удаления и направления от основного источника загрязнения ОАО «НчГРЭС». Наиболее активно поллютант аккумулируется в северо-западном направлении, совпадающем с розой ветров. На значительном удалении (20 км) влияние НчГРЭС перекрывается дополнительными источниками эмиссии, автотрасс.

- Надземная часть растительности мониторинговых площадок содержит 3,4-бенз(а)пирен в концентрациях, не превышающих его содержание слое почвы 0-20 см, что доказывает приоритет атмосферного загрязнения над корневым питанием.

- Наиболее активно загрязнитель накапливается в верхнем 0-5 см слое почвы

- На накопление загрязнителя оказывает влияние физико-химические и агрохимические свойства почв

Список использованных источников

1. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975. – С. 651–656

2. Алексеева Т.А., Теплицкая Т.А. Спектрофлуориметрические методы анализа ароматических углеводородов в природных средах. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – С. 213–215

3. Беджер Г.М. Химические основы канцерогенной активности. - М.: Медицина, 1966. – С. 121-124

4. Белоусова Н.В. Экология Новочеркасска. Проблемы, пути решения.- Ростов н/Д.: Сев.–Кав. Научный центр высш. Школы, 2001. – С. 387–395

5. Беляков Г. И. «Охрана труда». - М.: ВО «Агропромиздат», 1990. - С. 154–167

6. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. - Ростов н/Д: СКНЦВШ, 2001. - 228 с

7. Большой энциклопедический словарь. Химия. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. - С. 789–790

8. Вальков В.Ф. Экология почв Ростовской области. - Ростов н/Д: СКНЦВШ, 1994. - С. 82-86

9. Васильева Т.В., Железняк А.О., Халикова Н.У. Миграция канцерогенных гидроароматических углеводородов в биосфере города Бишкека // Экологический вестник. - №4. - 2003. – С. 45-47

10. Геннадиев А.Н., Козин И.С., Шурубор и др. Динамика загрязнения почв полициклическими ароматическими углеводородами и индикация состояния почвенных экосистем // Почвоведение. - 1990. - №10 – С. 75–85

11. Горобцова О.Н., Назаренко О.Г., Минкина Т.М., Борисенко Н.И., Ярощук А.В. Роль почвенного покрова в аккумуляции и миграции полициклических ароматических углеводородов при техногенном загрязнении // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2005. - №1. - С. 73-79

12. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды г. Новочеркасска «. – Новочеркасск.: 1997. – С. 21-27

13. Давыдова С.Л. Тагасов В.Ш. Тяжёлые металлы как супертоксиканты. - М.: Российского унив. др. народов, 2002. 139 с

14. Девдариани Т. В. Биотрансформация некоторых канцерогенных полициклических ароматических углеводородов в растениях: Автореф. дис. док. биол. наук. – Тбилиси, 1992. –46 с

15. Дикун П.П. Определение полициклических ароматических углеводородов // Проблемы аналитической химии. - М.: Наука, 1979. - № 6. - С. 100-116

16. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояние природной среды. - М.: Гидрометеоиздат, 1984. - С. 355-356

17. Ильницкий А.П. Канцерогенные углеводороды в почве, воде и растительности // Канцерогены в окружающей среде. - М.: Гидрометеоиздат, 1975. - С. 53-71

18. Кулакова И.И. и др. О возможном механизме синтеза полициклических ароматических углеводородов в процессе эндогенного минералообразования // Докл. АН СССР, 1982. Т. 266, - №4. - С. 1001 – 1003

19. Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов. - М., 1990. 54 с

20. Металлогения и геохимия угленосных и сланцевых толщ СССР. Геохимия элементов. - М, 1987. 17 с

21. Нурмухаметов Р.Н. Поглощение и люминесценция ароматических соединений. - М.: химия, 1971. 74 с.

22. Перечень предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве. - М.: Минздрав СССР. Утв. зам. главн. Госуд. Санитарного врача СССР, 1991. - № 6229. – С. 87–91