автореферат диссертации по энергетике, 05.14.16, диссертация на тему:Исследование закономерностей накоплениязагрязняющих веществ на территориях с высокой антропогенной нагрузкой (на примере г. Ярославля)

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО

Экз. №_

На правах рукописи

РГ« од

Васильева Наталья Валерьевна

2 ц м;лп 2003

УДК 504.064

Исследование закономерностей накопления загрязняющих веществ на территориях с высокой антропогенной нагрузкой

(на примере г. Ярославля)

05.14.16. - "Технические средства и методы защиты окружающей среды"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000 г.

Работа выполнена на кафедре "Промышленная экология и безопасность производства" "МАТИ" - Российского Государственного технологического университета им. К. Э. Циолковского.

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор Лапин В.Л.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Сладкопевцев С. А.

- кандидат геолого-минералогических наук,. член корреспондент РАЕН, старший научный сотрудник Заиканов В.Г.

Ведущая организация - отдел экологии и устойчивого развития администрации г. Королева

Защита состоится л^гл^'г_2000 года в часов

на заседании Диссертационного совета К 063.56.08 при "МАТИ" - Российском Государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского по адресу: 121 552, г. Москва, ул. Оршанская, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "JJ" ¿г^^^^Х_2000 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат химических наук, доцент - Кукин П.П.

г л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В настоящее время антропогенные изменения кружающей среды приобрели глобальный характер и представляют собой ложный многоплановый процесс. Экологическая обстановка городов, где, ак правило, сосредоточены народно-хозяйственные объекты, имеет енденцию к ухудшению, несмотря на резкое сокращение объемов роизводства. Как следствие, продолжает обостряться проблема загрязнения кружающей среды. Наибольшее давление оказывают предприятия, в составе ыбросов, сбросов и твердых отходов которых содержатся токсичные и ысокотоксичные компоненты, в том числе и тяжелые металлы, что характерно аюке и для предприятий машиностроительного комплекса, всегда редставленных на урбанизированных территориях.

Вопросам охраны окружающей среды уделяется все большее и ольшее внимание. Это нашло отражение в принятии ряда законодательных ктов и постановлений. Одним из приоритетных направлений является осударственная программа "Экологическая безопасность России". В связи с озданием Единой государственной системы экологического мониторинга, собую значимость приобретает изучение пространственных закономерностей нтропогенного воздействия. Увеличивающееся рассеяние в окружающей реде различных токсичных веществ создает в отдельных регионах еблагополучную экологическую обстановку, отрицательно сказывается на зоровье населения, приводит к формированию участков имеющих аномально ысокие концентрации загрязняющих веществ.

Уменьшение техногенного воздействия на природную среду является цной из приоритетных задач обеспечения экологической безопасности. От ачества оценки состояния окружающей среды зависит эффективность ринягия управляющих решений, в целях рационального природопользования, спешное решение этой проблемы требует применения надежных методов

* г

исследования и оценки природных условий и антропогенной нагрузк разработки комплексных критериев и современной методологии эффективно] прогнозирования их изменений.

Цель работы - разработка метода комплексной оценки состоян) территорий и прогнозирования распространения загрязнения в окружагощ' среде мегаполисов в условиях многопрофильного (многофункциональног воздействия.

В соответствии с поставленной целью исследования в настоят работе решаются следующие задачи:

1. Анализ имеющихся методов проведения экологическо мониторинга, оценки устойчивости окружающей среды.

2. Обоснование выбора методов наблюдений за состояки окружающей среды.

3. Исследование природных условий и уровня антропогенной нагруэ на изучаемой территории.

4. Выявление характера и особенностей распределения тяжел металлов в почвенном покрове города.

5. Определение общих закономерностей миграции и накоплеь загрязняющих веществ.

Научная новизна. 1. Разработан метод прогнозирования накоплы загрязнения в условиях мегаполиса, учитывающий сложность взаимодейсп компонентов природно-территориальных комплексов.

2. Обоснованы выбор методов проведения комплексной оце! состояния территорий и принципы изучения окружающей среды в услов] мегаполиса,

3. Изучены зависимости миграции и накопления загрязняю и веществ в окружающей среде.

4. Впервые разработан метод комплексной оценки накопления рязняющих веществ в окружающей среде.

Практическая ценность работы. Предлагаемый метод оценки сопления загрязняющих веществ в окружающей среде может использоваться азличных целях:

1. Прогнозирование накопления загрязнений.

Опираясь на данные исследований и расчетов, реализованных в эгнозе, можно уже на стадии планирования и проектирования предсказать, с будут изменяться загрязненность ландшафтов и их состояние в период 5дания (строительства) и функционирования (эксплуатации) промышленных едприятий.

2. Создание системы инженерной защиты, предотвращающей или ижающей интенсивность развития тех или иных негативных процессов, что еспечит улучшение экономических показателей, вследствие уменьшения [плат по штрафам.

3. Прогнозирование последствий чрезвычайных ситуаций.

4. Проектирование сети постов мониторинга и отбора проб.

5. Проектирование строительства предприятий.

6. Проектирование строительства жилых зданий.

7. Принятие управляющих хозяйственных решений.

8. Повышение эффективности природоохранных мероприятий и более циональное использование выделяемых средств.

Кроме того, в процессе работы:

1. Проведена оценка экологической обстановки в г. Ярославль.

2. Проведена оценка вклада наиболее значительных источников ¡ступления тяжелых металлов. Обнаружено, что основная часть города, в том юле селитебные и охранямые территории находятся в зоне их влияния.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались обсуждались на Гагаринских чтениях 1996, 1998 гг., Российской научн технологической конференции "Новые материалы и технологии" 199 1998 гг., научном симпозиуме международной выставки "Отходы-95 семинаре "Опыт создания, функционирования и перспективы развит: региональных информационно-аналитических центров экологическо: контроля и мониторинга в Российской Федерации" в 1999 году в РГНИИ ЦП им. Ю.А. Гагарина. Предлагаемый метод использовался при разработ! прогноза уровня загрязнения окружающей среды и составлении прогнознь карт по г. Ярославль, г. Березники Пермской области, г. Ноябрьске .Ямал* Ненецкого автономного округа. Материалы работы легли в основу курс лекций "Методы и приборы экологического контроля" для специальносте 553500 - "Защита окружающей среды" (бакалавриат) и 330200 "Инженерш защита окружающей среды" (по отраслям).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

На защиту выносятся: 1. Разработанный метод прогнозировани накопления загрязнения в условиях мегаполиса, учитывающий сложное! взаимодействия компонентов природно-территориальных комплексов.

2. Принципы изучения окружающей среды в условиях мегаполиса.

3. Метод комплексной оценки накопления загрязняющих веществ окружающей среде.

4. Прогноз характера распределения тяжелых металлов на пример г. Ярославль.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения

четырех глав, заключения и списка литературы. Ее объем составляет_

страниц, в том числе _ таблиц, _ рисунков. Список литературь

содержит_наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, определены цель задачи исследования, показана научная новизна и практическая ценность юты, приведено краткое содержание глав.

Глава 1. Анализ состояния вопроса.

Вопросы методов исследования и оценки состояния окружающей ;ды рассматривались в работах Глазовской М.А., Елпатьевского П.В., нника В.Г., Берлянта А.М., Виноградова Б.В., Максименко Ю.Л., ркинойИ.Д., Касимова Н.С., Королева В.А., Малкиной-Пых И.Г. и др. «веденным анализом было установлено, что существующие подходы и тоды исследования и оценки состояния окружающей среды в основном сят специализированный характер. Сделан вывод, что оценка состояния ружающей среды должна основываться на комплексном подходе в выборе тодов исследования, детальном изучении местных особенностей территории, ,енке устойчивости и изменчивости природных систем.

Глава 2. Исследование природных условий.

Для детальной и оперативной оценки нарастания уровней воздействия тропогенных примесей на природную среду необходимо учитывать влияние миграцию загрязнений комплекса природных условий и факторов, на базе торых сформировались и в настоящее время функционируют природно-хногенные системы.

Изучаемая территория находится в центральной части Русской внины. Ярославль - крупный индустриальный и транспортный узел и шовременно административный центр одноименной области Российской едерации.

Местность в городской черте равнинная. Абсолютные высоты над ювнем моря варьируют в пределах 84-180 метров. Характерной особенностью ;льефа является превышение южной части города между Ярославским

Ярославским нефтеперерабатывающим заводом и Радиозаводом, гд| располагается район Новоселки. Пониженные элементы ландшафта занять небольшими озерами и болотами. Грунты характеризуются преобладать суглинистых и глинистых разностей. Восточный берег Горьковскоп водохранилища сложен песчано-суглинистыми с примесью гальки фунтами Грунтовые воды залегают на небольшой глубине (2-3 метра), а в междуречы уровень вод опускается на глубину 11-15 метров.

Глава 3. Исследование уровня антропогенной нагрузки.

Для проверки теоретических исследований была проведена оценкг экологической обстановки в городе по данным мониторинга и результата!^ опробования почвенного покрова города Ярославль. Учитывая, что почвенны? покров является депонирующей средой, в которой находит отражение состояние атмосферы за длительный период времени и преобладание аэрального поступления загрязняющих веществ в окружающую среду города, сделана подробная оценка состояния воздушного бассейна.

Рассмотрены существующие методы контроля состояния окружающей среды: контактные и дистанционные. Показано, что наибольшая достоверность экологической информации достигается при применении метода сопряженного мониторинга, то есть проведении съемок на одном и том же участке местности одновременно со спутников на разновысоких орбитах, авиационными средствами и измерении наземными системами контроля (рис. 1).

Проанализированы возможности применения средств дистанционного зондирования Земли, требования к аэрокосмической информации, а также задачи, решаемые с помощью аэрокосмических средств. Показано, что для создания систем экологического мониторинга требуется использование в первую очередь автоматических космических аппаратов, таких как отечественные спутники "Ресурс-О", "Ресурс-Ф1", "Ресурс-Ф2", "Океан-О", "Метеор", космические аппараты (КА) двойного применения, зарубежных

Рис 1. Схема комплексной оценки экологического состояния территории.

спутников ЛЭНДСАТ, СПОТ, ЕРС-1, КА систем наблюдения Земли EDS и Эти космические аппараты оборудованы широким классом аппаратуры ) (фотографической, телевизионной, сканирующей, оптико-электроня тепловой, спектрометрической, радиолокационной, лидарной и т.д.), кото позволяет получать достоверную информацию о широком наборе парамет] окружающей среды.

Для первоначальной оценки территории города было использов; многозональное сканерное изображение с разрешением 20 м и панхро: тическое сканерное изображение с разрешением 10 м. Данные получень французского спутника "SPOT". Съемка выполнена 15 августа 1996 года.

Далее были изучены данные, полученные ю наземных источников результате исследования было выявлено следующее:

В структуре промышленности города преобладают: топлиш энергетический комплекс, переработка сырья, машиностроение, химичеа отрасль, легкая и пищевая отрасли.

Непосредственно контроль за экологической обстановкой в горе Ярославль осуществляется посредством плановых наблюдений за состояли загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод, суши, почвы осадков.

Наблюдения за концентрациями вредных и токсичных веществ атмосферном воздухе города проводятся пятью стационарными постш Верхневолжского управления по гидрометеорологии и мониторин окружающей среды, которые контролируют около 40 компонент из более ч< 200 разнообразных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосфе предприятиями.

Анализ данных по объемам выбросов загрязняющих веществ в возд по основным предприятиям г. Ярославля показывает, что основные источниками загрязняющими воздушный бассейн города являются: АОС

* г

рославльнефтеоргсингез", ТЭЦ - 3, ТЭЦ - 2, АООТ "Автодизель". В юславле большое число предприятий расположено на незначительных сстояниях от жилых зон и имеет низкие источники выбросов. Поэтому в иске наиболее весомых вкладчиков в создаваемые концентрации грязняющих веществ рядом с крупными предприятиями находятся средние едприятия и, даже, мелкие. Наибольшие концентрации в жилой зоне здают: моторный завод, завод "Свободный труд", ПО [рославрезинтехника", фабрика "Североход", комбинат теплоизоляционных делий (фенол), завод "Керамзит" и др.

Были изучены техногенные аномалии в снеге и почвах г. Ярославля.

Все элементы, обнаруженные в осадке, могут быть подразделены на ¡сколько групп в зависимости от их концентрации по отношению к ^урбанизированному фоновому показателю области (табл. 1.).

Таблица 1.

Техногеохимическая ассоциация твердого нерастворимого остатка снега

г. Ярославля

коэффициент концентрации по этношению к фоновому показателю Элементы

Значительно выше фона> 10п Ав, са

;8-10)п Си

[4-5)п Ч/.Хп

:2-з)п В1, Со, Мо, РЬ, Эп

[1,5)п Ва, Мп, Сг

На уровне фона Ве, Бс, ва, ИЬ,

Меньше фона Л, V, У, Ъх

Таблица 2.

Характер техногенной нагрузки на техногеосистемы отдельных районов города (коэффициент снег/порода (почвообразующая))

Сб. Аё РЬ Ъп Си 8п Мо Бг № Сг V

Административный центр 171 67 34 32 31 11 10 10 б

Промзона 310 97 28 24 36 9 17 7 7 9

ул. Чапаева 624 192 23 22 14 8 7 8

ул. Красноармейская 571 257 33 19 20 8 5

пос. Средний 678 65 25 23 29 6 6 6

Данные таблиц 1 и 2 и сравнение величин концентрацш загрязняющих веществ с ПДК (концентрация некоторых элементов превышав' ПДК в 2 - 30 раз) свидетельствуют о высокой степени загрязнения снежноп покрова. Все техногенные аномалии полиэлементны. Различные наборь источников и интенсивность выбросов обусловливает разный геохимический спектр элементов.

Анализ результатов опробования снегового покрова приводит ь следующим выводам:

1. Загрязнение атмосферы города имеет высокие значения не только пс "основным" веществам, но и по "специфичным". Более того, уровнк загрязнения некоторыми "специфичными" веществами выше и, даже, многократно выше, чем "основными".

2. Высокие и чрезвычайно высокие уровни загрязнения отдельными веществами носят устойчивый характер во времени.

3. Совокупный высокий уровень загрязнения атмосферы характерен для всей территории города (это подтверждается и космической фотосъемкой, показывающей загрязнение атмосферы на всей территории города и за ее пределами). Относительно меньше загрязнены только северо-западная, восточная и юго-восточная окраины.

4. Распределение некоторых химических элементов в снеговом покрове по территории города (определенное по снеговой съемке) позволило уточнить роль ряда предприятий в загрязнении атмосферы, почв, водоемов.

Картину загрязнения почв тяжелыми металлами и другими элементами в различных районах города можно представить на основе результатов исследований (таблица 3.), где представлены средние значения содержания по

Таблица 3.

Характер распределения некоторых тяжелых металлов в почвах отдельных районов г. Ярославля.

Наименование Число Ртуть Уран Мышьяк Цинк Свинец Серебро Медь

района проб мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Центр 35-63-24 86-6-0 70-6-1 51-15-0 39-1-0

79 14,04 нет нет 225,7 85,8 0,59 25,9

Пахма 0-1-0 9-11-0 46-43-0 42-0-0 7-1-0 1-1-0 2-0-0

97 2,47 9,6 66,5 83,5 15,8 0,03 11,5

ул. Чапаева 79-4-0 6-4-0 49-47-0 96-4-0 6-2-0 9-6-0 6-2-0

47 2,46 4,47 73,0 94,9 22,6 0,11 19,3

Норское 13-0-0 27-7-0 80-20-0 20-0-0 0-0-0 0-0-0

15 0,19 12,0 60 68 10,8 нет 8,3

Средний 35-0-0 65-12-0 100-0-0 24-0-0 12-5-0 5-0-0

поселок 17 0,57 Нет 46,5 82,4 21,4 0,22 11,8

Смоленское 28-7-0 14-7-0 28-64-0 100-0-0 36-0-0 0-0-0 14-0-0

14 1,24 8,6 78,6 87 25,9 0,021 12,2

Толга 8-8-0 0-69-23 100-0-0 0-0-0 0-0-0 0-0-0

13 не изучено 6,9 57,6 115,4 14,2 0,015 10,3

Машприбор 0-0-0 0-0-0 0-0-0

60 не изучено Нет Нет 8,3 7,7 нет 8,6

Южная 4-0-0 43-3-0 80-0.3-0 13-1-0 1-0-0 10-0-0

промзона 290 не изучено 1,24 24,1 86,5 22,9 0,015 11,7

1) В знаменателе - среднее содержание по участку; в числителе количество проб в % с превышением естественного фона в несколько раз, в десятки раз, и сотни раз.

участкам. Максимальные значения концентраций отдельных элементов превышают ПДК в 2 - 30 раз.

В городской среде происходит накопление тяжелых металлов, причем морфологическая структура почвенных геохимических аномалий довольно сложна.

Общий контур городской геохимической аномалии ориентирован в северо-восточном направлении.

Морфология ореолов рассеяния сложная. В центральных районах города отсутствует вытянутость аномалий по розе ветров. Это, несомненно, связано со сложными процессами перераспределения воздушных потоков в условиях городской застройки. Размеры ореолов варьируют в широких пределах от 5 до 60 га.

Основными источниками загрязнения почв являются, по-видимому, промышленные и транспортные выбросы в атмосферу. Кроме того, более локально почвы загрязняются за счет: разрешенного складирования и произвольного распространения по территории города золы ископаемого топлива и горелой земли, произвольного излива на рельеф гальваношламов, функционирования официальных и неофициальных свалок, отягощаемого пожарами на них, диффузионного загрязнения селитебных зон бытовыми отходами со стороны населения.

Глава 4. Разработка метода комплексной оценки накопления и миграции загрязняющих веществ.

В четвертой главе исследуются теоретические вопросы и сформулированы принципы комплексной эколого-геохимической оценки состояния территории. Рассматриваются основные закономерности распределения загрязняющих веществ, проводится анализ депонирующих сред.

Оптимальное управление природно-техногенными системами требует коренной перестройки традиционных методов планирования и нормирования

промышленных производств, обеспечения экологической защиты. Наиболее значимыми здесь являются: стратегия опережающих природоохранных мероприятий в сфере производственной деятельности и нормирование нагрузки на окружающую среду.

Для предупреждения нарушений состояния природной среды должны быть созданы объективные условия для формирования обратной связи по стадиям производственного цикла, сдвинутым ло фазе ton на временной шкале развития общего трудового цикла. Интервал временного опережения должен быть таким, чтобы время выработки и эффективного срабатывания необходимой обратной связи отвечало условию:

ton = (tnu - t3u) > t (фи -> [ф,]норм), (1)

где ton - интервал временного опережения; tn„ - время производственного цикла; t3ll - время инженерно-экологического цикла; (ри - привнесенный природоохранный потенциал; <ру- фоновое состояние территории.

Допустимый уровень нагрузки может быть рассмотрен как интегральная оценка экологической безопасности формируемого объекта (Р3), технического обеспечения производственных процессов (Тк), возможности точного и достоверного контроля всех формируемых свойств и параметров объекта (Мк):

Ае = Ф[Р„ Тк, М J. (2)

Планирование природоохранной деятельности должно опираться на объективные критерии, учитывающие реальную специфику формируемых экосистем. Основополагающими критериями, используемыми в целях оптимального планирования рационального природопользования являются:

1. Размеры промышленно осваиваемой территории.

2. Доминирующие направления действия техногенных источников.

3. Состав преобладающих компонентов природных ландшафтов и и относительные размеры.

4. Категория уязвимости природных ландшафтов.

Любое техническое сооружение, помещенное на определенну] территорию, взаимодействует с природно-терригориальным комплексо настолько тесно, что образуется единая система и для ее изучения необходим совместно рассматривать природную и техническую составляющую.

Накопление и тщательное изучение информации рекомендуете проводить по следующим направлениям:

1. Факторы техногенного воздействия.

Уровень техногенного воздействия может быть определен да п п

локального уровня и;| I, а для комплексного показателя и| Есо^УэЛ I.

■"1=1 1=1

Значения и; и и можно определить из соотношений:

п £

иг.ВШШ (3) .и- -Ы-, (4)

где N (со,) - величина со, - го показателя конкретного вида воздействие выраженная в системе единиц физических величин; (3 - величина зонь подвергаемой техногенному воздействию в той же системе единиц; уэ; коэффициент экологической весомости.

2. Признаки и показатели антропогенного изменения окружающе природной среды в районе освоения.

Учитывая временной характер взаимодействия между объектом окружающей средой, имеем

г / Л1

и*= (5) =/у (х, у, 7, г) 5 (6)

где / - функция экологического воздействия; К - радиус экологического воздействия; е — показатель конкретного вида воздействия.

3. Особенности природных ландшафтов.

Существующие нормативно-технические требования не учитывают природную составляющую в нормировании критериев техногенного воздействия на окружающую среду. Тем не менее этот вопрос может быть решен при наличии качественной и количественной классификации параметров природно-территориальных комплексов.

Исследование процессов миграции и выявление геохимических барьеров помогает определить наиболее чувствительные звенья миграционной цепи. Для полного освещения процессов, происходящих в геосистемах, необходимо проследить весь путь загрязняющих веществ от источника до накопления в депонирующих средах.

Распределение показателей, определяющих интенсивность накопления загрязняющих веществ компонентами природно-территориальных комплексов по пятибалльной шкале, представлено в таблице 4. Шкала оценки включает показатели, по большинству которых данные можно получить при дешифрировании информации дистанционного зондирования Земли (позиция в рельефе, уклоны поверхностей, мерзлота, видовой состав растительного покрова, степень покрытия территории древесной растительностью).

В результате проведенных исследований было предложено следующее уравнение балльной оценки возможности накопления загрязняющих веществ в окружающей среде:

Оп = Кк х (0)Х02 х03 + 04х07х0ю-ь 05х08 + 026 + Ог9), (8) где О, - позиция в рельефе; 02 - уклоны поверхностей; 03 - механический состав почв; 04 - содержание гумуса; О5 - грунты; 06 - мерзлота; 07 - видовой состав древесной растительности; 08 - глубина залегания грунтовых вод;

09 - геохимические барьеры; Ою - степень покрытия территории древесной растительностью; Кк - климатический коэффициент;

На основании данного уравнения разработана программа расчета показателя оценки возможности накопления загрязняющих веществ в окружающей среде на языке программирования QuickBASIC 4.5: CLS Beginl:

PRINT "Расчет показателя накопления и миграции загрязняющих веществ" PRINT "Выберите для указанных показателей соответствующие Вашему

варианту параметры:": PRINT PRINT "1. Позиция в рельефе:"

PRINT " - Верхние части возвышенностей........................................................I"

PRINT" -Склоны.................................................................................................2"

PRINT " - Надпойменные террасы, подножия холмов, плоские поверхности

на склонах................................................................................3"

PRINT " - Поймы рек, равнины...........................................................................4"

PRINT" - Замкнутые формы (котловины, западины).......................................5"

PRINT : INPUT "Выш выбор ", 01

VD = 01: GOSUB VerData: IF Flag = 1 THEN GOTO Beginl Begin2:

' Далее аналогично для каждого последующего показателя

PRINT : PRINT STRING$(80,"-"): PRINT CorrErr:

INPUT "Вы уверены, что все данные введены правильно (1=Да, 0=Нет) ? ОК IF OK = 1 THEN GOTO А1ЮК

Таблица 4.

Балльная оценка показателей, определяющих интенсивность накопления загрязняющих веществ компонентами природно-терри^ориальных комплексов (ПТК).

Показатель 1 балл 2 балла 3 балла 4 балла 5 баллов

1 2 3 4 5 6

Позиция в рельефе Верхние части возвышенностей Склоны Надпойменные террасы, подножия холмов, плоские поверхности на склонах Поймы рек, равнины Замкнутые формы (котловины, западины)

Уклоны поверхностей более 6° 4-6" 2-4" 1,0-2,0° Менее 1°

Механический состав почв Песчаные Супесчаные Суглинистые Глинистые Торфяные

Содержание гумуса до 1% 1 - 2% 2-4% 4-6% более б%

Грунты Рыхлые отложения, гидравлические окна Рыхлые отложения со слоями слабопроницаемых отложений, наличие трещинноватости пород высокой степени Отложения со средней степенью проницаемости, небольшая трещинноватость Слабопроницаемые отложения, зоны разломов Водоупорные породы, гидравлические окна отсутствуют, торфяные отложения

Мерзлота Островная Прерывистая Сплошная

1 2 3 4 5 6

Видовой состав растительного покрова Травянистый покров Широколистве н- ные породы с листовой пластинкой простой конфигурации Мелколиственные и широколиственные породы с листовой пластинкой сложной конфигурации Смешанные леса Хвойные леса и растительность с опушением или ворсинками на листьях

Степень покрытия территории древесной растительностью Менее 10% 11-30% 31-60% 61-80% Более 81%

Глубина залегания грунтовых вод От 2 до 4 м От 4 до 6 м От 6 до 10 м Более 10 м До 2 м (застойное увлажнение)

Геохимические барьеры Слабо выражены Выражены средне Сильно выражены

00

Опасность накопления загрязнений: 1 - очень слабая; 2 - слабая; 3 - умеренная; 4 - сильная; 5 - очень сильная.

>RINT

PRINT "Поэтапно введите имена исправляемых коэффициентов"

PRINT "или номера исправляемых пунктов (напр, 'ql' или '2')."

PRINT "(Для окончания ввода ничего не вводя, нажмите [ENTER]).": PRINT

ZorrErrNext:

INPUT "Исправляемый коэффициент (пункт) = ",NameVar$ NameVarS = UCASE$(NameVar$): OK = О SELECT CASE NameVarS CASE "01", "1": INPUT "... 01=", 01: OK = 1 CASE "02", "2": INPUT "... 02=", 02: OK = 1

CASE "09", "2": INPUT "... 0N=", 09: OK = 1 CASE "": OK = 1 END SELECT IF OK = 0 THEN

PRINT : PRINT "Ошибка - введенный коэффициент или пункт не :уществует! Введите правильно."

PRINT "Если все исправления сделаны, переходите к вычислению нажатием ENTER]." PRINT: GOTO CorrErrNext ELSE

IF NameVarS = "" THEN PRINT : PRINT "И все-таки, ";: GOTO CorrErr GOTO CorrErrNext END IF

UIOK:

PRINT : PRINT STRING$(80, "-"): PRINT : PRINT "Расчет показателя On...": 'RINT

КК= 1

OON = КК * (01 * 02 * 03 + 04 * 07 * 010 + 05 * 08 + Об л2 + 09 л2)

PRINT "Показатель возможности накопления и миграции загрязняющих веществ в ОС - " PRINT "On="; 00N PRINT

INPUT "Вы хотите повторить расчет ? (1-Да, 2-Нет)", ОК IF ОК= 1 THEN GOTO Begin 1 END

VerData: IF VD < 1 OR VD > 5 THEN

PRINT : PRINT "Ошибка - выбор не соответствует возможным значениям!" PRINT "Выбор может быть от 1 до 5" Flag= 1 ELSE

Flag = О END IF RETURN

По результатам исследований было дано обоснование присвоению баллов для каждого показателя, определяющего интенсивность накопления загрязняющих веществ компонентами природно-территориальных комплексов.

На основании изученных природных условий, а также опираясь нг составленную в результате их изучения ландшафтно-геохимическую карту-схему, была получена карта-схема вероятности накопления загрязняющю веществ в ландшафтах г. Ярославль.

Территория города в основном имеет средний показатель накопления. Максимальное накопление загрязняющих веществ в почвенном покрове приходится на заболоченные участки, лесные массивы и лесопарки. Несколько меньшее количество характерно для ровных и гривистых поверхностей террас и поймы с уровнем залегания грунтовых вод менее 2-х метров. Средний вровень накопления характерен для ландшафтов, имеющих уклоны поверхностей от 1 до 2 градусов, с гидравлическими окнами в цоколе и уровнем залегания грунтовых вод до 4-х метров. Наименьшей предрасположенностью к накоплению отличаются участки на склонах с уровнем залегания грунтовых вод 2-4 метра (а также более 4-х метров) и ~идравлическими окнами в подстилающих отложениях.

Равнинный характер рельефа с малыми перепадами высот, близкое к товерхности залегание грунтовых вод определяет в целом низкую способность тандшафтов к самоочищению, которая усугубляется общей нивелировкой ~ородского рельефа (засыпка оврагов и т.д.), широко развитым подтоплением территории и трансформацией кислых и кислых глеевых условий в юйтрапьные и карбонатно-глеевые. Ландшафты городского центра сарактеризуются тенденцией к потенциальному загрязнению как почвенного гокрова, так и грунтовых вод. На тех участках, где размыты моренные этложения (главным образом, в пределах поймы и первой надпойменной террасы), возникает опасность поступления загрязняющих веществ в более лубокие горизонты подземных вод, с которыми в перспективе связывают штьевое водоснабжение города.

Более благоприятные условия для самоочищения ландшафтов от :агрязнения фиксируются на юго-западной окраине города, где развиты шюсительно расчлененные ландшафты холмистой моренной равнины, с лубоким залеганием грунтовых вод, относительно высокой интенсивностью

водообмена, определяющей тенденцию к выносу загрязняющих веществ нг более низкие уровни рельефа и в речные воды.

Произведен сравнительный анализ теоретических исследований \ результатов оценки состояния окружающей среды г. Ярославля. Сделан вывод что наблюдается практически полное совпадение полученных результате! теоретических исследований и реального загрязнения почвенного покровг г. Ярославль рассеянными элементами.

Заключение. 1. Проведен анализ имеющихся методов исследования I оценки окружающей среды.

2. Предложен метод исследования территориальных комплексов < высокой техногенной нагрузкой практически реализованный на пример( территории г. Ярославль.

3. Выбрана оптимальная структура комплексного анализ; антропогенной нагрузки на компоненты среды в условиях мегаполиса I изложены практические результаты на примере г. Ярославль.

4. Выявлены закономерности миграции и накопления загрязняющие веществ и разработан метод комплексной оценки накопления загрязняющие веществ в окружающей среде, позволяющий осуществлять прогнозирование изменений под воздействием антропогенной нагрузки.

5. Проведен сравнительный анализ данных, полученных т теоретическим исследованиям и данным экологического мониторинга.

6. Основные теоретические и практические разработки, изложенные диссертации, опробованы и реализованы при проведении комплексног анализа состояния окружающей среды и составлении прогнозных карт н территориях со значительной техногенной нагрузкой (г. Ярославл! г. Березники Пермской области, г. Ноябрьске Ямало-Ненецкого автономног округа).

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Возможность применения средств дистанционного зондирования емли для выявления участков наиболее подверженных загрязнению нтропогенными примесями // Тез. докл. Российской научно-технологической онференции "Новые материалы и технологии". Секция: Промышленная кология и безопасность в современных технологических процессах. - М.: 4АТИ-РГТУ им. К.Э. Циолковского. - 4-5 февраля 1997. - с. 5-6 (в оавторстве с Васильевым В.И.).

2. Необходимость учета воздействия природных условий и факторов ля оценки уровней воздействия антропогенных примесей // Тез. докл. 'оссийской научно-технологической конференции "Новые материалы и ехнологии". Секция: Промышленная экология и безопасность в современных ехнологических процессах. - М.: МАГИ-РГТУ им. К.Э. Циолковского. --5 февраля 1997. - с. 54 (в соавторстве с Давиденко Н.М.).

З.О необходимости совместного использования контактных методов :онтроля и дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для комплексной |ценки экологического состояния территории // Тез. докл. XXIV Гагаринских ггений. Секция: Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности. - М.: ЛГАТУ им. К.Э.Циолковского, изд-во "ЛАТМЭС". - 7-11 апреля 1998. -:. 8-9.

4. Балльная оценка устойчивости ландшафтов к техногенному юздействию // Тез. докл. XXIV Гагаринских чтений. Секция: Проблемы оологии и безопасности жизнедеятельности. - М.: МГАТУ im. К.Э. Циолковского, изд-во "ЛАТМЭС". -7-11 апреля 1998. - с. 18-19.

5. Возможности контроля за состоянием здоровья населения с юмощью дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) по косвенным признакам / Тез. докл. XXII Гагаринских чтений. Секция: Проблемы экологии и

безопасности жизнедеятельности. - М.: МГАТУ им. К.Э.Циолковского. I 2-6 апреля 1996.-е. 60-61.

6. Современные методы исследования и оценки окружающей среды Тез. докл. Российской научно-технологической конференции "Новы материалы и технологии". Секция: Промышленная экология и безопасность современных технологических процессах. - М.: МАТИ-РГТУ им. К.Э. Циш ковского, изд-во "ЛАТМЭС". - 17-18 ноября 1998. - с. 322.

7. Некоторые аспекты определения интенсивности накоплен« загрязняющих веществ составляющими компонентами природ не территориальных комплексов // Сборник материалов научной выставк "Отходы-99". - М.: изд-во "Ликонта". - 1999. - с. 113-117.

8. Комплексная оценка территорий с высокой техногенной нагрузкой Сборник научных докладов и тезисов Международной конференции стран С£ "Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образовани для устойчивого развития: проблемы и новые решения". - М.: Изд-во АМИ. 2000. - ч. 3 с. 23-24 ( в соавторстве с Васильевым В.И.)

т

г