Мониторинг состояния городских земель
Исходные материалы: карта г. Воронежа, калькулятор, тетрадь для записей, ручка, карандаш.
Город - это место обитания человека, его экосистема, характеризующаяся высокой плотностью населения и отвечающая комплексу социальных, биологических, материальных и трудовых потребностей человека. Городская экосистема включает в себя природную основу, население (основной градообразующий фактор) и ландшафтно-архитектурную составляющую.
Природная основа (ландшафт) выступает в качестве пространственного базиса развития города, включая в себя необходимые для социально-экономической жизни человека природные ресурсы: почвы, поверхностные и подземные воды, растительность, животный мир.
Город, является, по сути, активным потребителем природных ресурсов и мощным загрязнителем окружающей среды. Город испытывает на себе воздействие природных, техногенных и природно-техногенных процессов, оказывающих непосредственное влияние на его развитие. Комплексное воздействие на городские земли приводит к усилению их антропогенного преобразования. На качестве городских земель отрицательно сказывается, прежде всего, разрушение и перемещение слоев почв и грунтов при строительстве и других общественных нуждах, захламление поверхности и загрязнение почв. Косвенное воздействие на городские земли оказывает загрязнение поверхностных и подземных вод и атмосферного воздуха, нарушение водного режима городской территории, понижение уровня грунтовых вод и прочие факторы.
Под загрязнением городской среды понимают негативные физико-химические изменения состава воздуха, воды и почвы, приводящие к снижению качества городской экосистемы. Источником загрязнения в городах служат: промышленность, транспорт, жилищно-коммунальное хозяйство, сельское хозяйство и прочее (табл. 2.) Загрязнителями могут выступать газообразные, жидкие и твердые вещества в дисперсированном виде. Почвенный покров города является накопителем таких токсичных веществ, как тяжелые металлы (хром, свинец, кадмий, никель), полициклических ароматических углеводородов, радиоактивных нуклидов, поступающих от источников загрязнения, из воздуха и воды и, в свою очередь, вторично загрязняющих данные компоненты городской среды, растительность и живые организмы.
Критерием оценки степени химического загрязнения почв является предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих элементов, представляющая собой ту грань, за которой начинаются непосредственные изменения в биологической продукции. ПДК химических веществ в почвах приведены в табл. 3, уровни загрязнения земель химическими веществами ‑ в табл. 4.
Таблица 2
Выбросы загрязняющих веществ по основным отраслям промышленности, %.
Отрасли промышленности |
Выбросы загрязняющих веществ, % |
Транспортная Электроэнергетика Химическая и нефтяная Пищевая Строительство Машиностроение и металлообработка Промышленность строительных материалов Жилищно-коммунальное хозяйство Сельское хозяйство Металлургия Прочие |
30 16 12 12 7 5 4 4 2 1 7 |
Таблица 3
Предельно допустимые концентрации химических веществ в почвах
Элемент, химическое вещество |
Величина ПДК, мг/кг почвы |
Валовые формы |
|
Ванадий |
150 |
Кадмий |
3,0 |
Марганец |
1500 |
Мышьяк |
2,0 |
Олово |
4,5 |
Ртуть |
2,1 |
Свинец |
32 |
Сурьма |
4,5 |
Хром |
90 |
Сернистые соединения |
160 |
Сероводород |
0,4 |
Нитраты |
130 |
Водорастворимая форма |
|
Фтор |
10 |
Подвижные формы |
|
Свинец |
6 |
Никель |
4 |
Хром |
6 |
Медь |
3 |
Цинк |
23 |
Кадмий |
0,5-0,7 |
Кобальт |
5 |
Марганец |
700 |
Органические соединения |
|
Бензин |
0,1 |
Бетанал |
0,25 |
ГХЦГ (гексахлоран) |
0,1 |
2,4 - Д-амидная соль |
0,25 |
ДДТ и его метаболиты |
0,1 |
Децис |
0,01 |
Формальдегид |
7,0 |
Хлорофос |
0,5 |
Таблица 4
Показатели уровня загрязнения земель химическими веществами, мг/кг почвы
Элемент, соединение
|
Содержание уровня загрязнения земель химическими веществами |
||||||
1-й уровень допустимый |
2-й уровень низкий |
3-й уровень средний |
4-й уровень высокий |
э-и уровень очень высокий |
|||
1 |
2 |
J |
4 |
5 |
6 |
||
Неорганические соединения |
|||||||
Кадмий |
<ПДК |
от ПДК до 3 |
от 3 до 5 |
от 5 до 20 |
>20 |
||
|
|
|
|
|
|
||
Продолжение табл. 4 |
|||||||
Элемент, соединение |
Содержание уровня загрязнения земель химическими веществами |
||||||
1-й уровень допустимый |
2-й уровень Низкий |
3-й уровень средний |
4-й уровень высокий |
э-й уровень очень высокий |
|||
Свинец |
<пдк |
От ПДК до 125 |
от 125 до 250 |
от 250 до 600 |
> 600 |
||
Ртуть |
<пдк |
от ПДК до 3 |
от 3 до 5 |
от 5 до 10 |
> 10 |
||
|
|
|
|
|
|
||
Мышьяк |
<пдк |
от ПДК до 20 |
от 20 до 30 |
от 30 до 50 |
>50 |
||
Цинк |
<пдк |
от ПДК до 500 |
от 500 до 1500 |
от 1500 до 3000 |
> 3000 |
||
Медь |
<пдк |
от ПДК до 200
|
от 200 до 300 |
от 300 до 500 |
>500 |
||
Кобальт |
<пдк |
от ПДК до 50 |
от 50 до 150 |
от 150 до 300 |
>300 |
||
Никель |
<пдк |
от ПДК до 150 |
от 150 до 300 |
от 300 до 500 |
>500 |
||
Молибден |
<пдк |
от ПДК до 40 |
от 40 до 100 |
от 100 до 200 |
>200 |
||
Олово |
<пдк |
от ПДК до 20 |
от 20 до 50 |
от 50 до 300 |
>300 |
||
Барий |
<пдк |
от ПДК до 200 |
от 200 до 400 |
от 400 до 2000 |
>2000 |
||
Хром |
<пдк |
от ПДК до 250 |
от 250 до 500 |
от 500 до 800 |
> 800 |
||
Ванадий |
<пдк |
от ПДК до 225 |
от 225 до 300 |
от 300 до 350 |
>350 |
||
Фтор водорастворимый |
<пдк |
от ПДК до |
от 15 до 25 |
от 25 до 50 |
>50 |
||
Органические соединения |
|||||||
Хлорированные углеводороды (в т.ч. хлор держащие пестициды, ддт, ГХЦГ, 2,4 -Д и др) |
<пдк |
от ПДК до 5 |
от 5 до 25 |
от 25 до 50 |
>50 |
||
Фенолы |
<пдк |
|
от 1 до 5 |
от 5 до 10 |
>50 |
||
|
|||||||
Окончание табл. 4 |
|||||||
Элемент, соединение |
Содержание уровня загрязнения земель химическими веществами |
||||||
1-й уровень допустимый |
2-й уровень Низкий |
3-й уровень средний |
4-й уровень высокий |
э-й уровень очень высокий |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
Нефть и нефтепродукты |
<пдк |
От ПДК до 2000 |
от 2000 до 3000 |
от 3000 до 5000 |
>5000 |
||
|
|
|
|
|
|
||
Бенз(а)пирен |
<пдк |
От ПДК до 0,1 |
от 0,1 до 0,25 |
от 0,25 до 0,5 |
>0,5 |
||
Сернистые соединения |
<пдк |
От ПДК до 180 |
от 180 до 250 |
от 250 до 380 |
>380 |
||
Таблица 5
Динамика загрязнения атмосферного воздуха, тыс. тонн
Источники загрязнения |
1996 г |
1997 г |
1998 г |
2000 г |
2002 г |
2004 г |
Суммарный выброс загрязняющих веществ, в том числе: |
387,5 |
396,1 |
439,7 |
404,6 |
412,207 |
421,9 |
- передвижные источники |
304,4 |
317,8 |
373,6 |
336,8 |
356,0 |
368,4 |
- стационарные источники: |
83,1 |
78,3 |
66,1 |
67,8 |
56,207 |
54,7 |
ТЭЦ-1 |
8,3 |
7,5 |
7,9 |
6,8 |
5,7 |
5,6 |
ТЭЦ-2 |
7,3 |
6,4 |
6,8 |
5,9 |
6,2 |
5,7 |
ОАО «Воронежсинтезкаучук» |
4,7 |
5,3 |
5,1 |
3,8 |
4,6 |
4,9 |
ОАО «Воронежшина» |
4,5 |
4,8 |
5,2 |
5,6 |
5,1 |
4,7 |
ЗАО ФНПЦ НПК(о) «Энергия» |
3,8 |
3,6 |
4Д |
4,8 |
4,5 |
4,2 |
ФГУП «Воронежский механический завод» |
4,1 |
4,6 |
4,9 |
5,6 |
5,2 |
5,3 |
ООО «ВАСО» |
3,1 |
3,5 |
3,9 |
4,1 |
4,0 |
3,8 |
Задание 1. Оценка экологического состояния городского земельного фонда.
- Проанализировать исходные материалы, приведенные в таблице 5 и дать оценку экологического состояния городских земель по степени загрязнения воздуха в городе в целом и по отдельным предприятиям и отраслям за определенный период.
- Оценить водопотребление и качество поверхностных и подземных вод г. Воронежа:
Рассчитать общее потребление воды жителями Воронежа в сутки, в месяц и в течении года, учитывая, что население города составляет 1 млн. чел., а удельное водопотребление – 0,498 куб. м/сут. на человека.
Годовой водозабор подземных вод по г. Воронежу составил 515,09 тыс. куб. м/сут. Из них на хозводопотребление пришлось 488,31 тыс. куб. м/сут., на производственно-технические нужды – 23 – 25 тыс. куб. м/сут. Определить процентное соотношение составляющих водозабора по условиям водопотребления: хозпитьевое и производственно-техническое.
в отраслях экономики г. Воронежа используется 651,1 млн куб. м. воды. Рассчитать водопотребление в отдельных отраслях, если известно, что промышленность потребляет 50% всей воды, жилищно-коммунальное хозяйство – 31,4, сельское хозяйство – 16,1 %, транспорт – 16,1 %.
Годовой объем сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты составил 413,37 млн куб. м. Определить общее содержание загрязняющих веществ в объеме сточных вод и процентное соотношение в их общем количестве, если известно, что объем сульфатов составляет 19,5 тыс. т, хлоридов – 30,3 тыс. т, сухого остатка – 35,1 тыс. т, а на прочие вещества приходится 13,8 тыс. т.
Задание 2. Картографическое использование полученных данных.
На карте провести районирование территории города по степени загрязнения атмосферы, отметив основные загрязняющие предприятия и транспортные узлы.
На карте города отметить зоны активного шумового, электромагнитного и вибрационного загрязнения, исходя из анализа местоположения железных дорог, аэропорта, транспортных магистралей.
Практическое занятие № 3