Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Особенности загрязнения четвертичных отложений территории г. Москвы тяжелыми металлами

Диссертация: Особенности загрязнения четвертичных отложений территории г. Москвы тяжелыми металлами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук В. П. Звереву и всему коллективу лаборатории гидрогеоэкологии ИГЭ РАН, заведующей лабораторией гидрогеоэкологии к. геол.-мин. наук И. В. Галицкой и к. геол.-мин. наук И. А. Костиковой за помощь, критические замечания и доброжелательное отношение. Автор искренне признателен начальнику лаборатории… Читать ещё >

Содержание

  • Текстовая часть
  • Графические
  • приложения
  • Глава 1. Природные условия мегаполиса
    • 1. 1. Ландшафтно-климатические условия
    • 1. 2. Геологическое строение
    • 1. 3. Четвертичные отложения
    • 1. 4. Гидрогеологические условия
      • 1. 4. 1. Водоносные горизонты и комплексы четвертичных и мезозойских отложений
      • 1. 4. 2. Водоносные горизонты и комплексы каменноугольных отложений
      • 1. 4. 3. Питание и разгрузка подземных вод
  • Глава 2. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами
    • 2. 1. Источники поступления тяжелых металлов
    • 2. 2. Основные особенности загрязнения тяжелыми металлами в г. Москве
    • 2. 3. Содержание тяжелых металлов (меди, цинка, кадмия, никеля) в подвижных средах
      • 2. 3. 1. Снеговой покров
      • 2. 3. 2. Поверхностные воды и донные осадки
    • 2. 4. Геохимические свойства тяжелых металлов
      • 2. 4. 1. Медь
      • 2. 4. 2. Цинк
      • 2. 4. 3. Кадмий
      • 2. 4. 4. Никель
    • 2. 5. Формы миграции металлов
  • Глава 3. Методы отбора, подготовки проб и определения тяжелых металлов (меди, цинка, кадмия, никеля) в вытяжках почв (горных пород) и пробах подземных вод
    • 3. 1. Методы, использовавшиеся при проведении исследования
      • 3. 1. 1. Отбор проб
      • 3. 1. 2. Подготовка проб к анализу
      • 3. 1. 3. Определение тяжелых металлов в образцах
    • 3. 2. Методы подготовки и определения, применяемые при проведении подобных исследований
      • 3. 2. 3. Основные методы определения меди, цинка, кадмия и никеля
      • 3. 2. 4. Количественные методы анализа, широко используемые в исследованиях
        • 3. 2. 4. 1. Атомно-эмиссионная спектрометрия (АЭС)
        • 3. 2. 4. 2. Атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС)
  • Глава 4. Содержание тяжелых металлов (меди, цинка, кадмия, никеля) в четвертичных отложениях
    • 4. 1. Критерии оценки загрязнения четвертичных отложений
    • 4. 2. Средние содержания тяжелых металлов в горных породах четвертичных отложений г. Москвы
  • Глава 5. Комплексная оценка эколого-геохимических условий территории г. Москвы
    • 5. 1. Масса меди, цинка, кадмия и никеля в четвертичных отложениях г. Москвы
    • 5. 2. Сравнительная оценка масс тяжелых металлов, содержащихся в почвенном горизонте и четвертичных отложениях г. Москвы и выносимых р. Москвой с её территории
  • Глава 6. Особенности распределения тяжелых металлов в разрезе на примере левобережья р. Москвы в районе Краснопресненской набережной
    • 6. 1. Геолого-литологическое строение и гидрогеологические условия испытательной площадки
    • 6. 2. Подземные воды четвертичных и каменноугольных отложений
    • 6. 3. Четвертичные и каменноугольные отложения

Особенности загрязнения четвертичных отложений территории г. Москвы тяжелыми металлами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы обусловлена необходимостью изучения наиболее токсичных загрязняющих веществ — тяжелых металлов во всех средах крупных мегаполисах, в том числе, как показали настоящие исследования, и в четвертичных отложениях, ранее как носителя загрязнения не изучавшихся.

Целью работы являлось определение содержания и форм нахождения тяжелых металлов (Си, Ъъ., Сё, N1) в четвертичных отложениях (голоцен и неоплейстоцен) на территории г. Москвы, закономерностей их содержания в зависимости от времени формирования породы и особенностей ее среды, а также анализе масштабов их распространения в четвертичных отложениях по сравнению с почвенным горизонтом.

Основные задачи исследований заключались:

1. в изучении содержания и распространения тяжелых металлов в четвертичных отложениях территории г. Москвы (региональный уровень) в зависимости от возраста и литологического состава породы.

2. в исследованиях особенностей содержания и форм нахождения тяжелых металлов в четвертичных отложениях и водных горизонтах на примере локального участка современного строительства на территории г. Москвы.

3. в сравнительном анализе накопления масс тяжелых металлов в почвенных горизонтах и четвертичных отложениях в пределах г. Москвы.

Научная новизна работы. Диссертационная работа является одним из первых комплексных исследований, отражающих распределения тяжелых металлов в основных геолого-литологических разностях четвертичных отложений территории г. Москвы.

В работе впервые показано, что четвертичные отложения являются депонирующей средой Си, Zn, С<3 и N1.

Полученные в работе данные по распределениям и формам нахождения тяжелых металлов в четвертичных отложениях дополняют существующие представления о механизмах миграции и концентрации загрязняющих веществ горных пород на территории г. Москвы;

В работе впервые показана возможность сравнительной количественной оценки загрязнения почвенного покрова, четвертичных отложений и поверхностных вод г. Москвы.

Основные защищаемые положения:

1. Изучено распределение тяжелых металлов в четвертичных отложениях территории г. Москвы. Показано, что их концентрация колеблется в голоцене пределах от 3.1 до 440 мг/кг для меди, от 12 до 1483 мг/кг для цинка, от < 0.02 до 13 мг/кг для кадмия, от 4.2 до 70 мг/кг для никеля, и неоплейстоцене от 1.2 до 34 мг/кг для меди, от 10 до 188 мг/кг для цинка, от < 0.02 до 0.44 мг/кг для кадмия, от 2 до 3 1 мг/кг для никеля.

2. Подтверждено, что накопление тяжелых металлов (Си, Ъъ, Сё, N1) в четвертичных отложениях территории г. Москвы определяется литологическим составом горных пород. В глинистых и суглинистых разностях концентрация изученных тяжелых металлов выше, чем в песчаных и супесчаных, что обусловлено их более высокой сорбционной способностью.

3. Методами статистического анализа оценено среднее распределение рассматриваемых тяжелых металлов (Си, Хп, Сс1, N1) для различных возрастных и лптологических разностей в зависимости от кислотно-щелочного состояния среды.

4. Количественная оценка содержания Си, Ъп, Сё, N1, в почвенных горизонта и четвертичных отложениях позволило установить, что масса этих элементов, сосредоточенная в четвертичных отложениях, на порядок превышает их массу, находящуюся в почвенных горизонтах г. Москвы.

5. Проведенные исследования показывают, что четвертичные отложения на территории г. Москвы являются основным накопителем и депонентом тяжелых металлов, поступающих в окружающую среду в результате антропогенной нагрузки.

Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты, наряду с другими исследованиями доказали необходимость оценки содержания тяжелых металлов не только в почвенных горизонтах, но и в четвертичных отложениях, что чрезвычайно важно для строительства, сопровождающегося обычно перемещением значительных масс пород, которое необходимо учитывать как один из факторов загрязнения окружающей среды. Полученные при исследоьгнии данные могут быть использованы для дальнейших сравнительных анализов загрязнения четвертичных отложений на территории г. Москвы.

Фактический материал.

Работа выполнялась в лаборатории геохимического анализа ГУП «Мосгоргеотрест». В ее основу положенобольшое число образцов почв и четвертичных горных пород, отобранных автором при выполнении плановых работ «Мосгоргеотреста» в различных райнах г. Москвы, и проанализированных им на атомно-абсорбционном спектрофотометре КВАНТ-2А.

Публикация и апробация работы.

Результаты исследований докладывались на Четвертой научно-практической конференции «Эко-Real». Раздел «Охрана окружающей среды» — новые подходы и требования к разработке, в 2004 г. (г. Москва), на VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» в 2005 г. (г. Москва). По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе статья в журнале «Геоэкология».

Структура и объем работы.

Работа состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 294 страницах машинописного текста, содержит 36 таблиц, 33 рисунка и список литературы, насчитывающий 213 наименований.

Диссертационная работа выполнена под научным руководством доктора геолого-минералогических наук В. П. Зверева во время обучения в заочной аспирантуре Института геоэкологии РАН.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук В. П. Звереву и всему коллективу лаборатории гидрогеоэкологии ИГЭ РАН, заведующей лабораторией гидрогеоэкологии к. геол.-мин. наук И. В. Галицкой и к. геол.-мин. наук И. А. Костиковой за помощь, критические замечания и доброжелательное отношение. Автор искренне признателен начальнику лаборатории комплексных эколого-геохимических исследований ГУП «Мосгоргеотрест» В. А. Гайнцеву, начальнику лаборатории ГУП «Мосгоргеотрест» Г. И. Виноградовой за постоянную поддержку и вниемание к работе, а также A.M. Кольцову и В. В. Немцову за содействие в оформлении работы.

Заключение

.

Четвертичные отложения на территории г. Москвы являются основным накопителем тяжелых металлов, поступающих в окружающую среду в результате антропогенной нагрузки. Содержание меди, цинка, кадмия и никеля в них (голоцен и пеоплейстоцен) несколько ниже, чем в почвенных горизонтах, но существенно выше, чем в сопредельных районах Центральной России. Полученные данные обязательно надо учитывать при проведении различных строительных работ, при которых на поверхность извлекается значительная масса горных пород и содержащиеся в них тяжелые металлы вовлекаются в водную и воздушную миграцию и оказывают негативное влияние на экологическую обстановку города.

В большинстве случаев концентрация изученных тяяселых металлов в глинистых и суглинистых разностях выше, чем в песчаных и супесчаных, что объясняется более высокой сорбционной способностью первых, что также подтверждается и на отдельно изученном объекте на левом берегу р. Москвы в районе Краснопресненской набережной.

В кислых средах металлы более подвижны и естественно, что они в больших количествах аккумулируются в слабо и сильнощелочных условиях.

Изучение подземных, вод четвертичных отложений на типовом участке современного строительства в районе Краснопресненской набережной позволило заключить, что они значительно подвержены влиянию техногенной нагрузки на что указывает более высокое содержание Тп и Си в подземных водах.

X / верхних частей разреза.

Показать весь текст

Список литературы

  1. П.Г. Влияние высушивания почвы на подвижность ее составных частей. Пробл. Советск. Почвовед., сб. 6, 1938
  2. В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос, 2000.
  3. В.А., Алексеенко Л. П. Геохимические барьеры: Учеб. пособие. М.: Логос, 2003.
  4. Аналитическая химия цинка. М., 1975.
  5. Р.К., Хазиев Ф. Х. Борьба с загрязнением почвогрунтов нефтью. М.: Наука, 1981.
  6. Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М. Изд-во московского университета, 1961.
  7. А.М., Державин Л. М., Краткий справочник по удобрениям, 2 изд. М., 1984, с. 48−49.
  8. .П., Ахтырцев А. Б., Яблонских Л. А. Тяжелые металлы в почвах пойменных ландшафтов Среднерусской лесостепи и их миграция.// Тяжелые металлы в окружающей среде: материалы международного симпозиума 15−18 октября 1996 г., Пущино, 1997, с. 15 24.
  9. Р. К. А. Е. Ферсман. М., Просвещение, 1982.
  10. А.П., Марчук И. П. Структурно-тектоническое строение района г.Москвы. М., 1982.
  11. В.А., Сутурин А. Н. Геохимические аспекты токсичности элементов. Геохимия техногенеза. М.: Наука, 1990 — с. 94−103.
  12. Вайнфорднер Д./ Спектроскопические методы определения следов элементов. М.: Мир, 1979.
  13. Г. М., Кощеева И .Я., Сироткина И.С./7 Геохимия. 1979. № 4. с. 598−607.
  14. Володов А. И. Разработка технологии очистки от тяжелых металлов загрязненных территорий и ливневых стоковпромышленных предприятий.// Автореферат диссертации. к.т.н., М.2006.
  15. Л.Д., Торина И. Г., Чуркина Н. М. Влияние ядохимикатов и минеральных удобрений на полезных животных. «Охрана природы и заповедное дело в СССР», 1962, бюлл. № 7, с. 11−21.
  16. A.A. Формирование подземных вод под влиянием искусственной разгрузки (на примере г. Москвы). М.: Наука, 1964 г.
  17. И.В., Есин A.B., Онищенко Т. Л. Загрязнение поверхностных вод и донных осадков. Москва: геология и город/ Гл. ред. В. И. Осипов, О. П. Медведев. М.: АО «Московские учебники и Картолитография», 1997. с. 323 — 332.
  18. И.В., Путилина B.C., Юганова Т. И. Влияние оранического вещества на миграцию тяжелых металлов на участках складирования твердых бытовых отходов: Аналитический обзор/ ГПНТБ СО РАН- ИГЭ РАН. -Новосибирск, 2005. 100 с. — (Сер. Экология. Вып. 76).
  19. А.Н., Пиковский Ю. А., Флоровская В. Н., Алексеева Т. А., Козин И. С., Оглобина А. И., Раменская М. Е. Теплицкая Т.А., Шурубор Е. И. Геохимия полицикличезких ароматических углеводородов в горных породах и почвах. М.: Изд. МГУ, 1996.
  20. П.А. и др. Юрские и меловые отложения Русскойплатформы. М.: Изд. МГУ, 1962.
  21. М.А. Земельные ресурсы мира, их использование и охрана. М., 1978. С.85−99.
  22. М.А., Пиковский Ю. И. Скорость самоочищения почв от нефти в различных природных зонах// Природа. — 1980, — № 5. с. 118−119.
  23. Н.Г. Методические рекомендации по эколого-геохнмической оценке территорий при использовании многоцелевого геохимического картирования масштабов 1: 1 000 000 и 1:200 000. М.: ИМГРЭ, 2002. 72-,
  24. . М. Геологическое строение и полезные ископаемые Москвы и ее окрестностей (пригородная зона). -М.: Изд-во МОИП, 1947.
  25. В.В. Роль органического вещества почв в миграции тяжелых металлов/Шрнрода. 2004. № 7. с. 3 5−39.
  26. А.И. Основы атомного спектрального анализа. -СПб.: Изд-во С.-Петербург. Ун-та, 2000.
  27. Дж.С. Статистический анализ данных в геологии: Пер. с англ. В 2 кн./ Пер. В.А. Голубевой- Под ред. Д. А. Родионова. Кн. 1. М.: Недра, 1990. -319 е.: ил.
  28. H.JI. Биологическая активность дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами./ под ред. JI.A. Лебедевой. М.: изд-во МГУ, 1999.
  29. П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природпо-техногенных системах. М.: Наука, 1993.
  30. C.B. Тяжелые металлы (медь, цинк, кадмий, никель) в четвертичных отложениях территории г. Москвы.// VII Международная конференция «Новые идеи в науках о земле»: Материалы докладов, .т. 4. М.: КДУ, 2005, 19 с.
  31. Е.И., Сотсков Ю. П., Резников P.C./ Нейтронно-активационный анализ горных пород на редкие элементы. -М.: Недра, 1978.
  32. В.П. Подземные воды земной коры и геологические процессы., М.: Научный мир, 2006.
  33. В.П., Путилина B.C., Киселева Н. В. Количественная оценка локального массопереноса в гидросфере на примере р. Москвы. М.: Геоэкология, 1995, № 5. с. 46−54.
  34. P.C., Зверев В. П., Кутепов В. М., Медведев О. П., Петренко С. И., Хоменко В. П., Чертков Л. Г. Карст и суффозия// Москва: геология и город/ Гл. ред. В. И. Осипов, О. П. Медведев. М.: АО «Московские учебники и Картолитография», 1997.
  35. P.C., Трофимов В. Т., Королев В. А., Вознесенский Е. А., Голодковская Г. А., Васильчук Ю. К. Грунтоведение/ под ред. Трофимова В. Т. М.: Изд-во МГУ, 2005.
  36. Н.Г. и др. Микроэлементы в почвах Западной Грузии. В кн.: Содержание и формы соединений микроэлементов в почвах./ М.: Изд-во МГУ, 1979.
  37. Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984.
  38. А.Г., Шляпников A.A. Природа мира: Ландшафты. -М.: Мысль, 1989.
  39. А.И. Никель и его соединения. М.: 1984.
  40. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях./М.: Мир, 1989.
  41. A.A. Техногенные неогеологические отложения -культурные слои и процессы аутигенногоминералообразования// Вестник Российского Университета Дружбы народов. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». 2001, № 5, с. 45−53.
  42. A.A. Культурный слой как один из видов техногенного литогенеза и его литогеохимические особенности// В сб. «Минералогия техногенеза-2002». Миасс, Имин УрО РАН, 2002, с. 226−247.
  43. Карта геоморфолого-неотектонического районирования Нечерноземной зоны РСФСР. Масштаб 1:1 500 000. Гл. ред. В. И. Бабакин. М.: ГУГК, 1984.
  44. Карта новейшей тектоники СССР м-ба 1:5 000 000// под ред. Н. И. Николаева и С. С. Шульца. М.: ГУГК, 1960.
  45. В.А., Люблинский Е. Я., Цинковые сплавы, М., 1986.
  46. Е.П., Лысенко А. Я., Никитин Д. П. Урбанизация и проблемы эпидемиологии. М.: Медицина, 1982.
  47. В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985.
  48. В.А. Основы учения о почвах. М.: Наука, 1973. — Т. 2.
  49. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Под. Ред. Исаева Л. К. СПб: Эколого-аналитический информационный центр «Союз», 1998.
  50. Д.С. Теория метасоматической зональности. М.: Наука, 1969.
  51. Ф.В. Инженерно-геологические особенности юрских глин оксфордского яруса г. Москвы и ее окрестностей в связи с условиями их формирования., Труды ЛГТП АН СССР, т. 15, 1957.
  52. С.Р., Шваров Ю. В., Гричук Д. В. и др. Методы геохимического моделирования и прогнозирования в гидрогеологии. М.: Недра, 1988.
  53. С.Р., Швец В. М. Основы геохимии подземных вод.1. М.: Недра, 1980.
  54. С.Р., Рыженко Б. Н., Швец В. М. Геохимия подземных вод. М.: Наука, 2004.
  55. H.A., Лучистые грибки и родственные им организмы. Actinomycetales, М.- JL, 1938.
  56. В.З., Воропаев Е. И., Шмалина Е. Ю., Чупахин М.С./ Высокочистые вещества// 1987. Т. 1. No. 3. с. 151.
  57. Ю.Т. Рабочие материалы к структурно тектонической карте центральных районов Русской плиты масштаба 1 : 1 ООО ООО. 1991.
  58. Ю.Т., Куклинский А. Я., Пименов Ю. Г. Тектоника осадочного чехла и кристаллического основания района Москвы// Бюллетень МОИП. 1994, т. 69, вып. 4. с. 10−18.
  59. Н.М., Красильщик В.З./ Ж. анал. химии// 1988. Т. 43. No. 8. с. 1349.
  60. Д.В. Влияние техногенного загрязнения на фракционный состав меди и цинка в почвах// Почвоведение, 1995, № 10, с. 89−92.
  61. Д.В. Изучение трансформации техногенных форм меди и цинка почвой в условиях модельного эксперимента.// Агрохимия, 1996, № 1, с. 94−99.
  62. М.М., Пахомова Г. Н., Металлургия цинка и кадмия. -М., 1969.
  63. И.П., Смахтин Л.А./ Ядерно-физические методы анализа вещества. М: Атомиздат// 1971. с. 116−117.
  64. Л., Шестаков В. М. Моделирование миграции подземных вод, М.: Недра 1986.
  65. Ю.А., Евтюхин В. Ф., Резникова A.B. Экология агроландшафта рязанской области// М.: Изд-во МГУ, 2001.
  66. В.И. Региональные особенности новейшей геодинамики платформенных территорий в связи с оценкой ихтектонической активности// Недра Поволжья и Прикаспия. Вып. 13 (специальный). Ноябрь, 1996. с. 53−60.
  67. Л.И., Спыну Е. И., Сова P.E. Вопросы интегральной оценки опасности химического загрязнения окружающей среды. М.: Гиг. и сан., 1982, с. 62−64.
  68. В.А., Румынии В. Г. Проблемы гидрогеоэкологии. В 3 т. 2-е изд., стер. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002.
  69. Москва: геология и город/ Гл. ред. В. И. Осипов, О. П. Медведев. М.: АО «Московские учебники и Картолитография», 1997.
  70. И.К. По Москве-реке. М.: Московский рабочий, 1977.
  71. А.И. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами и мероприятия по их устранению// Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах., Пущино, ОНТИ НЦБИ, 1990, с. 52−60.
  72. В.PI. Зоны геологического риска на территории г. Москвы// Вестник РАН. 1994. т. 64. № 1. с. 32−45.
  73. В.И., Соколов В. Н., Румянцева H.A. Микроструктура глинистых пород/ под ред. Сергеева Е. М. М.: Недра, 1989.
  74. Р.И., Зырин Н. Г., Малахов С. Г. Влияние известкования дерново-подзолистой почвы на поступление кадмия в растения и на динамику его форм в природе. Миграция- загрязняющих веществ в почвах и сопредельных
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?