Ecological and geochemical state of natural environment of territory of Tomsk .pdf В настоящее время одной из важнейших мировых проблем является охрана окружающей среды. Особенно сложно защитить от антропогенного воздействия природный ландшафт в городах. Томск является старинным индустриальным городом, и в нем отсутствуют четко обособленные промышленная, жилая и зеленая зоны, поэтому на его территории загрязнение природных сред имеет комплексный характер.Цель данной статьи - изучение эколого-геохимического состава атмосферного воздуха, снегового и почвенного покрова, поверхностных и подземных вод территории г. Томска.Автором было отобрано порядка 300 проб снегового и почвенного покрова, атмосферного воздуха, природных вод; их химический и микробиологический анализы произведены в лаборатории НПЦ «Вода» ИГНД ТПУ.Известно, что от экологического состояния атмосферного воздуха, почвенного и снегового покрова зависит состояние гидросферы. Для г. Томска это имеет большое значение, т.к. на его территории расположено множество родников, которые используются жителями в качестве источников питьевой воды. Многие из них, если не большинство, находятся в экологически неблагоприятных районах, не имеют соответствующего оборудования и подвержены различного рода загрязнению: и химическому, и бактериальному. В связи с положительным отношением к родникам очень важно своевременно информировать население о качестве воды конкретных источников.Отбор снега, почвенного покрова и атмосферного воздуха проводился вдоль дорог, на пересечении главных автомагистралей, поблизости от промышленных предприятий, в селитебных районах старой и новой застройки. Все пробы отбирались в точках, имеющих строгую картографическую привязку к местности. Схема представлена на рис. 1.При исследовании микрофлоры природных сред использовались классические методики, принятые в микробиологии [1, 2]. Определяли общее количество гетеротрофной микрофлоры, сапрофиты, нитрифицирующие, денитрифицирующие, сульфатредуцтрующие, нефтеокисляющие и углеводородокисляющие микроорганизмы. Максимальное количество изученных микроорганизмов выявлялось в местах скопления автотранспорта, на пересечении главных автомагистралей города и в людных местах.Микробный состав воздуха различен по количеству и качеству микробов в зависимости от места проведения анализа (рис. 2). Максимальное количество сапро-фитов обнаружено в атмосферном воздухе в районах НПЦ «Полюс» и пос. Свечного. Наиболее чистым по содержанию сапрофитов оказался воздух в Академгородке, окруженном массивом леса, и на коммунальном мосту через Томь. Максимальным количеством гетеро-трофов отличались пробы воздуха, отобранные в пос. Степановка, на пересечении пр. Ленина и ул. Бе-ленца. Наиболее чистым по содержанию гетеротрофов является атмосферный воздух Академгородка и пос. Свечной. В пробах атмосферного воздуха в районах Томского домостроительного комбината и магазина бытовой техники в Академгородке «Академия» обнаружен Proteus vulgaris, который при попадании в организм может вызывать воспаление по типу кишечной инфекции. В большом количестве проб, которые отбирались в самых оживленных участках города, были обнаружены актиномицеты и плесневые грибы, что свидетельствует о запыленности атмосферного воздуха в этих местах. Максимальным количеством нефтеокис-ляющих микроорганизмов отличается атмосферный воздух районов г. Томска с самым большим скоплением автотранспорта.Анализ растворимой и твердой фаз снежного покрова на различные химические элементы дает возможность не только устанавливать ареалы распространения их повышенных концентраций и выявлять источники поступления, но и в целом прогнозировать влияние техногенных процессов на окружающую среду.Наиболее чуткими индикаторами загрязнения являются показатель рН, содержание сульфатов, азотистых соединений и хлора [3]. Снеговым покровом также хорошо фиксируются зоны воздействия оксидов азота и серы.Максимальное содержание S042~ выявлено в снегу на площади Транспортной (т. № 31) и на автобусной остановке у пос. Свечной (т. № 9). Также высоким содержанием SO/" характеризуется снег в районах ДСК (т. № 3), Кирзавода на ул. Нахимова (т. № 32) и свалки бытовых отходов на ул. Д. Бедного (т. № 39).Для условий Сибири характерна слабокислая величина рН снеговых осадков (5,5-6,0) [4]. На территории города величина рН колеблется в широких пределах. Ее минимальное значение (4,6) зафиксировано на пересечении ул. Киевской и Сибирской (т. № 51), а максимально высокое (8) - в двух точках: в районе ДСК (т. № 4) и завода «Эмалыгровод» (т. № 4). Поэтому можно сделать вывод о «слабощелочном» характере атмосферных осадков в большей части города.149,-гЛ ;,._-._■■»■"/X1 ■'■"■'%■ отбор проб из реки Ушайки7 отбор проб из родников34 Отбор проб атмосферного воздуха, снегового и почвенного покроваРис. 1. Схема точек отбора пробклетки 2500200015001000500-СапрофитыГетеротрофы-Нефтео кисля ющие150Рис. 2. Микробиологический состав некоторых точек атмосферного воздухаМаксимальное высокое содержание иона СГ установлено в районах: коммунального моста (т. № 19) - 63 мг/л, АЗС на трассе Томск-Богашово (т. № 1) - 24,5 мг/л, площади Транспортной (т. № 31) - 18,55 мг/л, АЗС на ул. Сибирской (т. № 46) - 17,5 мг/л. Это может быть связано со скоплением автотранспорта в этих местах.Максимальное содержание NH4+ зарегистрировано в районе железнодорожной станции Томск-2 (т. № 8) и пос. Свечной (т. № 9). Влияние выбросов котельных и свалок бытовых отходов также сказывается на содержании NH4+. На ул. Д. Бедного, к юго-западу от котельной, NH4+ = 0,7 мг/л, к северо-востоку - 1 мг/л, на свалке увеличивается до 1,5 мг/л.В снеге постоянно присутствуют гетеротрофные, сапрофитные, нефтеокисляющие и денитрифицирующие микроорганизмы. Сульфатредуцирующие бактерии встречаются эпизодически.Особенно высокое содержание гетеротрофов, са-профитов и нефтеокисляющих бактерий отмечено в нескольких точках: в северной и северо-восточной частях города: район станции Томск-2 (т. № 8), участок проспекта Комсомольского от площади Кирова до ул. Сибирской (т. № 40, 41, 47), и в восточной части города в районе ул. Д. Бедного (т. № 36, 38, 39). В местах выгула собак снег содержит большое количество сапрофитной микрофлоры, в числе которой часто встречаются условно-патогенные микроорганизмы рода Pseudomonas и вида Proteus vulgaris. Также способствуют накоплению бактерий в снегу мусорные свалки, даже если они оборудованы контейнерами.Распространению бактерий могут способствовать выбросы котельных (т. № 37 и 38). Важную роль играет роль направление ветра: в снегу с северо-восточной стороны (т. № 38) в 15 м от котельной содержание микробов почти в 100 раз больше, чем на том же расстоянии с юго-западной стороны (т. № 37). Менее всего в снегу были распространены бактерии, окисляющие толуол. Особенно высокой активностью к окислению ароматических углеводородов и жидкой нефти отличались пробы снега, отобранные по обочинам автомагистралей, но без визуально заметного загрязнения нефтью.Максимальным количеством содержания сапрофитов в почве отличаются несколько точек в центральной части города - район ДСК, на пересечении ул. Киевской и Кар-ташова, на пересечении пр. Ленина и ул. Беленца. Также почва содержит большое количество сапрофитной микрофлоры в местах выгула собак. Максимальное количест-во гетеротрофов выявлено на площади Новособорной, на ул. Никитина, 5, на пересечении пр. Ленина и пер. 1905 года и на ул. Московский тракт.В систематическом плане микрофлора почв была представлена различными родами и видами бактерий, плесневых грибов, актиномицетов и дрожжей. В пейзаже также иногда встречалась типичная воздушная микрофлора. Почва является типичным местом обитания плесневых грибов и актиномицетов. Максимальное количество плесневых грибов содержится в пробах, взятых в районе стадиона «Труд», ул. Никитина, 5, ул. Московский тракт и коммунального моста через р. Томь. Максимальным количеством актиномицетов отличается площадь Новособорная, окрестности моста через р. Томь и пересечение ул. Киевской и ул. Карта-шова. В некоторых точках плесневые грибы и актино-мицеты отсутствуют, что свидетельствует об антропогенном загрязнении почв.Река Ушайка протекает через весь г. Томск и вбирает в себя как поверхностные стоки с городской территории, так и выпуски от различного рода объектов. Воды р. Ушайки относятся к 4-му классу качества воды. Основным источником загрязнения pp. Томь и Ушайка является сброс через систему ливневой канализации неочищенных хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод (микрорайон Макрушинский, ул. Учебная, ул. Московский тракт, северо-восточный промузел, ул. Угрюмова) [5].Анализ проб воды, отобранных равномерно по реке Ушайке от д. Протопопово до места впадения в р. Томь, показал ухудшение качества воды по химическим показателям от створа к створу.В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями для поверхностных вод удовлетворительным качеством по микробиологическим показателям могут считаться воды р. Ушайки только в районе д. Протопопово (табл. 1). Тем не менее, по количеству органо-трофной микрофлоры в реке наблюдаются процессы самоочищения, которые выражаются изменением количества микробов от створа к створу.Максимальным содержанием гетеротрофов и нефтеокисляющих микроорганизмов отличаются воды р. Ушайки у пос. Степановка. Максимальное содержание гетеротрофов наблюдается в пробе воды, отобранной в районе золоотвала. Минимальным содержанием практически всех изученных групп микроорганизмов отличаются воды реки в районе д. Протопопово.Микробиологический состав вод реки УшайкиТаблица 1Место отбора пробГетеротрофы, кл/млСапрофиты, кл/млНефтеокисляющие, кл/млСульфатредуцирующие, баллд. Протопопово13301051508пос. Степановка25 3605 6006 62013мрн. Восточный8 2004 6402 59015Золоотвал43060 8605 2008ул. Киевская12008 9274 14012пр. Ленина2 915198010808Автором был произведен анализ воды из наиболее популярных у населения города родников. Отбор проб родниковой воды проводился в летнюю межень.По химическому составу родниковые воды нейтральные или слабощелочные, за исключением родника № 1.2 в Михайловской роще, гидрокарбонатные, иногда хлоридно-гидрокарбонатные (родник Дальний151Микробиологический состав родниковой воды на территории г. ТомскаКлюч), с различными взаимоотношениями кальция и магния.Микробиологический состав родниковой воды представлен в табл. 2. Практически во всех изученных родниках присутствуют мезофильные сапрофиты, которые являются показателями фекального загрязнения. В родниках на ул. Сычова, 40 и на проходной ГРЭС-2 обнаружен Proteus vulgaris. Максимально высоким количеством психрофильных сапрофитов выделяется родник на ул. Ивановского. По общему количеству гетеротрофной микрофлоры родники отличаются в меньшей мере. Необычайно высоким содержанием нефтеокисляющих бактерий выделяются родники Михайловской рощи, Академический № 2 и на ул. Аркадия Иванова, большой. В 1/3 родников выявлены суль-фатредуцирующие и денитрифицирующие микроорганизмы в количестве от 10 до 1000 кл/мл и максимальной интенсивностью развития до 12 баллов. В 50%родников присутствуют нитрифицирующие бактерии. Высоким содержанием этих бактерий отличаются родники на ул. Ивановского, в пер. Чехова и пер. Тихом. В некоторых родниках присутствуют железоокисляющие микроорганизмы. Как правило, они развиваются на водопроводных трубах и переводят закисное железо в окисное.Наряду с автохтонной (присущей водным средам) микрофлорой была выявлена также и аллохтонная микрофлора, представленная плесневыми грибами, актиномицетами и окрашенными формами азотфикси-рующих бактерий. Типичным местом обитания этих микроорганизмов является почва, наличие их в воде родников может указывать на почвенное загрязнение. Плесневые грибы и актиномицеты присутствуют в небольшом количестве и поэтому не оказывают влияния на качество воды, но указывают на наличие заиления каптажных устройств.Таблица 2Месторасположение, название и шифр родникаФизиологические группы бактерийпробы if f i3 Я 3 ■& о б. § К о о с3 е- 1 о е- о Uи ■е- X■8-1 Чf III1 о § g 8 2 § 5* Нормальное содержание микроорганизмов в чистой воде, кл/мл 10-10040-500800+45460+5730+590+23200+45 Содержание микроорганизмов в родниковой воде, кл/мл1Пер. Тихий, Дальний ключНО87010400100/810100002Пер. Чехова301603400100/121010002403Ботанический сад, основной источник902604 0600100/9101007004Ботанический сад, дополнительный28083014300100/910010005Ул. Аркадия Иванова, большой2403301200280 0000010006Ул. Аркадия Иванова, маленький1802903208000100507Стадион Буревестник1004102901401001008Ул. 19-й Гвардейской Дивизии809503404201000209Водонасосная станция ГРЭС-2Протей27018040000010Михайловская роща; 1.130510270120010100011Михайловская роща; 1.2080510180 00001010012Михайловская роща; 1.32070620160 00001010013Ул. Ивановского12 50023 10060100001000014Академгородок, Академический, № 125027094050010037015Академгородок, Академический, № 230150520150 000000016Ул. Сычова, 40ПротейПротей1640210010010В представленной работе дана комплексная оценка эколого-геохимического состояния атмосферного воздуха, почвенного и снегового покрова, а также природных вод территории г. Томска. Наибольшее внимание уделено природным водам как особо уязвимому компоненту природного ландшафта.Природные среды зачастую загрязнены и химически, и бактериально. Максимально загрязненными являютсяцентральная и восточная части города. Основными источниками загрязнения природной среды механическими взвесями, по результатам исследования снегового покрова, являются центральные улицы города, район ГРЭС-2, дома частного сектора с печным отоплением.Большому загрязнению подвергаются поверхностные воды. Экологическое состояние р. Ушайки ухудшается по мере протекания ее через г. Томск.152Пройдя через все природные среды, загрязняющиетался очень чистым. Причина ухудшения экологиче-вещества в конечном итоге попадают в подземнуюского состояния этого родника - смена каптажногогидросферу. Сравнивая результаты экологическогоустройства. Недалеко от него был обнаружен другоймониторинга родников с результатами прошлых летродник с более совершенным каптажным устройст-[6, 7], об их экологическом состоянии можно сказать,вом, его вода является более чистой по содержаниючто оно не улучшилось, а для некоторых родниковмикробов, несмотря на то, что в ней содержитсядаже ухудшилось. Например, к таким родникам мож-большое количество карликовых форм нефтеокис-но отнести Академический № 1, который раньше счи-ляющих бактерий.

Скачать электронную версию публикации