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

Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Трошина Елена Николаевна

Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга
<
Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга
>

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

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

Трошина Елена Николаевна. Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.16 / Трошина Елена Николаевна; [Место защиты: Ом. гос. пед. ун-т].- Омск, 2009.- 183 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-3/846

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы

1.1. Климатические особенности города Омска

1.2. Атмосферный воздух как фактор окружающей среды - .

1.3. Почва как фактор окружающей среды »л

1.4. Загрязнение почвы тяжелыми металлами .,!

1.5. Понятие об экологическом мониторинге

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 4?

2.1. Программа, организация и материалы исследования .

2.2. Методы изучения загрязнения почвы тяжелыми металлами 1

2.3. Методология оценки риска для здоровья при воздействии вредных факторов окружающей среды ^ft

ГЛАВА 3. Мониторинг состояния атмосферного воздуха 64

3.1. Общая характеристика загрязнения атмосферного воздуха fi.,

3.2. Выбросы металлов в атмосферу г. Омска .,

3.3. Мониторинг состояния атмосферного воздуха на территории г. Омска

3.4. Оценка влияния качества атмосферного воздуха на здоровье населения г. Омска

ГЛАВА 4. Экологические исследования почв г. омска на тяжелые металлы и мышьяк

ГЛАВА 5. Обоснование экологического мониторинга почв с применением методологии оценки риска для здоровья при воздействии тяжелых металлов и мышьяка, загрязняющих почву 112

5.1. Идентификация' опасности 11 ^

5.2. Оценка зависимости «доза-эффект» 11 g

5.3. Оценка экспозиции 1 -1

5.4. Характеристика риска для здоровья населения л ~~

Обсуждение результатов 127

Выводы 130

Практические Рекомендации 131

Список Литературы 136

Приложения 157

Введение к работе

Актуальность темы. Предприятия Российской Федерации ежегодно в окружающую среду выбрасывают более 20 тыс. тонн различных загрязнителей. Экологическая ситуация в Омске характеризуется многокомпонентным химическим загрязнением атмосферного воздуха, основными источниками которого являются автомобильный транспорт, предприятия теплоэнергетики и топливной промышленности (В. А. Ширинский, 2003, И.А. Сохошко, 2006, Охрана окружающей среды в Омской области, 2008). Наблюдаемый в настоящее время в Омской области экономический подъем, размещение новых производственных мощностей, а также развитие транспортной инфраструктуры может усугубить и без того сложную экологическую ситуацию на территории Омской области.

На состояние воздушного бассейна оказывают значительное влияние крупный комплекс химических и нефтехимических производств, тепловые электростанции, промышленные и коммунальные котельные, предприятия машиностроения, а также выбросы автомобильного, железнодорожного, авиационного и водного транспорта. Усугубляют экологическую обстановку в городе выбросы печного отопления домов частного сектора, занимающих около 60% селитебных территорий кварталов усадебной застройки (Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2007 году).

Большое влияние на геохимические параметры загрязнения территорий современной урбанизированной среды промышленных центров оказывают вредные химические вещества атмосферного воздуха, которые осаждаются вблизи источников загрязнения и накапливаются на поверхности почвенного покрова, вследствие чего обуславливают его быструю антропогенную трансформацию (М.И. Чубирко, 2006, 2008).

В России, свыше 62 млн. га загрязнено выбросами промышленных предприятий, в результате добычи полезных ископаемых и работы топливно-энергетического комплекса нарушено 1,0 млн. га продуктивных земель (А.Р. Глухих, 2002; О.В. Митрохин, 2002; И.А. Сохошко, 2006; А.Ф. Надеин,

2007). Проблемой загрязнения почв; природных вод, снега и растительной продукции тяжелыми металлами на территории Российской Федерации занимались многие ученые: F.A. Еармаш (1985), И. А. Клепцова (2001), В:Б. Ильин, (2004), А.А. Ляпкало (2005), F.B; Добровольский (2006); Т.Ю. Завистяева (2006), G.B: Иарфинович (2006), F.B: Мотузова (2007) и др;

Ведущими загрязнителями среды обитания вкрупных промышленных городах по; токсикологическим оценкам и воздействию1 на здоровье становятся.тяжелые металлы (Ю1А. Сает, 1989; А.П1 Щербо и соавт., 2002);

Химическое загрязнение и деградация почв на территории? Омска, представляют особо; важную экологическую- проблему. Почвы, хотя* и обладают способностью связывать, многие: вещества в; неподвижные;, малоподвижные и недоступные для? растений; формы,, сами, постепенно* загрязняютсяи становятсятоксичными(В!А. Ширинский^ 2003);

Согласно^ Федеральному закону "Об* охране окружающей1 среды". комплексная? система наблюдений* за> состоянием (окружающей среды, оценки . ш прогноза изменений! состояниям окружающей! средьг под воздействием? природных;и антропогенных факторов -это мониторинг окружающей среды, (экологический; мониторинг). Вї настоящее времяг на территории Омска? экологический мониторинг почв не организован.

Проблема влияния загрязнения почвы на здоровье населения; в Омске изучена недостаточно.

Цель исследования - экологическая? оценка, загрязнения атмосферного воздуха и почв Омска; тяжелыми металлами для обоснования; экологического мониторинга.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1. Оценить загрязнение;атмосферного воздуха Омскашо материалам отчетных форм.

2.. Провести и? проанализировать исследования почв Омска на содержание тяжелых металлов;

  1. Обосновать организацию экологического- мониторинга почв на территории Омска с применением оценки риска для здоровья населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих почву.

  2. Разработать и внедрить мероприятия по обеспечению охраны атмосферного воздуха и почвы на территории Омска.

Научная новизна. Разработана стратегия определения, содержания
химических элементов в почве, включающая необходимый и достаточный
для* Омска, перечень определяемых тяжелых металлов. Впервые проведена
визуализация' полученных данных о распределении тяжелых металлов и
мышьяка- в почве на территории Омска с использованием' современных
геоинформационных систем. Для «обоснования! экологического мониторинга
почві впервые применена- оценка риска для здоровья населения при
воздействии тяжелых металлов, загрязняющих атмосферный воздух и почву
Омска. (.

Практическая* значимость. Результаты диссертации использованы как. основа для организации и проведения'мониторинга почвна содержание тяжелых металлов^ и мышьяка на территории Омска. На основе * анализа материалов исследования выявлены приоритетные загрязняющие вещества* и их распределение' в почвенном покрове Омска, что позволило целенаправленно вести разработку мероприятий по устранению негативных последствий природного и техногенного воздействия на человека (Закон Омской области "О целевой программе Омской области "Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015 года").

Положения; выносимые на защиту:

1. Приоритетными загрязняющими' веществами, почв >на территории Омска являются хром, кобальт, мышьяк, медь, цинк, ванадий и железо1 (по данным ингредиентам отмечалось превышение ПДК (ОДК) и (или) фоновых концентраций).

2. Рассчитанные уровни хронического неканцерогенного и канцерогенного рисков для здоровья населения: при воздействии тяжелых металлов, содержащихся в атмосферном воздухе и почве, обусловливают необходимость наблюдения^ оценки и прогноза изменений содержания тяжелых металлов в почве на территории Омска:

Апробация работы: Результаты исследований доложены на научно-практических конференциях "Состояние и перспективы развития, охраны окружающей среды в.Омской области" (Омсщ 2005)^ "Актуальные проблемы охраны, атмосферного воздуха,, перспективы развития мониторинговых исследований на; территории Омской? области!' (Омск; 2006), VII Всероссийский конгресс "Профессия и здоровье" (Москва, 2008)> "Актуальные проблемы охраны атмосферного воздуха; перспективы развития мониторинговых исследований на территории Омской области" (Омск, 2008)^ Всероссийской научной; конференции с международным : участием; "Демографическая ситуация в современной России: состояние ис перспективы" (Тверь, 2008), совещании? "По вопросам ведения социально-гигиенического мониторинга в Сибирском и Уральском федеральных округах российской федерации" (Барнаул, 2008).

Фрагменты данного исследования опубликованы в» 14 печатных.1 работах, в том числе в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Минобразования и науки РФ для публикаций основных положений диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук - 3.

Результаты диссертационного исследования были использованы при: подготовке «Доклада о состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2007 году» Министерства промышленной политики, транспорта и связи Омской области,. Постановления' Правительства Омской области от 6;06;2006 года № 63-п «О Концепции об охране атмосферного воздуха и развития; мониторинговых исследований на территории* Омской области до 2015 года», Закона Омской области от 27.07.2007 года № 944-03«0 целевой

9 программе Омской области «Об охране атмосферного воздуха и мониторинговых исследованиях в Омской области до 2015 года».

Личный вклад автора. Автором лично разработана программа исследований проб почвьь на содержание тяжелых металлов и мышьяка в различных функциональных зонах Омска, систематизирован обзор литературных данных и материалов исследований, проведен статистический анализ. Автор также принимал участие в отборе проб почвы. Часть работы с программным обеспечением, и операций с базами* данных выполнена специалистами по социально-гигиеническому мониторингу Управления Роспотребнадзора по* Омской области с участием автора. В целом, личный вклад в исследование составил 80%.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 25 таблицами, 63 рисунками, 1 схемой, 3 фотографиями и 15 картограммами.

Диссертация* состоит из введения; литературного обзора, главы, описывающей материалы и методы исследования, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций. Имеется- 5 приложений. Библиографический указатель содержит 178 источников, в том числе 32 - зарубежных авторов.

Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет».

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю диссертации - доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н.А. Калиненко за- консультации и замечания' при< проведении научного'исследования.

Климатические особенности города Омска

Город Омск — областной центр Омской области, крупный промышленный город, входящий в состав 13 крупнейших городов Российской Федерации (Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2007 году, Охрана окружающей среды в Омской области, 2008). Территория Омска составляет 572,9 кв. км. На юге Омская область граничит с Казахстаном, на севере - с Тюменской областью. Омск находится на пересечении Транссибирской железнодорожной магистрали и мощной водной артерии - реки Иртыш. Такое выгодное экономико-географическое положение способствовало его всестороннему развитию.

Административно Омск поделен на пять административных округов (Кировский, Ленинский, Октябрьский, Советский и Центральный). Население Омска на 1 января 2007 г. составляло 1134,7 тыс. человек.

На Омск приходится более 90% промышленного производства области. Омск входит в первую пятерку крупнейших промышленных центров России. Наращивание производственного потенциала Омска сопровождалось строительством и развитием предприятий, оказывающих негативное воздействие на природную среду. Для промышленности города характерны многоотраслевая структура и высокая степень концентрации производства. Ведущие отрасли - электротеплоэнергетика, переработка нефти и нефтехимическое производство, машиностроение (К.П. Щербаков, 2002).

Омск находится на 55 градусов с.ш. и 73 градусов 30 минут в.д., т.е. в южной части Западно-Сибирской равнины.

Особую неповторимость Омску придает р.Иртыш. Правый берег высокий, суглинистый, в прошлом здесь простирался ленточный бор. Сейчас правобережье плотно застроено, здесь расположены жилые кварталы и крупные промышленные предприятия. Левый — пологий, постепенно переходящий в левобережную равнину. В настоящее время левобережье активно застраивается высотными зданиями и представляет собой спальный район города.

Омск находится в геоморфологической области речных долин бассейна Иртыша. Современный рельеф города сформирован в результате длительной геологической истории. В основании Западно-Сибирской равнины на глубине до 4 км, лежит фундамент, сложенный древними магматическим (гранит, диабазы) и перекрывающими их метаморфическим толщами (гнейсы, сланцы), смятыми в складки. На этом-фундаменте осадочная толща мезокайнозойских отложений (глины, пески, алевриты). Поэтому на территории Омска и области преобладает равнинность с гривами и межгривными понижениями, западинами, озерками и болотами, которые частично выровнены под воздействием человека.

По характеру поверхности территория представляет плоскую однообразную равнину с незначительным повышением над уровнем моря-(100-200 м) и постепенным уклоном к северо-западу и долине Иртыша, в долине р.Иртыш и его притоков широко проявляются- процессии оврагообразования. На высоких крутых берегах наблюдаются/оползни.. Они-развиваются там, где встречаются грунтовые воды.

Омск относится к умеренной климатической зоне с континентальным климатом лесостепи Западно-Сибирского пояса. Расположение Омской области на обширной низменной равнине в центре Азиатского материка, вдали от морей, открытость ее территории как с севера, так и с юга способствуют тому, что климат здесь формируется под сильным воздействием физических свойств суши, которые летом быстро и сильно прогревается, а зимой также быстро охлаждается. На данную территорию свободно проникают не только арктические холодные воздушные массы, но и теплые сухие из Казахстана. Основными воздушными массами, определяющими погоду в Омске и его окрестностях, являются: арктический воздух, воздух умеренных широт, тропический воздух. Арктический воздух формируется над Арктикой и в район Омска поступает с северными (меридиональными) потоками. Для этой воздушной массы характерны низкие температуры, малое влагосодержание и большая прозрачность атмосферы. Как зимой, так и летом вторжение арктического воздуха сопровождается резким похолоданием (Ц.Ф: Швер, 1980).

Климат Омска типично континентальный, но его континентальность выражена значительно сильнее, чем в городах европейской части РФ, расположенных на той широте, например в Москве или Казани.

Зима в Омске холодная, чаще суровая, продолжительная, с устойчивым снежным покровом. Лето теплое, чаще жаркое. Переходные периоды короткие, особенно весна. После зимних холодов» быстро наступает летняя жара, и также быстро происходит переход от лета к зиме. Безморозный период составляет в воздухе 115 дней, на поверхности почвы 100 дней. Характерны резкие колебания температуры, особенно весной и осенью. В" любой месяц возможны вторжения волн холода и, наоборот, температура может резко повыситься-в отдельные дни и даже в течение суток (Ц.Ф. Швер, 1980).

Средняя температура самого холодного месяца (января) -19 градусов Цельсия; Минимальные температуры в отдельные дни могут понижаться до -49 градусов Цельсия. Средняя температура самого теплого месяца (июля) 18 градусов Цельсия, максимальные температуры могут достигать 41 градусов Цельсия.

Преобладающее направление ветра в холодный период года юго-западное, западное, летом - северо-западное, северное. Средняя скорость ветра зимой 4-5 м/с, летом несколько меньше при большей порывистости ветра. Весной, осенью и особенно во второй половине зимы наиболее часто наблюдаются сильные ветры.

Для? поддержания, жизни на Земле человек, нуждается в постоянной благоприятной- среде обитания, способной обеспечить ему физическое существование, условия для интеллектуального, морального и духовного развития. Окружающая природная среда представляет собой систему физических и биологических взаимозависимых факторов, в пределах которых живет человек и все живые организмы. Основные природные факторы окружающей среды - воздух, вода, почвы, леса и любая другая растительность (В1А. Ковда, 1985, Т.Ю. Завистяева, 2006). На температурный режим почвы оказывает влияние большее количество факторов, чем на температуру воздуха, а именно: микрорельеф, физический и механический состав почвы, влажность, степень защищенности растительным покровом летом, снежным зимой и т.п. Связь между температурой поверхности почвы и температурой воздуха, довольно тесная (В.П. Панфилов, 1976, В.А. Ковда, 1985).

Bi зимнее время средняя месячная, температура поверхности почвы, очень мало отличается от средней температуры воздуха, разность составляет не более -1 градусов Цельсия; (температура поверхности почвьіг ниже), в летнее время разности достигает 3-5 градусов Цельсия- (температура поверхности почвы выше). Уже в апреле температура почвы становится-на 1-3 градуса Цельсия выше температуры воздуха.

Заморозки на поверхности почвы обычно наблюдаются гораздо чаще и интенсивнее, чем в воздухе, причем осенью приходятся на более ранние даты, а весной - на более поздние.

Отрицательные температуры в верхних слоях почвы (до 40 см) чаще всего отмечаются с октября-ноября, заметно возрастая в декабре, прекращаются в, апреле-мае. Средняя продолжительность безморозного периода с глубиной увеличивается.

Программа, организация и материалы исследования

Для; решения поставленных задач разработана программа исследования, включающая четыре этапа (мониторинг состояния атмосферного воздуха Омска, экологические исследования- почв Омска, оценка риска для здоровья населения при воздействии основных загрязнителей атмосферного воздуха и тяжелых металлов, загрязняющих почвы Омска, разработка предложений- по обеспечению охраны городских почв и атмосферного воздуха).

Объектами исследования определены почва и атмосферный воздух на территории Омска, а.также население Омска.

Исходными материалами являлись данные экологического исследования- почвы, формы статистической отчетности и данные регионального фонда социально-гигиенического мониторинга (СГМ) Управления Роспотребнадзора по Омской области.

Для анализа исходной информации были использованы, дескриптивные,- лабораторно-инструментальные и статистические методы.

На первом этапе проведен анализ данных о выбросах загрязняющих веществ предприятиями Омска с использованием материалов центра по мониторингу загрязнения окружающей среды ГУ «Омский ДГМС-Р», ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Омской области», Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Омской области и материалов государственной статистической отчетности по форме «2ТП-воздух».

Степень загрязнения атмосферы за год оценивалась по трем показателям. Для оценки состояния атмосферы использовался индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) - расчетная величина, характеризующая загрязнение атмосферного воздуха, которая зависит от среднегодовой концентрации и учитывает вклад 5 основных загрязняющих веществ. Комплексный индекс загрязнения атмосферы ИЗА, учитывающий «п» загрязняющих веществ рассчитывается по формуле: п п I(n)= S П =Е ( qcpi / ПДКс.с)Сі і=1 і=1 Где qcpi -среднегодовая концентрация і-го загрязняющего вещества ПДКс.с- его среднесуточная концентрация С-безразмерный коэффициент, позволяющий привести» степень вредности 1-го загрязняющего вещества к степени вредности диоксида серы. Значения Сі равны 1.5;1.3;1.0;и 0.85 соответственно для 1,2,3 и 4 класса опасности загрязняющего вещества. ИЗА: меньше 5 - низкий уровень, от 5-6 - повышенный, от 7 до 13 -высокий, от 14 и больше - очень высокий. Физический смысл ИЗА: значение ИЗА показывает во сколько раз суммарный уровень загрязнения превышает допустимое значение (в единицах ПДК диоксида серы). При этом если ИЗА, СИ и НП попадают в разные градации, то степень загрязнения воздуха оценивается по ИЗА. СИ - наибольшая измеренная за короткий период времени концентрация примеси, деленная на ПДК, из-данных измерений на посту за одной примесью, или на всех постах за одной примесью, или на всех постах, за всеми примесями.

НП - наибольшая повторяемость превышения ПДК из данных измерений на одном посту за одной примесью, или на всех постах за одной примесью, или на всех постах за всеми примесями.

ИЗА - индекс загрязнения атмосферы.

На втором этапе была разработана программа исследования почв в 120 точках на территории Омска и области, с привязкой к функциональным зонам, выделенным на исследуемой территории согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы»: жилая зона, детские и школьные учреждения, зоны санитарной охраны водоемов, рекреационные зоны, транспортные магистрали; санитарно-защитные зоны промышленных предприятий, почвы сельхозугодий, фоновая точка (Приложение № 6). Составлена карта-схема1 функциональных зон на основе топографической карты Омска масштабом 1:20000, нанесены-ориентировочные пробные площадки отбора проб почв.

Общая характеристика загрязнения атмосферного воздуха

Экологические исследования почв проводились в 120 точках на территории Омска с привязкой к функциональным зонам: жилая зона, детские и школьные учреждения, зоны санитарной охраны водоемов, рекреационные зоны, транспортные магистрали, санитарно-защитные зоны промышленных предприятий, почвы сельхозугодий, фоновая точка.

В ходе исследований определялось содержание в почве следующих металлов: титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, стронций, свинец и мышьяка.

Средние значения концентраций, медиана и интерквантильный размах для каждого металла представлены в таблице 4.1. Отмечалась превышение ПДК по трем тяжелым металлам: хром-(медиана превышала ОДК в 15,1 раз), кобальт (в 3,2 раза), мышьяк (в 4,9 раза). Превышение фоновых значений было характерно для ванадия (в 1,2 раза), хрома (в 1,1 раза), железа, (в 1,1 раза); кобальта (в 1,6 раза), меди (в 2,1 раза), цинка (в 1,4 раза). Предварительный анализ полученных данных позволил выявить приоритетные загрязнители почв Омска, а также определил необходимость дальнейшего анализа в связи с экологическим неблагополучием.

При, исследовании валовых форм тяжелых металлов и их количественных оценок применяются ОДК и ПДК, в мг/кг.

Дальнейший анализ был проведен по функциональным зонам, площадкам отбора и административным округам Омска, а также по каждому металлу.

Результаты исследований были использованы для картографирования территорий Омска (Приложение №1). Превышение ПДК по содержанию свинца в пробах почв составило 33% от общего числа анализов. При контроле жилой зоны превышения ПДК выявлены в 47% случаев, для детских учреждений - в 44%, а на транспортных магистралях - в 55% случаев. Повышенное содержание в почвах соединений свинца объясняется близким расположением исследуемых зон к транспортным магистралям, многолетним использованием в качестве антидетонационной присадки к бензинам автотранспорта тетраэтилсвинца, который накопился в почвах, прилегающих к транспортным магистралям. Для выведения свинца из почвы потребуются годы и дополнительные мероприятия. Максимальные значения были характерны для проб почвы, отобранных в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий (39,7±3 8,4). Согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 не допускается превышений ПДК или ОДК химических загрязнений на территориях жилых застроек, а тем более для зон повышенного риска: детских и образовательных учреждений, спортивных игровых, детских площадок жилой застройки, рекреационных зон, зон санитарной охраны водоемов, прибрежных зон. Указанные зоны должны быть расположены на почвах, относящихся к категории «чистая».

. Содержание свинца в пробах почвы на территории г. Омска по функциональным зонам, мг/кг

Фоновая концентрация свинца по Омской области составляет 25,8 мг/кг, что несколько ниже ПДК (30 мг/кг). Были установлены статистически значимые различия содержания свинца в пробах почвы, отобранных на территории детских учреждений и в зоне жилой застройки (t=-2,l; р 0,05). При этом содержание свинца в зоне жилой застройки статистически значимо не отличалось от содержания данного металла в пробах, отобранных в санитарно-защитных зонах и вблизи автомагистралей (ti=0,7, І2=-0,03; р 0,05). Особенно нужно обратить внимание на повышенное содержание свинца у школы №48 (1,5 ПДК), детского сада №344 (1,6 ПДК), школы №114 (1,2 ПДК), детского сада № 197 (1,3 ПДК), всего превышение ПДК для свинца было зарегистрировано на территориях семи детских учреждений.

Идентификация' опасности

На основании данных, полученных в ходе экологического исследования, проведено определение индексов неканцерогенной и канцерогенной опасности. В таблице 5.1.1 представлены результаты расчетов индексов сравнительной неканцерогенной и канцерогенной опасности по загрязняющим веществам, присутствующих в городских почвах.

Изучение степени выраженности канцерогенных и токсических свойств поллютантов позволило выявить в почвах 5 металлов, обладающих канцерогенным эффектом на организм человека (свинец, хром, кобальт, никель, мышьяк) и 7 металлов, для которых доказано наличие негативного эффекта на здоровье человека (титан, ванадий, марганец, железо, медь, цинк, стронций), оказывающих хроническое воздействие при хроническом, ингаляционном, пероральном и перкутанном поступлении.

Перечень загрязнителей городских почв, величин использованных гигиенических нормативов, референтных концентраций хроническом ингаляционном, пероральном и перкутанном воздействии, факторов канцерогенного потенциала, индексов канцерогенной и не канцерогенной опасности, критических органов и систем, являющихся органами-мишенями при их воздействии приведены в таблице 5.1.1.

Ранжирование загрязняющих веществ по индексам сравнительной неканцерогенной и канцерогенной опасности количественного содержания металлов в почвах позволило выделить химические вещества представляющие наибольшую потенциальную опасность для здоровья населения (табл. 5.1.2).

На основании проведенного ранжирования загрязняющих веществ с учетом их содержания в городских почвах следует выделить химические ингредиенты, обладающие выраженным канцерогенным эффектом и представляющие наибольшую канцерогенную опасность для населения проживающего в зоне потенциального влияния: свинец, никель, хром, кобальт, мышьяк.

Анализ данных таблицы 5.1.2 показывает, что наиболее приоритетными химическими веществами по степени риска неканцерогенных (общетоксических) эффектов являются: медь и ванадий.

Каждое химическое вещество, с учетом его токсических свойств; способно вызывать различные неблагоприятные эффекты, и степень тяжести последствий может в значительной степени различаться в зависимости от интенсивности воздействия (дозы) ингредиента. Следует отметить, что при комбинированном, воздействии комплекса химических веществ на одни и те же органы и системы наиболее вероятным типом действия их является суммация(аддитивныйэффект) (табл. 5.1.4).

На основании анализа системной и органотропной направленности хронического действия металлов; содержащихся в городских почвах (см. табл. 5.1.4), прежде всего, следует ожидать увеличения общетоксических эффектов со стороны- дыхательной системы, кроветворной, центральной нервной систем, а также желудочно-кишечного тракта.

Оценка воздействующих концентраций чаще всего проводится на основании:

- результатов лабораторного мониторинга объектов окружающей среды;

- моделирования распространения и поведения химических веществ в окружающей среде;

- комбинации результатов мониторинга с данными, полученными с применением моделирования.

С учетом конкретной ситуации оценки риска здоровью для оценки экспозиции использовались данные об осредненных концентрациях металлов в городских почвах, полученные в рамках экологического мониторинга.

В таблице 5.2.1 приведены средние концентрации металлов в городских почвах в мониторинговых токах по административным округам Омска.

Похожие диссертации на Экологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха и почв г. Омска тяжелыми металлами для обоснования мониторинга