Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области Мышкин Александр Иванович

Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области
<
Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мышкин Александр Иванович. Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 03.00.16 / Мышкин Александр Иванович; [Место защиты: Брян. гос. с.-х. акад.].- Орел, 2009.- 178 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-6/651

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Проблемы экологической напряженности территории России 11

1.1. Техногенное преобразование биосферы 12

1.2. Проблемы оценки экологической напряженности территорий 21

1.3 Техногенное загрязнение окружающей среды как фактор воздействия на экологию человека 30

ГЛАВА 2 Место, условия и методика проведения исследований 40

2.1 Цель, задачи, объекты исследований 40

2.2 Место и условия проведения исследований 41

2.3 Методика выполнения исследований 44

ГЛАВА 3. Экологическая оценка влияния факторов техногенеза на состояние окружающей среды (на примере мценского района, думчино) 48

3.1 Экологическая оценка отходов алюминиевого производства на состояние окружающей среды 49

3.1.1. Характер распределения валовых и подвижных форм тяжелых металлов в профиле серых лесных почв в зависимости от удаленности источника загрязнения 50

3.1.2. Оценка влияния полигона шлаковых отходов на поверхностные воды 58

3.1.3. Влияние солевых отсевов алюминиевого литья на содержание тяжелых металлов в растениях, структуру и численность почвенной биоты 60

3.2. Экологическая оценка влияния радиоактивного загрязнения почв и растений на состояние окружающей среды и здоровье человека

3.3. Оценка экологического состояния воздушной среды Мценского района Орловской области

3.3.1. Влияние автотранспорта на загрязнение темно-серых лесных почв и

состояние почвенной биоты (автотрасса Москва-Симферополь) 77

ГЛАВА 4. Экологическая оценка степени воздействия сельскохозяйственного производства на интенсивность загрязнения окружающей среды 88

ГЛАВА 5. Системные исследования экологического состояния урбанизированных территорий 102

4.1. Влияние техногенеза на качественный состав и количественные параметры техногенных геохимических аномалий в водах реки Ока

4.2. Экологическая оценка антропогенных факторов загрязнения воздушной среды г.Орла

ГЛАВА 6. Влияние зон экологического неблагополучия на территории орловской области на здоровье населения 124

Выводы 142

Рекомендации производству 144

Список литературы 146

Введение к работе

Актуальность работы. Территории с напряженной экологической обстановкой или с особым режимом природопользования и хозяйственной деятельности выделяются в связи с реально существующим техногенным преобразованием большей части России. Зоны с напряженной экологической обстановкой различаются состоянием и механизмом возникновения, организацией и мерами нейтрализации негативных последствий сложившейся на территории неблагоприятной обстановки.

В отдельных регионах России по результатам экспертизы экологической безопасности в зависимости от степени развития отдельных экологических проблем возникла целесообразность выделения наряду с зонами чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия выделение территорий с напряженной экологической обстановкой, где в результате хозяйственной деятельности начались негативные изменения в окружающей природной среде, и требуется проведение предупредительных профилактических мероприятий.

В связи с этим, исследования уровня химической нагрузки на окружающую среду под воздействием промышленных предприятий и сельскохозяйственного производства и состояния здоровья населения региона для выделения зон экологической напряженности на территории Орловской области являются актуальными.

Цель исследовании: установить комплекс факторов техногенного происхождения, определяющих формирование антропобиогеохимических провинций, опасных для человека и вьивить территории экологического неблагополучия в регионах Орловской области.

В связи с этим в задачу наших исследований входило:

установить степень влияния различных антропогенных воздействий (факторов деградации) на биогеохимическую характеристику ландшафтов;

показать степень влияния различных антропогенных факторов на состояние водных ресурсов, концентрацию и формы соединений;

установить влияние автотранспортного загрязнения на состояние экосистем;

- определить влияние техногенного загрязнения почв на видовой
состав, устойчивость растений, накопление в них тяжелых металлов и
радионуклидов;

дать оценку степени воздействия сельскохозяйственного производства на интенсивность загрязнения окружающей среды;

выделить зоны экологического неблагополучия как территориальные единицы, где антропогенное воздействие приводит к нарушению безопасности здоровья человека;

- разработать систему мероприятий для охраны и оздоровления
окружающей среды, экологического обеспечения жизнедеятельности
человека и полезности создаваемой им среды.

Научная новизна. Впервые проведена комплексная оценка экологического состояния ландшафтов, испытывающих воздействие

4 антропогенных факторов и влияющих на состояние здоровья человека. Показано влияние промышленных предприятий, автотранспорта и сельскохозяйственного производства на геохимическую характеристику и экологическую устойчивость почв, растений, поверхностных вод, воздушной среды. Установлены зависимости динамики и структуры заболеваемости населения от уровня воздействия различных токсикантов техногенного происхождения. На основании покомпонентной оценки состояния экосистем определены районы экологического неблагополучия, где хозяйственная деятельность и связанное с ней антропогенное воздействие на природную среду приводят к утрате свойств, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность и безопасность здоровья человека.

Разработана система адаптивной физической культуры, направленной на восстановление и поддержание здоровья населения.

Практическая значимость. Получены результаты зависимостей целого ряда факторов: уровень химической нагрузки на окружающую среду, определяемый промышленными центрами и сельскохозяйственным производством, степень рассеянного загрязнения поверхностных вод и воздушной среды, интенсивность радиоактивного загрязнения, воздействие автотранспорта, с медико-географическим анализом заболеваемости населения регионов Орловской области.

Установлены качественный состав и количественные параметры техногенных геохимических аномалий в атмосферном воздухе, речных водах и источники их загрязнения.

Установлены уровни накопления тяжелых металлов и радионуклида цезия - 137 в почвах, растениях и их влияние на биологическую активность и экологическую устойчивость экосистем.

Выявлена общая тенденция в динамике заболеваемости населения разными классами болезней за 15-ти летний период и последовательность распределения болезней в общей структуре заболеваемости. Рекомендуется оценивать степень экологического воздействия окружающей среды уровнем заболеваемости населения болезнями, относящимися к определенным классам: болезнями органов дыхания и пищеварения, кровообращения, эндокринной системы, костно-мышечной ткани, новообразования.

Полученные данные могут быть использованы для развития экологического мониторинга окружающей среды, выделения локусов экологического неблагополучия, опасных для здоровья человека, и разработки комплексных региональных программ экологической реконструкции урбанизированной среды и агроландшафтов с целью экологической безопасности и экореабилитации населения.

Положения, выносимые на защиту:

- установление экологогеохимических последствий деятельности человека в перераспределении химических элементов в почвах, растениях, поверхностных водах и выявление интенсивности воздействия техногенных источников на уровни содержания в них поллютантов;

- анализ заболеваемости населения в зависимости от факторов техногенеза для построения гипотез выявления зон, провинций, локусов экологической напряженности или неблагополучия на примере районов Орловской области.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседаниях кафедр земледелия и физвоспитания Орловского ГАУ. Материалы диссертации были представлены на межвузовских научных конференциях (г. Орел, 2002, 2004, 2006, 2007, 2008, 2009; г. Ставрополь, 2009, г. Москва 2008, 2009). По материалам работы опубликованы 6 работ, 3 из которых в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений, списка литературы, включающего 148 наименований, в том числе 38 работ зарубежных авторов. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 20 рисунков, 26 таблиц, 15 приложений.

Автор выражает искреннюю признательность за ценные советы и помощь в выполнении работы научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Л.П. Степановой, ректору Орловского ГАУ, академику РАСХН Н.В. Парахину, заведующему кафедрой земледелия, доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.Т. Лоб ову, соавторам публикац :й и сотрудникам кафедр земледелия и физвоспитания.

Проблемы оценки экологической напряженности территорий

Сущность техногенной биогеохимии и генезис ноосферы заложены в трудах В.И. Вернадского (1940). Так, в одной из своих работ он отмечает: "Не является случайным и то, что в течение долгих миллионов лет в химии земной коры, в истории химических элементов эволюция органического мира не отражалась заметным образом, и только теперь, в нашу геологическую эпоху мы видим резкое изменение в этом отношении, связанное с появлением нового организма - человека, создавшегося длинным эволюционным путем и оказавшегося небывалым раньше в истории планеты геологическим фактором. Появление на Земле культурного человечества, овладевшего благодаря земледелию основным субстратом живой материи -зеленым растительным веществом, начинает менять химический лик нашей планеты, конца, размеров и значения чего мы не знаем". В статье "Проблемы биогеохимии" ученый расценивает деятельность человека как мощный биогеохимический фактор, а "сила цивилизованного человечества определяет генезис новой геологической психозойной эпохи" (Вернадский В.И., 1980).

Термин "техногенез" был предложен А.Е. Ферсманом в 1924 г. Он вкладывал в его содержание процесс изменения таксонов биосферы под влиянием индустриальной деятельности человека. Оба ученых подчеркивали его усиливающуюся масштабность, сравнимую с природными геологическими процессами. В настоящее время антропогенные факторы настолько грандиозны и мгновенны во времени, что ставят насущную задачу локальной и глобальной оценки протекаемых техногенных процессов и защиты организмов от их вредного воздействия.

Зона техногенеза кратко характеризуется следующим образом. Ее мощность достигает 7,5 км. Перемещение и переотложение относительно пустых пород в верхней части гидролитосфёры в 8,1 раза превышает интенсивность осадконакопления в фанерозое - 2,3 млрд т/год. Поступление отходов промышленного и сельскохозяйственного производств, включая удобрения и пестициды, превосходит по массе осадконакопление в фанерозое в 3,2 раза (Тютюнова Ф.И., 1987). Территориальное распределение огромных масс органического вещества планеты еще не оценено, но, несомненно, оно поступает на ограниченные площади суши и водоемов крайне неравномерно, вызывая локальные загрязнения. Ежегодно на каждого человека планеты приходится около 20 т полезных ископаемых, а человек захватывает более 10% общего речного стока. В целом на Земле расходуется и используется в земледелии около 11% территории суши (Ковда В.А., 1976, 1985). В пределах землепользования существуют участки максимального скопления населения (крупные города) и мощные промышленные и энергетические объекты. Объем промышленных выбросов неорганических и органических соединений весьма значителен (Mukherjee А.В., 2001; Hansen Н.К., 1999; Hope В.К., 1994; Pacyna J.M., 1992; Рыскулов A.K., 1989; Le Roy E., 1927). Так, в 80-е годы общие выбросы фтора в виде высокотоксичного фтороводорода составляли 8 млн т/год, фторорганических веществ - 1 млн т/год. Общий же вынос фтора с растениями пастбищ, лугов и сельскохозяйственных растений оценивается в 20 млн т/год. При этом следует иметь в виду локальность выпадения техногенных потоков фтора.

Так, например, ежегодно в Мировой океан поступает до 10 млн т нефтепродуктов, выделяется в атмосферу промышленными предприятиями и транспортом 1 млрд т аэрозолей и сажи, во внутренние водотоки и водоемы поступает 500 млрд т промышленных бытовых стоков, выделяется при сжигании 10 млрд т условного топлива около 150 млн т сернистого ангидрида и порядка 30 млрд т С02, извлекается из недр Земли до 4 тыс. км3 горных пород с образованием огромных карьеров и нарушением гирогеологических условий (Буторина М.В. и др., 2002). Происходит постоянное загрязнение околоземного космического пространства. Для более полной оценки миграции вещества необходимы данные об обмене веществом в системе: Земля-Космос. Аккумулирование тяжелых металлов и радионуклидов в биосфере неоднократно документировалось на примере их распределения в толще, ледников, годичных кольцах деревьев, в колонках морских и речных осадков. На примере водоемов Беларуси выявлено, что развитие организмов в озерной системе непрерывно связано с геохимической средой, состояние и изменчивость которой определяются факторами абиотической и биотической природы. Увеличение концентраций продуктов механической седиментации - соединений алюминия, титана, ванадия, свинца в сочетании с ростом содержания биохемогенных и биогенных компонентов: органического вещества, железа, фосфора, серы отражает суммарный процесс природного эвтрофирования, ускоренного поступлением биогенов с сельскохозяйственных водосборов (Mukherjee А.В., 2001; Hope В.К., 1994). Промышленный техногенез проявился в увеличении кислотности среды, развитии биохемогенного сульфидогенеза, росте седиментации тяжелых металлов - циркония, хрома, марганца и меди. Влияние техногенной радиоактивности отразилось на накоплении в верхних слоях осадков радиоактивных цезия, стронция, рутения. Состав радиоизотопов, их вертикальная и латеральная миграция зависят от типа озерной котловины, уровня загрязнения водосбора, литогеохимических особенностей осадков. Техногенез на основе показателей проявляется на нескольких уровнях: начального земледелия - отражается в осадках SA-2b; интенсивной сельскохозяйственной и промышленной нагрузок - на уровне SA-2/SA-3 (600 лет тому назад) и в SA-Зс (последние 150-200 лет); радиоактивное загрязнение на уровне общих границ техногенеза в меромиктических озерах -SA-Зс и SA-3/SA-2, в гомогенных - в осадках SA-2 (Жуковицкая А.Л. и др., 1998; Ковальский В.В., 1991).

Место и условия проведения исследований

Из природных и природно-техногенных биогеохимических провинций с избытком в среде и организмах меди, никеля и кобальта следует отметить ряд локальных территорий Южного Урала. Южно-Уральский субрегион биосферы выделен в самостоятельный биогеохимический таксон на основании следующих факторов: наличия разнородных металлогенных поясов - меднорудных и смешанно-меднорудного, обогащающих почвы такими микроэлементами как Си, Zn, Cd, Ni, Со, Мл, что приводит к различным реакциям организмов на избыток этих элементов, и географического положения субрегиона атмосферы, характеризующегося климатическим единством. Эксплуатация Cu-Zn и Ni-Co-месторождений субрегиона биосферы на протяжении почти столетия привела к образованию техногенных провинций, которые выделяются на уровне современного геохимического состояния биосферы.

В данном субрегионе выделены Баймакская медно-цинковая биогеохимическая провинция (Баймак, Сибай), а также Юлдыбаевская и Халиловская Ni-Co-Cu-провинции. В пастбищных растениях первой провинции концентрации меди и цинка в растениях пастбищ варьируют в пределах 14-51 (медь) и 36-91 (цинк) мг/кг сухого вещества. Содержание металлов в растениях других провинций составляет: 10-92 (никель), 0,6-2,4 (кобальт, 10-43 (медь) мг/кг. В пределах этих территорий проявляется селеновая недостаточность (проявление беломышечной болезни сельскохозяйственных животных), несмотря на повышенный уровень селена в растениях (до 0,4 мг/кг).

Концентрации металлов в растениях, произрастающих в зоне металлургических предприятий (Медногорск), более значительны. Учитывая частые случаи среди животных медных и никелевых токсикозов (медная желтуха, гиперкупроз, никелевый экзематозный дерматоз, никелевый кератоз, некроз конечностей) и биогеохимические критерии по никелю, рассмотренные биогеохимические провинции можно отнести к зонам риска и кризиса (Ермаков В.В., 1999; Критерии оценки..., 1992).

В этом отношении заслуживают внимания природно-техногенные и техногенные биогеохимические провинции Кольского полуострова, обогащенные никелем, медью и сопутствующими элементами (Мончегорск, Оленегорск, Заполярный, Никель). Наиболее высокое содержание металлов в пробах характерно для никеля и меди. Практически все образцы растений содержат эти элементы намного выше МДУ: в 1,5-75 раз по меди и в 28-800 раз по никелю. При этом максимальные концентрации металлов зарегистрированы в почве и растениях из-под Мончегорска. Так, при содержании меди в почве 3928 мг/кг, что в 100 раз выше фоновых концентраций элемента в почвах (30 мг/кг), уровень меди в растениях достигает 436-1548 мг/кг сухого вещества. Концентрация никеля достигает промышленного содержания и составляет 12,29 г/кг. В результате атмосферного (пылевого) загрязнения уровень элемента в растениях составляет 313-2393 мг/кг. Несколько повышено содержание в растениях свинца и кобальта, но в меньшей степени, чем меди и никеля. Повышенное содержание селена обнаружено только в почве из Мончегорска (8,15 мг/кг) и растениях (0,39-1,53 мг/кг). Все участки опробования можно рассматривать как потенциальные зоны экологического кризиса и бедствия по никелю и в меньшей степени, по меди. Особенно это касается Мончегорска и его окрестностей (Ермаков В.В., 1986).

Из биогеохимических провинций с высокой степенью экологической напряженности необходимо упомянуть территории с высоким содержанием фтора в среде, техногенные биогеохимические провинции, связанные с производством алюминия в Братске, Красноярске) (Ermakov V.V., 1998).

Существует крайняя необходимость классификации антропогенных биогеохимических провинций. Одна из первых подобных попыток принадлежит Ю.Е. Саету (1990), А.И. Перельману и Н.С. Касимову (1999). В основу такой классификации, по нашему мнению, должны быть положены: размер площади антропогенного таксона, численность населения, потребление продуктов питания и энергии, масса и состав бытовых отходов, характер деятельности населения и производства, масштабы поступления в среду обитания (включая атмосферу) персистентных и токсичных веществ. Указанные параметры необходимо соотносить с дифференцированным анализом патологии населения для оценки "комфортности" мегаполиса, его экологического состояния. Система мониторинга должна также обеспечивать контроль состояния пригородных территорий или примыкающих к селам относительно "фоновых" природных участков. По мнению С.Н. Волкова (2001), урбанизированные ареалы выступают не только самостоятельными источниками эмиссии новых соединений, но и ареной формирования техногенной хелатной матрицы, которая поглощает металлы в комплексы и включает их в глобальный миграционный цикл.

Приведенные выше данные о формировании техногенных биогеохимических аномалий свидетельствуют в ряде случаев об интенсивном вовлечении железа в локальные биогеохимические циклы. По-видимому, это является реальным отражением эпохи "железа". Если мы сравним данные по распределению концентраций железа в травянистых растениях за 40-60-е годы (Томмэ М.Ф., 1968; Тютюнова Ф.И., 1987) и за последние 15-20 лет (Шумилин И.С., 1995), то становится очевидным различный характер частоты встречаемости определенных концентраций металла в травянистых растениях и кормах (сено). Тип распределения меняется от бимодального (30-40-е годы) через асимметричный (50-60-е годы) к нормальному (80-90-е годы). Приведенные данные не дают основание утверждать о возросшем уровне железа в растениях в более поздний период. При этом следует иметь в виду правомерность такого сравнения: практически методы количественного определения железа существенно не изменились, а использование физико-химических и фотометрических способов дает идентичные результаты. Однако, ряд локальных техногенных территорий характеризуется высоким содержанием Fe в растениях. В связи с этим следует отметить необходимость пересмотра критических верхних концентраций железа в кормах. Если ранее В.В. Ковальский (1974, 1991) рассматривал концентрацию железа в пастбищных растениях, равную 100 мг/кг как токсичную для сельскохозяйственных животных, то в настоящее время это значение приближается к 200 мг/кг и выше.

Характер распределения валовых и подвижных форм тяжелых металлов в профиле серых лесных почв в зависимости от удаленности источника загрязнения

Зная способность этих элементов накапливаться в почве, можно отметить данное явление как тревожный сигнал близкого к критическому загрязнения почвы вдоль автомагистрали. Проблема загрязнения от автотранспорта усугубляется тем, что на районы наиболее загрязненные тяжелыми металлами приходится компактное проживание людей. В последнее время возникла еще одна сторона данной проблемы, заключающаяся в развитии садоводческого хозяйства, которое удобно располагается вдоль оживленных автодорог. Так, например нашими исследованиями установлено изменение в содержании свинца, цинка, меди, никеля в почвах сельскохозяйственных угодий вдоль автотрассы Москва-Симферополь.

Для исследования свойств почвы были отобраны образцы почв вдоль трассы в зависимости от удаленности и проведен ряд опытов. В качестве объекта была использована темно-серая лесная почва. Образцы отобраны на пашне, занятой посевами ячменя. Первый объект расположен на удалении от трассы 5м, а второй защищен лесополосой и удален от автотрассы на 50м.

Вдоль крупных автомагистралей происходит загрязнение почв (особенно верхнего горизонта) бенз(а)пиренами, полициклическими ароматическими углеводородами, обладающими высокой канцерогенной и мутагенной активностью. Наибольшее поступление этих соединений в экологическую систему обусловлено сгоранием топлива в автомобилях, в местах переработки мусора, на свалках. Некоторые участки вблизи крупных автотрасс содержат до 0,32 мг бенз(а)пирена на 1кг почвы, что в 16 раз превышает ПДК.

Интерес представляет исследование степени загрязнения почв тяжелыми металлами, поступающими от выбросов транспорта на автомагистрали Москва- Симферополь. Си

Влияние автотранспорта на содержание подвижных форм тяжелых металлов (автотрасса Москва -Симферополь) Содержание валовых форм тяжелых металлов и их распределение в профиле почвы, представленные на рис.5, приложении, убедительно доказывает влияние выбросов автотранспорта на загрязнение почвы. На участках, защищенных лесозащитными насаждениями валовое содержание меди, цинка, никеля и свинца было ниже, чем на почвах, находящихся вблизи автотрассы. Так, содержание свинца, никеля и цинка в почвах вблизи автотрассы было в 1,3 раза выше количества этих металлов в почвах за лесополосой. Распределение этих металлов в профиле почвы повторяло установленную закономерность, то есть в профиле почвы, защищенной лесополосой, количество этих металлов было ниже, чем в профиле почвы в непосредственной близости от автотрассы. Если сравнить полученные закономерности в накоплении тяжелых металлов в верхнем гумусовом горизонте почвы с данными анализов смешанных образцов (фон), то можно сделать вывод о том, что основным компонентом выбросов автотранспорта является свинец, цинк и медь.

Количество цинка на территории в непосредственной близости к трассе не превышает ПДК, так и с удаленностью от источника загрязнения не наблюдается его превышения. Хотя почва нашего объекта и подвержена постоянному воздействию отработанных газов автотранспорта, но из-за окультуривания почвы и защитного лесонасаждения количество цинка не является токсичным для почвы.

Наиболее токсичным для почвы является, свинец, кроме того, он является реакционно-способным металлом. В сравнении с другими металлами содержание свинца в почвах оказалось наибольшим. Максимальная концентрация свинца зарегистрирована в верхнем пахотном (0-18см) слое почвенного профиля, где его валовое содержание составляет 40мг/кг в непосредственной близости и 32 мг/кг за лесополосой, что превышает ПДК в обоих случаях. Наблюдается снижение РЬ с углублением по профилю почвы. Содержание валового Ni в разных слоях почвы примерно одинаковое, но ни в одном пункте не обнаружено содержание этого элемента выше ПДК.

Величина коэффициента концентрации валовой меди по профилю почвы практически не изменяется и составляет 2,8 в верхнем горизонте почвы и 2,6 на глубине 50см, это свидетельствует о миграции меди по профилю почвы. Таким же высоким остается коэффициент концентрации свинца в пахотном горизонте - 2,2, с глубиной величина коэффициента снижается до 1,9 на глубине 20-30см и 1,1 на глубине 40-50см. Содержание цинка по профилю почвы изменяется незначительно, коэффициент концентрации составляет 1,8 в пахотном слое, 2,3 на глубине 20-30 см и 1,3 в слое 40-50 см.

Интерес представляют данные о распределении никеля по профилю почвы. Если в пахотном слое коэффициент концентрации составил 1,1, то на глубине 40-50 см он вырос до 1,7, что подтверждает высокую миграционную способность этого металла в среде, насыщенной основаниями.

В почвах, защищенных от дороги лесополосой, коэффициент концентрации металлов ниже по всем металлам. Коэффициент концентрации свинца ниже в 1,3 раза в сравнении с коэффициентом концентрации в почвах вблизи автотрассы. Закономерность распределения металлов по профилю почвы остается прежней (приложение).

Подвижность химических элементов в почвах обусловлена их способностью переходить из твердых фаз почвы в раствор и мигрировать в почве и ландшафтах. Оценить экологическую значимость тяжелых металлов можно по количеству подвижных форм тяжелых металлов в почвах. Содержание их подвижных форм в почве колеблется в зависимости от их валового количества. Как видно из данных рис.6 количество подвижных форм меди, цинка и свинца составляет 55-79% в сравнении с валовым содержанием этих металлов в почвах. Из этого следует, что почвенные условия способствуют переходу тяжелых металлов в подвижные формы, что представляет экологическую опасность для животных и человека.

Влияние техногенеза на качественный состав и количественные параметры техногенных геохимических аномалий в водах реки Ока

Болезни костно-мышечной ткани в области превышают уровень заболеваемости населения России в 1,3 раза и за15-ти летний период уровень заболеваемости возрос в 1,8 раза. При этом большая доля приходится на заболевания кожи и подкожной клетчатки: в Волховском районе достигают 38,5%,во Мценском -42,3%, в Орловском районе - 84,7%, а по г.Орлу -23,7%.

Болезни эндокринной системы занимают 4 место в заболеваемости населения области, при этом в связи с ухудшением экологической ситуации заболеваемость населения области возросла в 2,3 раза за период 1992-2007, в том числе в г.Орел отмечается рост заболеваемости болезнями эндокринной системы в 2,2 раза, в Орловском районе 6, раза, в Волховском районе в 4,4 раза. Для Мценского района отмечается незначительная стабилизации в заболеваемости эндокринной системы на уровне 1650-1700 чел.

Что касается заболеваемости мочеполовой системы, то отмечается превышение федерального уровня в 1,17 раза, при этом отмечается рост болезней мочеполовой системы среди населения области за 15-ти летний период в 2,3 раза, в том числе по г.Орлу в 2,5 раза, по Орловскому району увеличение заболеваемости в 2,9 раза. Если для Волховского и Мценского районов отмечается некоторое снижение уровня заболеваемости болезнями мочеполовой системы, то для Залегощенского, Краснозоренского, Ливенского и Знаменского районов области установлено резкое возрастание заболеваемости населения.

Анализируя заболеваемость населения болезнями органов пищеварения отмечается возрастание в 2 раза уровня заболеваний на территории области, г.Орла и Орловского района за исследуемый период в 2 раза. При этом наибольшая доля заболеваний приходится на язву желудка и двенадцатиперстной кишки.

Поскольку загрязнение территории области тяжелыми металлами, радионуклидами, вредными газовыми выбросами является причиной заболевания населения злокачественными новообразованиями, то анализ заболеваемости населения этой группой болезней показал увеличение за 15-ти летний период заболеваемости населения по области в 1,5 раза, в том числе в г.Орел - в 1,8 раза, в Орловском районе в 2,4 раза, во Мценском районе в 1,4 раза, в Волховском - в 1,3 раза.

На протяжении последних 3 лет сохраняется следующая структура распространения болезней среди населения Орловской области: системы кровообращения (18,2 - 18,8 %); органов дыхания (14,3 - 14,6 %); костно-мышечной системы (9,5 - 10,5%); мочеполовой системы (8,9 - 9,2%); органов пищеварения (6,1 - 6,4 %); болезни эндокринной системы (3,2-3,9%). (рис. 18).

В первичной заболеваемости населения структура повторяется.

Особую проблему составляют болезни системы кровообращения, так как они приводят к высокой смертности и инвалидности, требуют длительного дорогостоящего лечения. В структуре общей смертности по основным классам причин смерти 62 - 64% составляют болезни системы кровообращения, 11,7-12,3% - злокачественные новообразования, 4,1-4,9%» -болезни органов дыхания, 3,4-3,9% - болезни органов пищеварения.

В структуре заболеваний взрослого населения 40-45% составляют болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением, 20-26 % -ишемическая болезнь сердца, 7-8% - стенокардия.

В системе болезней органов дыхания основная доля приходится на бронхит, бронхиальную астму. Среди болезней системы пищеварения основную долю составляют гастрит, язва желудка и двенадцатиперстной кишки, болезни желчного пузыря и желчевыводящих путей.

Интерес представляет анализ ситуации заболеваний населения Орловской области подросткового возраста в зависимости от медико-экологического состояния районов области.

Представленные статистические данные убедительно показывают рост уровня заболеваемости подростков за 15-ти летний период (табл.25). При этом наибольший всплеск заболеваний приходится на период с 2002 по 2007 годы. Из исследуемых административных районов области наибольшим ростом заболеваемости подростков выделяются следующие районы: Волховский, Дмитровский, Колпнянский, Мценский, Новосильский, Ливенский, Орловский, Сосковский, Шаблыкинский и Хотынецкий.

В среднем по сельским административным районам области уровень болезненности подростков вырос в 1,9 раза за период 1992 - 2007 годы. Уровень увеличения заболеваемости подросткового населения в г.Орле за этот период составил 2,5 раза.

В первичной заболеваемости подростков структура иная. Так, 36-38% в разные годы составляют болезни органов дыхания, а затем болезни органов пищеварения, костно-мышечной ткани, эндокринной и мочеполовой системы (рис.19). В районах области с экологическим неблагополучием отмечается повышенный уровень заболеваемости подростков болезнями органов дыхания, костно-мышечной ткани и эндокринной системы (Волховский район), болезнями органов дыхания (Мценский район, Орловский район, г.Орел). При этом отмечается рост заболеваемости подростков за период с 2005 по 2007 годы в 1,2 раза в среднем по Орловской области, в том числе в 1,12 -1,15 раза по г.Орлу и Мценскому району, в 1,5 раза по Орловском району. В Волховском районе отмечается стабилизация в интенсивности заболевания подростков и снижение в 1,3 раза в 2007 в сравнении с 2005 годом (табл.26).

Таким образом, анализ медико-экологической ситуации показывает, что заболеваемость в районах области, как взрослого населения, так и подростков имеет тесную связь с экологической обстановкой, о чем свидетельствуют повышенные показатели по экологически обусловленным болезням. При этом дети и подростки являются самыми уязвимыми в реакции организма на изменяющиеся условия окружающей природной среды. В связи с этим требуются более строгие подходы, как к оценке состояния здоровья, так и организации форм и методов восстановления и поддержания здоровья. Поскольку возрастная группа подростков является потенциальным пополнением студенческой молодежи и определяет будущее страны, нами были проведены исследования по оценке состояния здоровья студенческой молодежи Орловского государственного аграрного университета.

Похожие диссертации на Биогеохимическая оценка состояния природной среды для выявления зон экологического неблагополучия : на примере Орловской области