ХИМИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СНЕГОВОГО ПОКРОВА ГОРОДА ТЮМЕНИ
Целью нашей работы являлась разработка комплексного подхода к мониторингу атмосферного воздуха с использованием различных объектов анализа и извлечением разного рода информации о состоянии атмосферы и загрязняющих ее компонентов, источников их поступления и области распространения.
Объективным показателем качества атмосферного воздуха в городе в зимний период времени является содержание различных загрязнителей в снежном покрове. Концентрация загрязняющих веществ в снеге на 2 - 3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе, измерения содержания веществ могут производиться достаточно простыми методами анализа, а легкий отбор проб, не требующий специального сложного оборудования, делает метод снегосъемки еще более универсальным.
Пробы снега в различных районах города, а также фоновая точка были отобраны в 2004-2006 годах согласно руководству по контролю загрязнения атмосферы. Все пробы снега анализировались на содержание тяжелых металлов, железа, сульфатов и нитратов по стандартным методикам. В таблице 1 приведены средние значения и интервалы колебаний общих показателей в снеге за 2004-2006 гг.
Таблица 1. Средние значения и интервалы общих показателей в пробах снега
Показатель |
2004 год (n=16) |
2005 год (n=24) |
2006 год (n=33) |
рН |
5,52±0,31 5,09 - 6,45 |
6,52±0,37 5,17 - 7,30 |
7,61±0,43 7,09 - 8,15 |
HCO3¯, мг/дм3 |
22,88±3,21 9,80 - 46,40 |
26,26±3,68 6,50 - 105,10 |
55,93±7,83 26,45 - 100,52 |
NO3¯, мг/дм3 |
2,92±0,53 0,78 - 4,84 |
2,57±0,46 0,38 - 10,87 |
2,94±0,53 1,00 - 22,03 |
SO42-, мг/дм3 |
9,91±1,98 3,80 - 20,30 |
12,64±2,53 4,70 - 33,00 |
13,39±2,68 6,15 - 41,01 |
ПО, мг О/дм3 |
12,6±1,3 3,0 - 17,0 |
8,34±0,83 0,40 - 49,00 |
4,36±0,44 3,41 - 6,70 |
Э/провод, мкСм/см |
74,1±1,5 21,8 - 183,5 |
81,9±1,6 25,0 - 233,2 |
205,2±4,1 83,0 - 640,0 |
Надежным индикатором влияния хозяйственной деятельности является величина показателя относительной кислотности (pH/pNH4) [1]. В центральных районах города величина показателя относительной кислотности составляет от 2,0 до 4,5, что свидетельствует о высоком уровне загрязнения атмосферы. В удаленных от центра районах, неподверженных или слабо подверженных воздействию промышленных газопылевых выбросов, величина pH/pNH4 составляет 1,0 - 1,81.
Для интегральной оценки загрязнения атмосферы часто используют суммарную плотность загрязнения воздуха[2], которая показывает суммарное количество загрязняющих веществ в снежном покрове. Однако рассчитать эту величину можно с использованием как абсолютных, так и относительных концентраций (табл. 2).
Таблица 2. Суммарная плотность загрязнения воздуха
Год |
Q, моль/дм3*10-3 |
Q, мг/дм3 |
Zc* |
2004 |
0,52 |
26,49 |
45,15 |
2005 |
0,51 |
25,64 |
43,25 |
2006 |
0,58 |
27,97 |
47,74 |
Zc*- суммарная плотность загрязнения, которая равна сумме коэффициентов концентраций химических элементов-загрязнителей и выражается формулой: Zc = ∑(Ксi +...+ Ксn) - (n - 1), где n - число определяемых суммируемых вещества; Кci - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения.
Сравнивая полученные данные можно отметить, что хаpaктер изменения этих величин аналогичен, но наиболее достоверными являются относительные величины, т.к. они отнесены к фоновым содержаниям, полученным в каждом году, с учетом количества выпавших осадков и времени снегонакопления, которые от года к году могут меняться значително.
Для анализа уровня загрязнения отдельных районов города рассчитывают относительную плотность загрязнения воздуха (I), которая рассчитывается как отношение суммарной плотности загрязнения в исследуемом районе к суммарной плотности загрязнения в городе или по отношению к фоновому содержанию. По данному показателю все точки отбора проб снега можно разделить на три группы: с высокой (более 1), средней (0,5 - 1) и низкой (0 - 0,5) степенью загрязнения. К районам с высокой степенью загрязнения относятся территории возле автострад, стоянок грузового и легкового трaнcпорта. К районам со средней степенью загрязнения относятся пpaктически все центральные районы города, а к районам с низкой степенью загрязнения воздуха относятся жилые районы, защищенные от автодорог высокими домами. Таким образом, пpaктически все исследованные нами районы относятся к районам с высокой степенью загрязнения, и лишь район Земельного комитета, который значительно удален от дорог, относится к средней степени загрязнения.
Также хаpaктеристикой загрязнения снега может служить коэффициент превышения ПДК тяжелых металлов, которые при снеготаянии могут попасть в другие природные среды. Данный коэффициент рассчитывается как отношение суммы концентраций металла в водной и твердой фазах снега в мкг/дм3 к его ПДК в поверхностных водах. Мониторинг по данному параметру представлен в таблице 3.
Таблица 3. Коэффициент превышения ПДК металлов в снеге 2006 г.
№ п/п |
Район |
Fe |
Pb |
Cu |
Zn |
1. |
Земельный комитет |
1,33 |
0,18 |
0,09 |
- |
2. |
Станкостроит. завод |
4,33 |
0,36 |
0,15 |
0,04 |
3. |
Центральная площадь |
3,73 |
0,65 |
0,20 |
0,13 |
4. |
Московский тpaкт |
5,2 |
0,31 |
0,61 |
0,17 |
5. |
Аккумуляторный завод |
1,3 |
1,80 |
0,39 |
0,14 |
6. |
К/р Современник |
0,86 |
0,35 |
0,16 |
0,17 |
7. |
ТГМА |
0,93 |
0,44 |
0,19 |
0,19 |
8. |
Сквер ЭГФ |
12,6 |
0,48 |
0,41 |
0,39 |
9. |
Тобольский тpaкт |
1,6 |
0,46 |
0,81 |
0,43 |
10. |
Гилевская роща |
0,73 |
0,93 |
0,96 |
0,27 |
11. |
Червишевский тpaкт |
1,63 |
0,48 |
0,02 |
0,17 |
12. |
Роща Оловянникова |
1,03 |
0,98 |
- |
0,41 |
13. |
Среднее значение |
2,94 |
0,62 |
0,33 |
0,29 |
Металлы в основном сосредоточены в минеральной компоненте снега (пыль), причем их концентрации в несколько раз превышают ПДК для поверхностных вод. Максимальные значения данного показателя для цинка, меди и свинца отмечены для проб отобранных в районах Аккумуляторного завода, Гилевской рощи, роща Оловянникова, Центральной площади и сквера ЭГФ. В 2006 году в снеге содержание свинца значительно ниже, чем его содержание в 1998, 2004 и 2005 года. Цинк обнаружен лишь в пылевой компоненте снега 2006 года и в 2 - 3 раза больше, чем в другие годы. Концентрация меди в снежном покрове 2006 года превышает значение прошлых лет в несколько раз и большая ее часть находится в пылевой компоненте.
Таблица 4. Коэффициент превышения ПДК металлов по городу
ТМ |
1998 год [3] |
2004 год |
2005 год |
2006 год |
||||
город |
фон |
город |
фон |
город |
фон |
город |
фон |
|
Pb |
2,90 |
0,28 |
2,98 |
0,16 |
2,87 |
0,24 |
0,62 |
0,25 |
Zn |
0,12 |
0,06 |
0,08 |
0,02 |
0,10 |
0,01 |
0,27 |
- |
Cu |
0,02 |
0,007 |
0,04 |
0,02 |
0,04 |
0,03 |
0,33 |
0,04 |
В целом снежный покров городской среды 2006 года можно описать общими формулами:
- 12,9 CI35НСO3 13SO4 2 /Na+K41Ca7Mg2 - ионный состав снега;
- 21,6 Pb11,26Cu7,95Fe4,35Cd1,06 - водная фаза снега;
- 13,25Pb5,76Zn5,58Cu2,32Cd1,07 - твердая фаза снега.
В формуле ионного состава снега перед дробью указан суммарный показатель загрязнения, в числителе анионы, в знаменателе катионы. Цифровой символ указывает процентный состав анионов и катионов. В формулах, описывающих фазы снега, перед дробью указан суммарный показатель загрязнения, а цифровой символ указывает коэффициент концентрации (превышение над фоновым значением).
Использование химического анализа снежного покрова позволяет не только оценить суммарную и относительную загрязненность воздуха в городе, но и оценить наличие источников загрязнения и область их влияния. Все источники загрязнения можно разделить на стационарные (предприятия) и мобильные (автомобильные и железнодорожные магистрали). Так, находящийся на территории города аккумуляторный завод, большая часть производственных мощностей которого несколько лет назад была вынесена за территорию города, по-прежнему существенно загрязняет атмосферу города свинцом. На расстоянии 1 км от источника загрязнения наблюдается двукратное превышение содержания свинца в снежном покрове и только на расстоянии 2 км наблюдается его снижение до среднего по городу. При этом область двукратного загрязнения захватывает часть жилого микрорайона, примыкающего к территории завода. Влияние автомобильного трaнcпорта на загрязнение прилежащих территорий было изучено в нескольких районах города. С этой целью пробы снега отбирались на расстоянии 5, 10 и 15 м от проезжей части, а также на остановках. Наибольшее содержание меди, свинца и цинка отмечается в районе Гилевской рощи и Тобольского тpaкта. В некоторых районах города концентрация меди на расстоянии 10 м от дорог снижается почти в 2 раза. Свинец был обнаружен как в водной фазе снега, так и в пылевой компоненте. С удалением от дороги (10 и 15м) наблюдается снижение концентрации свинца в 2 - 4 раза в обеих фазах. Это позволяет предположить, что существенный вклад в загрязнение атмосферы этими металлами вносит грузовой трaнcпорт, передвижение которого в городе ограничено. Цинк был обнаружен лишь в минеральной части снега.
*Работа выполнена при поддержке грантов РГНФ №04-06-00387 и РФФИ № 04-05-65200, гранта Губернатора Тюменской области.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Новороцкая А.Г. Химический состав снежного покрова как индикатор экологического состояния Нижнего Приамурья //Автореферат диссертации на соискание ученой степени географических наук. Науч. рук. Иванов А.В. - Хабаровск. - 2002. - 24с.
- Королева Г.П., Верхозина А.В., Гапон А.Е. Геохимический мониторинг загрязнения снегового покрова металлами - этоксикантами (Южное Прибалькалье) //Инженерная экология. - 2005. - № 3. - С. 22-34.
- Геоэкологические проблемы Тюменского региона: Сборник, выпуск 1. Тюмень: изд-во «Вектор», 2004. - 168с.
Проведен анализ эффективности различных типов фитнес-программ в коррекции избыточной массы тела женщин юношеского и зрелого возраста. Применяемые физические нагрузки отличались хаpaктером нагрузки и наличию/отсутствию компонента коррекции питания. Исследовали антропометрические показатели, ИМТ, определяли содержание жировой массы в организме методом калипометрии в динамике 6-мecячного тренировочного цикла. Проводили промежуточные исследования: в середине, через 3 месяца от начала тренировочного цикла. В исследовании приняли участие 93 пpaктически здоровые женщины с избыточной массой тела, не имеющие эндокринных заболеваний и противопоказаний к занятиям физической культурой. Выделены группы в зависимости от типа программы (I, II), а также подгруппы (Ia, IIa) в зависимости от возраста: 18–21 год (I и II, n = 17 и n = 17, соответственно) и 36–45 лет (Ia, IIa, n = 30 и n = 29, соответственно). Показана динамика и статистическая значимость различий в группах, проведен сравнительный анализ между группами. Выявлена более высокая физиологическая эффективность программы I, базирующейся на смешанном хаpaктере тренировки, многовариантной схеме упражнений с мониторированием и коррекцией хаpaктера питания.
...
13 02 2025 21:47:54
Изучено влияние молекул средней массы, выделенных из обожженной in vitro печени на каталитические и кинетические свойства альдегиддегидрогеназы. Показано, что молекулы средней массы выступают в роли ингибиторов активности исследуемого фермента в эритроцитах и цитозоле печени. Отмечена корреляция уменьшения активности эритроцитарной и цитоплазматической альдегиддегидрогеназы под влиянием молекул средней массы.
...
12 02 2025 0:30:40
11 02 2025 20:51:32
Статья в формате PDF
107 KB...
10 02 2025 23:29:48
Изучена коагулирующая способность фторида аммония при выделении каучука из латекса СКС- 30АРК. Исследовано влияние температуры и концентрации раствора фторида аммония на полноту коагуляции. Проведена оценка свойств резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС-30 АРК, выделенного из латекса фторидом аммония.
...
09 02 2025 16:28:33
08 02 2025 14:36:39
После выхода в свет первого издания книги Дарвина “Происхождение видов путем естественного отбора” прошло 150 лет, но полной ясности в некоторых вопросах, которые вызвали затруднения еще у Дарвина, по-прежнему нет. В предлагаемой статье рассматривается, каким образом под давлением окружающей среды большая популяция, эволюционирующая градуально, превращается в малую группу, в соответствии с синтетической теорией эволюции. И каким образом «многообещающий уpoд» “сальтационистов”, порождение этой вымирающей популяции, совершив скачок и обзаведясь потомством, закладывает популяцию нового вида. Рассматриваются также природа «пульсаций» в теории ”пунктационного” равновесия и ряд других вопросов.
...
07 02 2025 23:17:35
Представлены результаты исследований влияния открытых разработок месторождений золота на почвенный покров Якокит – Селигдарского междуречья Южной Якутии. Изучены разновозрастные дражные отвалы и почвы естественных лесных биогеоценозов. Главная особенность дражных полигонов – отсутствие или незначительное количество мелкоземного субстрата на отвалах. Мелкоземный субстрат отвалов беден элементами питания. Регенерация почвенного покрова на техногенных ландшафтах затруднена и часто не происходит.
...
06 02 2025 17:51:32
Статья в формате PDF
120 KB...
05 02 2025 7:18:49
Статья в формате PDF
330 KB...
04 02 2025 6:23:14
Статья в формате PDF
115 KB...
03 02 2025 14:28:56
Статья в формате PDF
332 KB...
02 02 2025 8:32:16
Статья в формате PDF
136 KB...
01 02 2025 14:48:59
Статья в формате PDF
102 KB...
31 01 2025 11:26:34
Статья в формате PDF
136 KB...
30 01 2025 14:55:55
Статья в формате PDF
141 KB...
29 01 2025 21:45:31
Статья в формате PDF
282 KB...
28 01 2025 5:18:33
Статья в формате PDF
109 KB...
27 01 2025 21:17:28
Статья в формате PDF
147 KB...
26 01 2025 12:57:14
Статья в формате PDF
145 KB...
25 01 2025 1:46:38
Рассматриваются процессы формирования и распространения сейсмического излучения на основе ньютоновской механики. В источниках излучения среда приобретает механический импульс, который распространяется в виде пакета, действующего на элементы среды с силой, равной производной импульса по времени передачи.
...
24 01 2025 20:25:30
Статья в формате PDF
151 KB...
23 01 2025 21:59:52
Статья в формате PDF
209 KB...
22 01 2025 12:10:42
Статья в формате PDF
253 KB...
21 01 2025 3:18:39
Рассмотрен процесс выделения бутадиен-стирольного каучука из латекса СКС-30 АРК с использованием в качестве наполнителя льняного и вискозного волокна. Установлено влияние содержания льняного и вискозного волокна различной длины, при различных расходах коагулирующего агента, на полноту выделения каучука из латекса. Определено оптимальное содержание волокна и его длина.
...
20 01 2025 6:17:50
Статья в формате PDF
347 KB...
19 01 2025 7:41:25
Статья в формате PDF
255 KB...
18 01 2025 14:29:46
Статья в формате PDF
124 KB...
17 01 2025 21:50:16
Статья в формате PDF
245 KB...
16 01 2025 22:31:28
Статья в формате PDF
100 KB...
15 01 2025 8:26:33
Статья в формате PDF
118 KB...
13 01 2025 18:59:52
Статья в формате PDF
113 KB...
10 01 2025 13:30:20
Статья в формате PDF
104 KB...
09 01 2025 1:46:26
Статья в формате PDF
135 KB...
08 01 2025 8:47:55
Статья в формате PDF
101 KB...
07 01 2025 12:12:10
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::