Состояние ландшафтных систем и их охрана в зоне Белореченского химзавода

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных конференциях НИИ экологии и кафедры общей биологии и экологии Кубанского госагроуниверситета (2002-2007 гг.), на 3-й Международной конференции по речным бассейнам (Владимир, 2005 г.), на IV Международном форуме по эффективности применения минеральных удобрений (Краснодар, 2007 г.), на научно-техническом Совете департаме

нта сельского хозяйства края (Краснодар, 2007, 2008 гг.), на I Международном аграрном конгрессе «ЮГАГРО» (2008 г.), на 1-й Всероссийской научной конференции «Рекультивация отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства» (Краснодар, март, 2009 г.).

На защиту выносится: зонирование территории по рассеиванию заводских выбросов, содержащих тяжелые металлы; влияние выбросов завода на агрономическое состояние почв; реакция микроорганизмов, флоры и фауны на загрязнение почв; влияние выбросов и сбросов завода на экологическое состояние поверхностных вод и атмосферного воздуха; оценка влияния фосфогипса на окружающую среду и предложения по его использованию в сельскохозяйственном производстве; специфика охраны ландшафтных систем в зоне влияния химзавода.

Публикации. По теме диссертации опубликована 53 научных работа, включая 3 монографии (2004, 2007, 2008 гг.) и 10 статей в реферируемых изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 9 глав, выводов, списка использованной литературы; изложена на 300 страницах машинописного текста и включает 111 таблиц и 20 рисунков; список использованной литературы составляет 420 наименований, из которых 40 - на иностранных языках.

2. Условия, материалы и методы исследований

Природно-климатические условия. Белореченский химзавод занимает территорию площадью 544 га и располагается в юго-восточной части одноименного района на высоте около 200 м над ур. м. Геологической основой территории являются отложения песка, галечника и супеси, а местами - глины четвертичного периода; почвообразующими породами изучаемой территории являются аллювиальные отложения от нижнечетвертичных (пески, галечники, суглинки) до современных (пески, галечники, глины); в геоморфологическом плане территория представляет наклоненную к югу террасированную равнину. Удаленность района от крупных водных систем обусловила континентальность его климата, что проявилось в колебании суточных, месячных и сезонных температур; среднегодовая температура воздуха колеблется от 9,2 до 10,4оС, максимальная составляет +42оС, а минимальная – минус 30оС; среднегодовая температура почвы превышает температуру воздуха на 1,5-2,0оС. В теплый период влажность воздуха низкая (около 50%), а в холодный увеличивается до 75-85%. Среднее количество осадков составляет около 500 мм в год; весной, летом и ранней осенью случаются засухи. Летом преобладают северо-восточные, а зимой – юго-западные ветры; самые сильные отмечены в конце зимы.

Территория завода расположена в лесостепной зоне в поясе дубовых лесов в предгорной части Западного Предкавказья. Современная растительность представлена пойменными лугами с деревьями и кустарниками, дубовыми лесами с преобладанием дуба черешчатого (юго-запад и юго-восток) и дуба сидячецветкового (на юге). Местами в дубняках встречаются граб, ясень, береза, осина, черешня, яблоня, алыча. Создана большая сеть полезащитных лесополос в юго-восточной стороне от завода в сторону Белореченска, что связано с распаханностью территории на этом направлении. Окружающие завод территории характеризуются равнинными предгорно-холмистыми ландшафтами преимущественно с дубовыми лесами и послелесными лугами на выщелоченных черноземах. В зоне влияния распространены черноземы выщелоченные слитые легкоглинистые и глинистые на четвертичных бурых с оливковым оттенком глинах и суглинках. Морфологическим признаком почв является необыкновенно плотное сложение, слитность, особенно в горизонте В; слитность и отсутствие дренажа вызывает застой вод на поверхности почвы во влажный период. По гранулометрическому составу почвы изучаемой территории относятся к глинистым и суглинистым разновидностям.

Экологические проблемы химического предприятия. Завод производит серную кислоту, экстракционную фосфорную кислоту, сложные минеральные удобрения – аммофос, жидкие комплексные удобрения, кормовые обесфторенные фосфаты, при производстве которых в воздух выбрасываются пары соляной и серной кислот, сернистый ангидрид, пыль серы элементной, сероводород, диоксид азота, аммиак, оксиды углерода, ТМ, фосфорные и фтористые соединения. Прямого загрязнения почвы при работе завода не происходит, но оказывается химическое воздействие выбросов через поступление некоторой их части на поверхность почвенного покрова с атмосферными осадками.

Объекты исследований. В качестве объектов исследований были выбраны основные компоненты ландшафтных систем (почвы, растительность, приземный слой атмосферы, поверхностные воды) в зоне влияния Белореченского химического завода на расстоянии от предприятия до 5 км (зона прямого давления) и от 5 до 10 км (зона косвенного влияния). Исследования основных компонентов ландшафтов велось по трансектам, проложенным по направлениям ветров.

Методические аспекты организации исследований. Наблюдения и опыты начаты нами в 1997 г., но комплексный характер они приобрели в течение 2001-2008 гг. и проводились методами закладки вегетационных, мелкоделяночных и производственных опытов, а также экспедиционных обследований всех ландшафтов в окружении завода, включая отбор проб почвы, воздуха, воды и растений по проложенным от предприятия трансектам в направлении преобладающих ветров (рис. 1).

Рис. 1. Схема отбора образцов почв и растений для оценки влияния химзавода на окружающие ландшафты

Для оценки содержания в почвах тяжелых металлов отбор образцов проводился согласно требованиям соответствующих ГОСТов. Определение содержания подвижных форм тяжелых металлов, экстрагированных 5М HNO3 из почвенного образца, осуществляли на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Квант – 2А», а валовый состав определяли рентгено-флуоресцентным методом на спектроскане «Макс-G». Агрохимическая оценка почв в кластерах (содержание гумуса, рН, NPK) проводилась по смешанной пробе в соответствии с ГОСТированными методиками; определение органического вещества в почве проводилось по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); общего азота - по методу Кьельдаля (ГОСТ 26107-84); фосфора и калия (для черноземов выщелоченных) - по методу Чирикова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91). Пробы воды для анализов отбирались в водоемах, расположенных в зоне влияния завода (до 5 км); получены их гидрохимические характеристики (ХПК и БПК5, анионно-катионный состав, взвешенные вещества), дана оценка качества воды по содержанию загрязняющих веществ (тяжелые металлы, поверхностно активные вещества, нитраты и др.). Химические анализы в 2001-2006 гг. выполнялись в лабораториях НИИ прикладной и экспериментальной экологии и на кафедре общей биологии и экологии Кубанского госагроуниверситета, а в 2007-2009 гг. - в лабораториях ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района и Белореченского химзавода

 Скачать реферат