ABSTRACT
Ecological estimation of the contamination of the territories around the road by the lead has been conducted on the example of the Dnepropetrovsk region. The degree of contamination has been determined by the economic value of the highway, traffic density and the time of the operation.
Ключевые слова: тяжелые металлы, загрязнение, почва.
Keywords: heavy metals, contamination, soil.
В результате интенсивного развития инфраструктуры автотранспорта в биосферу поступает значительное количество токсичных соединений, как то СО, СНх, оксиды азота и серы, тетраэтилсвинец. Однако наиболее опасными загрязнителями окружающей среды является производные Pb-элемента первого класса токсичности, большинство соединений которого относят к протоплазматическим ядам. Из почвы, аккумулируясь в растениях, свинец поступает в организм человека, где может приводить к нервным расстройствам, нарушениям функций мозга и онкологическим заболеваниям [1, с. 71]. Особо неблагоприятная экологическая ситуация складывается в районах где промышленное производство (распространение выбросов загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, загрязнение вокруг автодорог) накладывается на сельскохозяйственную деятельность [2, c. 154]. В связи с этим возникла необходимость в проведении экологической оценки степени загрязнения почвы свинцом вокруг автомагистралей Днепропетровской области государственного, областного и районного значения.
В качестве объектов исследования были выбраны следующие автомагистрали: Е 105 возле с. Вербовое (государственное значение), Р 02 возле с. Братское (областное значение), Т 04 01 возле с. Колонно-Николаевка (районное значение) с одинаковым сроком эксплуатации.
Валовое содержание свинца в почве определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре после сухого озоления, подвижные формы с помощью ацетатно-аммонийной вытяжки (рН 4,8).
Загрязнение почв вокруг магистралей происходит вследствие выбросов выхлопных газов автотранспорта при сгорании моторного топлива. Вид топлива и его качественные характеристики влияют на степень полноты сгорания, состав отработавших газов, количество и состав углеводородов, попадающих в атмосферу за счет испарения. Бензин представляет собой смесь жидких углеводородов (пептана, гексана, гептана, октана, нонана, декана) с температурой кипения 20—1800С, а дизельное топливо-углеводородов с длиной цепи от С13 до 25, температура кипения которых лежит в интервале 220—3700С. Теоретически при сгорании топлива в присутствии кислорода должны образовываться только двуокись углерода и вода:
CnH2n+2 + O2 = CO2 + H2O,
где: n — составляет 5—10 для бензина и 13—25 для дизельного топлива.
В действительности продуктов сгорания в выхлопных газах гораздо больше (табл. 1). Причина этого неравновесные условия горения топлива, присутствие в нем различных примесей (в том числе органических производных азота и серы), которые остались при перегонке нефти, а также добавление как антидетонатора тетраметил- и тетраэтилсвинца [2, с. 157]. В среднем выброс тетраэтилсвинца на одну автомашину составляет 0,009 г на 1 км пробега.
Таблица 1.
Загрязняющие вещества выхлопных газов автомобилей
Рисунок 1. Содержание свинца в почвах примагистральных территорий
Почва в экосистеме выполняет роль базисной составляющей, а именно: в ней замыкаются антропогенно преобразованный круговорот свинца, она является мощным биогеохимическим барьером на пути миграции его соединений, способным депонировать катионы Pb2+ на длительное время в условиях всевозрастающего техногенного прессинга на примагистральные территории. В нативном состоянии валовое содержание свинца в зональной почве для Северной Степи Украины — черноземе обыкновенном малогумусном тяжелосуглинистом составляет 30,4—31,1 мг/кг, а подвижных форм — 0,05—0,10 мг/кг. В пахотных землях, прилегающих к автомагистралям, валовое содержание свинца превышало нормы ПДК в 1,1—2,3 раза (низкий и средний уровень загрязнения по В.Б. Ильину, 1995), при высокой подвижности до 34,7 % (рис. 1). В естественных условиях этот показатель значительно ниже 0,16—0,31 %. Известно, что только подвижные формы свинца усваиваются растениями и затем по трофическим цепям могут попасть в организм человека, т. е. представляют реальную угрозу загрязнения почвы. Накопление свинца в почве определялось хозяйственным значением автомагистрали (государственная, областная, районная), плотностью транспортного потока, временем эксплуатации и качеством дорожного покрытия. Плотность транспортного потока у дороги районного значения была на порядок ниже, чем у государственного, при неудовлетворительном состоянии дорожного полотна (отсутствие капитального ремонта с момента строительства). С удалением от линейного источника выбросов концентрация свинца заметно снижалась и достигала ПДК на расстоянии 70 м для дороги государственного значения, 40 м — областного значения, 20 м — районного значения. При удалении более чем на 100 м от источника загрязнения валовое содержание свинца существенно не менялось и соответствовало фоновым значениям для чернозема обыкновенного малогумусного тяжелосуглинистого, при наличии подвижных форм 0,57—1,23 мг/кг.
Подытожив выше изложенное, следует отметить, что содержание свинца в почве примагистральных территорий соответствовало низкому и среднему уровню загрязнения, в зависимости от категории дороги, при его высокой подвижности до 34,7 %, а это в свою очередь требует безотлагательного проведения мероприятий, направленных на снижение токсичности путем связывания катионов Pb2+ мелиорантами при химической детоксикации загрязненной почвы.
Список литературы:
1. Зербино Д.Д. Поспишиль Ю.А. Хроническое воздействие свинца на сосудистую систему: проблема патологии // Архив патологии. — 1990. — № 7. — С. 70—73.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
2. Лозановская И.Н., Орлов Д,С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие для хим., хим.-технол. и биол. спец. вузов. — М.: Высш. шк. — 1998. — 287 с.