Экологические факторы, влияющие на безопасность распространения тяжёлых металлов у придорожных территорий Оренбургской области

Экологические факторы, влияющие на безопасность распространения тяжёлых металлов у придорожных территорий Оренбургской области

Ю.В. Абузярова, соискатель, Оренбургский ГПУ

Современный транспортный поток характеризуется многообразием марок и моделей автотранспортных средств, которые различаются по скоростным, динамическим, экономическим и токсическим характеристикам. Чем больше в транспортном потоке автомобилей с большим расходом топлива и значительными объёмами выбросов вредных веществ, тем более неблагоприятно воздействие транспортного потока на окружающую среду, а значит, и на здоровье человека.

На рассеивание вредных компонентов от выбросов автотранспорта влияют атмосферное давление, направление и скорость ветра, температура и влажность воздуха, время суток, особенности ландшафта, расположение и характеристики подстилающих поверхностей и др. [1].

Объекты и методы. Объектами исследования были выбраны дороги в разных географических направлениях: Оренбург — Самара (западная часть Оренбуржья), Оренбург — Казань (северная часть), Оренбург — Орск (восточная часть), Оренбург — Соль-Илецк (южная часть), т.к. они соединяют г. Оренбург с экономически важными

для нашей области соседними регионами (рис. 1). Выбранные дороги имеют довольно высокую интенсивность транспортного потока.

Дороги имеют две полосы движения, по одной в каждом направлении; дорожное покрытие — асфальт; в хорошем состоянии.

По количеству выбросов среди подвижных источников загрязнения атмосферы автомобильный транспорт занимает первое место.

Наиболее токсичными для живых организмов, человека и в целом для биогеоценозов среди тяжёлых металлов, выбрасываемых транспортным потоком, являются свинец, цинк и медь [2, 3].

Нами были рассмотрены особенности накопления и динамики свинца (РЬ) на каждом исследуемом участке. Следует отметить, что влияние всех ТМ в комплексе усугубляет ситуацию по загрязнению ими придорожных ландшафтов.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) ТМ для растений в Оренбургской области установлены А.В. Ряховским [4], в частности ПДК РЬ — 5,0 мг/кг.

Результаты исследования содержания свинца в растениях на Сыртинском участке показаны в таблице 1.

Условные обозначения

газовый завод и гелиевый завод  — - железные дороги

| автомобильные дороги ф — @ трансекты

(X) Сыртмнский участок © Салмышский участок <3) Вязовский участок (4) Елшанский участок

Рис. 1 - Карта-схема района исследования, где:

1 - Сыртинский участок

1. Содержание РЬ в растительной массе на Сыртинском участке в зависимости от времени вегетации и расположения относительно дорожного полотна, мг/кг

Участок дороги Время отбора растений, мес.

май июнь июль август сентябрь

ЇЗ резерв 0,8 2,9 0,4 1,5 0,8

и и обрез лесополосы 21,6 2,6 0,3 3,0 2,3

ч обрез сельхозугодий 0,9 1,0 4,6 1,8 1,4

3 резерв 1,0 2,5 2,2 2,0 0,7

а обрез лесополосы 1,3 0,1 2,1 2,0 1,0

р с обрез залежи 0,8 0,2 2,3 0,9 0,5

2. Содержание РЬ в растительной массе на Салмышском участке в зависимости от времени вегетации и расположения относительно дорожного полотна, мг/кг

Участок дороги Время отбора растений, мес.

май июнь июль август сентябрь

яа резерв 2,5 0,7 2,1 0,9 1,7

а И е обрез лесополосы 4,2 1,9 2,0 0,7 0,8

ч обрез сельхозугодий 4,7 1,9 1,2 2,6 0,5

ая резерв 6,5 2,1 2,7 0,7 0,6

§ обрез лесополосы 1,8 1,2 2,2 0,1 1,0

р С обрез сельхозугодий 6,6 1,8 1,8 1,0 6,2

В июне содержание РЬ было наибольшим в раза, хотя в лесополосе и залежи отмечено

левой стороне от дороги, причём количество уменьшение содержания металла (в 13 и в 4 раза

металла по сравнению с маем увеличилось более соответственно).

чем в 3 раза. В лесополосе левого обреза, на- В июле содержание РЬ в растениях левого

против, отмечено уменьшение содержания РЬ обреза в сельхозугодьях увеличилось в 46 раз,

по сравнению с предыдущим месяцем в 8 раз. но снизилось в резерве больше чем в 7 раз, а С правой стороны количество накопления в лесополосе — в 8 раз. С правой стороны на-

РЬ в растениях увеличивается в резерве в 2,5 копление по содержанию металла в растениях

выросло в лесополосе и залежи (в 21 раз и более чем в 11 раз соответственно).

В августе в левой стороне произошло увеличение накоплений РЬ в растениях, что особенно заметно в резерве (больше чем в 3 раза) и лесополосе (в 10 раз). На правой стороне в то же время отмечено незначительное снижение содержания металла на всех исследуемых площадках по сравнению с предыдущим месяцем. Наибольшее уменьшение отмечено в

2,5 раза.

В сентябре содержание накопления РЬ в растениях снизилось по всем площадкам с обеих сторон от дороги. С левой стороны уменьшение составляет от 1,8 до 1,2; с правой стороны значительное снижение отмечено в резерве (в 2,8 раза) и лесополосе (в 2 раза).

Результаты исследования содержания свинца на Салмышском участке показаны в таблице 2.

На основе полученных данных следует отметить, что в мае на Салмышском участке РЬ накапливается больше с правой стороны от дороги, в резерве и сельхозугодьях, превышая значение по ПДК в 1,3 раза.

В июне ситуация по содержанию РЬ в растительных образцах приняла наибольшее значение в правой стороне, хотя по накоплению металла зафиксировано уменьшение: в резерве в 3 раза, в лесополосе в 1,5 раза, в сельскохозяйственных угодьях более чем в 3 раза. С правой стороны также отмечено значительное уменьшение в лесополосе и сельхозугодьях — больше чем в 2 раза.

Наибольшее содержание РЬ с правой стороны отмечено в июле. Накопление металла с обеих сторон незначительно увеличилось по сравнению с предыдущим месяцем, когда наибольшее увеличение отмечено с левой стороны в резерве

(в 3 раза). Превышение по показателю ПДК в данном месяце не установлено.

В августе зафиксировано некоторое снижение содержания металла, что особенно заметно с правой стороны от дороги. С левой стороны от дороги отмечено увеличение накопления РЬ в с/х угодьях (в 2 раза).

Значение РЬ выросло в сентябре с правой стороны, особенно в лесополосе (в 10 раз) и сельскохозяйственных угодьях (более чем в 6 раз, со значительным отклонением от ПДК — в 1,2 раза). На левой стороне отмечено снижение содержания накопления РЬ в сельхозугодьях более чем в 5 раз.

Результаты исследования содержания свинца на Вязовском участке показаны в таблице 3.

На Вязовском участке в мае существенных различий в накоплении РЬ зафиксировано не было. По сравнению с другими площадками наибольшее накопление произошло в резерве с обеих сторон.

В июне ситуация по содержанию РЬ в растительных образцах приняла наибольшее значение с правой стороны от дороги. Значительное отклонение от ПДК отмечено в резерве и лесополосе — превышение составило 1,3 и 1,9 раза соответственно.

В июле содержание металла с правой стороны от дороги сильно снизилось в резерве и лесополосе (в 6 и 2,6 раза соответственно). Напротив, с левой стороны отмечено значительное увеличение содержания РЬ в лесополосе (в 3 раза). Вместе с тем в резерве практически в 3 раза уменьшилось накопление РЬ по сравнению с предыдущим месяцем.

В августе активного накопления металла зафиксировано не было. В то же время с левой

3. Содержание РЬ в растительной массе на Вязовском участке в зависимости от времени вегетации и расположения относительно дорожного полотна, мг/кг

Участок дороги Время отбора растений, мес.

май июнь июль август сентябрь

яа резерв 0,3 4,3 1,5 0,3 0,3

и обрез лесополосы 2,2 0,4 1,2 0,2 0,7

обрез залежи 2,5 0,7 0,8 2,1 2,4

ая резерв 1,7 6,7 1,1 2,3 0,5

а обрез лесополосы 0,8 9,5 3,6 0,3 0,8

р с обрез залежи 2,3 1,7 2,4 2,0 0,5

4. Содержание РЬ в растительной массе на Елшанском участке в зависимости от времени вегетации и расположения относительно дорожного полотна, мг/кг

Участок дороги Время отбора растений, мес.

май июнь июль август сентябрь

яа резерв 2,1 4,2 0,2 0,2 0,2

и обрез лесополосы 0,3 0,2 1,4 1,3 1,0

ч обрез залежи 1,6 4,0 0,3 0,1 2,0

ая резерв 6,6 1,6 0,2 0,2 1,7

а обрез лесополосы 0,5 4,6 2,3 0,4 0,8

р е обрез залежи 0,7 0,1 0,7 1,1 2,0

стороны от дороги в залежи и с правой стороны в резерве наблюдалось некоторое повышение в содержании РЬ (более чем в 2 раза). На остальных площадках установлено снижение накопления этого металла в растениях.

Значение РЬ увеличивается в сентябре с левой стороны в 1,3 раза, а с правой стороны — в

2,5 раза. В этот период содержание металла с обеих сторон было практически одинаково, за исключением левого резерва, который превысил правый практически в 5 раз.

Результаты исследования содержания свинца на Елшанском участке показаны в таблице 4.

В мае с правой стороны от дороги накопление РЬ было больше, чем в резерве. Показатель превышал ПДК в 1,3 раза.

В июне мы отмечали следующую ситуацию. С левой стороны накопление РЬ в резерве и залежи заметно увеличилось (более чем в 2 раза), а с правой стороны в резерве и залежи снизилось в 4 и 7 раз соответственно. Одновременно в лесополосе произошло увеличение накопления металла более чем в 9 раз.

Содержание свинца в растениях повысилось в июле только в левой лесополосе и правой залежи (в 7 раз), тогда как на всех остальных площадках, напротив, было отмечено понижение накопления этого металла.

Незначительно значение РЬ уменьшается с левой стороны дороги в августе, а с правой — в 1,8

раза, где преобладает незначительное увеличение этого металла в залежи (более чем в 1,5 раза).

В сентябре с левой стороны было отмечено повышение свинца в залежи в 2 раза, не снизилось его содержание ни в резерве, ни в лесополосе. С правой стороны произошло некоторое увеличение в накоплении РЬ в лесополосе и резерве — в 2 и 1,8 раза соответственно.

При миграции ТМ в растительных покровах поперечного профиля дорожного ландшафта лесополосы не выполняют буферной функции, поэтому свинец легко распространяется на большие расстояния и осаждается на сельскохозяйственных угодьях. В процессе исследований мы установили, что значительное накопление металлов характерно для обрезов лесополос и сельхозугодий. Наиболее схожа динамика накопления ТМ в растительном покрове Сыртинского и Вязовского участков.

Литература

1. Шабуров С.С. Методы повышения экологической безопасности автомобильных дорог общего пользования (на примере выбросов вредных веществ с отработавшими газами автомобилей): дисс. ... канд. техн. наук. Иркутск, 1999.

2. Гармаш Т.А. Закономерности накопления и распределения тяжёлых металлов в почвах, находящихся в зоне воздействия металлургических предприятий // Почвоведение. 1985. № 3.

3. Алексеев Ю.М. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропропиздат, 1987.

4. Ряховский А.В., Батурин И.А. и др. Плодородие почв Оренбургской области, использование и эффективность удобрений при возделывании полевых культур. Оренбург: Южный Урал, 2004.