Экологические проблемы города Гуково

Министерство образования Ростовской области

ГБПОУ РО «Гуковский строительный техникум»

Индивидуальный учебный проект по химии и биологии

Экологические проблемы города Гуково

Выполнила студентка группы ПД25.1.1

Рязанцева Татьяна Руководитель проекта преподаватель Кранцевич Е.Ф.

• Актуальность исследования.  Герб города Гуково это восходящее солнце на фоне черных гор, отражает принадлежность территории к шахтерскому краю, подчеркивая его родство с другими шахтерскими городами нашей области. Черна гора – это терриконик, побочный продукт, отход добычи каменного угля. Цветок бессмертника на зеленом фоне, призван отразить долгую и счастливую жизнь в городе. Однако, заключения экспертов говорят о том, что экологическая обстановка в городе способствует развитию большого числа заболеваний, в том числе ведущих к летальному исходу. В дополнении к основным источникам загрязнения среды на территории города находятся отвалы породы угля, которые угрожают жизни населения, нанося вред окружающей среде. Вследствие химических реакций, терриконы горят, превращаясь в рукотворный вулкан, который может взорваться в любую минуту. Терриконы опасны не только выбросом ядовитых веществ, образующихся в результате химических реакций, но и присутствием ионизирующего излучения.
• Объект   исследования : город Гуково.
• Предмет исследования:  экологические проблемы.
• Цель исследования:  рассмотреть экологические проблемы города, связанные с терриконами, водоснабжением. Задачи проекта : я поставила себе задачу изучитьСМИ по этой проблеме и провести исследования почвы и сбора мусора.

• Влияние терриконов на экологическую обстановку города Гуково.
• Особое беспокойство вызывает террикон в Гуково, где сосредоточено около 20 миллионов тонн породы. Этот отвал периодически вспыхивает, создавая серьезные экологические риски для города. Бывший руководитель «Ростовугля» и нынешний первый заместитель Председателя Законодательного собрания региона Сергей Михалев  считает , что федеральная инициатива по вовлечению отходов угледобычи в экономику замкнутого цикла – это не просто очередная программа, а единственный шанс предотвратить экологическую катастрофу в регионе, особенно в городе Гуково. Михалев также напомнил о данных по заболеваемости в шахтерских районах, отметив повышенный уровень респираторных заболеваний в Гуково, что, по его мнению, связано с пылением террикона.{2}В процессе добычи каменного угля на шахтах города (Алмазная, Ростовская, ЦОФ, Гуковская, Восточная и т.д.) образовывалась пустая порода, которую помещали в канонические насыпи путем рельсовой доставки в вагонетках или скипах. Терриконики имеют под собой большую площадь, тем самым отнимая полезную территорию у города. А у его жителей терриконы отнимают здоровье: загрязняют воздушную среду продуктами горения, увеличивают и без того высокую в степных районах концентрацию пыли, порода отвалов токсична природные осадки смывают ее и разносят по близлежащей территории, способствуют эрозивным процессам грунта, большая масса отвала создает опасность проседания почвы под терриконом и в районе выработок шахт. В составе искусственных гор встречаются: соли, оксиды, соединения азота, серы, различные металлы и радионуклиды, алюминий, кальций, углерод, железо, калий, натрий, кремний, медь, свинец, титан и цинк, бериллий, висмут, хром, кобальт, цезий, литий, магний, никель, рубидий, селен, стронций, ванадий и т.д. Все элементы периодической системы Менделеева, стоящие после номера 81 являются радиоактивными. В терриконах происходит распад одних веществ и синтез других, с точки зрения физики от атома химического элемента отделяются элементарные частицы ( электроны, протоны, нейтроны и т.д.), т.е. идет их непрерывное излучение, которое по сути своей является ионизирующим.
• Так же там содержится уран, основной источник ионизирующего излучения, так как угли и содержащие их породы, имеют в своем составе сульфидную серу в виде пирита, который содержит высокую концентрацию этого элемента. Радионуклиды с порядковыми номерами более 81 образуют следующие радиоактивные элементы – уран, торий, актиний. У этих элементов 17, 12, 14 радиоактивных изотопов. Основная составляющая излучения альфа частицы, присутствуют так же бета и гама частицы.

• Загрязнение атмосферного  воздуха выбросами загрязняющих  веществ горящих    породных    отвалов,    передвижных    (автомобили)    и    стационарных (промышленные     предприятия)     источников, городского округа. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории города Гуково являются выбросы от автомобилей и небольших промышленных предприятий, а также терриконов, которых немало на территории города. Основными веществами, формирующими высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха города, являются: взвешенные вещества, оксид углерода и оксиды азота. Кроме того, на загрязнение атмосферного воздуха в городском округе оказывает значительное влияние неудовлетворительное качество покрытия существующего дорожного полотна и недостаточный объем озеленения вдоль автомобильных дорог

• Повышение   засоленности   малых   рек    в   результате   сброса   в   них недостаточно очищенных высокоминерализованных шахтных вод. При добыче угля попутно откачивается из шахт вода в объеме 30 млн. м3/год, имеющая высокую минерализацию (засоленность), в результате повышается засоленность наших малых рек. Подработка подземных горизонтов и откачивание поземных вод изменяют окружающий нас рельеф, исчезают: родники, мелкие реки превращаются в стоки засоленной шахтной воды.

• Неудовлетворительная организация сбора, вывоза и размещения твердых бытовых отходов на городской свалке. Мусор является не последней угрозой для экологии города, так как при разложении он выделяет токсичные вещества, которые вредят почве и растениям. Сортировка мусора является привычным компонентом во многих странах, и я своим исследованием хотела показать, что и у нас можно решить эту проблему. За исследование я взяла предприятие общественного питания , находящееся рядом с техникумом, которое специализируется на выпечке хлебобулочных изделий.
• Выпуск продукции- приблизительно 500 изделий (хлеб, батоны, булочки , пирожки, пицца).
• В день собирается около девяти килограммов мусора. Мусор не сортируют. В течении нескольких дней исследовала мусор. Результат: подсчитала, что за год стеклянных отходов - 1460 кг., полиэтилена - 365 кг., бумажных отходов - 1095 кг., жестяных отходов - 365 кг., пищевых отходов - 547.5 кг
• Зная, что при использовании 1 килограмма бумаги можно использовать 1 килограмм макулатуры, следовательно, из бумажного мусора можно получить 1095 килограмм макулатуры в год, сохранив при этом 11 деревьев.

Экологическое состояние почв города Гуково

Как показали исследования , проведенные в 2010-2011 года по степени загрязнения тяжелыми металлами почвы города Гуково находятся на втором месте после Ростова –на- Дону в Ростовской области. В исследовании применялся показатель суммарный коэффициент техногенного загрязнения (Zc), рассчитываемый на основе сложения коэффициентов техногенного загрязнения отдельных элементов. ().

В этом исследовании применялась и методика определения интегрального показателя биологического состояния почвы (ИПБС). Что касается исследования, наименьшие показатели ИПБС в городе Гуково показали почвы , взятые на территории шахты Ростовская шахты Гуковская (2).

По содержанию тяжелых металлов более всего загрязнена почва на улице Мира ( парковая зона – наибольшее количество цинка) и шахты Ростовской. Таким образом почвы на территории Гуково относятся к допустимой категории загрязнения, кроме почв вблизи Шахты Ростовской и Шахты Гуковской, которые относятся к умеренно опасной категории. Одной из важнейших характеристик почвы является реакция среды (рН), то есть определение кислотности почвы. Это значение очень важно для того, чтобы понять , какие лучше растения высаживать и какие работы проводить на почве .

.

Материал исследования: образцы почв отобрала на участках улицы Интернационалистов, улицы Саратовской, улицы Мира, улицы Карла Маркса (огороды вдоль дороги), территории Гуковского строительного техникума и на улице Герцена.

Брался верхний слой почвы до 15 см, пробы отбирались в один день.

Исследование механического состава почвы.

Для сравнения и определения механического состава почвы использовала следующую таблицу:

Песчаная почва

Супесчаная почва

Состоит исключительно из песчаных зёрен, сыпучая

Суглинистая почва

При растирании дает ощущение песчаных частиц, шнур распадается на части

Отличается слабой пластичностью, при скатывании получается очень непрочный шнур.

Глинистая почва

При растирании дает ощущение тонкого однородного порошка, пластична и при скатывании получается шнур , который не распадается.

Где брались образцы

Механический состав

Улица Саратовская

При растирании дает ощущение тонкого однородного порошка, пластична и при скатывании получается шнур , который не распадается - Глинистая почва

Улица Интернационалистов

При растирании дает ощущение тонкого однородного порошка, пластична и при скатывании получается шнур , который не распадается- Глинистая почва

Улица Герцена

Отличается слабой пластичностью, при скатывании получается очень непрочный шнур - Суглинистая почва

Улица Карла Маркса

Отличается слабой пластичностью, при скатывании получается очень непрочный шнур - Суглинистая почва

Территория «ГСТ»

Отличается слабой пластичностью, при скатывании получается очень непрочный шнур - Суглинистая почва

Улица Мира

Отличается слабой пластичностью, при скатывании получается очень непрочный шнур- Суглинистая почва

А шахтные воды обладают повышенной кислотностью.(с.38)Для кислых шахтных вод характерны высокие содержания цинка, никеля, меди, свинца, марганца, кобальта, стронция и других микроэлементов.В кислых водах отмечено недонасыщение алюмосиликатами, поэтому почвы, под влиянием загрязненных вод подвержены деградации.

Поэтому я сделала предположение , что почва на территории Гуково обладает повышенной кислотностью. Почвы имеют кислотность, значение рН (водородный показатель).

Нейтральная реакция почвы рН=7, рН выше 7 - почвы щелочные, ниже — кислые, которые встречаются чаще. Кислые почвы бывают: очень кислые — рН 3,8 - 4,0, сильнокислые — рН 4,1 - 4,5, среднекислые — рН 4,6 - 5,0, слабокислые — рН 5,1 - 5,5, близкие к нейтральным — рН 5,6 - 6,9. Уменьшение значения pH на единицу увеличивает кислотности почвы в 10

Показатели

Улица Саратовская

рН 7

Улица Интернационалистов

рН6, 5

Улица Герцена

рН 6, 5

Улица Карла Маркса

рН 6

Территория «ГСТ»

рН 7

Улица Мира

рН 6, 5

Качественное определение сульфатов.

К 5мл. фильтрата добавляем 2-3 капли 10% НСL и 2-3 капли раствора хлорида бария, нагреть пробирку .

Наблюдения

Улица Саратовская

Наблюдается образование белого осадка ( в виде взвешенной белой мути)

Улица Интернационалистов

Наблюдается образование белого осадка ( в виде взвешенной белой мути)

Улица Герцена

Наблюдается образование белого осадка ( в виде взвешенной белой мути) - более концентрированный осадок

Улица Карла Маркса

Наблюдается образование белого осадка ( в виде взвешенной белой мути) – более концентрированный осадок

Территория «ГСТ»

Наблюдается образование белого осадка ( в виде взвешенной белой мути)

Улица Мира

Наблюдается образование белого осадка ( в виде взвешенной белой мути) - более концентрированный осадок

Качественное определение хлорид-ионов.

К 5мл. фильтрата добавляем 1мл. 10% азотной кислоты и 1мл. 0,1н раствор нитрата серебра.

Наблюдения

Улица Саратовская

Наблюдается образование белого осадка

Улица Интернационалистов

Наблюдается образование белого осадка

Улица Герцена

Наблюдается образование белого осадка

Улица Карла Маркса

Наблюдается образование белого осадка

Территория «ГСТ»

Наблюдается образование белого осадка

Улица Мира

Наблюдается образование белого осадка

Результаты исследования

Образцы почв по механическому составу относятся

Почвы на территории города содержат сульфат и хлорид анионы, однако сульфат ионов больше – это показала концентрация осадка.

Образцы почв показали нейтральную и слабо - кислую среду.

Моя гипотеза о том , что почва будет с повышенной кислотностью не подтвердилась. Возможно , повлияло время года и количество осадков.

Почвы в населенных пунктах и их окрестностях отличаются от природной, ценной биологически почвы, которая выполняет важную роль в поддержании экологического равновесия. В результате увеличения антропогенной нагрузки изменяется состояние природной среды в городах.

В настоящее время резко увеличиваются процессы деградации почв, снижения их плодородия, усиление загрязнения.

Мои рекомендации для жителей города Гуково – это прежде всего

1. Нельзя разрабатывать огороды вдоль дороги .

2. Загрязнены почвы тяжелыми металлами в окрестностях шахт Ростовской и Гуковской – там тоже рекомендовала минимизировать ведение огородничества.

Основные экологические проблемы

•   загрязнение атмосферного  воздуха выбросами загрязняющих  веществ горящих    породных    отвалов,    передвижных    (автомобили)    и    стационарных (промышленные     предприятия)     источников, городского округа;
• загрязнение     поверхностных вод , отсутствие очистных сооружений ливневых сточных вод;
• повышение   засоленности   малых   рек   в   результате   сброса   в   них недостаточно очищенных высокоминерализованных шахтных вод;
• неудовлетворительная организация сбора, вывоза и размещения твердых бытовых отходов на городской свалке;
• неудовлетворительное   состояние   свалки   г. Гуково,   находящейся   на землях Красносулинского района;
• отсутствие сооружений по утилизации и обезвреживанию ТБО;
• отсутствие    полигона    по    захоронению    и    утилизации    токсичных промышленных отходов.

Какие я вижу пути решения

• Биологическая рекультивация терриконов. Сортировка мусора . Наличие мусороперерабатывающего завода (хотя бы 1 на несколько городов). Я не рекомендую заниматься огородничеством вдоль трасс и дорог.
• Биологическая рекультивация терриконов.
• Сортировка мусора .
• Наличие мусороперерабатывающего завода (хотя бы 1 на несколько городов).
• Я не рекомендую заниматься огородничеством вдоль трасс и дорог.