Эколого-геохимический анализ территории г. Хабаровск по данным изучения листьев тополя (Хабаровский край)

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Ткачева, Анастасия Владимировна Отделение геологии (ОГ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Работа направлена на изучение элементного состава листьев тополя, как биогеохимического индикатора состояния окружающей среды крупных городов. Исследование проведено на примере г. Хабаровск.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 12
1 ЛИСТЬЯ ТОПОЛЯ КАК БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР
ТЕХНОГЕНЕЗА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) ………………………………………………. 16
2 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
СТРУКТУРА Г. ХАБАРОВСКА ………………………………………………………………….. 24
2.1 Физико-географическая характеристика территории ……………………………. 24
2.1.1 Географическое положение ……………………………………………………………. 24
2.1.2 Геологическое строение …………………………………………………………………. 24
2.1.3 Рельеф …………………………………………………………………………………………… 26
2.1.4 Климат …………………………………………………………………………………………… 27
2.1.5 Поверхностные и подземные воды …………………………………………………. 28
2.1.6 Почвенный покров …………………………………………………………………………. 31
2.1.7 Растительный покров……………………………………………………………………… 31
2.2 Административно-территориальное деление и функциональная структура
города ………………………………………………………………………………………………………. 32
2.3 Промышленная инфраструктура и крупные предприятия г. Хабаровска.. 33
3 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ИЗУЧЕННОСТЬ
ТЕРРИТОРИИ Г. ХАБАРОВСКА ………………………………………………………………… 37
3.1 Состояние атмосферного воздуха ………………………………………………………… 37
3.2 Состояние поверхностных и подземных вод ………………………………………… 39
3.3 Состояние почвенно-растительного покрова………………………………………… 42
3.4 Влияние золошлаковых отвалов на окружающую среду ………………………. 44
3.5 Экологически обусловленная заболеваемость населения ……………………… 46
4 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ …………………………………………………………………… 47
4.1 Отбор и подготовка проб листьев тополя …………………………………………….. 47
4.2 Аналитическое обеспечение исследований ………………………………………….. 50
4.2.1 Инструментальный нейтронно-активационный анализ …………………… 50
4.2.2 Атомно-абсорбционный анализ ртути …………………………………………….. 53
4.2.3 Электронно-микроскопические исследования ………………………………… 53
4.2.4 Рентгеноспектральный микроанализ ………………………………………………. 55
4.3 Методика обработки аналитической информации ………………………………… 55
4.3.1 Статистические методы обработки данных …………………………………….. 55
4.3.2 Методика эколого-геохимической оценки территории ……………………. 56
5 СОДЕРЖАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЛИСТЬЯХ ТОПОЛЯ
БАЛЬЗАМИЧЕСКОГО НА ТЕРРИТОРИИ Г. ХАБАРОВСКА ……………………… 58
5.1 Общая биогеохимическая характеристика территории …………………………. 58
5.2 Биогеохимические ореолы ртути …………………………………………………………. 73
6 ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ
Г. ХАБАРОВСКА ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ ЛИСТЬЕВ ТОПОЛЯ ……………. 75
6.1 Расчет аддитивных показателей …………………………………………………………… 75
6.2 Расчет коэффициента биогеохимической трансформации ……………………. 77
7 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………….. 80
8 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………………….. 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………. 110
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА ……………………………………………………… 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………………… 114
Приложение А …………………………………………………………………………………………… 124

Актуальность исследования. В настоящее время существует
необходимость в комплексной оценке состояния компонентов окружающей
среды, в следствие современного процесса урбанизации и ряда сопутствующих
экологических проблем. С каждым годом растет количество источников
загрязнения окружающей среды. В связи с этим, на урбанизированных
территориях, следует уделять особое внимание методам контроля состояния
компонентов природной среды. Биоиндикация т.е учет содержания
загрязнителей в живых организмах и ответной реакции на определенные
загрязнители, занимает важное место среди таких методов [42]. Известно, что
очень информативным показателем состояния компонентов окружающей среды
являются листья растений. Преимуществами растительности как
биоиндикаторов состояния компонентов окружающей среды состоит в их
способности накапливать редкие, редкоземельные и радиоактивные элементы.
Исследуемая территория г. Хабаровска характеризуется высокой
степенью техногенной нагрузки, уже много лет уровень загрязнения
атмосферного воздуха определяется как высокий. Рассредоточенность
промышленных предприятий и объектов энергетики в сочетании с
неблагоприятными климатическими условиями (высокая повторяемость:
штилей, ветров со скоростью 0-1 м/с, застоев воздуха, приземных и приподнятых
инверсий температуры) создают особые условия для рассеивания загрязняющих
веществ. Загрязнение атмосферного воздуха оказывает отрицательное
воздействие на здоровье населения. Поэтому так важно уделять особое внимание
проблеме загрязнения окружающей среды.
Цель работы – на основе определения особенностей элементного и
минерального состава листьев тополя бальзамического, выявить факторы
воздействия на окружающую городскую среду, составить эколого-
геохимическую характеристику территории г. Хабаровск.
Задачи:
– провести поиск и изучение научной и методической литературы на
данную тематику;
– подготовить пробы для лабораторных исследований;
– определить химический состав золы листьев тополя инструментальным
нейтронно-активационным анализом;
– оценить содержание ртути в сухой массе листвы тополя методом
атомной абсорбции;
– провести электронно-микроскопические исследования;
– провести статистическую обработку полученных данных;
– изучить пространственное распределение полученных химических
элементов по территории города;
– сделать выводы и установить возможные источники загрязнения.
Объект исследования – листья тополя бальзамического (Populus
balsamifera L.), произрастающего на территории г. Хабаровск.
Предмет исследования – элементный и минеральный состав листьев
тополя бальзамического (Populus balsamifera L.) на территории г. Хабаровск.
Научная новизна работы:
– впервые получены данные по элементному составу золы листьев тополя
бальзамического согласно данным ИНАА по г. Хабаровску;
– построены геохимические карта-схемы распределения химических
элементов в листьях тополя, отражающие современное состояние загрязнения
компонентов окружающей среды;
– рассчитан аддитивный показатель, отражающий интегральную оценку
содержания химических элементов в листьях тополя;
– рассчитан коэффициент биогеохимической трансформации растений.
Практическая значимость работы: полученные результаты могут быть
использованы при проведении биогеохимического мониторинга состояния
окружающей среды и разработки природоохранных мероприятий, а также
планировании и застройки функциональных зон г. Хабаровска.
Фактические материалы и методы исследования. Материалы для
работы были получены в первой половине августа 2015 г. Всего отобрано,
обработано и проанализировано 38 проб листьев тополя бальзамического.
Равномерная сеть отбора проб составила 2×2 км. Пробы отбирались и
обрабатывались по стандартным методикам в соответствии с нормативными
документами.
В ходе работы были выполнены определения элементов
инструментальным нейтронно-активационным анализом на базе
исследовательского ядерного реактора ИРТ-Т ТПУ (аналитики Богутская Л.В. и
Судыко А.Ф.). Анализ содержания ртути в образцах сухой массы листьев тополя
и электронно-микроскопические исследования выполняли в международном
научно-образовательном центре «Урановая геология» ТПУ.
Результаты лабораторных анализов проб обрабатывались в программах
Microsoft Excel, Word и Stastistica, построение и оформление картосхем
распределения химических элементов выполнено с помощью программного
обеспечения Surfer и Corel Draw.
Апробация работы. Основные тезисы диссертации докладывались на
XXIII и XXIV Международном научном симпозиуме студентов и молодых
ученных им. академика М.А. Усова (г. Томск, 2019, 2020) и на XVII
Всероссийская молодежная геологическая конференция памяти В. А.
Глебовицкого (г. Санкт-Петербург, 2020).
Объём и структура диссертации: работа состоит из введения, 8 глав,
заключения, списка литературы, содержит 32 таблицы, 36 рисунков,
приложение. Объём рукописи – 140 страниц машинописного текста.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному
руководителю, кандидату геолого-минералогических наук, Дмитрию
Валерьевичу Юсупову за внимание, ценные советы, рекомендации и
практическую помощь на всех этапах подготовки работы.
Автор признателен исполнителям аналитических исследований: Судыко
Александру Федоровичу, Богутской Ларисе Васильевне, Турсуналиевой Елене
Муратовне.
За помощь в освоении и проведении электронно-микроскопических
исследований автор благодарит аспирантку Дорохову Любовь Александровну.
1 ЛИСТЬЯ ТОПОЛЯ КАК БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР

Листья тополя можно использовать как эффективный биоиндикатор в
городах с разнообразным и многокомпонентным техногенным воздействием.
Их анализ позволяет выявить особенности пространственного распределения
элементов, выявить элементы-загрязнители.
Листья тополя являются очень удобным объектом для исследований и
проведения биогеохимической съемки на городских территориях. Он
позволяет проводить пробоотбор по относительно равномерной сети в
различных масштабах съемки.
Город Хабаровск – административный центр Хабаровского края и
Дальневосточного федерального округа (ДФО), крупный транспортно-
логистический и промышленный центр Дальнего Востока.
Источниками техногенного загрязнения на территории г. Хабаровска
являются две крупные теплоэлектростанции, ряд предприятий химической и
нефтяной промышленности, судостроительный завод и около 10 других
крупных предприятий. Ежегодно промышленные предприятия города
выбрасывают в атмосферу ~ 120 тыс. т вредных веществ, транспортом – около
90 тыс. т.
Кроме того, в городе создаются особые условия для рассеивания
загрязняющих веществ в атмосфере в следствие неблагоприятных
климатических условий (высокой повторяемости: ветров со скоростью 0-1 м/с,
штилей, застоев воздуха, приземных и приподнятых инверсий температуры),
что создает высокий уровень загрязнения (в 2015 г. ИЗА = 13,4) атмосферного
воздуха в г. Хабаровск.
Биогеохимическая оценка территории г. Хабаровска элементного
состава листьев тополя включала опробование 38 проб листьев тополя
бальзамического (Populus balsamifera L.), лабораторно-аналитические
исследования (инструментальный нейтронно-активационный анализ, атомно-
абсорбционный анализ ртути и электронно-микроскопические исследования)
и обработку информации.
Описательный статистический анализ валового содержания
химических элементов свидетельствует о том, что распределение содержания
элементов на территории города неравномерное, находятся участки с
аномальным их содержанием, в первую очередь, Ta, Cr, Sb, Tb.
Ранжирование коэффициентов концентраций, показало, что в листьях
тополя в большей степени накапливаются редкоземельные элементы, также
выделяются элементы: Cs, Rb, Bs, Th, Zn.
В каждом виде статистического анализа выделяется группа
редкоземельных элементов и группа As, Hf, Sc, Na, что говорит о
характеристической особенности г. Хабаровска. На основе этого были
построены карты-схемы пространственного распределения этих элементов.
Распределение элементов идентично друг с другом, соответственно у
них одинаковый генезис. Выявлены два контрастных биогеохимических
ореола рассеяния в северном и южном районах города Высокие концентрации
элементов с большой долей вероятности имеют техногенное происхождение,
т.к. территории с повышенными содержаниями находятся в зоне влияния
ТЭЦ-1, ТЭЦ-3, согласуется с летней розой ветров. Кроме того, в пределах
Хабаровска в золоотвалах хранится более 16 млн. тонн золы, они подвержены
выветриванию и осушению и при скорости ветра 3 м/сек. и более начинают
пылить.
По данным электронной микроскопии на поверхности листьев тополя
установлено значительное количество микроминеральных фаз РЗЭ, по своей
морфологии они схожи с техногенными частицами золы уноса.
Накопление и распределение редкоземельных элементов в листьях
тополя обусловлено влиянием преобладающего северо-восточного переноса
воздушных масс со стороны золоотвалов теплоэлектростанций.
Также был установлен уровень содержания и характер распределения
ртути на территории г. Хабаровска. Содержание ртути не превышает среднее
содержание в городах Сибири и Дальнего Востока. Предполагаемыми
локальными источниками эмиссии ртути являются: аэродром,
железнодорожная дорога, ТЭЦ-1.
Карты пространственного распределения аддитивного показателя и
коэффициента биогеохимической трансформации существенно отличаются,
ореолы повышенных значений этих показателей находятся в разных точках
опробования. Связано это с тем, что коэффициент рассеяния (составляющая
коэффициента биогеохимической трансформации) выше, чем коэффициент
концентрации, т.е деконцентрация элементов в листьях тополя выше, чем
концентрация.
Проведённый расчёт стоимости работ по оценке экологического
состояния территории г. Хабаровска по элементному составу листьев тополя
бальзамического составил 666034,04 рубля с учетом НДС.
Вредные факторы, возникающие при выполнении камеральных работ,
могут быть обусловлены недостаточной освещенностью рабочей зоны,
превышением уровнем электромагнитных излучений и монотонным режимом
работы, а также потенциальной пожарной опасностью и воздействием
электрического тока.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА

1. Ткачева А.В. Эколого-геохимическая характеристика территории г. Чита по
данным анализа элементного состава листьев тополя / А.В. Ткачева науч. рук.,
Д. В. Юсупов // Экология России и сопредельных территорий. – Новосибирск:
2018 – С. 84.

2. Ткачева А.В., Дорохова Л.А. Биогеохимические ореолы тория и урана на
территории г. Хабаровск / А.В. Ткачева, Л.А. Дорохова, науч. рук. Д. В.
Юсупов // Всероссийская молодежная геологическая конференция памяти В.
А. Глебовицкого. – Санкт-Петербург: Изд-во ВВМ, 2020 – С. 239-241.

3. Ткачева А.В. Влияние объектов теплоэнергетики на распределение
редкоземельных элементов в листьях тополя на территории г. Хабаровск / А.В.
Ткачева науч. рук., Д. В. Юсупов // Проблемы геологии и освоения недр: труды
XXIII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов
и молодых ученых. – Томск: Изд-во ТПУ, 2019. – Т. 1. – С. 640-641.

4. Ткачева А.В. Эколого-геохимическое районирование территории г.
Хабаровска по данным элементного анализа листьев тополя / А.В. Ткачева
науч. рук., Д. В. Юсупов // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXIV
Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и
молодых ученых. – [принято к публикации].

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Эколого-геохимический анализ территории г. Хабаровск по данным изучения листьев тополя (Хабаровский край)»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету