Загрязнение почвенного покрова тяжёлыми металлами и оценка его воздействия на здоровье детского населения города Воронеж

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Семенихин И.Е. 1

---

1МБОУ лицей 8

Андронова Е.А. 1

---

1МБОУ лицей 8

Работа в формате PDF

2.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Развитие индустриального общества, помимо положительных результатов, приводит к постоянному появлению загрязнителей окружающей среды антропогенного происхождения. Одним из наиболее токсичных загрязнителей являются тяжёлые металлы (металлы, плотность которых превышает 5,5 г/см³). Выбросы в атмосферный воздух тяжёлых металлов промышленными предприятиями могут приводить к их накоплению в почве. Непродуманные методы интенсификации промышленного производства, которые, как правило, приводят к нарушению экологического баланса в природе, также ведут к техногенному загрязнению почвенно-растительного покрова природных объектов Воронежа. Отсутствие современных очистных сооружений на предприятиях, резкое увеличение автотранспорта вызывают загрязнение окружающей среды, в том числе и почв. Санитарная охрана почвы является важным звеном в предупреждении загрязнения внешней среды. Стойкие вредные химические вещества (в том числе и тяжёлые металлы), поступая в почву, сохраняются и переходят в растения, подземные воды и другие природные объекты, с которыми человек находится в непосредственном контакте. В последние десятилетия проблема профилактики неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека выдвинулась на одно из первых мест среди других общемировых проблем. Это связано с быстрым нарастанием числа различных по своей природе (физических, химических, биологических и социальных) факторов, а также с многообразием патологических состояний, вызываемых этими факторами [16].

В связи с вышеизложенным работа по изучению загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами очень актуальна, так как увеличение концентрации тяжелых металлов в почве оказывает воздействие на здоровье детей.

Цель научно-исследовательской работы:

Выявление зависимости роста заболеваний у детей от уровня загрязнения почвы тяжёлыми металлами.

Задачи:

1. Изучить содержание валовых форм тяжёлых металлов (меди, цинка, свинца, марганца и никеля) в почвах – отобрать и обработать пробы почв в различных точках Воронежа, после чего на атомно-абсорбционном спектрофотометре определить концентрацию валовых форм тяжёлых металлов;

2. По полученным данным выявить точки, где наблюдается превышение ПДК содержания различных металлов, а также рассчитать суммарный показатель загрязнения для каждой точки;

спектрофотометре определить концентрацию валовых форм тяжёлых металлов;

3. На основе детского регистра 5 детской поликлиники (ТМО №11) г. Воронежа произвести сбор данных о состоянии здоровья детей, проживающих в данном районе;

4. Проанализировать заболеваемость детей, проживающих в радиусе 300 метров от точки отбора пробы по различным показателям и возрастным группам, при сравнении с концентрацией тяжёлых металлов, содержащихся в почве данной точки;

Гипотеза научно-исследовательской работы:

Гипотеза исследования заключается в утверждении, что увеличение концентрации тяжелых металлов в почве окажет воздействие на здоровье детей.

Объектом исследования стали почвы города Воронежа, состояние здоровья детей.

Глава I.

Общая геоэкологическая характеристика территории района.

Физико-географические условия

Воронеж находится на юго-западе Европейской части России (Приложение 1). Геологической основой территории является докембрийский кристаллический фундамент, сложенный розовым гранитом и гнейсом. На кристаллических породах залегают осадочные отложения девонского возраста: мергелистые глины, известняки, песчаники общей мощностью 110-115 м.

Левобережье Воронежа сложено древним и современным аллювием, представленным преимущественно песками и прослойками глин. Максимальная мощность аллювия составляет 50-60 м.

Загрязнённая атмосфера города уменьшает прямую солнечную радиацию вследствие поглощения её различными аэрозолями. Однако эти потери в условиях города с избытком компенсируются влиянием других факторов и условий, в целом повышающих температуру воздуха.

Почвы Воронежа по своему происхождению относятся к различным разновидностям – от песчаных до типичных чернозёмов. И хотя территория лежит в зоне типичных и выщелоченных чернозёмов, которые повсеместно распаханы, полоса чернозёмов часто прерывается массивами дерново-подзолистых и серых лесных почв (на песках и супесях). Почвенный покров на левом и правом берегу Воронежского Водохранилища различен по генетическим, химическим, физико-химическим, механическим свойствам, а также условиям почвообразования.

В последние годы в результате высокого темпа строительных работ происходит интенсивное нарушение естественного состояния почв. Кроме того, в процессе работы промышленные предприятия и автотранспорт выбрасывают в атмосферу громадное количество твёрдых и газообразных веществ, оседающих на почву, и вызывающих в ней многообразные изменения. Наряду с твёрдыми и газообразными выбросами, в почву попадают и отходы предприятий в виде нефтепродуктов и смазочных масел, которые, загрязняя почву, угнетают её микрофлору и растения. Засорение почвы всеми видами отходов вызывает существенные опасения в эпидемиологическом отношении.

Воронеж расположен в лесостепной зоне, где естественный растительный покров, сохранившийся фрагментарно, представлен главным образом нагорными дубравами и разнотравными степями. В уличных насаждениях всех районов города из древесных пород 60-70% составляют тополя. Среди них тополь чёрный, белый, пирамидальный и др. Также встречаются ива белая, плакучая; вяз гладкий; клён американский и остролистый; липа; берёза повисшая. В некоторых парках и скверах растут каштан конский, рябина обыкновенная, пихта сибирская, лиственница сибирская, сосна обыкновенная. Кустарники представлены следующими видами: спирея японская и иволистная, сирень обыкновенная, садовые группы роз, шиповник, бузина чёрная и красная и др. Из травянистых многолетних преобладают: ирисы садовые, тюльпаны, пионы, флоксы, ромашка, дельфиниумы, а однолетних - астры, георгины, петунии, а душистый табак, настурция, бархатцы. Среди газонных трав преобладают типчак, овсяница и мятлик луговой, ежа сборная и другие.

Ландшафтная структура территории Воронежа и его окрестностей достаточно разнообразна и включает все типы местности среднерусской возвышенности.

1.2 Эколого-гигиеническая ситуация.

Современный город является центром острейших экологических проблем. Воронеж не является исключением.

В Воронеже Железнодорожный район относится к наиболее индустриальным районам города Воронежа. Здесь расположено более 40 крупных предприятий – АООТ «Завод Процессор»; ОАО «Мебель Черноземья», АООТ «Графское»; Локомотивное депо, ВВРЗ им. Тельмана и др. (Приложение 3).

Общее число источников выбросов вредных веществ в атмосферу в районе составляет: организованных – 857 ед.; неорганизованных – 162 ед. Валовый выброс вредных веществ в атмосферу равен 1,085 тыс. т/год.

Мощный вклад в загрязнение атмосферы вносит автотранспорт. Город Воронеж входит в первую десятку городов с высоким загрязнением атмосферного воздуха выбросами автотранспорта. Рост загрязнения этими выбросами можно объяснить постоянным ростом числа транспортных единиц, несовершенством двигательных систем автомобилей. В целом по городу установлено превышение ПДК в 3,6% исследованных проб атмосферного воздуха. По основным ингредиентам удельный вес проб, превышающих ПДК, составил: для оксида углерода – 4,8%, окислов азота – 4,2%, пыли – 7,9%, свинца и его соединений – 9,2%, бензапирена – 5,9%, фенола – 4,4%, хлора – 3,9%.

Наиболее неблагополучное положение в отношении объема выбросов вредных веществ в атмосферу отмечается в левобережной части города. Промышленные и жилые массивы левобережья не имеют значительных санитарно-защитных разрывов. Часто селитебная территория вплотную подходит к промышленным площадкам.

Существенное влияние на экологическую обстановку оказывают автотранспортные магистрали с интенсивным движением внутри городской застройки. К наиболее неблагополучным по данным Госсанэпиднадзора следует отнести: Ул. Димитрова – ул. Волгоградская; Ул. Героев стратосферы – Ленинский проспект; Ул. Остужева – Ленинский проспект (Приложение 4).

1.3. Теоретические основы эколого – геохимической оценки городской среды и экотоксикология тяжелых металлов.

Создание эффективной системы экологической безопасности является одним из важнейших условий достижения устойчивого социально-экономического развития общества. Эта проблема особенно актуальна в начале 21 века.

Одним из распространенных видов антропогенного загрязнения среды является поступление в почву тяжелых металлов: ртуть, свинец, медь, кобальт, хром, цинк, никель и др. Интенсивность поступления тяжелых металлов в окружающую среду и их накопление в почве значительно превышает скорость адаптации живых организмов к меняющейся геохимической среде. По пищевым цепочкам токсический эффект достигает и человека.

Актуальность данной проблемы главным образом определяется способностью тяжелых металлов куммулироваться в организме человека, оказывая, в первую очередь, воздействие на потомство за счет мутагенных, канцерогенных, терратогенных, эмбрио- и гонадотоксических свойств, а также вызывать нарушения нормального функционирования различных органов и систем: сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной, пищеварительной, иммунной, кроветворной.

Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами – медью, цинком, хромом, свинцом, ртутью, кадмием и др. - формируется в районах размещения промышленных предприятий за счет выбросов в атмосферный воздух и дальнейшего оседания на почвенном покрове, за счет атмосферных осадков, содержащих токсичные элементы, в результате неправильного хранения промышленных и твердых бытовых отходов. Установлено, что большая часть металлов осаждается в пределах 1 – 2 км от источников выбросов, а 40% - в пределах 8 – 10 км от предприятий, что создает высокий уровень загрязнения на селитебной территории промышленно развитых регионов.

Почва, а также высшие и низшие растения, контролируют миграцию многих химических элементов, необходимых для жизнедеятельности наземных биоценозов. От состава и свойств почв зависят состав питьевых вод, продуктов питания человека. Распределение тяжелых металлов по поверхности почвы определяется многими факторами. Оно зависит от особенностей источников загрязнения, метеорологических особенностей региона, геохимических факторов, ландшафтной обстановки в целом и других причин. Установлено, что 57% - 74% свинца и ртути, при антропогенном загрязнении, закрепляются в слое 0 – 10 см и только 3 – 8% мигрируют до глубины 30 – 40 см. Важную роль в накоплении тяжелых металлов играют комплексы вторичных минералов с органическим веществом и гидроксидами железа и алюминия, процесса миграции и перехода элементов из одной среды в другую имеет большое практическое значение для изучения механизмов и путей воздействия на организм человека, оценки степени токсичности химических элементов. Установлено, что многие эндемические заболевания связаны с аномальным составом почв, зональностью почвенного покрова или локальным повышенным содержанием некоторых элементов, в том числе микроэлементов. Считается, что значительную группу болезней составляют заболевания, в этиопатогенезе которых гипо- и гиперэлементозы играют не специфическую роль, а создают лишь определенный фон обмена веществ, предрасполагающий к возникновению того или иного заболевания. По наблюдениям, при поступлении в организм какого-либо одного микроэлемента в повышенных концентрациях, изменяется содержание и других микроэлементов. Избыточные концентрации металлов могут вызывать серьезные изменения в обмене веществ и дезорганизацию метаболических процессов, что способствует снижению неспецифической резистентности организма, приводящей к нарушению аллергического и соматического статуса, а, следовательно, и к нарушению функций различных органов и систем. Под воздействием металлов повреждается процесс гемопоэза, что в свою очередь ведет к нарастанию иммунодефицитного состояния в организме.

Под действием токсичных металлов в той или иной степени страдают сердечно-сосудистая, выделительная, пищеварительная, эндокринная, иммунная, кроветворная системы. Однако, при всей полиморфности картины токсического воздействия, для каждого металла характерно наибольшее поражение одной из вышеназванных систем.

Свинец при попадании в организм человека, взаимодействует с сульфгидрильными группами белков и блокирует различные ферментные системы. Свинец токсичен для центральной и периферической нервной системы, способен к кумуляции в организме, особенно в костной ткани. Доказано токсическое воздействие свинца на детей, приводящее к нарушениям способности к обучению, к отставанию умственного развития, что связано с изменениями в структуре клеток центральной нервной системы. Воздействие свинца приводит к поражению почечных канальцев. В дальнейшем это приводит к дефициту витамина «D», к нарушению обмена кальция в организме и обуславливает в последующем системное поражение костной ткани – остеопороз и остеомаляцию.

Избыток меди приводит к нарушению кроветворения, провоцирует развитие анемий с перерождением печени и ее полной атрофией. С нарушением обмена меди в организме связывают ранние стадии развития злокачественных опухолей.

Цинк, являясь биомикроэлементом, входит в состав 60 ферментов. Он не обладает специфическими токсическими свойствами, однако, попадая в значительных количествах внутрь организма, способен вызывать тяжелые отравления: тошноту, рвоту, диарею.

Хром и особенно никель при повышенном содержании в окружающей среде способны провоцировать заболевания глаз, отставания в росте и развитии. В местностях с высоким содержанием бария в воде приводит к высокой смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, а в районах, где для борьбы с сельскохозяйственными вредителями применяют хлорид бария, у сельских жителей в несколько раз чаще встречаются новообразования (лейкоз), чем у населения других регионов.

Марганец относится к нейротропным металлам, вызывает гиперплазию щитовидной железы. Есть сведения о мутагенном эффекте марганца. Патологические процессы в организме человека, обусловленные поступлением марганца, связаны с метаболизмом последнего: марганец поступает в плазму связывается с В-глобулином и далее распределяется по всему организму. Марганец концентрируется в тканях, богатых митохондриями, при этом наиболее высокие концентрации обнаруживаются в печени, поджелудочной железе, почках и кишечнике.

Глава II.

Материалы и методика работы.

2.1 Методы исследований.

В работе использованы следующие методики:

1. Методы полевых почвенных исследований

2. Методы химического анализа почвы

3. Сравнительно – экологический метод

4. Картографический метод

Ход работы:

Для эколого-геохимического обследования почв Железнодорожного района города Воронежа было выбрано 35 точек, в радиусе которых расположены жилые массивы (приложение 5, табл. 1). А также при выборе точек учитывалось расположение автодорог и промышленных предприятий [3].

В указанных точках производился отбор проб почвы согласно методу квадратирования. Для этого была выбран квадрат земли площадью 1 м². С четырёх сторон этого квадрата, а также из центра был произведён отбор верхнего почвенного слоя (мощностью 10 см). Забор проб производился с помощью алюминиевого цилиндра, который погружали в почву на 10 см, а затем вынимали. Общий вес пробы составил 1 килограмм. После чего почву высушили, удалили крупные корни и посторонние примеси, измельчили пестиком в фарфоровой ступке и просеяли через сито диаметром 1мм².

На технических весах взвешивали 10 г воздушно-сухой почвы и помещали навеску в коническую колбу вместимостью 250 см³. Затем добавили в стакан 50 мл азотной кислоты (концентрации 1:1) и вращательным движением осторожно перемешивали содержимое колбы.

Колбу закрыли часовым стеклом и поместили на электрическую плитку. Доведя до кипения, кипятили 10 минут на медленном огне. После чего содержимое колбы охладили до комнатной температуры и по каплям добавляли 10 мл концентрированной перекиси водорода. Перемешав содержимое, колбу вновь поместили на электроплитку, довели до кипения и кипятили ещё 10 минут.

После охлаждения до комнатной температуры, суспензию отфильтровали через складчатый фильтр «синяя лента» в мерную колбу вместимостью 100 мл. Фильтр с осадком поместили в колбу, в которой остался остаток почвы. Добавили в колбу 40 мл одно-молярной азотной кислоты и, поместив на плитку, кипятили содержимое ещё 30 минут.

После охлаждения до комнатной температуры жидкость в стакане отфильтровывали в ту же мерную колбу. Остаток на фильтре промыли горячей азотной кислотой (концентрация 1 моль/дм³), после чего довели объём фильтра в мерной колбе до метки бидистиллированной водой [1].

Одновременно проводили холостой анализ, включающий все стадии кроме отбора проб.

После чего в центре коллективного пользования научным оборудованием ВГУ на атомно-абсорбционном спектрофотометре «КВАНТ ZETA» были проведены измерения массовых концентраций меди, цинка, свинца, марганца и никеля. Результаты представлены в приложении 6, таблица 2.

2.2 Результаты исследований.

Анализируя полученные данные, можно говорить о разном уровне загрязнения тяжелыми металлами почв различных частей Железнодорожного района г. Воронежа. Сравнивая концентрации тяжелых металлов в различных точках района и ПДК для данных металлов (приложение 7, таблица 5), можно выделить зоны значительного превышения ПДК. Значение ПДК тяжелых металлов (приложение 8, таблице 6).

Для меди наиболее высокое превышение ПДК ( более чем в 2,5 раза), выявлено в районе ул. Димитрова. д. 70 (проба №12) . Значительные превышения ПДК (более чем в 2 раза) обнаружены районах пер. Серафимовича д. 14 и ул. Полтавская д.61(проба №13). Также замечено превышение ПДК в 1,5 – 2 раза в точках, расположенных на ул. Остужева д.28 и 5, ул. Переверткина д.46,42 и 18, ул. Багратиона д.14, Ленинском проспекте д. 139, 148 и 154(проба №14, 17, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32). Незначительные превышения ПДК по меди обнаружены на ул. Минской д. 35, ул. Остужева д. 3а и ул. Димитрова д.8 (пробы №4,8,16). Основным источником загрязнения медью является завод «ВЗПП-Микрон».

Для цинка превышение ПДК (почти в 3 раза) обнаружено в точках по ул. Багратиона д. 14, ул. Димитрова д.70 ( проба №15, 12). Превышение ПДК в 1,5 – 2 раза обнаружено в районе пер. Серафимовича д. 14, ул. Гаршина д.21, ул. Добролюбова д.40 – 131 ( проба №14, 16, 19, 20). Незначительные превышения ПДК обнаружены в точках по адресам: ул. Ильича д. 161, Ленинский проспект д. 132, 153, ул. Переверткина д. 2,18,42 (проба № 21 - 25).

Одним из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды является свинец. Особенно опасно воздействие свинца на маленьких детей, т.к. он развивает умственную отсталость и заболевания мозга. Одним из наиболее коварных воздействий свинца на человека является его способность заменять в костях Са. Основным источником загрязнения окружающей среды соединениями свинца являются выхлопы отработанных газов транспорта. На некоторых участках района содержание свинца в почве несильно отличается от ПДК. Например: ул. Ильича д. 61, ул. Переверткина д. 18, ул. Остужева д.3а (пробы №1,10,8).

По полученным результатам мы можем сказать, что наиболее загрязненная точка отбора проб расположена по адресу: Ул. Димитрова д. 70 (проба №12). Кроме того, в достаточной степени загрязнены точки по адресам: ул. Ильича д. 61 (проба №10), ул. Багратиона д. 14 (проба №15), ул. Гаршина д. 21(проба №17) и мн. др. Относительно чистые точки расположены по адресам: ул. Минская д. 35, Ленинский проспект д.153 и 185(проба №27 - 29) (приложение 6, таблица 2).

2.3 Оценка состояния здоровья детского населения района.

На базе 5 детской поликлиники нами были собраны данные о состоянии здоровья детского населения (от 0 до 17 лет) в исследуемом нами районе. Для сравнения этих данных с загрязнением почв района тяжёлыми металлами нами было проанализировано состояние здоровья детского населения, проживающего в домах, расположенных в радиусе 300 метров от точки отбора пробы(приложении 9, таблица 7).

Общее количество детей, проживающих в радиусе 300 метров от точки отбора пробы – 3657. Из них 1892 мальчика и 1762 девочки. Детей в возрасте от 0 до 2 лет – 574 (312 мальчиков и 262 девочки). В возрасте 3-6 лет насчитывается 673 ребёнка (359 мальчиков и 314 девочек). Количество детей 7-11 лет – 1058 (553 мальчика и 505 девочек). Подростков в возрасте 12-17 лет насчитывается 1352. Из них 671 мальчик и 681 девочка.

Количество детей, проживающих за пределами территорий, вокруг анализируемых точек составляет 10192.

В приложении 9 в таблице 7 показана общая заболеваемость детей, проживающих в радиусах конкретных точек отбора проб и удельный вес больных детей по заключению врача.

Среди детей проживающих за пределами анализируемых территорий – здоровых – 4983, больных – 5209. Удельный вес больных детей – 51,11%.

Адаптационные группы здоровья населения различаются степенью адаптивности к окружающей среде. Для детей выделяют 4 группы здоровья, для взрослых – 6.

1 группа – практически здоровые дети и подростки (не имеющие функциональных отклонений).

2 группа – дети и подростки, у которых отсутствуют хронические заболевания, но имеются стойкие функциональные нарушения (аллергии, ухудшения физического развития…)

3 группа – дети и подростки, имеющие хронические заболевания (врождённые аномалии, уродства…)

4 группа – инвалиды.

В приложении 10 таблице 8 показан процент детей, относящихся к 1-3 группам здоровья, проживающих на территориях точек отбора проб.

В приложении 11 таблице 9 показан удельный вес детей-инвалидов, проживающих на территории, в радиусе исследуемых точек.

В приложении 12 таблице 10 показан удельный вес часто и длительно болеющих детей (детей, имеющих не менее 4 случаев заболевания в год или болеющих не менее 40 дней).

2.4 Оценка связи детской заболеваемости с загрязнением почвы тяжелыми металлами.

Состояние здоровья детей – один из наиболее чувствительных показателей, отражающих изменения качества окружающей среды. Патология развития детского населения является одним из специфических феноменов взаимодействия организма ребенка и внешней среды, может определяться задолго до его появления на свет.

Для оценки связи детской заболеваемости с загрязнением почвы тяжелыми металлами нами использовался корреляционно-регрессивный метод оценки риска для здоровья, который является основным вероятно-статистическим методом, позволяющим оценить уровень риска (т.е. вероятность заболеваемости при воздействии загрязнителей окружающей среды). Однако следует помнить, что корреляция не всегда является причинностью, так как иногда она возникает между независящими друг от друга факторами [8].

Значение корреляция может колебаться от -1 до 1. Если значение корреляции колеблется от -1 до -0,7 или от 0,7 до 1, то корреляция – сильная. Если значение падает на границу от -0,7до -0,3 или 0,3 до 0,7, корреляция – средняя. Корреляция, значение которой колеблется от -0,3 до 0,3, считается слабой или недостоверной. Знак «-» в значении корреляции говорит об обратной связи. Если же значение корреляции положительно, то связь является прямой.

Для применения корреляционно-регрессивного метода должны выполняться условия:

1) множественность данных (количество пар наблюдения не менее 5, а оптимально – несколько десятков значений).

2) исходные данные по состоянию среды и состоянию здоровья должны подчиняться закону нормального распределения, то есть в выборке должны отсутствовать резко отличающиеся от других значения, а также должны соблюдаться другие статистические критерии нормального закона.

При ранжировании показателей заболеваемости детского населения различных возрастных групп и загрязнения почв района тяжелыми металлами (приложении 13 таблице 11) нами были установлены средние зависимости по ряду показателе. Для заболеваемости всего детского населения (от 0 до 17 лет) прослеживается средняя корреляция с загрязнением почвы марганцем и никелем. Для возрастной группы 0-2 года наблюдается средняя средняя зависимость с загрязнениями медью, цинком и суммарным показателем загрязнения. Для возрастной группы 3-6 лет наблюдается корреляция с никелем, а также обратная связь с медью. Для группы 7-11 лет – со свинцом и марганцем, а для группы 12-17 лет наблюдается прямая связь только с марганцем.

Отдельно следует отметить, что во всех возрастных группах (кроме группы 0-2) при общем ранжировании прослеживается обратная связь средней силы с цинком, а для общей заболеваемости (всех возрастов) эта корреляции – сильная.

При ранжировании количества детей в разных группах здоровья и загрязнения почвы тяжелыми металлами нами также были установлены некоторые связи.

Для первой группы здоровья (абсолютно здоровые) установлена прямая связь средней силы между количеством детей в первой группе и содержанием в почве цинка.

Для второй группы здоровья была установлена обратная связь средней силы с содержанием в почве цинка и прямая связь с превышением ПДК по никелю.

При ранжировании третьей группы здоровья установлена прямая связь средней силы с содержанием в почве марганца и обратные связи с превышениями ПДК по никелю и цинку, а также с суммарным показателем загрязнения.

При ранжировании общего числа часто длительно болеющих детей (ЧДБ) и загрязнения почвы тяжелыми металлами, установлены – прямая связь средней силы с общим количеством ЧДБ детей и превышениями ПДК по никелю и обратная связь средней силы с содержанием в почве цинка.

Наиболее чувствительной, согласно ранжированию, оказалась возрастная группа от 0 до 2 лет. В ней установлены прямые средние связи между количеством детей ЧДБ и превышениями ПДК по меди и никелю, а также суммарным показателем загрязнения.

Также обнаружены связи: прямая средняя между количеством ЧДБ в возрастной группе 3-6 лет и превышениями ПДК по никелю; обратная средняя между количеством детей ЧДБ в той же группе и содержанием в почве цинка; обратная средняя между количеством детей ЧДБ в возрастной группе 12-17 лет и содержанием в почве марганца.

На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что чаще других присутствую прямые связи между отрицательными показателями здоровья детского населения и загрязнением почвы цинком и свинцом. Это может быть свидетельством того, что данные элементы в больших количествах могут вызывать различные заболевания у детского населения.

Согласно ранжированию, наиболее связанной с загрязнением почвы тяжелыми металлами оказалась возрастная группа от 0 до 2 лет (Приложение 14) [17].

При отдельном ранжировании по мальчикам и девочкам большее количество связей средней силы с загрязнением почвы тяжелыми металлами было выявлено у мальчиков. Очевидно, это связано с тем, что они в большей степени контактируют с почвой и в результате этого сильней подвергаются воздействию загрязнителей.

Заключение.

Выводы.

Таким образом:

1. Были выявлены точки, где наблюдается превышение ПДК содержания какого-либо металла и рассчитан суммарный показатель загрязнения для каждой изученной точки, по которому мы можем судить о том, насколько загрязнена точка тяжелыми металлами, учитывая загрязнение всеми элементами (приложение 17).

2. Наиболее сильное превышение ПДК содержания в почве меди наблюдается по адресам: ул. Дмитрова, д. 70; пер. Серафимовича, д. 14. Сильное превышение ПДК по цинку обнаружено по адресу: ул. Багратиона,14. Высокие концентрации содержания свинца в почве замечены по адресам: ул. Ильича, д. 61; ул. Остужева, д. 3, а; ул. Переверткина, д. 18., для никеля сильное превышения ПДК замечены по адресу ул. Остужева, д. 3 а.

3. На базе детской поликлиники № 5 был произведен сбор информации о детской заболеваемости в Железнодорожном районе города. Нами была получена информация об общем состоянии здоровья детей различных возрастных групп, удельный вес детского населения различных групп здоровья, удельный вес детей-инвалидов и количество часто длительно болеющих детей (ЧДБ). Полученные данные были привязаны к точкам отбора проб и по ним были рассчитаны связи между различными показателями детской заболеваемости и загрязнением почвы тяжелыми металлами.

4. Установлено, что чаще других присутствуют прямые связи между негативными показателями здоровья детского населения и загрязнением почвы цинком и свинцом. Также часто наблюдалась прямая связь между негативными показателями здоровья детского населения и загрязнение почвы цинком и свинцом. Также часто наблюдалось прямая связь между негативными показателями здоровья детского населения и превышение ПДК содержаний в почве никиля.

Таким образом, нам удалось подтвердить гипотезу о том, что содержание в почве тяжелых металлов может оказать влияние на здоровье детского населения.

Рекомендации.

Основываясь на проведенных исследованиях, мы разработали следующие рекомендации для улучшения состояния почвенного покрова Железнодорожного района г. Воронежа:

1. Предложить разработку технических мер по ограничению и очистке выбросов крупнейших предприятий района – АООТ «Завод Процессор», ВВРЗ им. Тельмана и т.д.

2. Предложить разработку территориальной комплексной схемы развития транспорта с учетом загруженности автомагистралей. А также принять участие в акции «Возродим городской электротранспорт».

3. Привлечь население к участию в высадке специальных полос из плотного кустарника вдоль автомобильных дорог, а также в озеленении пришкольных и дворовых территорий такими породами деревьев, как акация, тополь пирамидальный, ясень, т.к. они обладают высокой устойчивостью к выхлопным газам автомобилей.

4. Выступить с инициативой о проведении акций «Чистая почва», «Защитим почву от влияния тяжелых металлов».

5. Привлечь население к участию в реализации целевой общегородской программы экологической безопасности почвы г. Воронежа.

6. Учащимся школ города принимать активное участие в работе экологического отряда по восстановлению и охране почв (Приложение 18).

7. Провести агитационные мероприятия выступлением по радио и статьями в газетах.

8. Усилить дальнейшее развитие экологических знаний молодого поколения через выступления на классных часах, просмотр видеофильмов, в том числе снятых самостоятельно.

Обострение экологических проблем, связанное с ним ухудшение здоровья населения, заставляет вести поиск форм и методов оздоровление городской среды. Необходимо начать поиск резервных территорий для создания новых парков. Реконструкция районного озеленения должна идти по пути возможного увеличения существующих участков парков, скверов, бульваров, тщательного подбора видового и природного состава. По нашему мнению, экологические проблемы во многом зависят от экологической культуры населения района и, прежде всего, от экологического сознания лиц, наделенных властными полномочиями. Необходимо формирование нового направления в мировоззрении – биоцентризма, когда удовлетворения потребностей человека не наносят вреда окружающей среде.

Список использованной литературы

Алексеев Ю.В. Тяжелые металла в почвах и растениях. - Л.: Агропромиздат, 1987г. – 141с.

Беляев Е.Н. Роль санэпидслужбы в обеспечении санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации. - М.: Издат. -информ. центр Госкомитета сан. -эпид. Надзора РФ, 1996 г. - 416 с.

Воробьева Л.А. Химический анализ почв. - М.: Издательство МГУ, 1998 г. -272с.

Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. - М.: Недра, 1990 г. - 335 с.

Гигиена окружающей среды / Под ред. Г.И. Сидоренко. - М.: Медицина, 1985 г. - 304с.

Джувеликян Х.А. Экология, город и человек. - Воронеж: ВГУ, 1996 г. -103 с.

Климат Воронежа. / Под ред. Швер Ц.А., Павлова С.А. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986 г. - 234 с.

Марченко Б.И. Здоровье на популяционном уровне: статические методы исследования. - Таганрог: Издат. «Сфинкс», 1997 г. - 432 с.

Металлы в окружающей среде. Почвы геохимических ландшафтов Воронежской области: Учебное пособие / В.А. Алексеенко, А.В. Суворинов и др. - М.: Логос, 2002 г. - 312 с.

Мудрый И.В. Тяжелые металлы в системе почва-растение-человек (обзор) // Гигиена и санитария. - 1997 г. - 14-17 с.

Потапов А.И., Ястребов Г.Г. О реализации Федеральной отраслевой программы «Эколого-гигиенические проблемы безопасности Росси и пути их решения» // Современные гигиенические проблемы охраны окружающей среды и здоровья населения в регионах России. - Воронеж, 1997 г. - с. 43-46.

Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие. - 2-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2000 г. - 672 с.

Протасова Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы (Сr, V, Ni, Mn, Zn, Сu, со, Ti, Zr, I, Ве) в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья / Н.А. Протасова, А.П. Щербаков. - Воронеж: ВГУ, 2003 г. - 368 с.

Трахтенберг И.М., Колесников В.С., Луковенко В.П. Тяжелые металлы во внешней среде: Современные гигиенические и токсикологические аспекты. - М.: Наука, 1994 г. - 285 с.

Чертко Н.К. Математические методы в физической географии. - Минск: издательство «Университетское», 1987 г. - 151 с.

Экологическая обстановка в городе Воронеж / Болотова Г.И., Грмшаева Ю.Н., Коржукова Т. П. и др. - Воронеж, 1994 г. 46 с.

Чубирко М. И. Оценка риска для здоровья населения, связанного с состоянием окружающей среды / Чубирко М. И.,Мамчик Н.П., Куролап С.А. и др. – Воронеж: Воронежский гос. ун-т, 2002. - 39 с.

Эколого-гигиенические основы мониторинга и охраны городской среды / Н.П. Мамчик, С.А. Куролап, О.В. Клепиков и др. – Воронеж: Воронежский государственный университет, 2002. – 336 с.

Приложение

- граница Железнодорожного района

Приложение 1.

Карта г. Воронежа.

Приложение 2.

Предприятия Железнодорожного района:

Т ЭЦ – 1

3.ВВРЗ им. Тельмана.

4. Локомотивное депо Отрожка

Приложение 3.

Приложение 4

Таблица 1 – Месторасположения точек отбора проб.

Приложение 5.

Таблица 2 – Концентрации валовых форм тяжёлых металлов в почве Железнодорожного района

г. Воронежа.

Приложение 7.

Таблица 5 – Превышение содержания ПДК тяжёлых металлов в почве Железнодорожного района г. Воронежа.

Приложение 8.

Таблица 6 – ПДК валовых форм тяжёлых металлов в почве.

Приложение 9.

Таблица 7 – Общее состояние здоровья детского населения, проживающего на анализируемых территориях.

Приложение 10.

Таблица 8 – Удельный вес детского населения различных групп здоровья, проживающих на территории точек

отбора проб.

Приложение 11.

Таблица 9 – Удельный вес детей-инвалидов, проживающих на территории точек отбора проб.

Приложение 12.

Таблица 10 – Удельный вес часто и длительно болеющих детей, проживающих на территории точек отбора

проб.

Приложение 13.

Таблица 11– Ранжирование показателей детской заболеваемости и загрязнения почв тяжёлыми металлами.

Приложение 14.

Наиболее связанной с загрязнением почвы тяжелыми металлами оказалась возрастная группа до 2 лет.

Фото1.

Фото 2.

Приложение 15.

Таблица 12 – Превышение содержания предельно-допустимых концентраций тяжёлых металлов в почве Железнодорожного района г. Воронежа

Приложение 16.

Зоны повышенного загрязнения

1. «мусорки» жилых районов

2. Свалка в районе «Завод Процессор»

Приложение 17.

Результат загрязнения почвы тяжелыми металлами.

Фото 1.

Фото 2.

Приложение 18.

«Возродим городской электротранспорт».