Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Экология

Диссертационная работа:

Казанцев Иван Викторович. Экологическая оценка влияния железнодорожного транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях полосы отвода : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.16 / Казанцев Иван Викторович; [Место защиты: Ин-т экологии Волжского бассейна Рос. акад. наук]. - Самара, 2008. - 166 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-3/185

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение '. 3

ГЛАВА 1. Тяжелые металлы в почвах и растениях (обзор литературы) 9

1.1 Понятие о тяжелых металлах, их классификация, роль и способы поступления 9

1.2 Особенности миграции и аккумуляции тяжелых металлов в почвах 16

1.3 Фоновое содержание тяжелых металлов в почвах. Геохимические ландшафты 24

1.4 Влияние железнодорожного транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах 28

1.5 Придорожные фитоценозы как фактор снижения распространения тяжелых металлов 34

1.6 Современные принципы нормирования содержания тяжелых металлов в почвах 39

ГЛАВА 2. Условия, объекты и методы исследования 44

2.1 Природные условия района исследований 44

2.2 Объекты и методика исследования 58

2.3 Статистическая обработка результатов 64

ГЛАВА 3. Содержание тяжелых металлов в почвах полосы отвода железных дорог 66

ГЛАВА 4. Содержание тяжелых металлов в растениях полосы отвода железных дорог ...83

ГЛАВА 5. Экологическая оценка влияния железнодорожного транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях полосы отвода железных дорог 97

Выводы 116

Список использованных источников и литературы 118

Приложения 136 

Введение к работе:

Актуальность темы

В настоящее время наблюдается тенденция роста грузоперевозок на железнодорожном транспорте, значимость которого обуславливается значительной территорией, различиями в развитии отдельных регионов, когда с востока на запад страны транспортируют сырье, а обратно — готовую продукцию.

Современный железнодорожный транспорт является потребителем почти всех химических веществ. Как универсальный вид транспорта он перевозит все добываемые, переработанные и синтезируемые химические вещества. Помимо этого при техническом обслуживании и текущем ремонте, эксплуатации подвижного состава используются опасные химические материалы и- вещества, что также при различных утечках и не соблюдении правил техники безопасности приводит к загрязнению почв и как следствие всей окружающей . среды.

Техногенная интенсификация грузопотоков по железным дорогам способствует загрязнению почвы. Основная часть загрязняющих веществ поступает в них при перевозке грузов и, особенно, при их рассеивании или утечке. Особую опасность представляет загрязнение почв тяжелыми металлами [33,76,86, 111].

К настоящему времени достаточно подробно изучено поступление тяжелых металлов в почвы от естественных [71, 103, 142, 180] и антропогенных источников: автомобильного транспорта [2, 71, 72, 122, 143], предприятий цветной и черной металлургии [5, 16, 72], от карьер и шахт по добыче полиметаллических руд [72], при горении различных отходов, а также сжигании угля на электростанциях [5, 15, 16, 53, 62, 70, 72, 185, 186].

Вопрос же о влиянии железнодорожного транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях полосы отвода остается мало изученным. В тоже время это имеет важное значение как для понимания процессов, протекающих в экосистемах, так и для решения многих практических задач, связанных с охраной окружающей среды. В целях оптимизации природопользования важное значение приобретает знание о роли железнодорожного транспорта как факторе загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.

Актуальность темы нашей работы определяется также тем, что в отводах железных дорог нередко располагаются сельскохозяйственные угодья, иногда вплотную подходя к железнодорожному полотну, а также объекты промышленности и здравоохранения, жилые строения. Необходимо также учитывать, что тяжелые металлы опасны тем, что обладают способностью накапливаться, образуя высокотоксичные металлосодержащие соединения, и потом вмешиваться в метаболический цикл живых организмов. Почва в свою очередь не только накапливает металлические загрязнения, но и выступает как природный переносчик их в атмосферу, гидросферу и живые организмы. Таким образом, загрязненность почв в отводах железных дорог тяжелыми металлами непосредственно может сказываться не только на здоровье работников железнодорожного транспорта, но и на жителях близлежащих территорий.

Совокупность названных обстоятельств и слабая изученность влияния железнодорожного транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях полосы отвода послужили основанием для выполнения данной работы.

Связь темы диссертации с плановыми исследованиями

Представленная диссертация связана с планом основных научно-исследовательских работ Самарского государственного университета путей сообщения по теме «Экологическая ситуация на железнодорожном транспорте».

Объект, предмет, цель и основные задачи работы

Объектом исследования явились почвы и растения территории отвода железной дороги участков Тургеневка — Георгиевка Куйбышевской железной дороги и участка Борское — Колтубанка Южно-Уральской железной дороги.

Предметом исследования является экологическая оценка комплексного влияния железнодорожного транспорта на характер содержания и закономерности распределения тяжелых металлов в природных компонентах исследуемых участков.

Целью работы является изучение влияния железнодорожного транспорта на содержание и закономерность распределения тяжелых металлов (Fe, Pb, Си, Zn, Сг, Ni, Ті, Со, Mn, V) в почвах полосы отвода железных дорог и содержание их в придорожной растительности. Исходя из этого, были определены следующие основные задачи:

1. установить фоновые уровни и валовое содержание тяжелых металлов в почвенном покрове полосы отвода исследуемых территорий, определить процентное содержание кислоторастворимых форм;

2. провести анализ валового содержания тяжелых металлов в почвенном покрове изучаемых территорий в сравнении с нормативными показателями;

3. установить закономерности распространения тяжелых металлов в сторону от железнодорожного полотна;

4. определить влияние придорожных фитоценозов на характер распределения тяжелых металлов в почвах полосы отвода железных дорог и установить содержание тяжелых металлов в типичных дикорастущих видах растений придорожной полосы;

Научная новизна работы

Впервые на территории Самарской области исследовано содержание и распределение тяжелых металлов в почвах полосы отвода железных дорог. Установлена роль степных и лесных фитоценозов в характере распределения тяжелых металлов в сторону. от железнодорожного полотна.

Систематизированы данные о влиянии железнодорожного транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах и накопление их растениями и выявлена роль железнодорожного транспорта как фактора загрязнения почв тяжелыми металлами.

Практическая значимость работы

Результаты проведенных исследований могут быть использованы природоохранными органами и строительными организациями для проектирования и размещения новых населенных пунктов, промышленных предприятий, отведения территорий под сельскохозяйственные нужды, а также для организации мониторинговых исследований. Данные диссертационной работы могут быть применены при изыскании и проектировании новых железных дорог, а также являться условием создания полосы отчуждения вдоль железнодорожного полотна. Полученные в диссертации результаты могут быть использованы как справочные данные.

Теоретическая значимость работы

Материалы, отраженные в диссертации, вносят вклад в теоретическую, прикладную и транспортную экологию. Выполненное автором исследование в условиях конкретных участков железных дорог определяет методические подходы для аналогичных исследований на других участках. Полученные материалы имеют значение для разработки тактики и стратегии сохранения качества окружающей среды вблизи транспортных систем, в условиях интенсивного хозяйственного освоения природных комплексов.

Апробация работы

Результаты исследований, теоретические и практические выводы докладывались: на Международной научной конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование» (Санкт-Петербург, 2005); на Международном форуме «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005-2006); на Международной научно- практической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» (Самара, 2005-2006); на Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности» (Пенза, 2006); • на Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2006); на Международной научно-практической конференции «Достижения ученых XXI века» (Тамбов, 2006).

Декларация личного участия автора

Автором лично осуществлен весь комплекс полевых исследований, проведен анализ полученных материалов, включая статистическую обработку.

Публикация результатов исследований

Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 13 печатных работах, из них 1 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ при защите кандидатских диссертаций.

Структура и объем диссертации

Поставленные цели и задачи определили структуру диссертационного исследования, которое состоит из 165 страниц машинописного текста, содержит 29 рисунков, 17 таблиц и список литературы из 178 наименований отечественной и 14 наименований зарубежной литературы. Включает 9 приложений.

Основные положения, выносимые на защиту

1. По результатам определения валового содержания элементов установлен элементный ряд накопления тяжелых металлов в почвах полосы отвода: Fe Mn Pb Си Zn Ni Со Сг V Ті.

2. Накопителями тяжелых металлов среди древесных растений полосы отвода являются Acer negundo и Ulmus pumila, среди травянистых растений

Aegopodium podagraria. Тяжелые металлы накапливают в минимальных количествах, среди травянистых растений - Convallaria majalis, среди древесных - Pinus sylvestris. Накопление большинства тяжелых металлов в листьях древесных растений и в фитомассе травянистых не превышает среднего содержания в тех же растениях Самарской области.

3. Лесные придорожные насаждения являются эффективной естественной преградой распространения тяжелых металлов в сторону от железнодорожного полотна.

4. Установлена закономерность распространения тяжелых металлов в сторону от железнодорожного полотна, согласно которой наиболее загрязнены почвы на отрезке 0-20м и концентрация тяжелых металлов снижается при перпендикулярном движении в сторону от головки рельса.

Считаю своим долгом выразить благодарность за ценные советы, критические замечания и содействие в работе над диссертацией моему научному руководителю П.П. Пурыгину; А.В. Ковтунову - ректору СамГУПС за критические замечания при исследовательской деятельности; работникам метеоцентра и сотрудникам дорожной экологической лаборатории при Самарском отделении Куйбышевской железной дороги филиала ОАО «РЖД»; А.В. Топоркову, С.А. Сенатору за дружескую поддержку, а также коллегам за помощь в экспедиционных работах и обработке полученного материала.

Подобные работы
Манаенков Игорь Викторович
Экологическая оценка влияния алюминиевого производства на содержание металлов в почве и растительности санитарно-защитной зоны
Хассан Эльшейх Тарик Ахмед
Оценка региональных уровней содержания тяжелых металлов в почвах и растительном покрове Республики Судан
Рождественская Тамара Анатольевна
Тяжелые металлы в почвах и растениях юго-западной части Алтайского края
Бокова Татьяна Ивановна
Закономерности детоксикации антропогенных загрязнителей (тяжелых металлов) в системе почва - растение - животное - продукт питания человека
Ткаченко Ольга Анатольевна
Влияние различных видов вермикомпоста на поведение цезия-137 и тяжелых металлов в системе почва-растение
Борцова Ирина Юрьевна
Техногенное загрязнение естественных пастбищ Красноярской лесостепи и миграция тяжелых металлов в цепи "почва-растение-продукт(молоко)"
Метелкин Алексей Сергеевич
Миграция тяжелых металлов в цепи почва-растение на прифермских землях с разной степенью загрязнения в центральном районе Нечерноземной зоны России
Спринчак Дмитрий Викторович
Детоксикация тяжелых металлов (свинца и кадмия) в системе "почва - растение - животное"
Шаранова Екатерина Вячеславовна
Экологические аспекты трансформации соединений тяжелых металлов (меди и свинца) в системе почва-растение
Дьяконова Ольга Владимировна
Тяжелые металлы и минеральные формы азота в системе почва-растение

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net