ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИИ В ЗОНЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЗАО МПБК «ОЧАКОВО» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОИНДИКАЦИОННЫХ МЕТОДОВ

... ...

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….4
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………...6
1.1 Пищевая промышленность в России……………………………..6
1.2 Состояние урболандшафтов г. Краснодара……………………...9
1.3 Биологические методы определения состояния окружающей среды………………………………………………………………11
1.4 Сосна обыкновенная как биоиндикатор загрязнения атмосферного воздуха……………………………………………14
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…………………...18
2.1 Природно-климатические условия……………………………...18
2.1.1 Климат………………………………………………………18
2.1.2 Рельеф……………………………………………………….20
2.1.3 Почва………………………………………………………..20
2.1.4 Растительный и животный мир……………………………21
2.2 Структура изучаемой территории……………………………….22
2.3 Характеристика предприятия……………………………………23
2.4 Отходы предприятия……………………………………………..28
2.5 Предприятие как источникзагрязнения атмосферы…………...28
2.6 Методы исследования……………………………………………31
2.6.1 Использование метода биоиндикации загрязнения атмосферного воздуха по состоянию хвои сосны……….31
2.6.2 Метод биотестирования……………………………………33
2.6.3 Определение плотности почвы……………………………33
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ………………………………….35
3.1 Размещение точек мониторинга…………………………………35
3.2 Определение плотности почвы………………………………….35
3.3 Определение загрязнения почвы методом биотестирования….37
3.4 Использование метода биоиндикации загрязнения атмосферного воздуха по состоянию хвои сосны……………...40
4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ……………………………..44
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ………………………………………...49
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………51

ВВЕДЕНИЕ

Особенностью городов является наличие производственной деятельности и большая численность проживающего населения. Такое поселение не соответствует замкнутому экологическому типу, так как представляет собой потребление различных ресурсов, и, в то же время в нем практически отсутствуют условия утилизации отходов производства и потребления. Кроме того, в процессе производства промышленные предприятия, в том числе и автотранспорт, помимо отходов, выбрасывают огромное количество загрязняющих веществ. В результате урбанизация приводит к снижению качества природной среды – воды, воздуха, почвы, растительного покрова и насыщению ее физическими, химическими, биологическими загрязнителями.
Городской ландшафт – это ландшафт с почти полной трансформацией природных комплексов. Растительность ограничена площадями парков и скверов, или в виде однорядных полос на улицах города.
В современных условиях возрастающей антропогенной нагрузки, загрязнение среды превращается в глобальный фактор, влияющий на развитие природы и здоровье человека.
С ростом городов, развитием промышленности, становится все более сложной проблема охраны окружающей среды, создания нормальных условий для жизни и деятельности человека.
В городах действует много факторов отрицательно влияющих на условия жизни человека. К таким факторам относятся: загрязнение воздушного бассейна промышленными и выхлопными газами автотранспорта, шум, а также высокий темп жизни населения. Все это вызывает острую необходимость создания мест отдыха жителей в естественной или искусственно созданной природной обстановке. Улучшение жизненных условий в городе зависит от правильного зонирования территории.
Изменение микроклимата также связано с увеличением площади асфальтных покрытий, изменением поверхностных вод из-за нарушения режима фильтрации поверхностного стока, с влиянием крупных зданий и обилием подземных коммуникаций. Поэтому размещение и эксплуатация промышленных предприятий требует обязательного учета природных факторов, строгого соблюдения норм и правил, а также выполнение комплекса природоохранных мероприятий.
Объектом исследования был выбран пивобезалкогольный комбинат «Очаково», расположенный в городе Краснодаре и являющийся одним из крупнейших предприятий пивоваренной отрасли Юга России.
Таким образом, целью работы является оценка экологического состояния территории в зоне деятельности современного пивобезалкогольного комбината «Очаково» города Краснодара.
Для достижении цели были поставлены следующие задачи:
- охарактеризовать природно-климатические условия района исследования;
- дать характеристику объекту исследования;
- выявить основные источники загрязнения изучаемой территории;
- провести экологическую оценку состояния сосны обыкновенной;
- сделать выводы и разработать мероприятия по стабилизации экологической ситуации изучаемой территории.

0,000225
2
Фториды газообразные
0,0007320
0,005022
2
Фториды плохо растворимые
0,0005010
0,003197
2
Бензол
0,049126
0,002784
2
Формальдегид
0,002295
0,000182
2
Серная кислота
0,0000171
0,000103
2
Железа оксид
0,0558270
0,189076
3
Кальция гидроксид
0,1351467
0,375600
3
Азота оксид
1,9103959
13,409985
3
Серы диоксид
3,4233790
11,148593
3
Ксилол
0,0368377
0,451045
3
Толуол
0,111299
0,281019
3
Этилбензол
0,0012282
0,00007
3
На предприятии существует 3 пылегозоочистные установки рукавные фильтры на пневматическом транспорте солода и циклон на силосной башне. Эффективность работы установок по очистке газа достигает 98,5%. В плане воздушного загрязнения, данное предприятие не несет недопустимой нагрузки на экосистему.
Являясь достаточно крупным предприятием мощностью 450 миллионов литров в год, следует обратить внимание на автотранспорт, доставляющий сырье на предприятие, а так же доставляющий его в места реализации.
На исследуемом предприятии был подсчитан состав автопарка в который входит:
- грузовые автомобили 34шт.
- легковые автомобили 19шт.
- автопогрузчики 23шт.
Определены места скопления автотранспорта:
- большая парковка на территории предприятия
- станция технического обслуживания
- автомойка
Столь большое количество автотранспорта не только загрязняет атмосферу вредными выбросами, но в большей степени отражает негативное воздействие на саму территорию, загрязняя ее масляными пятнами и другими техническими процессами.
2.6 Методы исследования
2.6.1 Использование метода биоиндикации загрязнения атмосферного воздуха по состоянию хвои сосны
Сосна обыкновенная проявляет разную чувствительность к длительному загрязнению воздуха различными соединениями: среднюю к загрязнению оксидом серы (SO2), фтороводородом (HF), оксидом азота (NO2) и аммиаком (NH3); сильную – к хлору (Cl2) и хлороводороду (HCl).
Периодическое воздействие окислов азота и серы вызывает у сосны обыкновенной опадение хвои, которая сохраняется лишь на побегах текущего года.
Методика биоиндикации загрязнений атмосферного воздуха по состоянию хвои сосны обыкновенной предложена Е.И. Егоровой (2007). Методика состоит из двух этапов: 1) подготовительный – выбор на территории точек обследования, где произрастает сосна обыкновенная; 2) обследование состояния хвои сосен, произрастающих в отмеченных точках.
Для работы подбирают участки сосновых насаждений, располагающиеся как в условиях сильного загрязнения, так и на мало загрязнённой территории (более удалённой от источника выбросов в атмосферу). На открытом месте подбирают молодые сосны высотой 1 – 1,5 м, отстоящие друг от друга на 20-25 м.
Если деревья на выбранном участке высоки, то обследование можно проводить с использованием одного из боковых побегов четвертой сверху мутовки.
При проведении работы внимательно осматривают хвою второго сверху участка центрального побега (участок предыдущего года) и по шкале определяют класс повреждения и усыхания хвои (при оценке степени повреждения хвои не обращают внимание на более светлую окраску самого кончика хвоинки, поскольку он на самом деле более светлый).
Виды повреждения и усыхания хвои представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 Виды повреждения и усыхания хвои
1) хвоя без пятен (КП 1),
нет сухих участков (КУ 1)
2) хвоя с небольшим числом мелких пятен (КП 2),
нет сухих участков (КУ 1),
3) хвоя с большим числом желтых и черных пятен (КП 3),
кончик усох на 2-5 мм (КУ 2).
4) усохла треть хвоинки (КУ 3).
5) усохло более половины длины хвоинки (КУ 4).
6) вся хвоя желтая и сухая (КУ 4).
КП – класс повреждения (некрозы)
КУ – класс усыхания хвои.
При проведении работы для получения достоверных результатов обычно отбирают 200-300 хвоинок. Разбор их проводится в лаборатории. Все хвоинки делятся на группы в соответствии с выше приведенными классами усыхании и повреждения. После этого данные нынешнего года сравнивают с предыдущим и находят изменения, либо сравнивают полученные результаты из районов загрязнения и контрольного.
2.6.2 Метод биотестирования
Влияние выбросов автомобильного транспорта на атмосферный воздух и почву определяли при помощи метода биотестирования (тест-объект Lepidium sativum).
Перед постановкой данного эксперимента семена кресс-салата проверялись на всхожесть, которая составила 90%, что для этой культуры является нормой. В опыте применялись следующие материалы и оборудование: семена кресс – салата (сорт Дукат), чашки Петри, пробы почвы с исследуемых участков в разных частях территории предприятия.
На территории предприятия было заложено 3 вектора, на каждом векторе по 3 пробные площадки. С каждой пробной площадки отбирали пробы почвы в трехкратной повторности. Фоновая точка №10 была заложена в парке Чистяковская роща.
В каждую чашку Петри закладывали почву массой по 100 г, поливали водопроводной водой и после её уплотнения высевали по 30 семян; всего заложили на проращивание семян кресс-салата 30 чашек Петри. Чашки ставили в теплое место до появления всходов. Наблюдения проводились ежесуточно в течение 10 дней.
2.6.3 Определение плотности почвы
Плотность сложения почвы определялась методом режущего кольца. Для этого на изучаемой территории было заложено три вектора, на каждом выделяли по 3 пробные площадки. На каждой площадке делалось по 3 почвенных разреза глубиной 25 см. Стенки почвенной ямы зачищались. После чего бур врезался в стенку на глубине 15 см, затем вырезался определенный объем почвы ножом без нарушенного сложения. Излишки почвы с обеих сторон режущего кольца обрезают. На глубине 15 см было взято 3 пробы. Почвенные пробы сушились до постоянного веса.
Плотность сложения почвы (ПП) можно определить по формуле 1:
ПП=а/V×n (1)
где a – масса абсолютно сухой почвы;
n – число проб на данной пробной площадке;
V – объем цилиндра (V=R2×p×h)
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Размещение точек мониторинга
Для выявления оценки воздействия выбросов от автотранспорта предприятия на окружающую среду, была использована трехвекторная система мониторинга. Первый вектор соответствует распространению загрязнителей с воздушными потоками по господствующему направлению ветра и направлен на юго-запад. Второй вектор соответствует распространению загрязнителей по уклону местности и направлен на восток. Третий вектор соответствует распространению загрязнений в направлении населенного пункта – на север.
На каждой из трансект были заложены пробные площадки для отбора проб. Первые пробные площадки на трансектах находятся на расстоянии 100 м от автопарка, остальные с шагом 500 м по мере удаления.
Всего было заложено 9 пробных площадок. Фоновая пробная площадка № 10, где антропогенное влияние минимально, вследствие её значительной удалённости и отсутствия иного интенсивного антропогенного воздействия, располагалась в парке Чистяковская роща.
На каждой пробной площадке отбирались пробы для определения плотности почвы и пробы почвы для проращивания семян кресс-салата.
3.2 Определение плотности почвы
Плотность сложения почвы играет немаловажное значение для произрастания растительности. Средние значения результатов определении плотности почвы почвенных разрезов на каждой пробной площадке представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Средние значения плотности сложения почвы
Место отбора пробы
Средние значения плотности сложения почвы (ПП), г/см3
1-й вектор
1-я пробная площадка
1,42
2-я пробная площадка
1,38
3-я пробная площадка
1,32
2-й вектор
1-я пробная площадка
1,45
2-я пробная площадка
1,40
3-я пробная площадка
1,38
3-й вектор
1-я пробная площадка
1,43
2-я пробная площадка
1,36
3-я пробная площадка
1,30
Контрольный участок, фоновая точка
1-я пробная площадка
1,30
2-я пробная площадка
1,28
3-я пробная площадка
1,26
Из данной таблицы видно, что плотность сложения почвы выше в точках, близко расположенных к автопарку (средний показатель – 1,45 г/см3) – это нормальная плотность сложения, но уже ближе к плотной. Самые низкие показатели отмечены на контрольном участке (в среднем 1,28 г/см3).
Переуплотнение почвы пагубно сказывается на растениях: уменьшается водный обмен и газовый обмен, снижается доступность питательных веществ для растений и организмов живущих в почвенном покрове.
3.3 Определение загрязнения почвы методом биотестирования
Оценка загрязнения почвы ионами свенца проводилась методом биотестирования летом 2012 г., и весной 2013 г.
Пробы почв отбирались по векторам, с 9 пробных площадок с разной антропогенной нагрузкой автопарка. Фоновой, 10-й, являлась площадка, расположенная в значительном удалении от автопарка предприятия, и располагалась в парке Чистяковская роща.
Изучались следующие показатели: всхожесть, длина зародышевого корешка, длина побега.
Средние значения показателей всхожести семян по векторам представлены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5 – Всхожесть семян кресс-салата по векторам (2012 – 2013 гг.)
Местоположение точки пробоотбора
Всхожесть, %
Лето 2010 г.
Весна 2011 г.
min
max
ср.
min
max
ср.
1-й вектор
1-я пробная площадка
80
88
84
74
84
82
2-я пробная площадка
80
87
84
75
85
83
3-я пробная площадка
79
88
85
74
84
82
2-й вектор
1-я пробная площадка
80
94
86
78
84
80
2-я пробная площадка
81
95
87
77
83
79
3-я пробная площадка
80
93
85
77
83
80
3-й вектор
1-я пробная площадка
92
96
92
90
94
96
2-я пробная площадка
93
95
91
89
93
95
3-я пробная площадка
92
95
91
89
93
95
Фоновая площадка
Парковая зона
96
98
98
94
96
98
Наибольшая всхожесть, длина зародышевого корешка, длина побега и в первом, и во втором случае, характерна для фоновой точки. Это связано с тем, что данная площадка отбора почв расположена в отдалении от автопарка предприятия.
На втором месте по биометрическим характеристикам находятся данные, полученные при исследовании пробных площадок на третьем векторе, который расположен по направлению к жилой зоне. Это связано с тем, что на данном участке исследования существует дорога с частичным проездом автотранспорта.
Наименьшие результаты по всем показателям получены при исследовании пробных площадок на первом векторе, который направлен по направлению преобладающих ветров на юго-запад. Этот участок исследования имеет основные проезжие дороги от автопарка.
Таблица 6 – Морфометрия проростков кресс– салата (2012 –2013 гг.)
Местоположение точки пробоотбора
Длина зародышевого корешка, см
Длина побега, см
Лето 2012 г.
Весна 2013 г.
Лето 2012 г.
Весна 2013 г.
min
max
средн.
min
max
средн.
min
max
средн.
min
max
средн.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1-й вектор
1-я пробная площадка
0,7
1,2
1,1
0,5
1,3
0,7
3,3
2,5
2,8
2,8
2,5
3
2-я пробная площадка
0,6
1,1