Разработка методики мониторинга эколого-функционального состояния почвогрунтов (стр. 1 из 18)
Дипломный проект
Тема: «Разработка методики мониторинга
эколого-функционального состояния почвогрунтов.
Аннотация
В данном дипломном проекте разработана методика мониторинга эколого-функционального состояния почвогрунтов полосы отвода по показателям ферментативной активности, позволяющая сократить время и трудозатраты при исследовании состояния почвы на больших территориях. Данная методика также является экономически выгодной за счет применения малого числа реактивов и исследования небольшого участка больших территорий. Разработанная методика рекомендована для контроля состояния почв.
Дипломный проект включает 105стр., 9табл., 12 рис., 41библ.
Содержание
Введение………………………………………………………………………...........5
Глава 1. Полоса отвода и ее загрязнение…………………………...........................6
1.1 Общие сведения о полосе отвода………………………………………...6
1.2 Загрязнение почв полосы отвода предприятиями железнодорожного транспорта……………………………………………………………………………8
1.3 Влияние загрязнения на экологические функции почв……………….10
1.3.1 Экосистемные (биогеоценотнческие) функции почвы.…………11
1.3.2 Глобальные (биосферные) функции почвенного покрова……....15
Глава 2. Ферментативная активность как показатель эколого-функционального состояния почвы……………………………………………………………………18
2.1 Показатели эколого-функционального состояния почвы и выбор наиболее информативных показателей…………………………………………..18
2.2 Ферментативная активность и ее значимость для оценки эколого-функционального состояния почвы……………………………………………….20
2.3 Изменение ферментативной активности почвы в зависимости от загрязнения…………………………………………………………………………25
2.4 Наиболее значимые ферментативные показатели…………………….23
Глава 3. Комплексное обследование ферментативной активности почвы как инструмент мониторинга эколого-функционального состояния почвы………..34
3.1 Общие представления о мониторинге окружающей среды…………..34
3.2 Принципы почвенно-экологического мониторинга…………………...34
3.3 Исследование ферментативной активности почвы…………………....35
Глава 4. Материалы и методы……………………………………………………..38
4.1 Основные требования, предъявляемые к методам определения активности ферментов в почве…………………………………………………….38
4.2 Методы определения активности ферментов различных классов…...48
4.2.1 Каталаза……………………………………………………………..49
4.2.2 Дегидрогеназа………………………………………………………52
4.2.3 Инвертаза…………………………………………………………...53
4.2.4 Протеазы……………………………………………………………56
4.2.5 Уреаза……………………………………………………………….57
4.2.6 Фосфатаза…………………………………………………………...59
4.3 Методика мониторинга эколого-функционального состояния почвогрунтов полосы отвода по показателям ферментативной активности…...61
4.3.1 Геолого-географическая характеристика района отбора проб….61
4.3.2 Методика отбора проб и подготовка их к анализу………………61
4.3.3 Приготовление посуды и реактивов………………………………64
4.3.4 Методика отбора проб, учитывающая вариабельность свойств почв в пространстве………………………………………………………………..64
4.3.5 Результаты исследования проб……………………………………67
4.3.6 Оценка состояния почвогрунтов полосы отвода………………...68
Глава 5. Эколого-экономическая оценка природоохранных мероприятий…….70
5.1 Общие сведения………………………………………………………….70
5.2 Определение величины предотвращенного экологического ущерба……………………………………………………………………………….73
5.3 Расчет величины предотвращенного в результате природоохранной деятельности экологического ущерба от ухудшения и разрушения почв и земель………………………………………………………………………………..73
Глава 6. Охрана труда……………………………………………………………...77
6.1 Рабочее освещение производственных объектов……………………...77
6.2 Расчет искусственного освещения рабочего места……………………82
Глава 7. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях………..87
7.1 Обеспечение безопасности железнодорожных путей и ликвидация аварийных ситуаций при перевозке опасных грузов…………………………….87
7.2 Характеристика транспортной опасности при перевозке груза……...87
7.3 Требования безопасности при транспортировке хлора железнодорожным транспортом…………………………………………………..95
7.4 Порядок необходимых действий по ликвидации аварийной ситуации с опасным грузом – хлором………………………………………………………….98
Общие выводы…………………………………………………………………….102
Список литературы и источников……………………………………….……….103
Введение
Почвы занимают важнейшее место в структурно-функциональной организации биогеоценозов и представляют собой одну из самых сложных среди всех известных больших систем. Нелинейная и чрезвычайно вариабельная почвенная система включает бесконечное множество разнообразных химических и биологических составляющих, которые необходимо изучать на разных иерархических уровнях - от атомарного до глобального, используя принципы и методы из смежных дисциплин, таких как биохимия, микробиология, физиология растений, динамика жидкостей, химия поверхностных процессов и др. Стимулом для изучения всех составляющих почвы является не только установление зависимостей между свойствами почв, но и разработка долговременных и эффективных приемов контроля за качеством окружающей среды во всех аспектах, касающихся почвенных ресурсов.
Для контроля качества почвенных ресурсов необходима организованная сеть наблюдений и сбор данных о состоянии почвы, т.е. почвенный мониторинг. Одним из методов почвенного мониторинга является определение ферментативной активности почвы. Многими исследователями доказано, что ферментативная активность почвы лучше всех остальных биологических показателей коррелирует с содержанием загрязнений в почве, т.е. является лучшим индикатором ее состояния. Именно поэтому необходима разработка методики мониторинга состояния почвы по показателям ферментативной активности.
Также меня заинтересовала данная тема, потому что полосы отвода под объекты железнодорожного транспорта и саму железную дорогу занимают огромные территории и исследование этих территорий является сложной задачей из-за больших трудозатрат, затрат времени и денежных средств. Разрабатываемая в данном дипломном проекте методика мониторинга позволяет все эти затраты сократить.
Глава 1. Полоса отвода и ее загрязнение
1.1 Общие сведения о полосе отвода
При строительстве и реконструкции объектов железнодорожного транспорта осуществляется отвод земельных угодий, как в постоянное, так и во временное пользование.
Размещение земляного полотна, искусственных сооружений, производственных и жилищно-бытовых зданий и других сооружений обусловливает необходимость отвода земли в постоянное пользование. Закладка карьеров, строительство временных подъездных дорог, поселков строителей требуют временного отвода земельных угодий.
При строительстве железных дорог наблюдается тенденция роста площадей, отводимых во временное пользование, при незначительном уменьшении площадей земель, отчуждаемых в постоянное пользование. За последние годы рост отвода земель во временное пользование составил при сооружении новых железных дорог 300%, а отвод земель в постоянное пользование сократился на 8%.
К основным мероприятиям, позволяющим сократить отвод земель в железнодорожном строительстве, следует отнести снижение объемов земляных работ при разработке карьеров за счет улучшения распределения земляных масс, максимального приближения
притрассовых автомобильных дорог к оси железной дороги, повышения этажности и степени использования площадей под здания и другие сооружения.Отвод земель объектам железнодорожного транспорта во временное пользование распределяется следующим образом, (%): карьеры и резервы - 62; временные автодороги - 27; временные поселки строителей - около 5; другие объекты - 6.
Средняя площадь отводимых земель в расчете на 1 км строительной длины линии составляет 9,25 га, в том числе площадь постоянного отвода - 7,24 га (78 %), площадь временного отвода -2,01 га (22 %).
Земля, отводимая под постоянные сооружения, изымается навечно, что приводит к выбытию ее из сельскохозяйственного оборота, нарушению внутрихозяйственного землеустройства, изменению порядка севооборота, созданию помех в применении мелиорации и современной агротехники.
Ширину полосы земель, отводимых для железных дорог, на перегонах (при отсутствии боковых резервов, кавальеров, укрепительных сооружений, снегозадерживающих лесонасаждений и устройств) определяют в соответствии с данными табл. 1.
Таблица 1
Нормы отвода земель под строительство железных дорог
| Высота насыпи, м | Ширина полос отвода земель, м | ||||||||||||
| Для железных дорог колеи 1520м | Для железных дорог колеи 750м | ||||||||||||
| I и II категорий | III и IV категорий | I категории | II и III категории | ||||||||||
| при поперечном уклоне местности | |||||||||||||
| До 1:25 | до 1:10 | до 1:5 | до 1:25 | до 1:10 | до 1:5 | до 1:25 | до 1:10 | до 1:5 | до 1:25 | до 1:10 | до 1:5 | ||
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | 23 26 20 23 26 29 33 37 40 44 47 51 | 20 23 26 29 32 36 39 43 47 51 - - | 22 25 28 32 36 40 44 48 - - - - | 22 25 19 22 25 28 32 36 39 43 46 50 | 19 22 25 28 31 35 38 42 40 50 - - | 21 24 27 31 35 39 43 47 - - - - | 20 23 17 20 23 26 30 34 37 41 44 48 | 17 20 23 26 29 33 36 40 44 48 - - | 18 22 25 29 33 37 41 45 - - - - | 19 22 16 29 22 25 29 33 36 40 43 47 | 16 29 22 25 28 32 35 39 43 37 - - | 18 21 24 28 32 36 40 44 - - - - | |
При размещении железных дорог на орошаемых или осушенных землях, пашне, земельных участках, занятых многолетними плодовыми насаждениями и виноградниками, земляное полотно следует устраивать без боковых резервов и кавальеров.