Исследование осадков в виде снега со свалок и полигонов ТБО на примере Ульяновской области

Гидробиология. Зоны распределения или спектр видов, чувствительных к качеству воды, отражают состояние водного бассейна. Необходим лишь подбор соответствующих индикаторных видов для конкретных токсикантов [1, 3].

В последние годы в связи с быстрым развитием атомной энергетики возникла также необходимость выбора видов-индикаторов для оценки теплового и радиоактивного загрязнения среды. Из видов-гидробионтов в качестве такого биоиндикатора можно предложить медицинскую пиявку.

Литература

1. Безкоровайная И.Н. Биологическая диагностика и индикация почв / И.Н. Безкоровайная. - Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т, 2001.

2. Гиляров М.С. Зоологический метод диагностики почв / М.С. Гиляров. - М.: Наука, 1965.

3. Климентова Е.Г. Биодиагностика и биоиндикация почв / Е.Г. Климентова, Л.М. Громов. - Ульяновск: УлГУ, 2004.

4. Криволуцкий Д.А. Почвенная фауна в экологическом контроле / Д.А. Криволуцкий. - М.: Наука, 1994.

5. Никонов Г.И. Медицинская пиявка. Основы гирудотерапии / Г.И. Никонов. - СПб., 1998.

УДК 302

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСАДКОВ В ВИДЕ СНЕГА СО СВАЛОК И ПОЛИГОНОВ ТБО НА ПРИМЕРЕ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.М.Романова, д.б.н., профессор, В.Н. Намазова, аспирант, Ульяновская ГСХА

В начале 60-х годов нашего столетия человечество впервые стало осознавать серьезность встающих перед ним экологических проблем и хрупкость самого существования жизни на планете Земля. Реальностью стали глобальное потепление климата, возникновение озоновых дыр над полюсами, убиквитарное распространение токсикантов и загрязнение воды, воздуха, почв, продуктов питания вредными химическими веществами, вымирание многих видов растений и животных, снижение биоразнообразия в результате деятельности растущего народонаселения планеты. Загрязнение природной среды газообразными, жидкими и твердыми веществами и отходами производства, вызывающее деградацию среды обитания и наносящее ущерб здоровью населения, остается наиболее острой экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду характеризуется производством большого количества загрязняющих веществ, отходов и другими факторами, которые приводят к изменению естественных ландшафтов, загрязнению атмосферы и природных водных объектов. Непрерывное увеличе-

ние промышленного производства химических веществ и расширение их ассортимента неизбежно влекут за собой усиление вызываемой ими экологической нагрузки. Превышение порогов надежности экологических систем под действием экстремальных факторов антропогенного происхождения может являться причиной существенных изменений условий существования и функционирования биосферы [1, 2].

В экологическом аспекте любые химические загрязнения являются чужеродным комплексом в экосистеме, и их принято подразделять на четыре класса опасности: I - чрезвычайно опасные, II - высоко опасные, III - умеренно опасные и IV - малоопасные. Сегодня, когда скорость увеличения вредного воздействия антропогенных и техногенных факторов и интенсивность их влияния уже выходит за пределы «экологического коридора» и создает прямую угрозу жизни и здоровью населения, всестороннее изучение экотоксикантов и разработка мер борьбы с их распространением и повреждающим действием являются актуальной проблемой всемирного значения. Основные агенты воздействия атмосферы на гид-

росферу - атмосферные осадки в виде дождя и снега. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. По данным литературных источников, основная часть тяжелых металлов растворяется в талой снеговой воде, т.е. находится в миграционно-подвижной форме, способной быстро проникать в поверхностные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека. Известно, что состав снега (концентратора атмосферных загрязнителей) служит косвенным показателем степени чистоты приземных слоев атмосферы, дает информацию о пространственном распределении химических элементов и интенсивности воздействия источников загрязнения. Содержание ТМ в верхних слоях снежного покрова и льда в несколько раз превышает их количество в нижних слоях, это обусловлено антропогенным фактором. По мере миграции талых вод сквозь любой материал в ней растворяются и с ней выносятся различные химические вещества. Такая вода, мигрируясь через отходы, образует ядовитый фильтрат: в нем, наряду с остатками разлагающейся органики, присутствуют железо, ртуть, свинец, цинк и другие металлы из ржавых консервных банок, негодных батареек и электроприборов, а также красители, пестициды, моющие средства и другие химикаты. Этот ядовитый раствор поступает в подземные водоносные горизонты, и оттуда вредные вещества могут попасть и в питьевые воды [3].

Для общей картины воздействия экотоксикан-тов на окружающую среду и человека целесообразно рассмотреть каждый металл отдельно. Источники загрязнения и основные повреждающие эффекты тяжелых металлов: к группе тяжелых металлов относят, за исключением благородных и редких, те из металлов, которые имеют плотность более 8 тыс.кг/м3. (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьму, висмут, ртуть, олово, ванадий, полуметалл мышьяк и др.). Многие из них широко распространены в окружающей среде и способны вызывать заболевания у людей.

Цель исследования: выявить спектр экоток-сикантов в снежном покрове полигонов и свалок ТБО Ульяновской области.

В задачи исследования входило:

1) определить точки забора на исследуемых объектах;

2) взятие проб снега и определение уровня загрязнения тяжелыми металлами;

3) методом сравнительного анализа определить наиболее загрязненный объект исследования.

Объектами нашего исследования стали следующие свалки и полигоны ТБО:

1) полигон у с.Баратаевка ООО «ЦЭТ»;

2) полигон у п.Красный Яр ООО «Полигон»;

3) свалка у р.п.Чердаклы;

4) свалка у п.Октябрьский.

Были определены по три точки забора проб на каждом объекте исследования, где производился забор снега. В оценке результатов руководствовались нормативами ПДК тяжелых металлов в воде. Результаты исследований представлены в таблице 1 и на рисунках с 1 по 6.

Далее нами были выстроены диаграммы, чтобы наглядно оценить какой из металлов превышает ПДК.

Цинк: на трех объектах содержание цинка не превышает ПДК, за исключением полигона ООО « ЦЭТ», где уровень повышен на 70%.

Медь: содержание меди на свалке у р.п.Чер-даклы и полигоне ООО «ЦЭТ» в два раза больше, чем у п.Октябрьский и у с.Красный Яр, но в общем превышение ПДК не наблюдается.

Свинец: наибольшее содержание свинца из всех объектов у полигона ООО «ЦЭТ», наименьшее у с. Красный Яр. Превышение предельно допустимых концентраций ни на одном объекте не наблюдается.

Кадмий: согласно полученным данным, уровень Cd превышает ПДК, это наблюдалось на всех исследуемых полигонах и свалках. У полигона ТБО ООО «ЦЭТ» превышение составило 13%, у п.Октябрьский на 8%, у р.п. Чердаклы на 7,2% и незначительное у с. Красный Яр на 3,5%. Кадмий относится к рассеянным элементам и содержится в виде примеси во многих минералах. Однако антропогенное загрязнение кадмием окружающей среды в несколько раз превышало природную концентрацию. В организме кадмий может легко взаимодействовать с другими металлами, особенно с кальцием и цинком, что влияет на выраженность его воздействий. Эпидемиологические данные указывают на высокую опасность кадмия для человека, этот элемент медленно выводится из человеческого организма. Хроническое отравление кадмием имеет следующие признаки: поражение почек, нервной системы, легких, нарушение функций половых органов, боли в костях скелета. Этот комплекс нарушений называют болезнью «итай-итай» (сильные боли, деформация скелета, переломы костей, повреждения почек). Имеются достоверные доказательства канцерогенной опасности кадмия.

Хром: содержание хрома у полигона ООО «ЦЭТ» и у п.Октябрьский было в два раза боль-

Таблица 1. Содержание тяжелых металлов в талой воде полигонов и свалок ТБО Ульяновской области

Объект исследования Точка забора Цинк, мг/дм3 Медь, мг/дм3 Свинец, мг/дм3 Кадмий, мг/дм3 Никель, мг/дм3 Хром, мг/дм3

ООО «ЦЭТ» 1. 1,53 0,46 0,20 0,10 0,34 0,21

2. 1,76 0,53 0,30 0,13 0,47 0,30

3. 1,85 0,69 0,38 0,19 0,56 0,39

Среднее ± ± 1,7 ± 0,5 ± 0,29 ± 0,14 ± 0,45 ± 0,3

ООО «Полигон» 1. 0,46 0,13 0,065 0,032 0,19 0,12

2. 0,62 0,45 0,15 0,078 0,30 0,16

3. 0,38 0,10 0,052 0,027 0,16 0,08

Среднее ± ± 0,48 ± 0,3 ± 0,08 ± 0,045 ± 0,21 ± 0,12

р.п.Чердаклы 1. 0,77 0,42 0,19 0,065 0,31 0,13

2. 0,89 0,56 0,26 0,13 0,39 0,20

3. 0,66 0,39 0,16 0,053 0,25 0,09

Среднее ± ± 0,77 ± 0,45 ± 0,20 ± 0,082 ± 0,31 ± 0,14

п.Октябрьский 1. 0,26 0,18 0,053 0,016 0,16 0,10

2. 0,56 0,32 0,21 0,10 0,40 0,24

3. 0,98 0,29 0,33 0,17 0,51 0,42

Среднее ± ± 0,6 ± 0,26 ± 0,19 ± 0,09 ± 0,35 ± 0,25

ПДК 1,0 1,0 0,3 0,01 2,1 0,5

Учхоз Чердаклы Красный Яр ООО "ЦЭТ" ПДК

0 0,5 1 1,5 2 2,5

N

0, 35

0,3 1

0,21

0,45

2,1

Рис 1. Содержание N1 в талой воде.

ше, чем у р.п. Чердаклы и с. Красный Яр, однако превышение ПДК не было выявлено. Содержание никеля во всех пробах не превышало ПДК.

Выводы

1. На всех обследованных объектах не было зафиксировано превышение содержания РЬ, Сг,

№, Си, однако в талых водах было выявлено превышение ПДК по цинку и кадмию.

2. Наиболее высокий уровень загрязнения цинка характерен для талых вод с полигона ООО «ЦЭТ»-1,7мг (при ПДК-1,0), на остальных объектах превышение уровня загрязнения цинком не выявлено.

3. Содержание кадмия на всех исследуемых объектах было высоким. Уровень кадмия соста-

Учхоз Чердаклы Красный Я р ООО "ЦЭТ" ПДК

Zn

0,6

0,7

0,48

1,7

0,5

1,5

Рис 2. Содержание Zn в талой воде.

РЬ

Учхоз Черд аклы Красны й Яр ООО "ЦЭТ" ПДК

) ,19

к

0,2

1,29

0

0,3

0,1

0,2

0,3

0,4

Рис. 3. Содержание РЬ в талой воде.

Учхоз Чердаклы Красный Яр ООО "ЦЭТ" ПДК

^0,01

Cd

0,045

0,05

0,082

0,1

0,14

0,15

Рис. 4. Содержание Cd в талой воде.

1

0

1

2

0

0

Рис. 5. Содержание ^ в талой воде.

Октябрьский Чердаклы Красный Яр ООО "ЦЭТ" ПДК

0,26

0,3

0,5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

1,2

Учхоз

Чердаклы

Красный Яр

ООО "ЦЭТ"

ПДК

а

0,14

0,12

0,2

0,3

0,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Рис. 6. Содержание ^ в талой воде.

1

5

вил на полигоне ООО «ЦЭТ» - 0,14мг (при ПДК-0,01), содержание кадмия у свалок р.п. Чердаклы - 0,082мг и у п.Октябрьский составило -0,09мг (при ПДК-0,01), менее загрязнен кадмием полигон у с. Красный Яр - 0,045мг (при ПДК-0,01).

4. При сравнительной оценке наиболее высокие показатели загрязнения были характерны для талых вод у полигона ООО «ЦЭТ» и свалки у р.п. Чердаклы. Наименьший уровень загрязнения был характерен для талых вод у свалки п.Октябрьский и полигона у с. Красный Яр.

Литература

1. Романова Е.М., Индирякова Т. А., Камалетдинова Г.М., Романов В.В., Индирякова О.А., Губейдуллина З.М. Региональный экологический мониторинг биобезопасности среды в зоне Среднего Поволжья. Коллективная монография. - Ульяновск, 2006. - 158с.

2. Материалы 2-й Открытой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука 21 века». Часть 1. - Ульяновск, ГСХА, 2007. - 348с.

3. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов: Пер. с англ./ Под. ред. Х. Зигеля., А. Зигель. - М.: Мир, 1993. - 368с., ил.