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!

    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    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
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету