Загрязнение сельскохозяйственных угодий газопылевыми выбросами ТЭС и подбор культур для возделывания

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗАГРЯЗНЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ ГАЗОПЫЛЕВЫМИ ВЫБРОСАМИ ТЭС И ПОДБОР КУЛЬТУР ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

теплоэлектростанция почва загрязнение

Николенко В.И., Жеряков А.И., Тимофеев М.М.,

Швиндлерман С.П.

Донецкий институт агропромышленного

производства Донецкий государственный университет

На территории Донецкой области площадью 26,5 тыс. км 2 находится около 800 крупных и средних производственных объединений, более 500 сельхозпредприятий, занимающих 19 тыс. км 2 . В атмосферу области промышленными предприятиями ежегодно выбрасывается около 3 млн. тонн вредных веществ, химический состав которых зависит от типа производства. Целью настоящей работы - изучить химический состав газопылевых выбросов Старобешевской ТЭС и их дальность переноса в зависимости от высоты трубы; степень загрязнения почвы и растительной продукции на разном расстоянии до источника выброса.

Газопылевые выбросы ТЭС являются значительным источником загрязнения сельскохозяйственных территорий. Они влияют на изменение микроклимата. Чем выше концентрация пыли, диоксида серы, оксида азота, органических веществ, сажи в приземной атмосфере тем токсичней эффект на все живое, что в частности сказывается на продуктивности сельскохозяйственных культур и качестве их продукции.

В настоящей работе рассматривается влияние полютантов на загрязнение почвы и растений Старобешевской ТЭС. Она является самой крупной в мире по выработке электроэнергии - 15,5 млрд. квт./час. в год. При этом сжигается 3,3 млн. тонн угольного концентрата, 225 тыс. т мазута и 46,3 тыс. т природного газа. В результате сжигания этих компонентов в атмосферу выбрасывается 74,8 тыс. т золы, 71,0 тыс. т диоксида серы, 56,5 тыс. т диоксида азота, которые загрязняют обширные сельскохозяйственные угодья, оказывая свое негативное действие на рост и развитие растений. Поражение растений часто выражается в изменении процессов роста и развития.

При значительной концентрации диоксида серы нарушается оводненносгь тканей из-за повреждения клеток эпидермиса и нарушения функционирования устьиц, что влечет за собой снижение устойчивости растений к засухе. Характерной чертой повреждения растений диоксидом серы является обесцвечивание и подсыхание краев листьев и хло- роз тканей между жилками. Ткани листа злаковых и бобовых культур приобретают различные оттенки: от светло-желтого до красно-белого. Двуокись азота появляется в результате фотохимических реакций в загрязненном воздухе. Под ее влиянием происходит ослабление фотосинтеза и ассимиляции углерода.

Проникновение в листья NO2 вызывает нарушение структуры хлоропластов, разрушает пигменты (хлорофилл и каротиноиды). Симптомы повреждения листового аппарата у растений под действием SO2 и NO2 сходны. При различных механизмах действия наблюдается энвиоринальность. Влияние дымовых выбросов на сельхозугодья в зоне действия Старобешевской ТЭС изучалось в течение 1994, 1995 гг. на полях КСП, расположенных на расстоянии 3, 5, 7, 10, 30 км от источника. Расчет приземных концентраций газопылевых выбросов проводился на ПЭВМ с помощью ПО "Радуга", выполненного иа основе (ОНД-863 Госкомгидромета по "Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий".

Диапазон распространения наиболее опасных концентраций вредных веществ на сельскохозяйственных угодьях зависит от высоты трубы (табл. 1).

Дымовые выбросы от котлоагрегатов на Старобешевской ТЭС осуществляются через две трубы высотой 120 м и две - 180 м. С учетом дисперсного состава выбрасываемой золы установлено, что вокруг ТЭС в наибольшей степени загрязнена территория на расстоянии от 1 до 8 км. Расчеты также подтверждают, что в радиусе 1-10 км атмосфера наиболее загрязнена сернистым ангидридом и диоксидом азота. Анализ тяжелых металлов, забрасываемой в атмосферу золы Старобешевской ТЭС, проведен с помощью рентгено-флуоресцентного спектрофотометра "Барс-3" (табл. 2).

Следует отметить, что зола содержит много хрома, кобальта, цинка и никеля. Попадая на листья, отдельные из них проникают в растения, но наибольшее количество накапливается в почве. Установлено, что содержание тяжелых металлов (определение проведено на "Барсе-З" ) в почве хозяйств Старобешевского района, подверженных загрязнению выбросами ТЭС, распространяются по розе ветров (табл. 3).

Анализируя результаты полученных данных по загрязнению почвы тяжелыми металлами в зависимости от расстояния до источника выбросов, СЛЕДУЕТ отметить, что наиболее количество всех исследуемых элементов находится в зоне 10-14 км. Их количество превышает фоновое содержание. Кроме того, в загрязнения газопылевыми выбросами определялась удельная активность почвы на Ra-226, Th-228, Cs137. Установлено, что в почве идет накопление радия, тория и цезия в зоне 5-7 км (табл. 4).

Определение проводилось методом гамма-излучающих радионуклидов на базе сцинтилляционных детекторов с защитной камерой. В зоне газопылевых выбросов нами были проведены исследования по накоплению тяжелых металлов в основных культурах кормовой группы и зернофуражной: кукуруза на силос, многолетние травы на зеленый корм, кормовая свекла, зерно озимой пшеницы и ячменя. Образцы отбирались на разных расстояниях от источника выброса. В образцах определяли содержание кадмия, свинца, меди, цинка и хрома. Накопление их в растительных образцах зависело от вида растения и удаления от источника выброса. Наибольшее количество тяжелых металлов было в зеленой массе люцерны, ниже в кукурузе на силос, промежуточное положение занимала кормовая свекла, меньше всего в зерне озимой пшеницы и ячменя. Анализируя содержание тяжелых металлов в почве и растительных образцах в зоне газопылевых выбросов, рассеивание и перенос которых зависит от высоты трубы, следует отметить, что наибольшая их концентрация в ореоле от 3 до 10 км от источника выброса.

Тяжелые металлы в растения поступают не только через корны из почвенного раствора, а и через листовую поверхность. В такие культуры как люцерна, которая с ранней весна и до поздней осени покрывает землю листовой поверхностью, в зоне газопылевых выбросов больше всего накапливает полютантов. В зоне Донбасса промышленные узлы сконцентрированы на окраинах городов и крупных поселков. В пригородной зоне сконцентрирована значительная часть специализированного мясомолочного скотоводства на промышленной основе, продукция которого, включая детское питание, идет на реализацию в торговую сеть.

ВЫВОДЫ

1. Выбросы ТЭС в воздушный бассейн над сельхозугодиями оценивается в десятки тысяч т золы, диоксида серы и диоксида азота круглогодично.

2. Методом математического мониторинга установлено, что вокруг ТЭС в наибольшей степени загрязняется территория взвешенными частицами на расстоянии от I до 8 км, а диоксидом серы и азота до 10 км.

3. Взвешенные частицы, которые рассеиваются над сельхозугодиями, содержат наибольше хрома, кобальта, никеля и цинка, но меньше меди, свинца, кадмия.

4. Накопление радиолуклеидов радия, тория и цезия наибольше в зоне 5-7 км от источника выбросов.

5. При концентрации кормопроизводства в зоне г азопылевых выбросов ТЭС необходимо: - учитывать внешнее загрязнение, которое наиболее опасно для многолетних трав: - определить основное направление розы ветров в весенне- летнеосенний период; - уточнить зоны концентрации вредных веществ при переносе от промпредприятий в зависимости от высоты труб; - спланировать размещение культур севооборота так, чтобы в зоне загрязнения было наименьше многолетних трав, кукурузы на зеленый корм и силос; - молоко и другие животноводческие продукты должны подвергаться тщательному санитарному контролю.

Размещено на Allbest.ru