Влияние автотранспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях городов и поселков Амурской области

*УДК - 557. 118

ВЛИЯНИЕ АВТОТРАНСПОРТА НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ ГОРОДОВ И ПОСЕЛКОВ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

К.В. Балина

Исследовано влияние интенсивности движения автотранспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях. Разработаны рекомендации, направленные на оздоровление окружающей среды.

Ключевые слова: автотранспорт, почва, растение, тяжелые металлы.

Одной из глобальных экологических проблем современности является загрязнение окружающей среды. Урбанизация сопровождается значительным ростом автопарка, увеличением уровня загрязнений среды [4,7] . В связи с тем, что работ по определению загрязнения среды тяжелыми металлами (ТМ) в Амурской области недостаточно, исследования этого направления актуальны.

Исследования проводились в 2009-2010 году на территории поселка Возжаевка, городов Белогорска и Благовещенска Амурской области.

Целью исследований являлось определение влияния автотранспорта на загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами, а также почвы и растений ТМ.

Решались следующие задачи: изучалась динамика интенсивности движения автотранспорта; осуществлялся мониторинг состояния атмосферного воздуха в районе исследований с использованием древесных растений и лишайников в качестве биоиндикаторов; определялось содержание ТМ в почве и растениях; разрабатывались рекомендации, направленные на оздоровление окружающей среды.

Методы исследований. В разных районах региона были заложены 13 пробных площадей (ПП). Размер ПП 50 х 50 м. Отбор проб почвы и растений проводился в соответствии с требованиями к отбору проб, приведенных в ГОСТ ах [1-3]. Материал обрабатывался с использованием метода математической статистики [5,6].

Результаты исследований. Наиболее интенсивное движение автотранспорта наблюдается в районе автовокзалов в Благовещенске и Белогорске. В пос. Возжаевка поток автотранспорта на всех ПП незначителен (Табл.1).

Таблица 1

Динамика движения автотранспорта в пределах ПП поселка Возжаевка, городов Белогорска

и Благовещенска

Пробная площадь Кол-во автомашин, час

зима весна лето осень

ПП 1 - Благовещенск (автовокзал) 397±14 405±16 415±16 427±15

ПП 2- Благовещенск (сквер) 133±5 156±10 168±12 179±9

ПП 3- Благовещенск (улица) 284±8 301±7 321±10 358±8

ПП 4 -Белогорск (въезд в город) 52±2 54±4 58±4 63±4

ПП 5 - Белогорск (автовокзал) 235±7 331±12 359±11 367±12

ПП 6 - Белогорск (пригород) 43±2 47±3 46±4 49±5

ПП 7 - Возжаевка (территория школы) 15±2 17±3 18±3 21±6

ПП 8 - Возжаевка (ж. д. переезд) 19±6 22±3 21±3 20±4

ПП 9-Возжаевка (вблизи аэродрома) 11±5 14±4 14±2 16±5

Проведены исследования и на автотрассах в пределах Белогорского района (ПП 10-13). Интенсивность движения на ПП № 10 составляет 112 ± 10, № 11 - 46± 6, № 12 - 34± 3 и № 13 - 69±5 автомашины в час. В таблице 2 приведен расход топлива и объем выбросов (л/час) на ПП наиболее подверженных отрицательному влиянию автотранспорта.

Таблица 2

Расход топлива и объем выбросов автотранспортом________________________

Тип автомобилей Кол-во автомашин

бензин диз.топли- во СО Углево- дороды N02

П.П. Л » 1 -Благовещенск

легковые 328 39,4 23,6 3,9 1,6

грузовые 21 6,5 3,9 0,65 0,3

автобусы 37 22,4 13,4 2,24 0,9

дизельные 11 3,5 0,3 0,1 0,1

П.П. № 4 - Белогорск

легковые 332 3,8 2,3 0,4 0,15

грузовые 5 1,6 0,96 0,2 0,06

автобусы 9 3,9 2,3 0,4 0,15

дизельные 7 2,2 0,2 0,06 0,09

П.Е . № 5 - Белогорск

легковые 163 19,6 11,8 1,96 0,78

грузовые 33 10,2 6,1 1,0 0,4

автобусы 17 7,3 4,4 0,7 0,29

дизельные 22 7,4 0,74 0,2 0,3

Степень загрязнения атмосферного воздуха с использованием в качестве биоиндикаторов древесныхрастений отражены втабл.3.

Таблица 3

Учет поврежденной площади листовой пластинки у видов, относящихся к группе

Пробные площади Интен. движ. Процент поврежденной площади, к общей площади

(авт./час) 0 до 15% до 50% Более 50%

ПП 1 - Благовещенск (автовокзал) 405±16 36,2± 0,8 -

ПП 2- Благовещенск (сквер) 156±10 12,6±0,6 -

ПП 5 - Белогорск (автовокзал) 331±12 23,6±0,7 -

ПП 6 - Белогорск (пригород) 47±3 9,6±0,3 -

В условиях города на всех I II I отмечено повреждение листовых пластинок у древесных растений. Слабая степень загрязнения отмечена на трех ПП: 2 - Благовещенск (сквер), 4 - Белогорск (въезд в город) и 6 - Белогорск (пригород). До 50% повреждения листовой пластинки отмечено на участках с интенсивным движением автотранспорта. Это ПП 1- Благовещенск (автовокзал), ПП 3 - Благовещенск (улица), ПП 5 - Белогорск (автовокзал). Загрязнение незначительно превышает один балл. Достоверность исследований, определенная на 95% доверительном уровне, обеспечена вычисленными высокими показателями (t вычисленные - от 32 до 45,2 > t табл. -2,008) и показателем Р < 5%. Между интенсивностью движения автотранспорта и процентом повреждения листьев прослеживается тесная положительная связь (r=0,96). На всех ПП зарегистрированы накипные и (за исключением территорий, прилегающих к автовокзалам) листоватые лишайники. Это показывает на то, что загрязнение воздуха в районе исследований менее двух баллов (ниже или на границе ПДК). И только в местах, характеризующихся интенсивным движением автотранспорта, степень загрязнения незначительно превышает ПДК. Рост интенсивности движения автотранспорта, несомненно, приведет к экологической проблеме.

Результаты исследований по определению степени загрязнения почв ТМ позволяют сделать заключение о том, что прослеживается тесная положительная связь между содержанием ТМ в почве и интенсивностью движения автотранспорта. Превышение ПДК отмечено по содержанию свинца на ПП № 1 в 2,59, № 3 - в 2,1, №5 - в 1,67 раз. На ПП №1 содержание цинка превышает ПДК в 2,27, №2 - в 1,53, №3 - в 1,81, № 5 - в 1,77 раза. Эти же ПП характеризуются превышением ПДК по меди и никелю, а содержание ртути, кадмия и марганца значительно ниже ПДК. Содержания ТМ в почве участков ПП, не подверженных интенсивному техногенному прессингу, незначительно. Коэффициент корреляции, показывающий положительную связь между интенсивностью движения автотранспорта и содержанием ТМ в почве, составляет от 0,88 до 0,99.

Изучение накопления ТМ в растениях показало, что содержание Hg на всех ПП ниже ПДК. Однако в растениях, произрастающих на ПП с интенсивным движением автотранспорта содержание Hg приближается к ПДК. Превышение ПДК зарегистрировано в растениях практически на всех ПП по содержанию Cd и Mn , а по Co - только на трех ПП. Превышение ПДК по Pb отмечено на всех ПП, кроме условно-фоновой территории в районе Возжаевка. Наблюдается довольно тесная (г от 0,72 - по Mn и до 0,94 - по Cu) положительная связь между содержанием ТМ в почве и растениях, что создает определенную экологическую проблему для населения городов области.

Достоверность исследований обеспечена достаточным объемом собранного в результате исследований материала с применением современных методов в экологии и его обработкой методом математической статистики, с использованием компьютерной программы Microsoft Excel.

Заключение и рекомендации. Впервые в поселке Возжаевка, городах Белогорск^«! Благовещенск Амурской области осуществлен мониторинг атмосферного воздуха с использованием древесных растений и лишайников в качестве биоиндикаторов и определена степень его загрязнения. Выявлено негативное влияние автотранспорта на его состояние. Получена информация по динамике накопления ТМ в почве и растениях, в зависимости от интенсивности движения автотранспорта. С целью оздоровления окружающей среды целесообразно активизировать работы по переводу автотранспорта на экологически безопасные виды топлива, по озеленению и защитному лесоразведению.

The article considers the impact of traffic on the content of heavy metals in soils and plants. Some methods aiming at the creation of healthier environment are suggested.

The key words: traffic, soil, plant, heavy metals.

Список литературы

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев.Л.: ВО Агропромиздат (Ленинград. отделение), 1987. - С. 56-99.

2. Алексеев С.В. Практикум по экологии. Учеб. пособие / С.В. Алексеев, Н.В. Груздева, А.Г. Муравьев.М.: АО МДС, 1996. - 212 с.

3. Анализатор СПЕКТР-5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 2 Е1. 550.044 ТО. - М.: ОАО Союзцветметавтоматика, 1988. -82 с.

4. Владимиров A.M. Охрана окружающей среды / A.M. Владимиров, Ю.И. Ляхин, Л.Т. Матвеев, В.Г. Орлов. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 423 с.

5. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. М.: Наука, 1984. 424 с.

6 Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях / Ю.Г. Пузаченко. М.: Академия, 2004. 409 с.

7 Степановских А.С. Прикладная экология / А.С. Степановских. М.: ЮНИТИ, 2005. - 752 с.

Об авторе

Балина К.В. - кандидат биологических наук, учитель математики Брянского лицея №1 им. А.С. Пушкина maxbig25@yandex.ru