Учебный центр «Крисмас+»

ПОЧВА КАК ОДИН ИЗ ИНДИКАТОРОВ КАЧЕСТВА

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Автор: Лебедев Александр, Деткина Анна, 10 кл.

ГБОУ Лицей №179, г. Санкт-Петербург

Руководитель: Обуховская А.С.

Экологическая безопасность окружающей среды и жизненно важных интересов человека становится одним из главных направлений экологической политики стран.

Почва, в отличие от многих других компонентов природы, является не только сложным, но и мощным стабилизатором экосистем в целом. Загрязнение почв неизбежно ведёт к нарушению природного равновесия, поэтому оценка качества природной среды не может считаться достаточной без оценки экологического состояния почв.

Цель: определить экологическое состояние почвенного покрова по качественному и количественному составу нефтепродуктов, металлов и неметаллов.

Задачи:

- Определить содержание в почве нефтепродуктов, металлов и неметаллов.

- Проанализировать полученные результаты.

- Сделать выводы и предложить рекомендации по улучшению качества почвы.

Материалы и методы исследования.

Отбор проб почвы.

Точечные пробы отбирают на пробной площадке из одного или нескольких слоев или горизонтов методом конверта по диагонали. Отбирают ножом или шпателем из прикопок или почвенным буром. Объединенную пробу составляют путём смешивания точечных проб, отобранных на одной пробной площадке. Глубина – 0-5 см и 5-20 см.

Для химического анализа объединенную пробу составляют не менее, чем из пяти точечных проб, взятых с одной пробной площадки. Масса объединенной пробы должна быть не менее 1 килограмма.

Для контроля загрязнения поверхностно распределяющимися веществами – нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы – точечные пробы отбирают послойно с глубины 0-5 см и 5-20 см массой не более 200 грамм каждая.

При отборе точечных проб и составлении объединенной пробы должна быть исключена возможность их вторичного загрязнения. Точечные пробы почвы, предназначенные для определения тяжелых металлов, обирают инструментом, не содержащих металлов.

Все объединенные пробы должны быть записаны и пронумерованы. В нашем анализе это:

- Территория лицея (зона, где растут деревья) (П-1)

- Улица Ушинского (стоянка автомашин) (П-2)

- Перекресток улиц Ушинского и Тимуровской (П-3)

Эти места исследования выбраны в связи с тем, что в данном районе располагаются лицей, детский сад, медицинское училище, большой жилой массив.

Методы определения качества почвы, массовой доли нефтепродуктов и металлов в почвах:

- ИК-спектрометрический метод измерения.

- Атомно-эмиссионный метод измерения с ионизацией в индуктивно связанной аргоновой плазме (ИСП-АЭ).

Результаты и их обсуждение.

Полученные данные статистически обработаны и достоверны (P≤0,05).

Нефтепродукты:

Мы получили следующие результаты:

В пробе 2 содержание нефтепродуктов в 3,4 раза превышает ПДК (180 мг/кг), а в пробе 3 – в 1,7 мг/кг.

Ориентировочным допустимым уровнем содержания нефти и нефтепродуктов в почвах предлагается считать нижний допустимый уровень загрязнения, при котором в данных природных условиях почва в течение одного года восстанавливает свою продуктивность, а негативные последствия для почвенного биоценоза могут быть самопроизвольно ликвидированы (переработаны почвенными микроорганизмами). Концентрация нефтепродуктов до 180 мг/кг экологической опасности не представляет.

Анализ полученных нами результатов исследования свидетельствует:

Самая загрязненная проба почвы по нефтепродуктам П-2 (стоянка автомашин), так как во время начала работы двигателя и во время его остановки количество выделяемых выхлопных газов резко увеличивается.

Самой чистой пробой по нефтепродуктам является почва П-1(на территории лицея), так как на данной территории много растительности и практически отсутствует движение автомобильного транспорта.

В пробе на перекрестке улиц Ушинского и Тимуровской содержание нефтепродуктов в пробе составляло 300 мг/кг, что на 102% меньше, чем на стоянке автомашин (606 мг/кг) и в 2 раза больше, чем на территории лицея (145 мг/кг).

Металлы и неметаллы. Анализ полученных результатов свидетельствует:

Содержание мышьяка в почве на пересечении улиц (П-3) содержание металла не превышает ПДК в то время как во дворе (П-1), на парковке (П-2) в 1,5-2 раза превышает ПДК. Известно, что некоторые соединения мышьяка оказывают некротизирующее действие. Поступивший в организм мышьяковистый водород проникает преимущественно в эритроциты, в результате чего наступает их гемолиз. Это приводит к закупорке почечных канальцев, возникновению желтухи.

Содержание хрома в почве во дворе (П-1) превышает в 1,5 раза ПДК, а на парковке (П-2) почти в 2 раза. Хром содержится в медной пыли и в других шлаках, которые оседают в почве. Именно он вызывает заболевания астмой.

Содержание цинка в почве во дворе (П-1) превышает ПДК на 69%, а на парковке (П-2) – на 100%. Постоянный избыток цинка в организме замедляет рост костей, нарушая их минерализацию. Повышенное содержание соединений цинка в крови приводит к ослаблению сухожильных рефлексов и прогрессирующей слабости.

Содержание свинца в почве (П-2) незначительно превышает ПДК (на 13%). Влияние свинца разностороннее на организм. Например, он способен вызывать отравления, поражать нервную систему человека.

Содержание марганца в почве (П-2) превышает ПДК на 19%. Соединения марганца являются сильными ядами, поражающими центральную нервную систему, сердечно - сосудистую систему.

Содержание серы везде превышает ПДК. В исследуемых нами почвах сера присутствует не в органических, а в минеральных соединениях. При сжигании серосодержащего топлива образуется оксид серы, который со смывами попадает в почву. Таким образом, увеличивается кислотность почвы при высоком содержании в ней серы. Это влияет на почву отрицательно.

Выводы.

Наблюдается тенденция к снижению содержания кадмия в почве по сравнению с 2004 годом (в исследуемых пробах максимальное содержание 0,25 мг/кг; ПДК 0,5 мг/кг).

Во всех исследованных пробах почв наблюдается превышание ПДК по содержанию серы в 1,4 – 3,5 раза.

В пробах П-1 и П-2 наблюдается превышение ПДК по содержанию мышьяка в 1,25 – 2 раза.

В пробах П-1 и П-2 наблюдается превышение ПДК по содержанию хрома в 1,3 – 1,7 раза.

В пробе П-2 наблюдается превышение ПДК по содержанию марганца на 19%.

В пробе П-2 наблюдается превышение ПДК по содержанию свинца на 13%.

В пробах П-1 и П-2 наблюдается превышение ПДК по содержанию цинка в 1,7 – 2 раза.

Наш анализ показал, что наименьшие загрязнение почвы нефтепродуктами в пробе П-1 (на территории лицея).

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования почвы

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»