III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ГОРОДА ЖЕЛЕЗНОВОДСКА И ПОСЕЛКА ИНОЗЕМЦЕВО
Арабова А.Ф.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение.

Обоснование актуальности выбранной темы. От чего зависит здоровье человека? На20% от наследственных факторов. На 10% от деятельности системы здравоохранения. На 50% от самого человека, от образа жизни, который он ведет. На 20% от внешних условий, т.е. экологии. Академик В.И. Вернадский писал: «…С человеком, несомненно, появилась новая огромная геологическая сила на поверхности нашей планеты».

Территория особо охраняемого эколого–курортного региона Кавказских Минеральных Вод (КМВ), в состав которой входит Железноводск, наиболее плотно заселена в Ставропольском крае и подвергается достаточно жесткому антропогенному воздействию. Изучение свойств почвенного покрова города представляет собой насущную необходимость, что обусловлено чрезвычайной важностью этого компонента природной среды в формировании общей экологической обстановки. Городские почвы дают особенно ценную информацию экологам, ведь границы загрязнения в почвах более статичны, чем в воздухе.

Оценка химического загрязнения почв, значима для всего комплекса исследований состояния городской среды. Результаты таких работ необходимы для информационного обеспечения управления землепользованием, важны для научного обеспечения охраны земель, и для разработки мероприятий по оздоровлению экологического состояния окружающей среды.

Цель: Определение загрязнения тяжелыми металлами почв различных функциональных зон города Железноводска и посёлка Иноземцево.

Задачи:

1.Дать характеристику почвенному покрову г. Железноводска и п. Иноземцево.

2. Изучить (по различным источникам информации) влияние тяжелых металлов на здоровье человека.

3.Изучить качественный и количественный методы определения свинца в растительных объектах (аналитическая химия)

4. Исследовать количественное содержание свинца в почвах г. Железноводска и п. Иноземцево.

5. Изучить по фондовым данным количественное содержание стронция, меди и цинка в почвах исследуемого региона.

6. Дать оценку загрязнения почвенного покрова.

Значимость работы для оценки возможного экологического риска: Результаты данной работы могут быть использованы для контроля за экологической ситуацией в городе Железноводске и поселке Иноземцево: для информационного обеспечения управления землепользованием, важны для научного обеспечения охраны земель, и для разработки мероприятий по оздоровлению экологического состояния окружающей среды.

Значимость работы для снижения возможного экологического риска:

Рекомендации по снижению загрязнения тяжёлыми металлами селитебных территорий города-курорта Железноводска и посёлка Иноземцево.

Методы исследования.

1.Качественный и количественный анализ

2.Информационный.

Предмет исследования: Тяжелые металлы, кумулированные в почвах города Железноводска и поселка Иноземцево.

Объект исследования: газонный злак- Овсяница красная (Festuca rubra).

Новизна исследования: Впервые проведено определение содержания количества свинца в почвах города в 2013-2016 годах и прослежена динамика изменений количества свинца за период 2011-2016 годов.

Глава I. Характеристика рельефа и почв региона КМВ. Рассматриваемый регион КМВ находится на Ставропольской возвышенности, достигающей отметок 600-800 м, с глубоко расчлененной эрозией поверхностью. С геологической точки зрения Ставропольская возвышенность представляет пологую складку. В геоморфологическом отношении район входит в состав предгорных наклонных равнин и возвышенностей. Район относится к области Восточно-Кубанской и Минераловодской наклонной равнины и островных гор-лакколитов. Работа с фондовыми материалами показала, что экологическое состояние почв в наиболее крупных населенных пунктах КМВ следующее: город Ессентуки – имеет природное условно благоприятное экологическое состояние; город Лермонтов – наиболее существенные аномалии с «неблагоприятным экологическим состоянием почв»; город Пятигорск – отличается наибольшим загрязнением по сравнению с почвами других город КМВ.

Город Железноводск – самый маленький город по площади и по численности населения в системе курортов КМВ. Железноводск расположен недалеко от северо-восточной границы территории КМВ, на наклонной террасированной равнине, осложненной одиночными горами-интрузивами (г. Железная, Развалка, Бештау, Медовая). Город занимает южный и частично восточный склоны г. Железной (850 м). Крутизна склонов горы в черте города составляет 5-15. Наиболее крупные водотоки на территории города – ручьи Джемуха и Кучук. (рис. 8).

Строганова М.Н. (1998) определяет городские почвы, как почвы, имеющие созданный человеком поверхностный органоминеральный слой, полученный перемешиванием, насыпанием, погребением грунта, (или) загрязнением материалами урбогенного происхождения (строительный мусор). Согласно классификации, предложенной М.Н. Строгановой [15], все почвы города Железноводска и поселка городского типа Иноземцево были разделены на три группы:

- Естественных, ненарушенных почв;

- Естественно-антропогенных поверхностно преобразованных (естественно нарушенных);

- Антропогенных глубоко преобразованных урбаноземов.

Для города Железноводска и поселка Иноземцево свойственна пространственная смена почв, почвоподобных тел и почвогрунтов фундаментами зданий, коммуникациями, карьерами и почвами, «запечетанными» под дорогами с асфальтовыми покрытиями. Естественные почвы представлены серыми лесными почвами, перегнойно-карбонатными (рендзинами), черноземами обыкновенными карбонатными.

Важной особенностью региона является тот факт, что г.Железноводск является городом-здравницей в особо охраняемом эколого-курортном регионе Кавказских Минеральных Вод. Специфической особенностью города Железноводска является, что естественный почвенный покров на значительной части города, сохранен или не претерпел кардинальных изменений.

Выводы: 1. В пределах отдельных селитебных зон весьма ощутимо антропогенное влияние на окружающую среду. Значительно изменен естественный почвенно-растительный покров, участки территории покрыты асфальтом, на значительных площадях вскрыты грунты и коренные породы с целью строительства зданий. 2. Комбинация склонов различной крутизны, развитых в пределах города, затрудняет аккумуляцию экологически вредных веществ, как природных, так и антропогенных и способствует самоочищению геологической среды города.

Глава II. Влияние повышенных концентраций радиоактивных и тяжелых металлов на живые организмы.

Транспортно-дорожный комплекс является мощным источником загрязнения природной среды. Из 35 млн.т. вредных выбросов 89% приходится на выбросы автомобильного транспорта и дорожно-строительного комплекса. Отработанные газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 200 наименований вредных веществ, в том числе канцерогенных. Наиболее распространенными и токсичным транспортным загрязнителем считается свинец. Он относится к распространенным элементам: его среднемировое фоновое содержание в почве считается 10 мг/кг[2]. Общесанитарный показатель ПДК свинца в почве с учетом фона-32 мг/кг. Свинец является одним из наиболее токсичных металлов и включен в списки приоритетных загрязнителей рядом международных организаций, в том числе ВОЗ, ЮНЕП и другими аналогичными государственными организациями в различных странах. Около 70% свинца добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с выхлопными газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40 остаётся в атмосфере. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине.

2.1. Влияние свинца на здоровье населения. В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания, также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинец содержащей краски или загрязненной свинцом почвы. С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца – всего 1-2%, но при этом большая часть свинца абсорбируется в организме человека. [9]. В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может поступать из почвы, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность прямого загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие уровни содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог. Результаты ряда крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при увеличении концентрации свинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ). Влияние свинца проявляется также в изменениях двигательной активности, координации движений, времени зрительно- и слухомоторных реакций, слухового восприятия и памяти. Эти изменения в психоневрологическом статусе ребенка возможны и в более старшем возрасте, что выражается в трудностях обучения и поступления в высшие учебные заведения. Группой наибольшего риска в условиях России являются дети в возрасте от 6 месяцев до 3 лет, родители которых контактируют со свинцом, и дети, проживающие вблизи автомобильных магистралей. Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно- сосудистой системе. По исследованиям последних десятилетий свинец тесно связан с уровнем криминальных правонарушений. Листья растений способны поглощать различные токсичные соединения. Наибольшее количество аккумулирует придорожная растительность. Хорошими поглотителями свинца по обочинам дорог являются акация, липа, берёза, травянистые растения. В почве, где расположены корни растения овсяница красная, на глубине 5 см, по исследованиям ученых, концентрация металлов в 2 раза меньше, чем на поверхности. Большинство растений легко переносят повышенное содержание в почве тяжелых металлов, только при содержании свинца более 3000 мг/кг возникает заметное угнетение. Для животных опасность вызывает уже 150 мг/кг свинца в пище[9](рис. 1).

2.2. Влияние избытка микроэлементов меди и цинка на живые организмы. Элементы, содержащиеся в организмах в очень небольших количествах (10- 3 % и меньше), принято называть микроэлементами. Этот термин условный, так как содержание некоторых из них в организмах может достигать 10- 2-10-1 %. Академик В.И. Вернадский отметил, что состав почв не случаен, а находится в тесной связи с составом других частей биосферы. Мощное воздействие микроэлементов на физиологические процессы объясняется тем, что они входят в состав так называемых акцессорных веществ: дыхательных пигментов, витаминов, гормонов, ферментов, а также коферментов, участвующих в регуляции жизненных процессов. Микроэлементы требуются для всех организмов лишь в оптимальных количествах. Медь и цинк участвуют в таких важнейших биохимических процессах, как дыхание, фотосинтез, синтез белков, кроветворение, белковый, углеводный и жировой обмен веществ, синтез гумуса [15].Живые организмы весьма требовательны к определенной концентрации микроэлементов в среде, к набору, соотношению и формам их соединений. Недостаток или избыток микроэлементов в почвах одинаково вредно сказывается на развитии организмов, вызывая эндемические заболевания растений, животных, человека. Профессор МГУ Е.П. Троицкий отмечает, что нет вредных веществ, есть вредные концентрации. Нормальное количество минерала помогает бороться со свободными радикалами, но повышенное содержание меди опасно, потому что она становится сама свободным радикалом и начинает разрушать клетки. Если содержание этого вещества в организме постоянно слишком высоко, могут развиваться атеросклероз и опухоли. Цинк обладает канцерогенным действием. Повышенное содержание в среде обитания цинка увеличивает частоту поражения населения раком желудка и пищевода.

2.3. Влияние повышенной концентрации стронция на живые организмы. Особо опасен для организма радиоактивный 90Sr. При избыточном поступлении стронция возникает так называемый «стронциевый рахит» или «уровская болезнь». Она возникает вследствие вытеснения ионов кальция ионами стронция из костной ткани или повышенного поступления в организм стронция на фоне дефицита кальция. Накопление в организме стронция приводит к поражению всего организма, однако наиболее типичным для этого заболевания является развитие дистрофических изменений костно-суставной системе в период роста и развития. Как правило, это заболевание сопровождается выраженным нарушением фосфорно-кальциевого соотношения в крови, дисбактериозом кишечника. Накопления стронция в костях вызывает и другую важную проблему – радионуклид очень медленно выводится из человеческого организма. Через двести дней выводится только половина накопленного стронция. Важно, что накапливаясь в костях – стронций облучает важные, критические органы человека – костный мозг. Место, где образовывается кровь человека. Высокое содержание стронция в костях человека способно оказать существенное воздействие на этот орган и вызвать соответствующие заболевания. Хроническое облучение приводит к развитию лучевой болезни, появлению опухолей в системах кровообразования, а также возникают злокачественные опухоли в костях. Вызывает лейкемию, приводит к поражению печени и мозга человека.

Выводы: 1. Наиболее распространенным и токсичным транспортным загрязнителем считается свинец. Важность рассматриваемой проблемы состоит в том, что увеличение свинца в крови детей и подростков вызывает снижение IQ и нарушение в психоневрологическом статусе, что выражается в трудностях обучения и поступления в Вузы.2. Микроэлементы медь и цинк требуются для организмов в оптимальных концентрациях, их избыток так же, как и недостаток приводит к развитию различных заболеваний, связанных с резким нарушением обмена веществ.

Глава III. Материалы и методика.

Оборудование и материалы: Весы лабораторные, ступка с пестиком, водяная баня, керамические стаканы, мерные колбы, пробирки, раствор этилового спирта 40%, раствор Na2S 10%, сушильный шкаф, муфельная печь, фильтровальные воронки, обеззоленные фильтры, эксикатор, тигельные щипцы, дистиллированная Н2О, тигли, фарфоровый треугольник, газовая горелка, газонный злак овсяница красная.

Методы исследования. Первый этап 1. Качественный анализ: Основная задача качественного анализа- обнаружение атомов, ионов, молекул, находящихся в исследуемом материале. В практике качественного анализа наибольшее распространение получили реакции, происходящие в растворах: вещества сначала переводят в раствор, а затем проводят качественные реакции. Тетраэтилсвинец поступает из двигателей автотранспорта в окружающую среду в виде PbBr2. Экстрагируется PbBr2 40% этиловым спиртом, для повышения растворимости экстракция проводится на водяной бане. Экстракты упариваются до одинакового объема. Затем профильтровываются с целью удаления растительных остатков (белая полоса). Затем к каждой пробе добавляется раствор Na2SO3 до выпадения черно-серого осадка PbS. Осаждение аморфных и кристаллических осадков проводится по-разному.

PbSкристаллический роводится по черногой планеты.осадок. Созревание осадка. Осадок выдерживается при комнатной температуре на 24 часа.

Второй этап. 2. Количественный анализ: гравиметрический метод. Основан на выделении определяемого компонента в виде малорастворимого соединения и определения массы осадка продукта или его дальнейшей обработки. Относительная ошибка определения обычно 0.1% Достоинство метода: высокая точность, сравнительная простота операций и требуемого оборудования. Недостатки: значительный расход времени на выполнение анализа, неприменимость для определения следовых количеств веществ. Фильтрование и промывание. Производится фильтрование полученных проб через обеззоленные фильтры (синяя полоса) и промывание осадка PbSдистиллированнойH2O. После промывания осадка, воронки, накрытые листком фильтровальной бумаги, помещаются в термостат, где высушиваются при температуре 90°С. Прокаливание. Прокаливание осадков проводится в предварительно прокаленной муфельной печи и доведенных до постоянной массы тиглях. После прокаливания в течение 90 минут тигли с осадком переносятся в эксикатор и по охлаждении взвешиваются на аналитических весах. Взвешивание проводится три раза, вычисляется средне арифметическое.

Глава IV. Практическая часть. Определение свинца в листьях газонного злака овсяница красная.

Определение гипотезы: Если в различных функциональных зонах города Железноводска и посёлка Иноземцево наблюдается повышенная антропогенная нагрузка транспортными средствами, то это может привести к повышению концентрации тяжелых металлов в почве.

Ход работы.

Контрольные пробы растений для исследования были выбраны в зоне повышенных техногенных нагрузок (вдоль автомагистрали), фоновые в зоне минимальных воздействий промышленных объектов и хозяйственной деятельности (курортный парк).Нами были выбраны 3 точки для взятия проб в городе Железноводске и поселке Иноземцево. (Время исследования сентябрь месяц.) Первая проба листьев овсяницы красной была взята на расстоянии 3 метров от автострады (межквартальный проезд с регулярным движением ул. Ленина д. № 110-104 . (Рис.3, 5) Вторая проба листьев была взята в поселке Иноземцево по улице Гагарина (трасса Ростов – Баку).(Рис.6)Третья проба была взята в лечебном парке города Железноводска.(Рис.7)В каждой точке собрано по 200 г. листьев растения овсяница красная на одинаковой высоте от земли. Листья были высушены в сушильном шкафу при температуре 90 С. Масса проб уменьшилась на 85% (200г – 170г = 30г). Пробы были измельчены и растерты в фарфоровой ступке. Тетраэтилсвинец поступает из двигателей автотранспорта в окружающую среду в виде PbBr2. Затем к каждой пробе мы добавили по 50 мл 40% этилового спирта для экстракции PbBr2. Экстракты упарили на водяной бане для перехода PbBr2 в раствор. Полученный экстракт профильтровали с целью удаления растительных остатков. Затем разлили экстракты в пронумерованные пробирки. К каждой пробе добавили раствор Na2SO3 до выпадения черного осадка PbS.

PbBr2 + 4Na2SO3 →PbS↓ + 2NaBr + 3Na2SO4

Фильтрование и промывание. Мы произвели фильтрование проб через обеззоленные фильтры и промывание осадка PbS дистиллированной H2O.После промывания осадка, воронки, накрытые листком фильтровальной бумаги, поместили в термостат, где высушила при температуре 90 С. Прокаливание. Прокаливание осадков проводилось в предварительно прокаленной муфельной печи. После прокаливания в течении 60 минут тигли с осадком перенесли в эксикатор и по охлаждении взвесили на аналитических весах. Мониторинг содержания количества свинца по ул. Ленина д. № 110-104 проводился в течение шести лет.

Проба №1 ул. Ленина д. № 110-104

Таблица №1.

Содержание PbS в листьях растения овсяница красная в навеске массой30г сухого веса

Год исследования

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Содержание PbS, мг

54

40

24

12

8

4,5

Таблица №2.

Содержание свинца в листьях растения овсяница красная в навеске массой 30 г сухого веса

Год исследования

2011

2012

2013

2014

2015

2016

СодержаниеPb, мг

46,8

34,6

20,8

10,4

6,9

3,9

Таблици№3

Содержание свинца в листьях растения овсяница красная в мг/кг сухого веса

Год исследования

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Содержание Pb, мг

1560

1153,3

693,3

346,6

230

131,2

Выводы: В 2011 году на исследуемой (проба №1) территории наблюдалось превышение концентрации свинца в 47,8 раза, повышенная антропогенная нагрузка:1.Строительство многоквартирного жилого дома по улице Ленина,105; 2.Реконструкция магазина «Москва»;3.Реконструкция аптеки по ул. Ленина, 106; 4.Реконструкция торгового ларька по ул. Ленина, 108. Это привело к увеличению количества выбросов вредных веществ от автотранспорта, дорожно-строительной техники и строительных материалов. Исследуемая территория относится к пологосклонным формам и обладает высокой способностью к очищению посредством смыва. В 2012-2013 годах сумма осадков в Железноводске превысила многолетнюю норму на +112мм, чем и обусловлено особо интенсивное вымывание из почвы солей свинца в этот период. В 2011-2016годах количество свинца на исследуемой территории уменьшилось в 12 раз и в настоящее время превышает ПДК незначительно.

Проба №2 была взята на улице Гагарина поселок Иноземцево.

Таблица №1

Содержание сульфида свинца в листьях растения овсяница красная в навеске массой 30 г(сухого веса)

Год исследования

2011

22012

22013

2014

2015

2016

Содержание PbS, мг

159,8

164,3

165,5

167,1

168,5

170,6

Таблица №2

Содержание свинца в листьях растения овсяница красная в навеске массой 30 г (сухого веса)

Год исследования

2011

2012

2013

2014

202015

2016

Содержание Pb, мг

138,4

142,3

143,3

144,7

145,9

147,8

Таблица №3

Содержание свинца в листьях растения овсяница красная в мг/кг сухого веса

Год исследования

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Содержание Pb, мг

4613

4743

4777

4823

4864

4928

Выводы: превышение ПДК в 2012 году в 152 раза, в 2013 в 154 раза обусловлено интенсивным движением автотранспорта по трассе Ростов-Баку.

Проба №3 была взята в курортном парке города Железноводска.

Таблица№1

Содержание сульфида свинца в листьях растения овсяница красная

в навеске массой 30 г (сухого веса)

Год исследования

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Содержание PbS, мг

1,48

1,4

1,45

1,5

1,5

1,4

Таблица №2

Содержание свинца в листьях растения овсяница красная в навеске массой 30 г (сухого веса)

Год исследования

2011

2012

2013

2014

2015

2016

СодержаниеPb, мг

1,3

1,2

1,25

1,26

1,26

1,2

Таблица №3

Таблица №4

Содержание свинца в листьях растения овсяница красная в мг/кг сухого веса

Год исследования

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Содержание Pb, мг

43,3

40

41,6

42

42

40

Вывод: в курортном парке содержание свинца находится на уровне ПДК.

Глава V.Анализ содержания меди, цинка и стронция в почвах города Железноводска и поселка Иноземцево на основе фондовых материалов и ранее опубликованной информации.

При анализе картограмм концентрации тяжелых металлов города Железноводска и поселка Иноземцево [14] выявились следующие закономерности. Среднее содержание меди в почвах исследуемой территории составляет 5,2 мг/кг, а цинка – 12,6мг/кг. Концентрация свинца – 4,9мг/кг.(Рис.9, 10, 11) Для изучаемой территории характерны, в основном, почвы с содержанием ТМ, относимым к «допустимым» по оценочной шкале. Необходимо отметить, что почвы, относимые к уровням загрязнения «умеренно опасно», «опасно», «очень опасно», «чрезвычайно опасно» не найдены. Участки загрязненных почв локальны и территориально приурочены к районам интенсивного антропогенного воздействия. В наиболее контрастных и локальных по площади аномалиях важный вклад в общую картину загрязнения почв вносят такие антропогенные элементы как цинк, медь, свинец.

Установлено, что и транспортно-селитебная, и в меньшей степени рекреационная зоны характеризуются наличием педогеохимического загрязнения. В поверхностном горизонте естественных почв города обнаружены единичные случаи накопления подвижных форм цинка и меди в районе трассы в п. Иноземцево, превышающие предельно допустимые концентрации. Выраженного накопления подвижных форм меди и цинка здесь не отмечено. Было выявлено, что ведущие загрязнители почв г. Железноводска – стронций, свинец, цинк и медь. (Рис. 12) Локальное превышение ПДК по стронцию (150 ПДК), цинку (40 ПДК), меди (15-100 ПДК) в селитебной зоне свидетельствует о тенденции к опасному накоплению соединений этих металлов на данной территории. Однако в рендзине, серой лесной и дерново-силикатной почвах за городом загрязнения обнаружено не было. Сопоставление картограмм распределения ТМ по территории г. Железноводска и п. Иноземцево за 2008- 2013 гг. показало, что зоны с повышенным относительно фоновых проб содержанием тяжелых металлов располагаются вдоль улиц, по которым передвигается основная масса городского и транзитного транспорта. Поэтому трасса Ростов- Баку, проходящая через весь поселок Иноземцево (ул. Гагарина), дает самое сильное загрязнение относительно фоновых проб. Здесь и сосредоточены наиболее контрастные аномалии цинка, свинца и меди. Тем не менее, сравнив данные с результатами исследований В.В. Приваленко (2011) по г. Ростову-на-Дону, мы обнаружили, что техногенные аномалии ТМ по г.Ростову в 50-250 раз превышают аномалии ТМ по городу Железноводску. Однако требования к курортной зоне естественно должны быть более жесткими.

Заключение

Выводы по работе:

1. На территорию города Железноводска и поселка Иноземцево почвенный покров парково-рекреационных и природо- охранных зон практически не затронут процессом урбанизации.

2. Содержание соединений свинца, меди и цинка в парково-рекреационных и природо- охранных зонах не превышает ПДК.

3. Нами установлено, что в транспортно-селитебных зонах города на локальных участках наблюдается превышение ПДК по свинцу, меди и цинку. Так, по улице Ленина №110-104 – автострада с регулярным транспортным движением было установлено превышение ПДК по свинцу в 4 раза. В поселке Иноземцево по улице Гагарина (трасса Ростов- Баку) ПДК по свинцу превышено в 154 раза, локальное превышениепо меди в 15-100 раз, по цинку 40 [14]. Увеличение количества свинца, меди, цинка связаны с повышенной антропогенной нагрузкой.

4. К особенностям природного геоэкологического потенциала рассматриваемой территории относится приуроченность большей её части к пологовосклонным формам, обладающим высокой способностью к самоочищению.

5. Из природных геохимических аномалий, оказывающих неблагоприятное влияние на экологическое состояние почв, следует выделить аномалии радиоактивных металлов в почвах гор-лакколитов. Самое высокое содержание стронция обнаружено в почвах г. Железной – 150 ПДК. Аномалии, возможно, связаны с повышенным его содержанием в коренных породах абазинской и кумской свиты.

6. По оценочной шкале опасности загрязнения почвы г. Железноводска относятся к категории «допустимого» загрязнения тяжелыми металлами. Это позволяет оценить экологическое состояние почв города в целом как благоприятное.

Рекомендации. 1.Продолжить уже ведущиеся работы по замене этилированного бензина АИ-92 альтернативными видами топлива: сжатый природный газ, сжиженный нефтяной газ; а также на не использующиеся на данный момент водород, биогаз, спиртовое топливо. В Финляндии и Германии на заправках появился так называемый "биобензин" 95 Е10.

2. Снижению потребления свинец содержащих бензинов способствуют: а) более широкое использование грузовых автомобилей и автобусов с дизельными двигателями; б) контроль за качеством топлива, поступающего в продажу. в)совершенствование контроля за техническим состоянием автотранспорта, которое является резервом снижения расхода топлива в среднем на 5-7%.

3. Рационально организовать движение транспорта. Чтобы уменьшить количество выбросов, движение по улицам желательно сделать безостановочным, так как особо много выхлопных газов автомобили выделяют в момент торможения и набора скорости. Выхлопы минимальны при 60 км в час.

4. Строительство объездной дороги вокруг «Курортной зоны» и вынесение за городскую черту маршрутов грузового транспорта, создание пешеходной зоны.

Мы считаем, что экологические требования в курортной зане должны быть жёсткими, мониторинг состояния почвенного покрова необходимо проводить постоянно.

Почва – это особое биокосное образование, продукт взаимодействия материнских пород и живых организмов. Природе необходимо в среднем 200 лет для создания слоя почвы в 1 сантиметр. Вместе с тем факторы окружающей среды могут оказать негативное влияние на состояние почвенного покрова и соответственно на развитие растительности. Токсичные вещества, накапливаемые растениями, передаются по пищевым цепям в организмы животных и человека. Особо важное значение имеет тот факт, что исследуемые почвы находятся в особо охраняемом эколого-курортном регионе КМВ. Мы считаем, что мониторинг состояния почвенного покрова должен проводиться постоянно ОАО «Кавминкурортресурс». Информация о состоянии почвенного покрова города должна использоваться для исходно –разрешающих рекомендаций планировки территории новых городских кварталов, что в настоящее время учитывается не в полной мере.

«Почва – кожа Земли. Эрозия её разрушает, химия отравляет, свалки душат. Без почвы нет и не будет процветания» Н.Ф. Реймерс.

Список литературы

1.Алексеев С.В., Груздева Н.В.. Экологический практикум школьника. Изд-во Учебная литература, 2005 – 301 с

2.Амбарцумян В.В., Носов В.Б. Экологическая безопасность транспорта. Научтехиздат Москва.1999.-256 с

3.Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие. М. Агар, 2000. – 386 с.

4.Белов В.И. Энциклопедия здоровья. М. 2010 . -384 с

5.Беспамятнов Р.П., Кротов Ю.А. «Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде». Л., «Химия»,1985.

6.Большаков В.А., Краснова Н.М., Борисочкина Т.И. и др. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекультивация. - М.: Почв.ин-т им. В.В. Докучаева, 1993. - 91 с.

7.Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 238 с.

8.Евгеньев И.Е., Каримов Б.Р. Автомобильные дороги и окружающая среда. Москва, 1997 .-285с

9.Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974. 300 с.

10.Крешков А.П., Ярославцева А.А. Курс аналитической химии. Количественный анализ. -312с Качественный анализ М Химия.1982 -315с

11.Любима А.Я, Неменова Ю.М. Руководство к практическим занятиям по технике лабораторных работ. М. Медицина. 1983 .- 215с

12.Маркова Г.А. Почвенно-экологическое состояние особо охраняемого региона Кавказских Минеральных Вод. , г. Ростов-на-Дону- 2009г, -152с

13.Протасова Н.А. Микроэлементы: биологическая роль, распределение в почвах, влияние на распространение заболеваний на человека и животных. ВГУ,1992-168с

14.Покатилов Ю.Г. Биогеохимия биосферы и медико-биологические проблемы. Новосибирск: Наука, 1993. 168с

15.Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Прокофьева Т.В., Скворцова И.Н. Почвы и экология города. М.: Издательство: ПАИМС, 1998.

16.Экологическая безопасность транспортных потоков под ред. Дькова В.П. Москва-транспорт 1999.-128с

Приложение.

Рис. 1 Источники поступления свинца в атмосферный воздух.

Рис. 2 Болезнь Кашина-Бека

Рис. 3 Карта города Железноводска с пробой №1 Масштаб 1:11000

Рис. 4 Газонный злак – овсяница красная (Festuka rubra)

Рис. 5 Первая проба листьев овсяницы красной была взята на расстоянии 3 метров от автострады (межквартальный проезд с регулярным движением) по ул. Ленина д.№№110-104.

Рис. 6 Вторая проба листьев овсяницы красной была взята в поселке Иноземцево по улице Гагарина.

Рис. 7 Третья проба овсяницы красной была взята на клумбе в лечебном парке.

Рис. 8. Картограмма города Железноводска и поселка Иноземцево.

Масштаб 1:10000

. Рис. 9. Концентрация меди в верхнем почвенном горизонте. Масштаб 1:10000

Рис. 10 Концентрация свинца в почвенном горизонте. Масштаб 1:10000.

Рис. 11 Концентрация цинка в почвенном горизонте. Масштаб 1:10000

Рис. 12 Концентрация стронция в почвенном горизонте. Масштаб 1:10000