Оценка химического состава макрофитов в зоне воздействия медно-цинкового месторождения (Южный Урал)
В данной работе было рассмотрено воздействие горнодобывающей промышленности на водные объекты Башкирского Зауралья, в частности, на р.Карагайлы и р. Камышлы Узяк. Исследования проводились на макрофитах, почве, растительности и донных осадках. Всего было отобрано 44 пробы с 11 площадок, по которым определялись подвижные формы ТМ,валовое содержание ТМ, зольность, биомасса растений, суммарный коэфициент загрязнения почв и т.д. Исходя из результатов исследовании, можно сделать вывод о том, что на всех площадках вдоль реки Карагайлы и фоновой реки Камышлы Узяк, преобладают повышенные содержания ТМ.
Малые реки, протекающие в черте городов с развитой промышленностью, испытывают значительную техногенную нагрузку. Причиной техногенного загрязнения водных объектов является сброс насыщенными поллютантами сточных вод предприятиями. Поэтому, актуальной экологической проблемой является постоянно возрастающее загрязнение водных объектов тяжелыми металлами. Из водоемов поллютанты по пищевым цепям попадают в организм человека, а далее, могут проявлять свои мутагенные, тератогенные и канцерогенные свойства. Так как здоровье человека зависит от факторов среды его обитания, поэтому с возрастанием техногенеза возрастает и актуальность геоэкологического мониторинга окружающей природной среды.
Территория Южного Урала, на которой проводились наблюдения, характеризуется сложной экологической обстановкой. Наличие медно- колчеданных месторождений в рудном районе Башкирского Зауралья способствовало развитию горнодобывающей и перерабатывающей промышленности цветной металлургии. Загрязнение окружающей среды, в частности, водных ресурсов, вызывает необходимость проведения наблюдений за состоянием водных объектов в г. Сибай.
Нналичие естественных геохимических аномалий, обусловливает высокие содержания тяжелых металлов (ТМ- Cu, Zn, Fe, Ni, Pb, Mn, Co и др.) в компонентах природно-территориальных комплексов (ПТК). Антропогенная нагрузка, связанная с освоением рудных месторождений, накладывается на естественные геохимические аномалии. Разработка и эксплуатация полиметаллических и медноколчеданных месторождений на протяжении многих лет привела к образованию техногенных провинций, которые выделяются на фоне современного геохимического состояния биосферы.(Опекунов, 2010) Одними из крупных горнорудных предприятий в данном регионе являются Сибайский филиал Учалинского ГОК (СФ УГОК), ООО «Башкирская медь» и Семёновская золотоизвлекающая фабрика, которые оказывают воздействие на ОС, проявляющееся в загрязнении различными поллютантами и изменении рельефа территорий, ее видового состава растительности, истощением почвенного покрова и пр. В связи с этим, наиболее актуальными в данном регионе становятся исследования антропогенной нагрузки на ОС. Для оценки трансформации ПТК наиболее показательным и быстро реагирующим на изменение природных факторов окружающей среды и антропогенное воздействие является растительный покров. Ведущими при определении характера растительности в конкретных условиях окружающей среды являются физико-химические особенности почв. На этом основании данные компоненты ландшафта использовались в качестве индикаторов изменения экологического состояния региона.
Исходя из вышесказанного, цель исследований заключалась в изучении химического состава макрофитов, как одного из звеньев миграции тяжелых металлов в подчиненных элементарных геохимических ландшафтах (субаквального и аквального уровней) по мере удаления от источников загрязнения и по мере нарастания антропогенного воздействия в пределах Сибайской медно-цинковой провинции.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1) Выявить основные факторы, обусловливающие трансформацию ПТК в зоне техногенного воздействия, на различном удалении от предприятий горнорудного производства;
2) Обследование долины р. Карагайлы с отбором проб донных осадков, почвы и растительности, включая макрофиты;
3) Расчёт продуктивности биомассы с каждой площадки;
4) Изучение химического состава в макрофитах, укосах, почвах и донных осадках в фоновых условиях естественных геохимических аномалиях и на антропогенно загрязненных участках;
5) Анализ подвижных форм тяжелых металлов в почвах и донных осадках.
6) Определение закономерностей миграции ТМ по мере приближения к объектам горнорудного производства и увеличения техногенной нагрузки.
Научная новизна работы заключалась в том, что впервые было проведено изучение химических составляющих макрофитов и миграции элементов в пределах элементарных геохимических ландшафтов с отбором проб почвы, укосов, донных осадков и макрофитов, а также оценена роль макрофитов, как одного из звеньев миграции тяжелых металлов в подчиненных элементарных геохимических ландшафтах.
Таким образом, на территории исследования были определены содержания ТМ в компонентах окружающей среды, а именно, макрофитах, растительности. Почве и донных осадках. Результаты лабораторных исследовании показали, по мере удаления от источника техногенного воздействия уменьшается процент содержания поллютанта в отобранных образцах. Высокие содержания Cd, Zn, Cu и Pb мы прослеживаем на всех площадках вдоль реки Карагайлы, что говорит о высокой техногенной нагрузке со стороны горно-обогатительного предприятия. На фоновых участках есть превышение по свинцу, вследствие нахождения вблизи от автодороги. Между собой результатах не существует жесткой корреляции, кроме рудных элементов. Однако, были отмечены повышенные содержания ТМ в донных осадках. Анализируя содержания подвижных форм тяжелых металлов в почвах и донных осадков на реке Карагайлы, можно сделать вывод о том, что их значения существенно выше пдк и фоновых величин, т.к. это территория подвержена постоянному воздействию со стороны комбината. На площадках р. Камышлы Узяк содержания подвижных форм металлов имеют минимальные значения, не превышающие пдк и фон.
Алексеева-Попова Н. В. Изучение механизмов адаптации растений к тяжёлым металлам для разработки современных приёмов оценки состояния среды // Методические вопросы оценки экологического состояния окружающей среды / Под ред. В. Н. Мовчана. – СПб. 1998.
Алексеева-Попова Н. В. Реакция растений на высокое содержание свинца в среде. //Устойчивость к тяжелым металлам дикорастущих видов. – Л., 1991. – С. 92–100.
Аминева А.А., Суюндуков Я.Т., Янтурин И.Ш., Миграция тяжелых металлов в водных экосистемах геохимической провинции Зауралья.// Вестник Оренбургского государственного университета.-2016.
Аржанова В. С. Миграция микроэлементов в почвах (по данным лизиметрических исследований) // Почвоведение. 1977, № 4. – С .71-78.
Баимова С. Р. Тяжелые металлы в системе «почва-растения-животные» в условиях Башкирского Зауралья: автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.16. / Баимова Светалана Ренатовна. – Уфа, 2009. – 19 с.
Бактыбаев З.В., Ямалов С.М.,Кулагин А.А. Анализ миграционных потоков тяжелых металлов в речных экосистемах Башкирского Зауралья.// Башкирский Государственный педагогический университет 2015.
Бурангулова М.Н., Мукатанов А.Х. Черноземы горных районов Башкирской АССР. – М.: Наука, 1975. – 91 с.
Вахромеев И. С. Геологическое строение Сибайского и Баймакского рудных районов на Южном Урале и закономерности размещения колчеданных месторождений: автореф. …док. г.-м. наук. – М., 1971. – 47 с.
Виноградов А. П. Биогеохимические провинции и их роль в органической эволюции // Геохимия. – 1963. – №3.
Воробьева Е. А. Особенности химического состава растений Баймакской медно-цинковой биогеохимической провинции (Южный Урал): Оценка экологического состояния окружающей среды // Под ред. М.Г. Опекуновой, Н. В. Алексеевой-Поповой. – СПб: Изд. СПбГУ, 2001.
Гареев А.М., Курбанова Л.А. Использование водных ресурсов на территории Республики Башкортостан // В сборнике: Региональные проблемы водопользования в изменяющихся климатических условиях Материалы научных докладов участников Международной научно-практической конференции. 2014. С. 216-220.
Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах / Под ред. Глазовской М. А. М.: Изд-во Москов. Ун-та, 1983
Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. – М., 1988. – 328 с.
Глазовская М. А. Теория геохимии ландшафтов в приложении к изучению техногенных потоков рассеяния и анализу способности природных систем к самоочищению// Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.: Наука, 1981. – С. 7–41.
Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Республике Башкортостан в 2014 году»: – Уфа: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Башкортостан, Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Башкортостан», 2015. – 249 с.
Дроздова И. В. Индикация загрязнения среды тяжелыми металлами по аккумулирующей способности растений // Методические вопросы оценки экологического состояния окружающей среды / Под ред. В. Н. Мовчана. – СПб., 1998.
Добровольский В. В. Основы биогеохимии: Учебник для студ. высш. учеб, заведений/В. В. Добровольский. – М.: Академия, 2003. – 400 с.
Казмирук В.Д., Бреховских В.Ф. Зарастающие водотоки и водоемы динамические процессы формирования донных отложений. М.: Наука, 2004.
Казнина Н. М., Лайдинен Г. Ф., Титов А. Ф., Таланов А. Ф. Влияние свинца на фотосинтетический аппарат однолетних злаков // Известия РАН. Серия биологическая. – 2005. – №2. – С. 184–188.
Ковалевский А. Л. Биогеохимические поиски рудных месторождений. – М., 1984. – 172 с
Зулкарнаев А. Б. Экологическое состояние почв города Сибай в зоне влияния предприятий горнорудной промышленности (Южный Урал): автореф. дис. …канд. биол. наук: 03.02.08; 03.02.13 / Зулкарнаев Айрат Булатович. – Уфа, 2012. – 22 с.
Ковальский В. В., Кривицкий В. А., Алексеева С. А., Летунова С. В., Опекунова М. Г., Скарлыгина-Уфимцева М. Д., Берман Ш., Илзинь А., Петерсон Н., Жогова Е. П., Рублик Р. Я. Южно-Уральский субрегион биосферы // Труды биогеохимической лаборатории. – 1981. – Т. 19. – С. 3– 64.
Максимович Н. Г., Хайрулина Е. А. Геохимические барьеры и охрана окружающей среды. – Пермь: Перм. гос. университет, 2011. – 248 с.
Маслов В. А., Артюшкова О. В. Стратиграфия и корреляция девонских отложений Сибай-Баймакского района Башкирии. – Екатеринбург: ИГ УНЦ РАН, 2002. – 199 с.
Мизенс Г. А. Верхнедевонские обломочные комплексы в геологической истории Южного Урала. // Геотектоника. – 2002. – № 2. – с. 43–58.
Мовчан В. Н., Опекунова М. Г. Биогеохимические аспекты геоэкологических исследований // Вестн. С.-Петерб, ун-та. Сер. 7: Геология, география. 2002. Вып. 3 (№ 23) C. 93-103.
Опекунов А.Ю. Геохимические особенности современного осадкообразования в районе разработки Сибайского медноколчеданного месторождения (Южный Урал) / А.Ю.Опекунов, Л.В.Леонтьева, М.С.Куприна // Вестник Санкт-Петербургского ун-та. Сер.7. 2010. Вып.2. № 15
Опекунов А. Ю., Леонтьева Л. В., Куприна М. С. Геохимические особенности современного осадкообразования в районе разработки Сибайского медноколчеданного месторождения (Южный Урал). //Вест. С.- Петерб. ун-та. – 2010. – сер. 7. –вып. 2 (№ 15). – С. 84-98.
Опекунов А.Ю. Экологическая седиментология // Учебное пособие Санкт-Петербургского Госудаственного университета, 2012 г
Опекунова М. Г. Особенности почв аномальных фаций степных ландшафтов Южного Урала. // Вестник ЛГУ. – сер.7. – 1987. – №1. – С.38- 46.
Опекунова М. Г., Алексеева-Попова Н. В., Арестова И. Ю., Грибалев С. В., Краснов Д. А., Бобров Д. Г., Осипенко О. А., Соловьева Н. И. Тяжелые металлы в почвах и растениях Южного Урала. Ч.II. Экологическое состояние антропогенно нарушенных территорий // Вест.С.-Петерб.ун-та. Сер. 7. 2002. Вып. 1(№ 7).
Опекунова М. Г., Папян Э. Э., Сомов В. В. Влияние горнорудного производства на состояние почв Башкирского Зауралья. // Сергиевские чтения. – Москва: РУДН. – Вып. 18. – 2016. – С. 396-400.
Опекунова М. Г., Муратова Э. Э. Оценка экологического состояния территории естественных и техногенных геохимических аномалий на основе изучения морфологической изменчивости растений. // Тезисы Международной школы “Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды”. –Новороссийск,2003 г.
Опекунова М. Г., Сомов В. В., Сокульская Ю. С, Кукушкин С. Ю., Цапарина Л. Ю., Папян Э. Э. Воздействие природных и антропогенных факторов на элементный состав растений Башкирского Зауралья. // Биосфера. – 2015, т. 7, № 2. С. 181-199.
Перельман А. И. Геохимия ландшафта. – М.: Высшая школа, 1975. – 341 с.
Почвы Башкортостана. Т. 1: Эколого-генетическая и агропроизводственная характеристика/под ред. Ф. Х. Хазиева. – Уфа, 1995.
Прокин В. А. Закономерности размещения колчеданных месторождений на Южном Урале. – М., 1977. – 176 с.
Рудский В. В. Применение ландшафтной концепции при оценке воздействия горных работ на природную среду (по материалам зарубежных исследований) // . – 2013. – . – С. 952.
Серавкин И. Б. Вулканизм и колчеданные месторождения Южного Урала. – М., 1986.
Серавкин И. Б., Знаменский С. Е., Косарев А. М. Главный уральский разлом на Южном Урале: структура и основные этапы формирования. // Геотектоника. – 2003. – № 3. – С. 42-64.
Сибайский территориальный комитет. Обзор состояния среды Башкирского Зауралья, 2014.
Суюндуков, Я. Т. Физическая и химическая деградация почв города Сибай в зоне влияния предприятий горнорудной промышленности (Южный Урал) / Я. Т., Суюндуков, И. Н.Семенова, А. Б.Зулкарнаев // Экология урбанизированных территорий. – 2013. – № 1. – С. 50–54.
Скарлыгина-Уфимцева М.Д., Опекунова М.Г. Биологические реакции Salvia stepposa Schost. на высокое содержание Cu и Zn в среде обитания// Вестник ЛГУ.– сер.7 – 1987. – вып. 2 (№ 14). – С. 77–84.
Фаткуллин Р. А. Геоморфология и новейшая тектоника бассейнов верхнего течения р. Сакмары и р. Таналыка (Южный Урал): автореф. диис. канд географ. наук. – Саратов, 1975.
Шагиева Ю. А. Тяжелые металлы в почвах и растениях Башкирского Зауралья в условиях техногенеза: автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.16. / Шагиева Юлия Александровна. – Тольятти, 2002.
Шишов Л. Л., Тонконогов В. Д., Лебедева И. И., Герасимова М. И. Классификация и диагностика почв России. – Смоленск: Ойкумена, 2004. – 341 с.
Янтурин С. И., Сингизова Г. Ш., Абсалямов Т. А. «Влияние горнорудных предприятий Башкирского Зауралья на загрязнение почв тяжелыми металлами» /Вестн. Оренбург. Гос. ун–та. – №6 (100). – 2009. – С. 654-655
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (158 отзывов)
5 (8 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.9 (35 отзывов)
4 (15 отзывов)
4.9 (826 отзывов)
4.7 (82 отзыва)
4.8 (1033 отзыва)
4.9 (522 отзыва)
