научная статья по теме ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА Г. КЫЗЫЛА Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук

Текст научной статьи на тему «ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА Г. КЫЗЫЛА»

Кара-сал И.Д., старший преподаватель, соискатель Тывинского государственного университета

ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ СНЕЖНОГО

ПОКРОВА Г. КЫЗЫЛА

В статье рассматривается уровень загрязнения пылью снежного покрова г. Кызыла с определением коэффициентов концентрации (Кс) и суммарных показателей загрязнения.

ASSESSMENT OF HEAVY METAL CONTAMINATION SNOW KYZYL CITY

The article focuses on the level ofpolluting the snow cover with dust in Kyzyl. The factors of concentration (Kc) and total indices of pollution are calculated.

Основными источниками техногенного загрязнения окружающей среды в г. Кызыле являются ТЭЦ, автотранспорт, предприятия хлебопекарной промышленности, стройиндустрии и частный сектор.

Крупным загрязнителем атмосферного воздуха республиканского центра остается Кы-зылская ТЭЦ, которая расположена в восточной части города на левом берегу реки Енисея и находится под влиянием господствующих северо-восточных ветров. Расположение ТЭЦ в долине реки оказывает неблагоприятное воздействие на состояние атмосферы, так как воздушные массы застаиваются, и значительная часть загрязняющих веществ выпадает на поверхность земли вблизи источника выбросов.

Также большой объем загрязняющих веществ поступает в атмосферу города из труб жилых домов одноэтажной застройки, поскольку значительная часть населения пользуется печным отоплением, используя уголь Каа-Хемского угольного разреза [1].

Вследствие сжигания угля и нефти ежегодно на земную поверхность из атмосферы выпадает около 3600 тонн свинца, 2100 тонн меди, 7000 тонн цинка [2]. Зола и сажа, образующиеся при сжигании угля, мазута, газа, горючих сланцев, содержат в своем составе многие элементы таблицы Менделеева: тяжелые металлы, мышьяк, оксиды серы, азота, оксид ванадия, углерода, углеводороды, а также бенз(а)пирен [3].

Таким образом, используемый в качестве источника энергии уголь содержит широкий комплекс элементов примесей. При сжигании углей, они на протяжении многих лет непрерывно поступают в атмосферу в составе дымовых выбросов, вызывая неблагоприятные изменения в экосистеме.

Другим источником экологической опасности в г. Кызыле является автотранспорт.

Известно, что автотранспорт выбрасывает в воздушную среду более 200 компонентов, среди которых углекислый газ, окислы азота и серы, свинец, кадмий и канцерогенная группа углеводородов (бенз(а)пирен, бензоантроцен). При этом наибольшее количество токсичных веществ выбрасывается автотранспортом на холостом ходу, перекрестках, остановках перед светофорами [4].

Увеличение количества автотранспорта влияет на поступления в атмосферный воздух не только выше названных загрязняющих веществ, но и пыли, сажи, тяжелых металлов и других загрязняющих веществ, которые, выпадая на земную поверхность, накапливаются в снежном покрове и почве.

По данным статуправления РТ в 2003 году в г. Кызыле было зарегистрировано более 27553 автомашин [5]. В последнее время увеличение произошло за счет легковых автомобилей на 12, а количество автобусов, грузовых машин и мототранспорта уменьшилось соответственно на 0,7 и 70 % [1, 6].

В таблице 1 количество автотранспорта в 2,7 раз превышает критическое значение.

Таблица 1

Количество автотранспорта в г. Кызыле за 2003 год

Административная единица Автотранспорт, всего (шт.) Население (чел.) [7] Автотранспорт на 1000 чел.

Итого по Кызылу Критическое значение По Российской Федерации 27553 102310 269,3 100 75,3

Выбросы ТЭЦ, отопительных систем частных домов и автотранспорта не только загрязняют воздушную среду, но и значительно снижают прозрачность атмосферы, особенно в зимнее время года.

Изучение проблемы загрязнения снежного покрова особенно важна в связи с тем, что непосредственно рядом с Кызылской ТЭЦ, автомобильными дорогами расположены жилые районы, школы, детские дошкольные и лечебные учреждения.

Цель данной работы - оценка уровня загрязнения тяжелыми металлами снежного покрова в зоне действия Кызылской ТЭЦ, автомагистралей.

В качестве объекта исследования нами были выбраны участки, непосредственно прилегающие к автомагистралям с интенсивным движением автотранспорта, ТЭЦ и частному сектору, где основным топливом является уголь - источник пыли, сажи.

В ходе выполнения работы был проведен подсчет интенсивности движения автотранспорта в зоне действия автомагистральных дорог г. Кызыла. Интенсивность движения транспорта определяли методом подсчета количества автомобилей разных групп 3 раза в день (в 8.00 часов, 13.00 часов и 16.00 часов по 10 минут) и вычисляли их среднее количество.

Определяли загруженность улиц автотранспортом согласно ГОСТу 17.2.03-77: низкая интенсивность движения - 2,7-3,6 тыс. автомобилей в сутки, средняя - 8-11 тыс. автомобилей и высокая - 18-27 тыс. автомобилей [4].

Таблица 2

Загруженность участков автомагистральных дорог г. Кызыла автотранспортом

№ Количество Количество Количество

Участки автомагистралей автомобилей автомобилей автомобилей

за 10 мин. за 1 час в сутки

1 Магистральная автодорога (кольцевой перекресток ул. Дружбы и Рабочая) 127 762 18288

2 Магистральная автодорога (район старого автовокзала) 115 690 16560

3 Район рынка (ул. Красноармейская, 137) 133 793 19560

4 Магистральная автодорога (кольцевой перекресток -Телецентр - ул. Московская) 147 882 21160

5 Магистральная автодорога (ул. Калинина и Ровенская) 108 648 15552

Из таблицы 2 видно, что высокая интенсивность движения отмечена на следующих магистральных дорогах: кольцевой перекресток Телецентр (ул. Московская), район рынка (ул. Красноармейская, 137); кольцевой перекресток (ул. Дружба и Рабочая). Средняя интенсив-

ность зафиксирована в районе старого автовокзала и на магистральной автодороге (ул. Калинина и Ровенская).

Объективную информацию о выбросах источника можно получить из состава снежного покрова, потому что именно качество снега ярко демонстрирует влияние различных источников загрязнения атмосферного воздуха на поверхности земли.

Таким образом, для оценки уровня загрязнения тяжелыми металлами снежного покрова нами был выбран метод индикации снежного покрова.

Пробы снега в зоне действия Кызылской ТЭЦ и автомагистральных дорог, включая фоновую, были отобраны согласно руководству по контролю загрязнения атмосферы (РД.52.04.186-89) [8], места отбора проб находились на расстоянии не менее 50 метров от автомобильных дорог, ТЭЦ и частного сектора. Пробы отбирались в период с 10 по 20 марта в 2008 году, т. е. в конце зимы. Всего отобрано 11 проб снега. Отбор производился по методу конверта (1 х1 м) в узлах и в центре каждого квадрата.

Пробы снега брались с использованием снегомера и снегомерной рейки в полиэтиленовые пакеты по всей глубине его отложения, не доходя 3-5 см до почвы, во избежание загрязнения пробы грунтом. Затем доставлялись в агрохимическую лабораторию г. Кызыла для дальнейшего исследования. В агрохимической лаборатории определялось содержание тяжелых металлов и проводилось измерение рН.

При изучении степени техногенной нагрузки в разных частях аномалий, информативны показатели, разработанные для анализа воздействия на геосистемы урбанизированных зон промышленных предприятий [9]. Коэффициент концентрации (КС), характеризующий интенсивность техногенной аномалии, равен отношению содержания элемента в исследуемом объекте к его фоновому содержанию:

Кс = С1/Сф,

где: С1 - фактическое содержание 1-го элемента в конкретной пробе (мг/л, мг/дм3),

Сф - фоновое (природное) содержание этого элемента, (мг/л, мг/дм3).

Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентрации химических элементов:

2с=Кс + ... + Ксп - (п-1),

где: п - число аномальных элементов в ассоциации.

Таблица 3

Уровни загрязнения различных сред по величине ZС

Уровень загрязнения Среда опробования

Почва Снег

Минимальный 2<8 2<32

Слабый 8 < 2<16 32 < 2<64

Средний 16<2<32 64<2<128

Высокий 32 < 2<64 128<2<256

Очень высокий 64 < 2<128 256<2<512

Максимальный 2>128 2>512

Расчет коэффициента концентрации (КС) тяжелых металлов в снежном покрове и суммарного показателя (2С) загрязнения (водорастворимые формы) в 2008 году представлен в таблице 4.

Таблица 4

Коэффициент концентрации (КС) и суммарный показатель загрязнения

в зимний период 2007-2008 г.

№ пробы Место отбора проб рН КС водорастворимые формы 2с

РЬ Сё ЛБ Ид 2п Си Со Мп N1

1 п. Каа-Хем, 1,5 км восточнее от ТЭЦ 7,4 2,25 2 3,4 2 4,8 2 7,9 2,3 3,07 21,7

2 п. Каа-Хем, 500 м восточнее от ТЭЦ (ул. Шахтерская) 7,3 4,83 8,25 4,4 1,4 15,1 7,8 4,4 3,4 10,6 52,15

3 500 м западнее от ТЭЦ (ул. Солнечная, 9) 7,4 5,9 2,75 5,1 2,5 5,3 4,4 3,6 5,3 9,8 36,65

4 Район школы-интерната, 1,5 км западнее от ТЭЦ 7,6 7,1 5,5 6 4,5 7,5 7 4,1 6,5 5,3 41,45

5 Магистральная автодорога (кольцевой перекресток ул. Дружба и Рабочая) 7,1 7,5 5,5 4,3 3,5 4,0 8,4 3,9 6,0 5,7 40,8

6 Магистральная автодорога (район автовокзала) 7,0 4,42 3,75 3,3 2,5 3,5 4,2 6,1 4,75 4,6 29,12

7 Район рынка (ул. Красноармейская, 137) 6,9 4,66 2,5 3,1 3,5 6,6 5,6 4,7 6,3 8,3 37,26

8 Частный сектор (ул. Рабочая, 278) 7,1 3,16 2,25 2,3 1,5 3,0 2 2,2 2,6 3,7 12,91

9 Магистральная автодорога (кольцевой перекресток Телецентр и ул. Московская) 7,0 6,25 3,25 3,7 3,5 10,3 4,2 4,1 5,16 5,07 37,53

10 Магистральная автодорога (ул. Калинина и Ровенская) 7,2 4,42 3,25 3,3 3,5 8,6 2,8 3,2 3,16 4,2 28,43

Фоновая концентрация (Сф), мг/дм3

11 Кызыл, Дус-Холь 40 км южнее от г. Кызыла (фон) 6,4 0,012 0,004 0,009 0,0002 0,012 0,005 0,01 0,012 0,013

В таблице 4 в зоне действия Кызылской ТЭЦ (пробы 1-4) результаты определения рН талого снега показали, что интервал изменения рН колеблется в пределах 7,3-7,6 при фоне 6,4. По существующей классификации талая вода имеет щелочную реакцию за счет выпадения в этой зоне пылеватых загрязнений летучих зол, сажи и ТЭЦ и частного сектора [10].

Химический состав летучих зол ТЭЦ, работающих на твердом топливе, определяют рН нейтральную или щелочную реакцию, что ведет к подщелачиванию составляющих природной среды [11].

На пробных участках (1-4) коэффициенты аномальности (КС) (водорастворимые фо

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком