Материал: Екологічні аспекти формування талого та дощового поверхневого стоку міста

Тому необхідно приділяти увагу циркуляції викидів, зумовлених роботою автомобільного транспорту.

При цьому на території міста можна виділити ділянки і зони, які сприяють перерозподілу забруднень від автомобільного транспорту [35]:

. Зони основного руху повітряних мас з циркуляційним типом переміщення забруднення. Це основні найбільші автомобільні магістралі міста. У м. Черкаси це бульвар Шевченка, вул. Смілянська, вул. Сумгаїтська, вул. Ільїна, вул. Чорновола, вул. Героїв Сталінграду.

. Вітрові коридори, які сприяють вільному переміщенню повітряного потоку по території. До них відносяться всі автодороги, які зорієнтовані на місцевості в широтному напрямку.

. Зони вуличних каньйонів. Це відносно вузькі дорожні ділянки із щільною забудовою і наявністю периметральної забудови, яка формує зони акумуляції забруднюючих речовин. В Черкасах до таких відносяться майже всі вулиці центральної частини міста.

Тенденція зміни середнього рівня забруденння атмосферного повітря за останні 5 років характеризувалась зниженням по оксиду азоту у Південно-Західному районі, по аміаку та формальдегіду по всьому місту. По іншим домішкам спостерігається незначне збільшення. Щодо важких металів збільшення відбувається тільки по залізу та цинку [37].

Найбільш забрудненими залишаються мікрорайони “Дніпровський” та “Хімселище”. Стан мікрорайону “Хімселище” обумовлений близьким розташуванням до ПАТ “Азот”. Подальше зменшення вмісту шкідливих газів в повітрі завдячує зупинці хімічного підприємства “Хімволокно” та зменшенні потужності інших заводів (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 Перелік пріоритетних забруднюючих речовин атмосферного повітря м. Черкаси

1 Примітка: ПВ - речовина, виявлена у складі промислових викидів; П- постійне перевищення ГДК в атмосферному повітрі міста; НВ - високий ранг неканцерогенної активності; КВ - високий ранг канцерогенної небезпеки; ЕРА - речовина належить до короткого списку основних речовин, що забруднюють атмосферне повітря міст; КЄТ - речовина входить до списку пріоритетних забруднюючих речовин, укладеного Комісією європейського товариства.

2.3 Методика проведення дослідження

Для екотоксикологічної оцінки поверхневого стоку з території м. Черкаси нами були відібрані проби дощової води, яка вільно стекла по поверхні та сконцентрувалася в зниженнях, і проби снігу біля обочини проїжджої частини. Відбір проб здійснювався порційно. Контролем слугувала водопровідна вода. Проби відбирали три рази протягом 2013 року: 12 лютого, 5 березня та 31 березня та три рази протягом 2014 року: 28 січня, 10 лютого і 15 квітня. Проби були відібрані у 5-ти контрольних точках:

·  мікрорайон “Митниця” (вул. Героїв Сталінграду, біля Річкового порту);

·        мікрорайон ”Дахнівка”;

·        центр міста (перехрестя вулиць Гоголя та Смілянської);

·        Південно-Західний район (парк 30 років Перемоги);

·        Хімселище (околиця ПАТ “Черкаське Хімволокно”).

Для дослідження нами було обрано два тестових об’єкти: пшеницю, як однодольну рослину та редиску - як дводольну.

У кожному варіанті досліду висівали по 30 насінин тестових рослин у трикратній повторюваності. Токсичність дощового стоку, а також проби снігу встановлювали за таким параметром як схожість насіння.

РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 Фітотоксичність снігу на території м. Черкаси

На інтенсивність забруднення поверхневого стоку з території населених пунктів впливають такі фактори, як благоустрій території, щільність населення, інтенсивність руху транспорту і пішоходів тощо. Ці показники постійно змінюються в процесі урбанізації. Останніми роками склад забруднень поверхневого стоку і їх концентрації істотно змінилися. Це можна пояснити тим, що знизилася потужність промислових виробництв, багаторазово збільшилася щільність автомобільного потоку, а, отже, і концентрація забруднень у змивах з автомобільних доріг; є недосконалою система збору рідких, твердих побутових та промислових відходів.

Особливістю структури міських угідь є їх різноманіття. Вони включають в себе як непроникні і слабопроникні для вбирання води поверхні типу асфальту, бетону, комунальних і промислових забудов, ущільнених майданчиків і т.д., так і проникні території у вигляді газонів, скверів, парків і сільськогосподарських територій, зайнятих садами і городами. На непроникних територіях значно знижуються втрати на інфільтрацію, випаровування і зростає поверхневий стік. Тому при оцінці впливу урбанізованих водозборів проводили функціональне зонування території.

Початок весняного стоку в міських умовах починається раніше, ніж у природних. Тривалість його за часом складає 10-20 днів. Це пов’язано з тим, що на центральних вулицях міста дорожнє полотно обробляється різними хімічними реагентами, які прискорюють процес танення крижаної кірки та снігу. У приватному секторі через відсутність хімічного впливу на сніг і наявності деревно-чагарникової рослинності сніг тане значно повільніше.

Для весняного стоку характерна добова циклічність. Амплітуда добових циклів стоку так само, як і максимального весняного стоку, в місті вища, ніж у природних умовах.

За сезонами року можна виділити два періоди збільшення концентрацій забруднюючих речовин. Перший пік збільшення концентрацій забруднюючих речовин у зливових стоках проявляється навесні, під час танення снігу і льоду, інший - в літній період.

Концентрація забруднюючих речовин у весняному поверхневому стоці з міської території не постійна. На початку сніготанення на урбанізованій території стік більш насичений забруднюючими речовинами, ніж наприкінці. Причина цього в тому, що в міру формування поверхневого стоку територія “промивається” і надалі, незважаючи на збільшення обсягів стоку концентрації забруднюючих речовин знижуються.

Відібрані нами проби снігу протягом 2013 року по різному впливали на схожість насіння редису і пшениці (табл. 3.1, 3.2).

Таблиця 3.1 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (12 лютого 2013 року)

Найвищий показник схожості насіння був у мікрорайоні “Хімселище” (102,9% у редису та 107,9% у пшениці), що можна пояснити погодними умовами, які протягом лютого формували переважно циклони, тому погода була нестійкою, з частими опадами і значними коливаннями температури. Такі умови сприяли очищенню атмосфери від забруднюючих речовин. Показник схожості насіння з центру міста та Південно-Західного району доволі високий (101,2% і 97,3% у редису та 90,3% і 109% у пшениці) тому що, проби снігу було взято щойно, як випав сніг. Відомо, що старий сніг більш токсичний, ніж сніг, який нещодавно випав. Мікрорайони “Митниця” та “Дахнівка” характеризуються доволі низькими показниками схожості насіння (96,5% і 85,6% у редису та 107,3% і 96% у пшениці). Пояснюємо це тим, що у зимовий та осінній періоди атмосферні опади найбільш забруднені, що пов’язано із забрудненням приземного шару атмосфери, оскільки у ці періоди працюють котельні у зв’язку з опалювальним сезоном.

Таблиця 3.2 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (5 березня 2013 року)

Найвищими показниками схожості насіння були мікрорайони ”Дахнівка” та ”Митниця” (95,7% і 122,4% у редиски та 107,5% і 103% у пшениці), що можна пояснити значними коливаннями температури у період, коли було взято пробу. Показники схожості насіння зафіксовано у пробі з мікрорайону “Хімселище” становлять 84,3% у редису та 91,4% у пшениці. Вважаємо, що результати спричинені територією, де було взято пробу, оскільки це промислова зона міста. Результати схожості насіння з Південно-Західного району (83,5% у редису та 108,6% у пшениці) пояснюються відносною забрудненістю території. Доволі низький показник схожості насіння (74,5% у редису та 105,7% у пшениці) зафіксовано у пробі з центру міста. Пояснюємо це тим, що територія де було взято пробу характеризується транспортною навантаженістю, а також викидами автотранспорту.

Різний відсоток схожості насіння був і у відібраних нами пробами снігу протягом 2014 року (табл. 3.3, 3.4).

Таблиця 3.3 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (28 січня 2014 року)

Найвищими показниками схожості насіння характеризуються мікрорайони “Дахнівка” і “Митниця” (112% і 105% у редису та 83,5% і 95% у пшениці). Ймовірно, це пояснюється тим, що ці мікрорайони міста знаходяться у зонах помірного і слабкого забруднення. Якщо порівняти результати досліджень з минулорічними, то вони відрізняються. Пояснюється це тим, що приземний шар атмосфери цього року був слабко забруднений. Південно-Західний район і мікрорайон “Хімселище” (100% і 104% у редису та 99% і 92,3% у пшениці) характеризуються відносно однаковими та високими показниками схожості насіння, як минулого року, так і цього року, що доволі нехарактерно для цих районів міста, адже вони характеризуються, як відносно забруднені. Ми вважаємо, що високому показнику схожості насіння сприяли погодні умови, що характеризувалися посиленими вітрами, а, отже, і очищенню атмосфери. Показники схожості насіння з центру міста (89,5% у редису та 88% у пшениці) найнижчий в порівнянні з іншими показниками, а також з минулорічними. Це пояснюється тим, що територія характеризується антропогенною навантаженістю, біля будинків, площ, бульварів та інших міст загального користування паркують значну кількість автомобілів, а також сніг для проби відбирали старий, який пролежав у зоні забруднення певний час.

атмосферний фітотоксичностий забруднюючий талий

Таблиця 3.4 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (10 лютого 2014 року)

Найвищим показником схожості насіння характеризується Південно-Західний район (123,6% у редису та 122% у пшениці), що на відмінно від минулорічних результатів значно відрізняються. Ймовірно, це пояснюється тим, що на період відбору цьогорічних проб спостерігався невеликий обсяг викидів забруднюючих речовин. Показники відбору проб з мікрорайону “Хімселище” (101,8% у редису та 124% у пшениці) відрізняються з минулорічними показниками цього мікрорайону, що пояснюється вітровим режимом, який належать до метеорологічних чинників, що найбільше впливає на концентрацію домішок в приземному шарі атмосфери і визначає умови їх приземного вимивання атмосферними опадами, а, оскільки вітровий режим зазнає певних сезонних коливань, тому сезонно можуть змінюватися і умови перенесення забруднень. Центр міста та мікрорайон “Митниця” (96,3% і 85% у редису та 128% і 120,6% у пшениці) відрізняються від результатів відібраних нами проб минулого року, адже як правило на цих територіях спостерігається підвищена концентрація забруднювачів, що є наслідком перенасичення транспортом адміністративних служб та власників офісів приватних підприємств, а також антропогенною трансформацією ландшафтів. Показники проб відібраних нами у мікрорайоні “Дахнівка” (78,5% у редису та 125,5% у пшениці) ймовірно можна пояснити тим, що сніг знаходиться у більш тривалому контакті з атмосферним повітрям, ніж дощ, і тому під час його досліджень ймовірність виявлення забруднювачів більш висока. Якщо порівняти проби з мікрорайону “Дахнівка” у різні роки взяття проб, то можна спостерігати суттєву відмінність, адже кліматичні умови коливалися у різні роки по-різному.

3.2 Фітотоксичність дощової води на території м. Черкаси

Основними забруднюючими компонентами поверхневого стоку, що формується на урбанізованих територіях, є продукти ерозії ґрунту, що змиваються з газонів і відкритих ґрунтових поверхонь: пил, побутове сміття, компоненти дорожніх покриттів і будівельних матеріалів, що зберігаються на відкритих складських майданчиках, що вимиваються, а також нафтопродукти, що потрапляють на поверхню водозбору в результаті несправностей автотранспорту та іншої техніки.

Другий пік збільшення концентрації забруднюючих речовин, що надходять з поверхневим стоком з урбанізованих територій припадає на період формування дощового зливового стоку в теплий період року.

Результати проб дощу, відібраних нами протягом 2013 року мають різний вплив на схожість насіння редису і пшениці (табл. 3.5).

Таблиця 3.5 Схожість насіння рослин-індикаторів в залежності від забрудненості території (31 березня 2013 року)