Антропогенные загрязнения и их возможные трансформации в

Тема магистерской диссертации: Антропогенные загрязнения и их
возможные трансформации в наземной экосистеме.
Цель: Изучение механизма образования, путей поступления и
возможных трансформаций антропогенных загрязнений в наземной
экосистеме.
Задачи для реализации цели:
-
Исследовать
механизм
образования
органических
загрязнений
(фенолы, его производные и др.) в окружающей среде;
- Определить основные пути загрязнения в наземную экосистему;
- Изучить механизм трансформации антропогенных загрязнений при их
взаимодействии
с
компонентами
окружающей
среды,
используя
комплекс электрохимических методов.
Объекты исследования: экосистема лесной зоны и с/х угодья.
Литературный обзор
Под загрязнением окружающей среды понимается внесение в ту или иную
экосистему не свойственных ей живых или неживых компонентов или
структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, потоки энергии
и информацию. По современной классификации загрязнения делятся на
естественные
и
антропогенные.
Антропогенные
загрязнения
классифицируют на: механические (загрязнение среды компонентами,
оказывающие лишь механическое воздействие без физико-химических
воздействий), химические (изменение естественных химических свойств
среды), физические (тепловое, шумовое, световое, электромагнитное и
радиоактивное) и биологические. Антропогенное загрязнение окружающей
среды несет большую опасность ныне живущим и будущим поколениям.
Особенно остро эта проблема встает перед индустриальными странами, она
неизбежна и для всего мира из-за глобального выпадения радиоактивных и
других высокотоксичных осадков техногенного происхождения. Повышение
по сравнению с фоновым их содержания в
атмосфере, осадках, почве,
компонентах пищевых цепей приводит к отклонениям в состоянии здоровья
человека и может иметь негативные последствия для будущих поколений.
Из-за
нарастающего
загрязнения
среды
мутагенами
физической
и
химической природы увеличивается риск онкологических заболеваний [1].
Таким образом, проблема антропогенного загрязнения окружающей среды
является актуальной как для нашего края, так и для всего мирового
сообщества.
Современное деградированное состояние лесов наиболее освоенных
территорий является следствием социально-экономических причин и
экстенсивного лесопользования и в целом ведения лесного хозяйства.
Усыхание лесов происходит за счет повреждения энтомовредителями, около
10
млн.
га
Интенсивное
подвержено
воздействию
промышленное
широкомасштабному
усыханию
индустриальных
освоение
лесов
под
загрязнений.
Сибири
привело
к
действием
техногенного
загрязнения. Интенсивная гибель лесов от техногенных воздействий
отмечается в Иркутско-Черемховском (г. Ангарск, Байкальск, Братск, Саянск,
Усолье-Сибирское,
Шелехово)
промрайоне.
Наиболее
масштабные
техногенные последствия в России (и в мире) проявились в зоне действия
Норильского горно-металлургического комбината [2].
На основе экспериментальных данных авторы статьи [3] делают
заключение о существенном влиянии уровня загрязнения атмосферных
осадков выбросами промышленных предприятий на уровень загрязнения
р.Енисей (особенно в период таяния снега). В качестве объектов
исследования были выбраны образцы воды р. Енисея, отобранные в разное
время года, и снега, отобранного в районах с различным антропогенным воздействием (вблизи завода РУСАЛ). Исследование анионного состава снега и
речной воды производилось методами капиллярного электрофореза и ионной
хроматографии. Выявленные методические подходы для определения
анионного состава модельных растворов впоследствии использовались для
определения содержания различных анионов в объектах окружающей среды.
Снег, отобранный в зоне антропогенного влияния, отличается повышенным
содержанием нитрат-ионов. В пробах воды р. Енисея в период интенсивного
таяния снегов содержание F- ионов ниже предела обнаружения, однако растет
содержание Cl- и SO42- -ионов. Из полученных данных было сделано заключение, что максимальное загрязнение наблюдается в зоне фонового
загрязнения до 5 км от выбросов алюминиевого завода, именно на этом
участке
происходит
интенсивное
выпадение
аэрозолей,
в
которых
содержится значительное количество фторидов.
Многие токсичные ароматические соединения также могут быть
найдены в окружающей среде в результате антропогенной деятельности. Для
определения низких концентраций загрязняющих веществ, требуется
комплекс
аналитических
методов
с
высокой
чувствительностью,
селективностью, и возможностью их применения для исследования почвы,
донных отложений, воды и других экологических образцов. В статье [4]
излагаются новые,
простые, недорогие и экологически чистые методы
одновременного определения п-нитрофенола (PNP), п-аминофенола (PAP) и
гидрохинона (HQ) методом мицеллярной электрокинетической капиллярной
хроматографии (MECK) после предварительной экстракции извлечением
точки помутнения. Для анализа были взяты пробы дождевой и речной воды
вблизи промышленной зоны провинции Сан – Луис (Аргентина). На основе
экспериментальных данных был сделано заключение, что MECK является
гибридным методом электрофореза и хроматографии, который в основном
используется для разделения нейтральных соединений. Экстракция точки
помутнения
(CPE)
дает
возможность
для
предварительного
концентрирования ароматических загрязнителей, и является замечательной
альтернативой жидкостной экстракции. Совместное использование CPEMECK дает возможность для одновременного прямого определения PNP,
PAP и HQ в синтетических и природных образцах воды. Преимуществами
метода
CPE-MECK
является:
новшество
метода,
низкая
стоимость,
безопасность, а также потенциал для использования широкого спектра
аналитов различной природы.
В статье [5] исследования проводились на песчаных лесных почвах
Виелькопольского Национального парка (Польша), которые подвергались
антропогенному влиянию в течение долгого времени. Два сравнительных
методов восстановления были выполнены для водных вытяжек почвы (ME),
в соотношении 1:1, и полученные из так называемой насыщенной пасты
(MP). Восстановленные экстракты были проанализированы для натрия,
калия, магния, кальция, алюминий, хлорида, фторида, нитрата и сульфата, в
различных глубинах на двух различных профилях почвы. Более высокие
уровни щелочных катионов были получены в экстрактах, восстановленных в
отношениях 1:1, в случае песчаных почв вдоль всего профиля.
Загрязнение питьевой воды с природными элементами является
важным вопросом для многих городов центральной России [6]. Изучение
химического состава и гидродинамики грунтовых вод позволило установить
некоторые закономерности влияния антропогенной нагрузки и режима
эксплуатации водозабора (далее потребление) на их качество. Показано, что
количественный прогноз загрязнения водных скважин должен быть основан
на
комплексном
изучении
геохимических,
гидродинамических
и
экономических условий потребления воды. Решение проблемы, касающиеся
качества подземных вод с природно-техногенными гидрогеохимическими
аномалиями
требует
комплексной
стратегии
мер,
направленных
на
адаптацию потребления воды в пределах естественной стабильности в воде
бассейна и сокращению выбросов техногенных токсичных веществ и
парниковых газов. Рекомендуется проводить комплексные исследования
геохимического водоносного горизонта с целью прогнозирования возможных
загрязнений подземных вод естественными загрязнителями. Исследование
основано на результатах анализа 5000 образцов, которое осуществлялось
в химико-аналитическом центре "Тайфун".
Список литературы
eLibrary
1. Шумный В.К. Комплексная междисциплинарная оценка последствий
антропогенных воздействий//Сибирский экологический журнал. – 2000. –
№1. – С.1-4.
2. Бузыкин, А.И. Ресурсно-экологический потенциал лесов Красноярского
края/ А.И. Бузыкин, Л.С. Пшеничникова// Хвойные бореальной зоны. – 2008.
- №3 – 4. – С.327-332.
3. Бондарева, Л.Г. Исследование анионного состава объектов окружающей
среды промышленной зоны г. Красноярска методами ионной хроматографии
и капиллярного электрофореза/Л.Г. Бондарева, О.П. Калякина, В.В.
Сурсякова, С.Н. Калякин, А.И. Рубайло// Журнал Сибирского Федерального
Университета. – 2009. – №2. – С.368-376
EBSKO
4. Stege, P.W. Environmental monitoring of phenolic pollutants in water by cloud
point extraction prior to micellar electrokinetic chromatography/ P.W. Stege, L.L.
Sombra, L.D. Martinez//Anal Bioanal Chem. – 2009. – Vol.394. – P.567-573.
5. Spychalski, W. Chemical Composition of Soil Solutions from Forest Lands
under Anthropogenic Pressure: Comparing Two Extract Recovery Methods/ W.
Spychalski, B.Walna, I. Kurzyca// Polish J. of Environ. Stud. – 2008. – Vol.17. –
289-395.
Science
6. Silin, I. I. Natural–Technogenic Hydrogeochemical Anomalies in Groundwaters
of the Southwestern Moscow Artesian Basin/I. I. Silin// Pleiades Publishing, Inc. –
2008. – Vol.43. – P.220-227.
Nature
Статьи по необходимой тематике не были найдены