Индикаторы техногенной трансформации водоемов в зоне влияния химического производства
Методы изучения и оценки техногенных изменений. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды в Беларуси. Выявление фитоиндикаторов сравнения одноранговых геосистем. Анализ влияния Гомельского химического завода на водоемы и растительный покров.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 31.08.2017 |
Размер файла | 19,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Вестник Белорусского государственного университета
УДК 911.2+577.4
Индикаторы техногенной трансформации водоемов в зоне влияния химического производства Сер. 2. Химия. Биология. География. -. - № 1. - С. 74-76.
А.П. Гусев
2005
Техногенное химическое загрязнение оказывает значительное воздействие на природные ландшафты, вызывая трансформацию как биоты, так и абиотических компонентов. Эффективное изучение и оценка техногенных изменений возможны на основе методов фитоиндикации. Ландшафтный подход позволяет отчленить влияние техногенного фактора от влияния совокупности природных факторов, которые обуславливают естественную вариабельность свойств фитоиндикаторов. Степень трансформации природных комплексов или их компонентов определяется сравнением эталонных (фоновых) геосистем с одноранговыми геосистемами, находящимися под воздействием техногенного фактора [1,2].
Задачей наших исследований являлось выявление фитоиндикаторов, позволяющих оценить трансформацию водных объектов в зоне влияния химического производства. Объектом исследований являлись водоемы, расположенные в зоне влияния Гомельского химического завода. Гомельский химический завод (ГХЗ) является одним из крупнейших предприятий химической промышленности Беларуси и производит серную и фосфорную кислоты, минеральные соли (аммофос, суперфосфат, азотно-фосфорно-калийные удобрения), фтористый алюминий, криолит и т.д. Выбросы ГХЗ содержат аммиак, пары серной кислоты, аммофос, соединения фтора, сернистый ангидрид. На ГХЗ применяется технология обработки апатитового концентрата, обуславливающая образование твердых фосфогипсовых отходов, которые складируются на территории промплощадки завода. В настоящее время накоплено 15 млн. т. отходов, которые занимают территорию свыше 80 га. Фосфогипс в отвалах содержит до 40% влаги; в его составе около 97% составляет гипс и 3% - фосфаты железа и алюминия, ортофосфорная кислота, фторсиликаты калия и натрия, фториды кальция. Отвалы фосфогипса являются постоянно действующим источником поступления сульфатов, фторидов, фосфатов в поверхностные и грунтовые воды, почвы и грунты.
В ходе полевых работ выполнялась геоботаническая съемка растительного покрова (на пробных площадках 10х10 м), химическое опробование вод и грунтов, а также изучение факторов техногенного воздействия на водоемы.
Водоемы вблизи ГХЗ (водоемы-отстойники, канавы, временные водотоки и водоемы) претерпевают трансформации различного уровня и генезиса, обусловленные прямым и косвенным влиянием химического производства. Все водоемы, расположенные в зоне влияния ГХЗ, можно классифицировать по уровню техногенной трансформации (по мере приближения к фоновым характеристикам): ТМ-0, ТМ-1, ТМ-3, ТМ-4. Для оценки индикационной пригодности тех или иных показателей растительности выполнялся анализ их распределения по градиенту химического загрязнения.
Зона максимальной химической трансформации ландшафта приурочена к действующему участку полигона (отвалы фосфогипса, имеющие возраст до 10 лет). Водные объекты, находящиеся в межотвальном пространстве, характеризуются высокой минерализацией (10-50 г/л, сульфатно-кальциевого состава), низким рН (1-3) и полным отсутствием какой-либо растительности (ТМ-0).
Водоемы, расположенные на границе отвального комплекса и являющиеся приемниками вод, стекающих с отвалов фосфогипса, имеют минерализацию до 5 г/л и рН - до 5,0 (ТМ-1). Дно этих водоемов, как правило, покрыто слоем фосфогипса (5-20 см). Водная растительность (погруженные и наводные гидрофиты) здесь отсутствуют полностью. Прибрежно-водная растительность представлена рогозово-тростниковыми группировками (гигрофитами и мезогигрофитыми), распространенными мозаично. Видовой состав отличается низким разнообразием (всего отмечено 6 видов) и характеризуется резким преобладанием мегатрофных видов (83% от всего числа видов). По берегам наиболее крупного водоема (глубина - до 1,5 м) локально отмечаются ивовые заросли с примесью березы повислой. техногенный фитоиндикатор геосистема гомельский
Характерной особенность этих ивняков является их угнетенное состояние - 15-50% сухостой. Негативное воздействие среды может также индицироваться угнетенным состоянием ценопопуляции Typha latifolia L. (10-60% экземпляров - сухие).
Водные объекты, находящиеся на удалении от отвального комплекса, имеют фоновые для сельскохозяйственного ландшафта химические характеристики (минерализация - до 1 г/л, рН - более 6), лишь незначительно отражающие специфику зоны влияния ГХЗ (содержание иона фтора в 1,5-3 раза выше средних значений для фоновых объектов). Искусственные пруды-отстойники и канавы испытывают сукцессионные смены биоты: от пионерных стадий до образования болотного комплекса. На ранних стадиях зарастания (ТМ-2) гидрофитная растительность имеет невысокое разнообразие (отмечены только 2 вида - Lemna trisulca L., Callitriche palustris L ).
Относительно развита прибрежная растительность, представленная тростниково-рогозовыми зарослями, местами доминирует Bidens tripartitus L.. Заросшие водоемы (ТМ-3) характеризуются высоким обилием гидрофитов (Lemna trisulca L., Callitriche palustris L., Ceratophyllum demersum L.), имеющих покрытие свыше 90%. В прибрежной зоне образуются тростниково-рогозовые сообщества, характеризующиеся общим проективным покрытием 80%. В целом, эти водоемы имеют более низкое разнообразие прибрежно-водной растительности по сравнению с водоемами, находящимися вне зоны влияния химического производства. Особенно отчетливо это видно по группе гидрофитов, видовое разнообразие и обилие которых в водоемах зоны влияния химического производства в 5-10 и более раз ниже, чем в водоемах города Гомеля.
Основным фактором, ограничивающим заселение водоемов ценопопуляциями растений в зоне влияния Гомельского химического завода, является рН поверхностных вод и почвогрунтов. Так, распределения ценопопуляций различных видов растений по градиенту этого фактора позволил выявить следующие закономерности. Из таблицы 2 видно, что уже при рН=4-5 происходит значительное снижение встречаемости ряда видов (Phragmites communis Trin., Lythrum salicaria L.), а некоторые виды полностью исчезают (Lemna trisulca L., Ceratophyllum demersum L., Bidens tripartitus L.).
Общее проективное покрытие в прибрежной полосе резко снижается и на освобожденные местообитания поселяется иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.) По мере снижение величины рН из всех растений остается только иван-чай, отдельные экземпляры которого отмечаются даже при рН водной среды менее 3. Видно, что существует четкая связь между величиной рН воды и встречаемостью различных видов прибрежно-водных растений.
Таким образом, результаты, полученные на основе выполненных исследований, показывают, что индикаторами химической трансформации водоемов служить следующие показатели прибрежно-водной растительности: видовое разнообразие, общее проективное покрытие, изменения обилия и встречаемости отдельных видов, чувствительных к загрязнению.
Фитоиндикационный метод обладает такими свойствами, как простота и эффективность. Он позволяет получить информацию об экологическом состоянии водоемов без длительных и трудоемких исследований, с минимумом затрат, поэтому может быть рекомендован для решения широкого круга природоохранных задач.
Таблица 1
Показатели прибрежно-водной растительности водоемов в зоне влияния химического производства
Показатель |
ТМ-0 (10)* |
ТМ-1 (5) |
ТМ-2 (5) |
ТМ-3 (5) |
|
Общее число видов высших растений |
0 |
6 |
13 |
16 |
|
Число видов водных растений (гидрофитов) |
0 |
0 |
2 |
4 |
|
Видовое богатство, число видов на 100 м2 |
0 |
1.6 |
6.2 |
8.5 |
|
Общее проективное покрытие береговой растительности, % |
0 |
20 |
55 |
80 |
|
Общее проективное покрытие водной растительности, % |
0 |
0 |
10 |
90 |
|
Минерализация вод, г/л |
10-50 |
2-5 |
До 1 |
До 1 |
|
рН вод |
1-3 |
3,5-5 |
6-7 |
6-7 |
Примечание. * - число пробных площадок.
Таблица 2
Изменение встречаемости (в %) некоторых видов прибрежно-водной растительности в водоемах зоны влияния ГХЗ в зависимости от рН водной среды
Вид |
Кислотно-щелочные условия водной среды (рН) |
||||
Более 6 |
5-4 |
4-3 |
Менее 3 |
||
Phragmites communis Trin. |
75,0 |
30,0 |
0 |
0 |
|
Typha latifolia L. |
45,0 |
37,5 |
5,0 |
0 |
|
Chamaenerion angustifolium (L.) Scop. |
5,0 |
40,0 |
10,0 |
5,0 |
|
Bidens tripartitus L. |
27,5 |
0 |
0 |
0 |
|
Lemna trisulca L. |
80,0 |
0 |
0 |
0 |
|
Ceratophyllum demersum L. |
50,0 |
0 |
0 |
0 |
|
Lythrum salicaria L. |
12,5 |
5,0 |
0 |
0 |
Литература
1. Дончева А.В., Казакова Л.К., Калуцков В.Н. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды. - М., 1992.
2. Гусев А.П. Ландшафтно-экологическая индикация техногенных нарушений лесных геосистем. - Гомель:, 2000.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие химического загрязнения биосферы, его сущность и особенности, источники и негативное влияние на окружающую среду. Основные вредные примеси пирогенного происхождения, степень их влияния на биосферу. Источники химического загрязнения вод и почвы.
реферат [16,9 K], добавлен 04.04.2009Технология производства сахара и переработки сырья. Характеристика предприятия как источника загрязнения окружающей среды. Определение категории его опасности. Очистка сточных вод. Контроль состояния посевов свеклы, состояния почв в зоне влияния завода.
дипломная работа [591,8 K], добавлен 17.04.2015Показатели, характеризующие геохимические аномалии и зоны загрязнения. Характеристика методов фонового геохимического мониторинга природной среды. Этапы эколого-геохимической оценки городской среды. Теоретические основы изучения динамики геосистем.
контрольная работа [21,8 K], добавлен 12.11.2011Классификация видов вмешательства человека в естественные процессы биосферы. Понятие и специфика биологического, механического и химического загрязнения природной среды. Общие виды юридической ответственности за совершение экологических правонарушений.
контрольная работа [20,1 K], добавлен 10.10.2014Параметры источников выброса загрязняющих веществ. Степень влияния загрязнения атмосферного воздуха на населенные пункты в зоне влияния производства. Предложения по разработке нормативов ПДВ в атмосферу. Определение ущерба от загрязнения атмосферы.
дипломная работа [109,1 K], добавлен 05.11.2011Загрязнения естественного и антропогенного происхождения. Факторы, определяющие тяжесть воздействия загрязняющих веществ. Виды физического, химического, биологического загрязнения природной среды. Действие радиации на живой организм. Заболачивание земель.
курсовая работа [967,5 K], добавлен 28.03.2017Экономическая оценка ущерба от загрязнения природной среды. Расчет эффективности природоохранных мероприятий. Оценка ущерба от загрязнения атмосферы, водоемов, загрязнения акустической среды населенных мест. Защита среды от шумового загрязнения.
реферат [28,8 K], добавлен 19.07.2009Характеристика химического комплекса Гомельской области и ОАО "Гомельский химический завод". Структура и состав отходов предприятия. Влияние выбросов промышленных предприятий на здоровье населения. Анализ эффективности природоохранных мероприятий.
дипломная работа [173,0 K], добавлен 29.08.2013Методы оценки загрязнения газовых потоков. Основные требования к отбору проб газа и его анализу и методы измерений. Методы оценки параметрических загрязнений. Методы оценки загрязнения водной среды, почв, грунтов и растительности. Идентификации изменений.
реферат [26,2 K], добавлен 05.11.2008История создания географических информационных систем, их классификация и функции. Сущность геохимической оценки техногенных аномалий. Применение геоинформационной системы ArcView 9 для оценки загрязнения тяжелыми металлами атмосферного воздуха г. Ялты.
дипломная работа [66,1 K], добавлен 19.12.2012Раскрытие сущности математического моделирования почвенно-растительных систем и описание механизма нормирования антропогенного влияния на почвенно-растительный покров. Порядок определения допустимого загрязнения почвенного раствора марганцем и кадмием.
статья [30,3 K], добавлен 18.07.2013Строение и жизнедеятельность бактерий. Микробная индикация биологического, фекального и техногенного загрязнения водных экосистем. Микробиологическое исследование почвы. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы. Загрязнение почв тяжелыми металлами.
реферат [335,0 K], добавлен 01.10.2015Значение химического загрязнения почвы пестицидами. Изучение влияния тепловых, шумовых, радиоактивных и электромагнитных загрязнений на процессы, происходящие в биосфере. Проведение экологического картирования центральных областей Российской Федерации.
контрольная работа [44,5 K], добавлен 15.03.2016Сущность метода подземной закачки промышленных сточных вод. Объем и источники загрязнения подземных вод в США. Характеристика химического загрязнения почв Российской Федерации. Загрязнение почв отходами, нефтепродуктами, военно-промышленным комплексом.
реферат [2,5 M], добавлен 13.01.2012Общая характеристика загрязнений естественного и антропогенного происхождения, физические, химические и биологические загрязнения природной среды. Последствия загрязнения и неблагоприятное изменение нашего окружения, контроль и ликвидация отходов.
презентация [2,9 M], добавлен 14.05.2012Показатели опасности канцерогенов и не канцерогенов. Расчет средних суточных и пожизненных доз поступления химических веществ в организм. Оценка риска развития канцерогенных эффектов. Мероприятия по уменьшению влияния некачественной среды на население.
дипломная работа [601,6 K], добавлен 13.03.2014Исследование автотранспортных систем как источников химического загрязнения городской среды. Определение валового выброса и мощности выброса расчетной модели. Список загрязняющих веществ и его анализ. Суммарные выбросы в атмосферу, их очистка, утилизация.
контрольная работа [3,2 M], добавлен 05.02.2014Основные методические подходы к геоэкологической оценке состояния природной среды административных территорий. Особенности хозяйственного освоения и трансформации природной среды Речицкого района. Физико-географическая характеристика Речицкого района.
курсовая работа [513,7 K], добавлен 19.01.2016Физико-географическая и климатическая характеристика исследуемого района, почвы, водные ресурсы, растительный и животный мир. Санитарно-защитная зона предприятия как источника загрязнения природной среды. Анализ и оценка степени загрязнения атмосферы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.03.2015Описание и физико-географическая характеристика районов исследования. Состав зоопланктона водоемов месторождений песка Гомельского района. Численность и распределение планктонных организмов водоемов. Оценка состояния водоемов месторождений песка в районе.
курсовая работа [135,7 K], добавлен 10.08.2012