Дружининские чтения
жүктеу/скачать 9.99 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Участки Компонент
Примечание. Определение элементного состава проведено в аналитической лаборатории ФГУ "Хабаровскгеология" с применением метода эмиссионно-спектрального анализа. Из данных, представленных в таблице 1 можно сделать вывод о том, полученные средние концентрации по зольному составу наземных растений можно использовать в рамках биогеохимического мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла в качестве фоновых. Среднее значение тяжелых металлов в зольном остатке водорослей перифитона в сравнительном аспекте следует использовать как региональные кларки перифитона водной экосистемы бассейна р. Бурея. ЭКОЛОГО-ГЛЯЦИОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СНЕЖНОГО ПОКРОВА В РАЙОНЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА А.Г. Новороцкая*, Г.П. Яковенко** *Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, **Дальневосточное межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Хабаровск Исследование проведено 3–4 марта 2004 г. для оценки экологического состояния атмосферы пос. Талакан, пгт. Новобурейский Бурейского р-на Амурской области – по химическому составу снежного покрова (СП), количественного определения поступления взвешенных, растворимых минеральных и органических веществ, нефтепродуктов в СП, установления степени загрязнения СП. Объект исследования – СП открытых ландшафтных участков поселков и близлежащей территории, в том числе жилых массивов и участков вдоль линейных и локальных зон загрязнения (автодорог, котельных, промышленных предприятий). Отбиралась усредненная проба СП из нескольких снегомерных колонок с помощью снегомерного цилиндра – на всю его мощность – в полиэтиленовые мешки, в соответствии с розой ветров в этот период. Измерялась высота (h) СП, рассчитывались плотность (d) и влагозапас (P). Отобрано 33 пробы СП (19 проб – в пос. Талакан и на смежной территории, 14 проб – в пгт. Новобурейский, включая пос. Николаевка). Для выявления зон загрязнения и оценки состояния СП использована система гляциохимических индикаторов естественных и антропогенных процессов [3]. В расплаве СП определяли: рН, главные ионы (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, HCO3-, Cl-, SO42-), биогенные (NH4+, NO3-, NO2-, HPO42-, SiO2, Feобщ.), органические (легко окисляющиеся, по перманганатной окисляемости), взвешенные вещества, удельную электропроводность, нефтепродукты. Анализ осуществлен экспресс-методом на "Флюорате–О2–2м". Минерализация рассчитывалась как сумма всех определенных при анализе минеральных веществ, средний химический состав СП – как средневзвешенный. Общее количество растворимых минеральных веществ (Q, т/км2), накопленное в СП, определялось по формуле: Климатическая характеристика холодного периода года дана по материалам ДВ УГМС за 2003–2004 гг. (метеостанция Малиновка) и среднемноголетним данным (1993–2002 гг.). Накоплению загрязняющих веществ в атмосфере в самый продолжительный зимний сезон способствуют неблагоприятные метеорологические условия для рассеивания примесей – преобладание штилей и слабых ветров. От даты начала устойчивого СП до момента отбора проб прошло 124–125 дней. За это время выпало 53,8 мм осадков (среднемноголетнее значение – 41 мм), то есть год наблюдений характеризовался бóльшим количеством выпавших атмосферных осадков, а, значит, бóльшим промыванием атмосферы и выносом загрязняющих веществ, по сравнению с многолетней нормой. Предзимний период (сентябрь–октябрь) по сумме выпавших осадков близок к среднемноголетнему значению. Даты перехода среднесуточной температуры через 0 и –5 °С весной 2004 г. – 4 апреля и 23 марта, осенью 2003 г. – 22 октября и 3 ноября соответственно. В розе ветров выделены три главных направления: северо-восточное – повторяемостью 44 %, западное – 18 %, северное – 13 %. Остальные направления характеризовались небольшой повторяемостью (2–10 %). Количество штилей – 59 %. Средняя скорость ветра – 0,8 м/с. Дата образования устойчивого СП в 2003 г. – 1 ноября. По данным ДВ УГМС, в первой декаде марта 2004 г. h СП = 2–34 см (среднее значение – 31 см), d = 0,16 г/см3, Р = 50 мм. Результаты снегосъемки СП пос. Талакан и смежной территории – h = 24–50 см, d = 0,13–0,26 г/см 3, P = 32–82 мм – при средневзвешенных значениях (далее будут именоваться средними) – 37 см, 0,19 г/см3, 70 мм соответственно; СП пгт. Новобурейский: h = 20–30 см, d = 0,12–0,23 г/см3, Р = 31–63 мм; средние значения: h = 26 см, d = 0,17 г/см3, Р = 44 мм. В качестве фоновых характеристик исследованного района приняты средние данные химического состава СП рек Сектагли, Тырма, удаленных от зоны непосредственного промышленного воздействия. По информация ООО "Энергосервис", на исследуемой территории действуют 3 котельных (3 категории опасности), обеспечивающие тепловой энергией объекты строительства Бурейской ГЭС. Они работают на сернистом топочном мазуте, оборудованы низкими (9–12 м) дымовыми трубами. Две котельные (промбазы и БОХ – бетонно-обогатительного хозяйства) – в пос. Талакан и одна (перевалочной базы) – в пос. Новобурейский. В 2003 г. в атмосферу пос. Талакан выброшено 539,6 т загрязняющих веществ: твердых – 5,89 т, газообразных и жидких – 533,7 т, в виде SO2 – 281,6 т, СО – 188,5 т (больше ПДВ в 2,3 раза), NOx (в перерасчете на NO2) – 58,0 т. Выявлено превышение ПДК на границах жилой застройки по NO2, SO2, мазутной золе. По информации администрации, на территории пгт. Новобурейский работают 2 крупные котельные (одна на буром угле с высокой зольностью, другая – на мазуте) и 5 мелких, работающих в школах, больницах, в пос. Николаевка и т.д. Имеются крупные действующие предприятия – завод "Буреякран", АО "Каменный карьер" (переработка гранита в щебень), птицефабрика "Николаевская", автопредприятие–автоколонна, автовокзал, ЖКХ, нефтебаза с двумя АЗС, частная АЗС, предприятия лесоперерабатки и лесозаготовки, хлебозавод. В табл. приведены данные химического состава СП. Тип химического состава СП (классификация О.А. Алекина) в пос. Талакан в основном – сульфатно-кальциевый (SIICa, SIIIaCa), гидрокарбонатно-кальциевый (СIIIaCa), в единичных случаях – SICa, Mg, СIICa, СICa, СICa, NH4; в пгт. Новобурейский – гидрокарбонатно-кальциевый (СIICa, СIIIaCa), сульфатно-кальциевый (SIIIaCa), изредка – SIICa. Средний химический состав СП в пос. Талакан – СIICa, в пгт. Новобурейский – SIIIaCa. Воды типа III – метаморфизованные, включающие часть вод, подвергшихся катионному обмену Na+ на Сa2+ или Mg2+. Индикатором воздействия газопылевых выбросов на химический состав СП является величина 5>рН>6,5. В незагрязненном СП величина рН=5,0–5,5; в загрязненном она поднимается до 7–8 и выше [4]. В 3 случаях рН<5: СП пос. Новый Талакан (северо-восточная и центральная части жилого массива), р. Сектагли; максимальное значение рН>10 – на территории БОХ. В 11 случаях рН>6,5 в СП пгт. Новобурейский; максимальное значение рН – в СП в зоне влияния котельной, работающей на угле, у завода "Буреякран". Накопление твердых аэрозольных веществ в СП (в т/км2·сезон-1): пос. Талакан и смежная территория – 0,73–415,97 (среднее значение – 36,44), пгт. Новобурейский – 4,92–593,41 (среднее значение – 85,33). Максимальное выпадение пыли (в т/км2·год-1) –1 227,79 (пос. Талакан – БОХ) и 1 737,52 (пос. Николаевка – у котельной районной амбулаторной больницы) при средних значениях 105,91 и 249,87 соответственно. Такие различия в интенсивности выпадения пыли близ источников загрязнения СП в поселках в один-два порядка, по сравнению с фоновым участком, позволяют сделать вывод о существенном локальном загрязнении СП. Превышение взвешенных веществ (ВВ) в СП более чем в 100 раз по отношению к фоновым характеристикам свидетельствует об экстремальном загрязнении окружающей среды отдельных участков жилого сектора. Величина pH/pNH4 СП: пос. Талакан и смежная территория – 1,1–2,1 (в основном – 1,3–1,6), пгт. Новобурейский – 1,3–2,0 (в основном – 1,5–1,8), среднее значение – 1,3 и 1,4 соответственно; pH/pNH4 СП фонового участка – 1,0. Самая загрязненная атмосфера – в пос. Талакан в промзоне (БОХ). Вся атмосфера пгт. Новобурейский, кроме его северо-восточной и северо-западной частей, характеризовалась большим загрязнением, где величины pH/pNH4 СП близки к таковым для крупного промышленного центра [4]. Минерализация СП фонового района – менее 10 мг/дм3. Во всех случаях минерализация СП превысила фоновую. Территория пос. Талакан по минерализации СП разделена на три зоны промышленного воздействия – максимального загрязнения (БОХ – 34 фоновых величины), основная территория поселка (2 фоновых величины), зона влияния автотранспорта, промзона (3–6 фоновых величин). Для пгт. Новобурейский минерализация СП выше фонового значения в 3–47 раз. Максимальное загрязнение СП – в пос. Николаевка. Значительные величины минерализации СП (6–7 фоновых величин) отмечены в зоне влияния котельных и автотранспорта. Увеличение минерализации СП происходило в основном за счет ионов Са2+, Мg2+, НСО3-, NO2-, SO42, Cl-, SiO2, Na+, K+. Минимальные значения удельной электропроводности (УЭП) СП пос. Талакан, смежной территории – 11,5–27,0 мкСм/см – отмечены в 13 пробах. Высокие величины УЭП (40,3–857,0 мкСм/см, или 2–42 фоновых) характерны для СП промышленной зоны и жилого массива, находящегося в зоне влияния автотранспорта. УЭП СП основной территории пгт. Новобурейский – 38,2–59,1 мкСм/см, в зоне влияния котельных поселка УЭП СП – 97,6 и 94,1 мкСм/см, максимальная ее величина – в пос. Николаевка (РАБ – 50 фоновых величин). Уравнения регрессии, описывающие линейную зависимость между минерализацией (М) и УЭП СП при 25 °С, имеют вид: М = 0,499 7·УЭП (r = 0,999, пос. Талакан), М = 0,498·УЭП (r=1, пгт. Новобурейский), где r – коэффициент корреляции. Количество нефтепродуктов в СП (в мг/дм3): пос. Талакан – 0,009-1,009 (среднее значение – 0,181), пгт. Новобурейский – 0,034–0,488 мг/дм3 (среднее значение – 0,173). Фонового содержания нефтепродуктов в СП выявить не удалось. Сера в виде SO42- считается одним из главных индикаторов загрязнения СП. На территории Дальнего Востока фоновая концентрация SO42- в СП составляет 0–4 мг/дм3 [5]. Для выбранного фонового района она не превысила 1,9 мг/дм3. Для АТС концентрация SO42- в среднем 0,5 мг/дм3, бóльшая ее величина указывает на антропогенный генезис [2]. Концентрация SO42- в СП пгт. Новобурейский больше, чем в пос. Талакан в среднем в 2,5 раза. Максимальная концентрация SO42- – в промзоне (БОХ) и в пос. Николаевка – 14 и 62 фоновых величины соответственно. Высокие количества SO42- обнаружены в промзоне, в зоне влияния котельных, автотранспорта. Содержание минерального азота (NH4+, NO2-, NO3-) в СП: пос. Талакан и смежная территория – 2,63–6,90 мг/дм3; пгт. Новобурейский – 4,01–69,34 мг/дм3 при средних значениях 4,82 и 9,99 мг/дм3 соответственно. Для СП фонового участка отмечено его довольно высокое значение – 2,67 мг/дм3– за счет NO3-, что ставит под сомнение использование концентрации NO3- в качестве фоновой. Основное количество проб СП характеризовалось повышенным содержаниям в нем минерального азота, по сравнению с фоновым участком до – двух раз. Основной вклад в суммарное содержание минерального азота в СП вносили NO3-, NH4+; в промзоне и в зоне влияния котельных и автотранспорта вклад NO2- составил до 4–7%. Концентрация NH4+ в СП выше фоновой: пос. Талакан – в 3–6 раз (82 % проб), пгт. Новобурейский – в 4–8 раз (86 % проб). Есть сведения по химическому составу СП о том, что NOx распространяются на бόльшие расстояния, чем SO2 [4]. Диапазон изменения содержания NO3- в СП пос. Талакан и смежной территории не столь широк, как для СП пгт. Новобурейский, средние значения – близки. Концентрация NO2- в СП пгт. Новобурейский в среднем в 10 раз выше, чем в СП пос. Талакан и смежной территории. Высокие концентрации NO2- характерны для промзоны, зоны влияния котельных и автотранспорта. Анализ соотношений между концентрациями ионов (в мг-экв/дм3) NH4+, NO3-, SO42- позволяет заключить, что NH4+ попадает в СП в виде аэрозолей сульфатов и нитратов, которые образуются в техногенной атмосфере при выбросах продуктов сжигания ископаемых топлив. Они, сочетаясь с сажей, образуют черный снег. Содержание HPO42- в СП пос. Талакан и смежной территории варьировало в более широком диапазоне, чем в пгт. Новобурейский. Эти значения близки к концентрации HРО42- в атмосферных осадках во время лесных пожаров [1], что позволило сделать заключение об источнике HРО42: – сжигание топлива. СП на р. Тырма (фоновый участок) характеризовался высоким содержанием HРО42-. Величина отношения Ca2+/Mg2+ – главный показатель состава метаморфизованных вод, так как ион кальция в маломинерализованных природных водах является основным компонентом химического состава, а ион магния появляется при метаморфизации. Величина Ca2+/Mg2+: в СП пос. Талакан – 2–9, в СП пгт. Новобурейский – 3–13 при средних значениях 5 и 7 соответственно, в СП фонового р-на Ca2+/Mg2+– 1. В 7 случаев наблюдений из 17 (пос. Талакан – 41 % случаев) и в 10 случаях из 14 (пгт. Новобурейский – 71 % случаев наблюдения) отмечено превышение значений соотношения Ca2+/Mg2+ по сравнению с маломинерализованными водами. Большие значения отношения Ca2+/Mg2+ характеризуют метаморфизованные воды, на это указывает и тип химического состава СП: 42 % всех проб отнесены к водам III типа, подтипа "а". Для величины отношения Na+/K+ диапазон изменения – 1–4. Величины К+/Na+, Ca2+/Na+, Mg2+/Na+ (2004 г.) не укладываются, в основном, в интервалы отношений для морских источников, что является косвенным указанием их антропогенного происхождения в СП. В СП фонового района в течение зимы накапливалось до 0,46 т/км2 растворимых минеральных веществ (Р =50 мм, М=9,1 мг/дм3). В СП пос. Талакан эта величина составила максимально 21,25 т/км2 (БОХ); в СП пгт. Новобурейский – 18,77 т/км2 (пос. Николаевка) при средних значениях 2,78 и 3,01 т/км2 соответственно. Большая часть водорастворимых минеральных веществ – 80–98% – соединения хозяйственного генезиса. Влияние хозяйственной деятельности на формирование химического состава СП проявляется в изменении типа химического состава СП, в возрастании величины минерализации и концентрации практически всех компонентов химического состава СП, в заметном количестве Mg2+ в СП. Таким образом, при осаждении аэрозолей формируется антропогенная геохимическая аномалия, характеризующаяся зональностью распространения веществ по территории. Расчетные данные по количественным характеристикам СП несколько занижены, так как отбор проведен до конца зимы, то есть до начала максимального снегонакопления. Таблица
территории, 3–4 марта 2004 г., мг/дм3
жүктеу/скачать 9.99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
где 
– значение средневзвешенной минерализации, мг/дм3, 
– средний запас воды в СП, мм. Привнос растворимых минеральных веществ в результате хозяйственной деятельности (Qхоз) оценивался по формуле: Qхоз = Q – Qф, где Qф – количество растворимых минеральных веществ, накопленное в СП фонового района.