Опыт исследования гранулометрического состава атмосферных выпадений некоторых населенных пунктов Республики Саха (Якутия)
Результаты исследования гранулометрического состава атмосферных выпадений по пробам свежего снега трех населенных пунктов Республики Саха. Атмосферные взвеси как абиотический фактор среды. Подбор инструментария для исследования атмосферного аэрозоля.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2021 |
| Размер файла | 923,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Опыт исследования гранулометрического состава атмосферных выпадений некоторых населенных пунктов Республики Саха (Якутия)
В.А. Дрозд
Дальневосточный федеральный университет (Владивосток, Российская Федерация)
С.В. Панченко
Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН (Москва, Российская Федерация)
П.П. Хороших,
В.В. Чернышев,
А.С. Холодов,
В.В. Чайка,
В.В. Ткачев
Дальневосточный федеральный университет (Владивосток, Российская Федерация)
К.С. Голохваст
Дальневосточный федеральный университет, Владивостокский филиал ФГБНУ "Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания" - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения (Владивосток, Российская Федерация)
Аннотация
Приведены результаты исследования гранулометрического состава атмосферных выпадений по пробам свежего снега трех населенных пунктов Республики Саха (Якутия): городов Якутска, Нерюнгри и поселка городского типа Тикси. Показано, что в воздухе Якутска и Нерюнгри в отдельные периоды отсутствуют частицы крупнее 100 мкм. Доля частиц, размер которых меньше 10 мкм, в среднем составляет около 30%, но в отдельных точках может превышать 50%. В воздухе небольшого поселка Тикси доля частиц PM10 не превышает 30%, но зато содержит до 70% частиц размером более 50 мкм.
Ключевые слова: атмосферные взвеси, загрязнение воздуха, PM10, PM2 5, Якутск, Тикси, Нерюнгри, экология, микрочастицы.
EXPERIENCE IN STUDYING THE PARTICLE SIZE DISTRIBUTION OF ATMOSPHERIC PRECIPITATION OF SOME SETTLEMENTS OF THE REPUBLIC OF SAKHA (YAKUTIA)
Drozd V. A.
Far Eastern Federal University (Vladivostok, Russian Federation)
Panchenko S. V.
Nuclear Safety Institute of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation),
Khoroshikh P. P., Chernishev V. V., Kholodov A. S., Chaika V. V. Tkachev V. V.
Far Eastern Federal University (Vladivostok, Russian Federation)
Golokhvast K. S.
Far Eastern Federal University, Vladivostok Branch of the Far Eastern Scientific Center of the Physiology and Pathology of Breath - Institute of Medical Climatology and Rehabilitation (Vladivostok, Russian Federation)
The article was received on October 22, 2018
Abstract
The article presents the results of studying the particle size, morphological and chemical composition of atmospheric precipitation collected in samples of fresh snow in three settlements of the Republic of Sakha (Yakutsk, Neryungri and Tiksi villages). When comparing the results of the sample study, the difference between the dispersed dust composition of cities and villages is clearly manifested. Inside settlements, the lowest value of the PM10 fraction is typical for recreation areas.
It is shown that in some periods there are no particles larger than 100 microns in the air of Yakutsk and Neryungri. The fraction of particles is less than 10 pm, on average is about 30%, but in some places may exceed 50%. In the air of a small village Tiksi the share of PM10 particles does not exceed 30%, but it contains up to 70% of particles larger than 50 microns. The elemental composition analysis revealed high concentrations of Pb, Ag and Bi in some samples. This confirms the earlier statement about the high anthropogenic load on the territory of the studied settlements. Of particular interest is the presence of high content of silver and bismuth in some samples. High concentrations of bismuth and silver are explained by their content in the composition of the impurities of gold deposits of the Anabar shield and the Onelek uplift. Thus, it can be concluded that the high content of these elements in the composition of atmospheric suspensions may be associated with active mining in the region. The results of this work should be taken into account when planning the Arctic coast development, and ranking various activities, using the risk assessment methodology.
Keywords: atmospheric suspensions, air pollution, PM}№ PM25, Yakutsk, Tiksi, Neryungri, ecology, microparticles.
Введение
Загрязнение окружающей среды нередко становится причиной снижения иммунитета, роста числа хронических заболеваний. Здоровье человека особенно чувствительно к загрязнению окружающей среды в арктических регионах, где к негативным факторам прибавляется суровый климат [1]. Поиски связей между загрязнением воздушной среды и здоровьем населения - одна из актуальных задач современной эпидемиологии. С воздействием загрязненного атмосферного воздуха эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) связывают около трех миллионов дополнительных смертей ежегодно [2].
Атмосферные взвеси как абиотический фактор среды изучаются сравнительно недавно, и часто системные наблюдения за размерным (гранулометрическим) и вещественным составом взвесей в городах России, в особенности в районах Крайнего Севера, отсутствуют [3].
Снежный покров обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором как загрязнения самих атмосферных осадков, так и последующего загрязнения поверхностных вод и почв. Снежный покров, будучи естественным планшетом-накопителем, показывает величину сухих и влажных выпадений загрязняющих веществ в холодный сезон и служит также эффективным индикатором кислотности атмосферных осадков [4]. Онежный покров может быть использован и для решения более сложных геофизических задач - определения вещественного состава и мощности выбросов предприятий, доли выбросов загрязняющих веществ, увлекаемой в дальний и локальный перенос.
Республика Саха (Якутия) - регион с одним из самых суровых климатов в России и в мире, при этом она имеет собственный набор экологических проблем [5]. Столица республики Якутск является неблагополучной территорией по санитарно-гигиеническим показателям качества питьевой воды из распределительной сети. В условиях отсутствия водоочистных сооружений проводится только обеззараживание воды жидким хлором, что ведет к избыточному образованию в сети водоснабжения хлороформа - продукта соединения остаточного хлора с органическими соединениями [6]. Наблюдается загрязнение почв в Якутии различными поллютантами [7; 8].
В некоторых работах отмечается и загрязнение атмосферного воздуха Якутска [9]. В настоящее время в рамках общих наблюдений на территории Сибири и Дальнего Востока ведется мониторинг атмосферного аэрозоля Якутии [10; 11].
Однако для получения более корректных оценок риска для здоровья населения ряд параметров атмосферного аэрозоля до настоящего времени изучен слабо. Так, практически отсутствуют работы по дисперсному составу аэрозолей в этом арктическом регионе. Недостаточно данных и по элементному составу атмосферных выпадений.
Настоящая работа носит поисковый характер. К числу решаемых задач относятся подбор инструментария для исследования атмосферного аэрозоля и попытка связать между собой различные экспериментальные данные. Экспериментально в работе исследовался дисперсный состав атмосферной взвеси (особенно микродиапазона) в трех населенных пунктах, различных по населению, промышленному потенциалу и географическому положению: крупнейшем городе Якутске с населением 311 760 человек (центральная часть), небольшом городе Нерюнгри (население - 57 247 человек) с угольной промышленностью (юг) и поселке городского типа (пгт) Тикси с населением 4604 человека (север, побережье Северного Ледовитого океана).
Материалы и методы
Регулярный мониторинг загрязнения атмосферного воздуха в Республике Саха (Якутия) выполняется силами Управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС). Данные по концентрации ряда веществ за последние годы в Якутске и Нерюнгри представлены в табл. 1. атмосферный снег абиотический
Таблица 1. Среднегодовая концентрация ряда веществ в атмосферном воздухе городов Республики Саха (Якутия) за 2013--2017 гг., мкг/м 3
|
Вещество |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
Среднее за пять лет |
|
|
Нерюнгри |
|||||||
|
Взвешенные вещества |
163 |
155 |
125 |
111 |
125 |
136 |
|
|
Железо |
1,6 |
2,2 |
1,6 |
1,3 |
1,2 |
1,6 |
|
|
Марганец |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
0,03 |
|
|
Медь |
0,03 |
0,09 |
0,12 |
0,11 |
0,09 |
0,09 |
|
|
Никель |
0,03 |
0,05 |
0,02 |
0,02 |
0,006 |
0,02 |
|
|
Свинец |
0,06 |
0,05 |
0,01 |
0,02 |
0,005 |
0,03 |
|
|
Хром |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,012 |
0,02 |
|
|
Цинк |
0,41 |
0,37 |
0,17 |
0,23 |
0,13 |
0,26 |
|
|
Якутск |
|||||||
|
Взвешенные вещества |
165 |
180 |
152 |
176 |
223 |
179 |
|
|
Железо |
1,1 |
1,1 |
0,7 |
1,4 |
0,6 |
1,0 |
|
|
Марганец |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
0,019 |
|
|
Медь |
0,05 |
0,04 |
0,04 |
0,00 |
0,03 |
0,031 |
|
|
Никель |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,013 |
0,013 |
0,020 |
|
|
Свинец |
0,012 |
0,02 |
0,014 |
0,005 |
0,006 |
0,011 |
|
|
Хром |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,014 |
0,010 |
0,019 |
|
|
Цинк |
0,52 |
0,65 |
0,36 |
0,07 |
0,03 |
0,32 |
Источник: Ежегодник "Состояние загрязнения атмосферного воздуха в городах на территории деятельности ФГБУ "Якутское УГМС"" за 2015--2017 гг.
Таблица 2. Средняя за месяц концентрация ВВ в зимний период 2015--2017 гг. на постах УГМС в Нерюнгри и Якутске, мкг/м 3
|
Место отбора проб |
11.15 |
12.15 |
01.16 |
02.16 |
03.16 |
11.16 |
12.16 |
01.17 |
02.17 |
03.17 |
|
|
Нерюнгри, пост 1 |
128 |
135 |
102 |
125 |
106 |
117 |
159 |
108 |
118 |
110 |
|
|
Нерюнгри, пост 2 |
110 |
126 |
107 |
97 0 |
96 |
143 |
194 |
141 |
102 |
110 |
|
|
Якутск, пост 1 |
162 |
81 |
134 |
143 |
162 |
33 |
153 |
255 |
169 |
166 |
|
|
Якутск, пост 2 |
175 |
73 |
109 |
111 |
143 |
44 |
110 |
168 |
183 |
187 |
|
|
Якутск, пост 3 |
218 |
178 |
116 |
139 |
218 |
61 |
205 |
232 |
249 |
285 |
Можно говорить о некоторой стабильности по концентрациям взвешенных веществ (ВВ) и микроэлементов в приземной атмосфере рассматриваемых городов. Если посмотреть на среднемесячные значения (в месяц делалось от 50 до 108 замеров на каждом из постов: в Нерюнгри на двух постах УГМС, а в Якутске - на трех постах), то, например, для ВВ среднемесячные значения в зимний период отражали ситуацию, складывающуюся за год или за более продолжительный период (за последние пять лет) (табл. 2).
Предполагая на основании данных УГМС относительную стабильность загрязнения природных сред в рассматриваемых городах, можно с применением методики расчета выпадений в период снегопада [12] оценить концентрацию контролируемого поллютанта в снежном покрове. Такие оценки выполнены нами для цинка (табл. 3). В этой же таблице приведены данные фактически измеренных концентраций цинка в снеге в различных точках нашей планеты.
Экспериментальная часть
Атмосферные взвеси изучались в свежевыпавшем снеге в населенных пунктах Республики
Таблица 3. Концентрации цинка в снежном покрове в различные периоды и в разных точках Земли
|
Место отбора |
Период |
Концентрация в снеге, мкг/л |
Центральная Гренландия 1 Barbante C., Boutron C., Morel C. et al. Seasonal variations of heavy metals in central Greenland snow deposited from 1991 to 1995 // J. of Environmental Monitoring. - 2003. - 5. - P 328--335.
*2 Loranger S., Tetrault M., Kennedy G., Zayed J. Manganese and other trace elements in urban snow near an expressway // Environmental Pollution. - 1996. - 92. - P. 203--211.
*3 Douglas T. A., Sturm M. Arctic haze, mercury and the chemical composition of snow across northwestern Alaska // Atmospheric Environment. - 2004. - 38. - P. 805--820.
*4 Cereceda-Balic F., Palomo-Marin M. R., Bernalte E. et al. Impact of Santiago de Chile urban atmospheric pollution on anthropogenic trace elements enrichment in snow precipitation at Cerro Colorado, Central Andes // Atmospheric Environment. - 2012. - 47. - P. 51 --57.
*5 Engelhard C., De Toffol S., Lek I. et al. Environmental impacts of urban management - the alpine case study of Innsbruck // Science of the Total Environment. - 2007. - 32. - P. 286--294.
*6 Siudek P, Frankowski M., Siepak J. Trace element distribution in the snow cover from an urban area in central Poland // Environ. Monit. Assess. - 2015. - 187. - P. 225. - DOI: 10.1007/s10661-015-4446-1.
|
Монреаль, Канада *2 |
Январь-февраль 1993 гг. |
29--143 |
|
|
Каунсил, Аляска, США *3 |
Март 2002 г. |
0,75 |
|
|
Селавик, Аляска, США *3 |
Январь 2002 г. |
1,71 |
|
|
Серро Колорадо, Чили *4 |
Октябрь 2003, 2008, 2009 гг. |
29,59 |
|
|
Инсбрук, Австрия *5 |
Январь-февраль 2006 г. |
1370 |
|
|
Познань, Польша *6 |
Январь-март 2013 г. |
13,2 |
|
|
Нерюнгри, Якутия *7 |
2013--2017 гг. |
10--160 |
|
|
Якутск, Якутия *7 |
2013--2017 гг. |
10--250 |
Таблица 4. Точки отбора проб снега в исследуемых населенных пунктах
|
Точка отбора |
Якутск |
Нерюнгри |
Тикси |
|
|
1 |
Улица Гора Хатынг-Юрях, 1 |
Улица Карла Маркса, 4 |
Улица Трусова, 14 |
|
|
2 |
Улица Байкалова, 6а |
Чурапчинская улица, 24 |
Морская улица, 20 |
|
|
3 |
Площадь Дружба народов (проспект Ленина, 46/1) |
Проспект Дружбы народов, 14 |
Огородная улица, 1 * |
|
|
4 |
Автострада 50 лет Октября, 8 |
Проспект геологов, 1 |
Морская улица, 42а |
|
|
5 |
Улица Дзержинского, 2 |
Южно-Якутская улица, 22 |
Восточная улица, 1 |
|
|
6 |
Улица Кеши Алексеева 13 |
Северная улица, 8 |
-- |
* Точка 3 в Тикси не отбиралась. Роль района "центральная часть" выполняла точка 2.
Саха - Якутске, Нерюнгри и Тикси. Снег собирался в момент снегопадов в марте 2018 г.
Во всех трех городах пробы снега отбирались согласно авторской логической схеме - в экологически значимых ключевых районах: рекреации (точка 1), жилом районе (точка 2), центральной части (точка 3), подъездной трассе (точка 4), крупной дороге внутри населенного пункта (точка 5) и на ТЭЦ или заводе (точка 6) (табл. 4, рис. 1--3).
Для исключения вторичного загрязнения снежного покрова антропогенными аэрозолями отбирался лишь верхний слой (5--10 см) только что выпавшего снега. Пробу помещали в стерильные контейнеры вместимостью 3 л. После доставки проб в лабораторию талый снег упаривали на роторном испарителе при температуре 40°С для получения более концентрированного раствора, пока его объем не уменьшался до 60 мл.
Рис. 1. Станции отбора проб в Якутске. Расшифровка станций - в табл. 4. Участники © Openstreetmap Fig. 1. Sampling stations in Yakutsk. Transcript of stations in the table 4. Contributors © Openstreetmap
Рис. 2. Станции отбора проб в Нерюнгри. Расшифровка станций - в табл. 4. Участники © Openstreetmap Fig. 2. Sampling stations in Neryungri. Transcript of stations in the table 4. Contributors © Openstreetmap
Рис. 3. Станции отбора проб в Тикси. Расшифровка станций - в табл. 4. Участники © Openstreetmap Fig. 3. Sampling stations in Tiksi. Transcript of stations in the table 4. Contributors © Openstreetmap
Большую часть пробы (50 мл) анализировали на лазерном анализаторе частиц "Fritsch Analysette 22 NanoTech" (ФРГ). Измерения проводились в диапазоне от 0,08 до 2000 мкм. Другая часть пробы (10 мл) упаривалась до получения сухого остатка с последующим нанесением на углеродный скотч. Эти образцы были сделаны для элементного и морфологического анализов с помощью электронного микроскопа "Carl Zeiss ultra+" с EDX- приставкой "Oxford instruments X-max", а также энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного спектрометра "Shimadzu EDX-7000".
При исследованиях использовалось оборудование ЦКП "Межведомственный центр аналитического контроля состояния окружающей среды" Дальневосточного федерального университета.
Результаты и обсуждение
Данные по гранулометрическому составу частиц, осажденных из приземного слоя воздуха в период снегопада, приведены в табл. 5.
При сравнении результатов исследования проб, представленных в табл. 5, наглядно выявляется разница между дисперсным составом пыли городов и поселка. Внутри населенного пункта наименьшее значение фракции PM10 характерно для зон рекреации.
Таблица 5. Гранулометрические характеристики частиц атмосферной взвеси в Якутске, Нерюнгри и Тикси
|
Фракция, мкм |
Содержание частиц различного фракционного состава в пробах, % |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
Якутск |
|||||||
|
Менее 1 |
4,1 |
5,6 |
6,3 |
11,2 |
6,3 |
6,1 |
|
|
1--10 |
2,9 |
33,3 |
32,9 |
60 |
30,7 |
32,3 |
|
|
10--50 |
61,9 |
59 |
57,5 |
28,8 |
53,5 |
58,4 |
|
|
50--100 |
1,1 |
2,1 |
3,3 |
0 |
9,5 |
3,2 |
|
|
100--400 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
400--700 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Более 700 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Нерюнгри |
|||||||
|
Менее 1 |
4,3 |
4,9 |
4 |
4,5 |
5,1 |
4,5 |
|
|
1--10 |
25,3 |
28,1 |
26,1 |
26,2 |
29,7 |
27,5 |
|
|
10--50 |
64,8 |
59,1 |
60 |
59,2 |
60,2 |
59,7 |
|
|
50--100 |
5,6 |
7,9 |
9,9 |
10,1 |
5 |
8,3 |
|
|
100--400 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
400--700 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Более 700 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Тикси |
|||||||
|
Менее 1 |
0,9 |
2,7 |
2,3 |
2,2 |
3,6 |
||
|
1--10 |
10,9 |
26 |
22 |
21,5 |
16,5 |
||
|
10--50 |
18,4 |
24 |
19,4 |
46 |
11,1 |
||
|
50--100 |
11 |
8,5 |
8,7 |
20,4 |
0 |
||
|
100--400 |
24,8 |
22 |
24,4 |
9,9 |
14 |
||
|
400--700 |
8,1 |
1,3 |
6,9 |
0 |
16,2 |
||
|
Более 700 |
25,9 |
15,5 |
16,3 |
0 |
38,5 |
Во всех остальных точках Якутска и Нерюнгри наблюдается значимая доля (около 30%) частиц размером менее 10 мкм. Это, по-видимому, связано с влиянием выбросов ТЭЦ и автомобильного парка. Оба фактора в арктических условиях имеют особенности. Отопительный сезон длиннее (соответственно ТЭЦ работает дольше), чем в более теплых регионах. Автомобили, работающие на дизельном топливе, порой не глушатся в особо холодные периоды. Во всех пробах снега, отобранных в этих двух городах, отсутствовали твердые частицы, размер которых превышал 100 мкм.
В пробах из пгт Тикси доля частиц PM10 сопоставима с городскими пробами (около 29%). Наличие значительной доли крупнодисперсных частиц свидетельствует о более благоприятной экологической обстановке, и наоборот, там, где отсутствует крупная фракция, скорее всего будет присутствовать высокая концентрация мелкодисперсного аэрозоля.
Для изучения компонентного состава атмосферных взвесей было отобрано пять проб сухого остатка для изучения на электронном микроскопе и энергодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре. В Якутске и Нерюнгри взяты по две пробы из условно чистых районов и парковых зон (пробы № 1) и мест, расположенных в непосредственной близости от крупных источников выбросов (пробы № 6). В Тикси ввиду относительно его небольшой площади для изучения взята проба из центра поселка (проба № 1).
Исследования методом электронной микроскопии выявили в пробах высокое содержание твердых частиц различных форм и размеров (рис. 4 и 5). По данным спектрального анализа, судя по высокому содержанию в пробах кремния и алюминия, были обнаружены частицы алюмосиликатов (табл. 6 и 7).
Рис. 4. Снимок пробы № 1 методом лазерной микроскопии Fig. 4. A snapshot of sample No. 1 by laser microscopy
Рис. 5. Снимок пробы № 4 методом лазерной микроскопии Fig. 5. A snapshot of sample No. 4 by laser microscopy
Выборочное исследование отдельных частиц методом электронной микроскопии оказалось не слишком эффективным в связи с большой площадью проб. В результате было принято решение о проведении исследований с помощью энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного спектрометра "Shimadzu EDX-7000". Исследование проб на этом приборе позволило получить сведения о процентном соотношении элементного состава частиц в каждой пробе (табл. 8).
Таблица 6. Результаты спектрометрического анализа пробы № 1
|
№ спектра |
Содержание химических компонентов в исследуемых точках, % |
|||||||||||||
|
C |
O |
Na |
Mg |
Al |
Si |
S |
K |
Ca |
Ti |
Mn |
Fe |
Zn |
||
|
1 |
9,79 |
37,03 |
3,38 |
6,09 |
10,65 |
0,22 |
0,49 |
2,69 |
0,53 |
0,53 |
28,16 |
0,43 |
||
|
2 |
7,65 |
54,61 |
0,32 |
37,08 |
0,34 |
|||||||||
|
3 |
28,54 |
34,94 |
1,54 |
3,71 |
3,83 |
12,49 |
0,29 |
0,77 |
10,22 |
0,90 |
2,77 |
|||
|
4 |
13,05 |
46,40 |
0,29 |
0,21 |
0,44 |
39,61 |
||||||||
|
5 |
Да |
43,40 |
41,80 |
0,81 |
0,53 |
1,52 |
4,37 |
0,42 |
0,45 |
5,77 |
0,93 |
Таблица 7. Результаты спектрометрического анализа пробы № 4
|
№ спектра |
Содержание химических компонентов в исследуемых точках, % |
|||||||||||||
|
C |
O |
Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
K |
Ca |
Ti |
Fe |
||
|
1 |
25,92 |
30,50 |
1,47 |
4,41 |
5,44 |
16,87 |
0,82 |
9,78 |
0,48 |
4,31 |
||||
|
2 |
17,74 |
44,50 |
4,60 |
6,74 |
11,03 |
0,31 |
0,26 |
0,52 |
14,30 |
|||||
|
3 |
23,12 |
25,27 |
0,92 |
3,72 |
5,54 |
17,96 |
1,01 |
14,74 |
0,65 |
7,07 |
||||
|
4 |
86,01 |
13,02 |
0,34 |
0,42 |
0,14 |
0,07 |
||||||||
|
5 |
43,29 |
36,48 |
0,58 |
0,51 |
3,23 |
8,55 |
0,26 |
0,34 |
1,33 |
0,83 |
3,55 |
1,06 |
Таблица 8. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа проб
|
№ пробы |
Точка отбора пробы |
Элементный состав частиц, % |
||||||||
|
Pb |
Bi |
Ag |
Si |
Ca |
K |
S |
Fe |
|||
|
1 |
Якутск, улица Гора Хатынг-Юрях, 1 |
78,294 |
12,648 |
|||||||
|
2 |
Якутск, улица Кеши Алексеева, 13 |
43,356 |
29,120 |
21,406 |
4,412 |
0,837 |
||||
|
3 |
Нерюнгри, улица Карла Маркса, 4 |
52,341 |
34,099 |
11,016 |
||||||
|
4 |
Нерюнгри, Северная улица, 8 |
11,809 |
33,850 |
13,364 |
2,426 |
|||||
|
5 |
Тикси, улица Трусова, 14 |
0,072 |
75,497 |
22,046 |
1,252 |
0,583 |
0,363 |
|
№ пробы |
Точка отбора пробы |
Элементный состав частиц, % |
||||||||
|
Sr |
V |
Cu |
Ti |
Zn |
Mn |
Cr |
Ni |
|||
|
1 |
Якутск, улица Гора Хатынг-Юрях, 1 |
4,535 |
1,887 |
1,556 |
1,079 |
|||||
|
2 |
Якутск, улица Кеши Алексеева, 13 |
0,458 |
0,411 |
|||||||
|
3 |
Нерюнгри, улица Карла Маркса, 4 |
0,611 |
1,228 |
0,492 |
0,213 |
|||||
|
4 |
Нерюнгри, Северная улица, 8 |
1,344 |
15,800 |
19,654 |
1,752 |
|||||
|
5 |
Тикси, улица Трусова, 14 |
0,053 |
0,026 |
0,019 |
0,090 |
Из полученных результатов были предварительно вычтены результаты измерения чистой пробы, поэтому в таблице отсутствуют данные о содержании в пробах алюминия, так как из него были выполнены предметные столики. В пробах № 2--4 наблюдаются высокие концентрации свинца (11,8--53,3%). Это подтверждает приведенное раннее утверждение о высокой антропогенной нагрузке на исследуемые селитебные территории. Особый интерес вызывает наличие в некоторых пробах высокого содержания серебра и висмута. Это объясняется их содержанием в составе примесей золоторудных месторождений Анабарского щита и Оленекского поднятия [13]. Таким образом, можно сделать вывод, что высокое содержание этих элементов в составе атмосферных взвесей может быть связано с активной добычей полезных ископаемых в регионе.
Выводы
В результате проведенных исследований получены данные относительно фракционного состава частиц атмосферных взвесей ряда населенных пунктов Республики Саха (Якутия). Выявлено, что воздух Якутска и Нерюнгри ввиду преобладания частиц PM10 и PM50 имеет выраженное микроразмерное загрязнение. Возможной причиной сложившейся обстановки может являться влияние антропогенных факторов. В пробах, отобранных в Тикси, наблюдается схожая ситуация. Исключением является преобладание доли крупнодисперсных частиц, что свидетельствует о более благоприятной экологической обстановке в этом районе. Исследования элементного состава атмосферных взвесей в некоторых пробах выявили значительное содержание тяжелых металлов, таких как свинец, висмут, серебро и др. По мнению авторов, причиной этого может являться хозяйственная деятельность человека, связанная с добычей полезных ископаемых.
Результаты данной работы следует учитывать при планировании развития территорий Арктической зоны Российской Федерации, при ранжировании различной деятельности, используя методологию оценки риска. Ряд методов углубленного анализа атмосферного аэрозоля следует постепенно вводить в практику регулярного государственного мониторинга.
Работа выполнена в рамках проекта "Разработка и практическая апробация методов экологической оценки объектов использования атомной энергии Государственной корпорации по атомной энергии "Росатом" для долгосрочного обеспечения безопасности на стадиях подготовки к их выводу из эксплуатации и вывода из эксплуатации с учетом совокупных антропогенных (радиационных, химических и иных) рисков Дальневосточного федерального округа".
Литература
1. Orttung R. W., Reisser C. Urban sustainability in Russia's Arctic: lessons from a recent conference and areas for further investigations // Polar Geography. - 2014. - Vol. 37, iss. 3. - P 193--214. - DOI: 10.1080/1088937X.2014.919362.
2. Chriscaden K., Osseiran N. ВОЗ публикует оценочные данные (с разбивкой по странам) по воздействию загрязнения воздуха на здоровье человека. - Женева, 2016, 27 сент. - URL: http:// www.who.int/mediacentre/news/releases/2016/ air-pollution-estimates/ru/.
3. Голохваст К.С., Никифоров П.А., Кику П.Ф. и др. Атмосферные взвеси Владивостока: гранулометрический и вещественный анализ // Экология человека. - 2013. - № 1. - С. 14--19.
4. Назаров И.М., Ренне О.С., Фридман Ш.Д. и др. Снежный покров как индикатор загрязнения атмосферы // Тр. Ин-та физики и математики АН Литов. ССР. - 1976. - Вып. 3. - С. 7--12.
5. Бурцева Е.И., Кычкин В. Р Роль экологического фактора в платежах за загрязнение окружающей среды в Республике Саха (Якутия) // Вестн. Сев.-Вос. федер. ун-та им. М.К. Аммосова. - 2006. - Т. 3, № 2. - С. 41--50.
6. Петрова П.Г., Борисова Н.В., Маркова С.В. и др. Влияние экологических факторов среды на состояние здоровья детей города Якутска // Вестн. Сев.- Вост. федер. ун-та им. М.К. Аммосова. Сер. Мед. науки. - 2006. - № 2 (03). - С. 12--18.
7. Лифшиц С.Х., Кершенгольц Б.М., Чалая О.Н. и др. Изучение способности модельной системы мерзлотная почва Якутии - растения к восстановлению при загрязнении нефтью // Химия в интересах устойчивого развития. - 2008. - Т. 16, № 5. - С. 537--545.
8. Тарабукина B. Г., Иванов В.В., Макаров В.С., Кудинова З.А. Загрязнение почвенного покрова выбросами объектов промышленного комплекса в условиях Южной Якутии // Проблемы регион. экологии. - 2009. - № 3. - С. 28--31.
9. Куклин Д.А., Буторина М.В. Охрана воздушной среды: зонирование территории г. Якутска по факторам загрязнения атмосферы // Вестн. Сев.-Вост. федер. ун-та им. М.К. Аммосова. Сер. Экономика. Социология. Культурология. - 2017. - № 2 (06). - С. 13--21.
10. Antokhina P. N., Arshinova V. G., Arshinov M. Y. et al. Distribution of Trace Gases and Aerosols in the Troposphere Over Siberia During Wildfires of Summer 2012 // J. of Geophysical Research: Atmospheres. - 2018. - Vol. 123, iss. 4. - P 2285--2297. - DOI: 10.1134/S102485601803003X.
11. Lagun V E., Klepikov A. V., Danilov A. I. Polar meteorology: Results of Russian research in 2011-2014 // Izvestiya - Atmospheric and Ocean Physics. --
2017. -- Vol. 53 (5). - P 564--578. - DOI: 10.1134/ S0001433817050073.
12. Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере: 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энерго- атомиздат, 1991. - 256 с. - ISBN 5-283-03025-3.
13. Кравченко А.А., Герасимов Б.Б., Березкин В.И. и др. Предпосылки поисков золоторудных месторождений в метаморфических комплексах Арктической зоны Республики Саха (Якутия) (Анабарский щит и Оленекское поднятие) // Вестн. Сев.- Вост. федер. ун-та им. М.К. Аммосова. Сер. Науки о Земле. - 2018. - № 4 (12). - С. 5--13.
References
1. Orttung R. W., Reisser C. Urban sustainability in Russia's Arctic: lessons from a recent conference and areas for further investigations. Polar Geography, 2014, vol. 37, iss. 3, pp. 193--214. DOI: 10.1080/1088937X.2014.919362.
2. Chriscaden K., Osseiran N. WHO releases country estimates on air pollution exposure and health impact. Geneva, 2016, 27 September. Available at: https:// www.who.int/news-room/detail/27-09-2016-who-re- leases-country-estimates-on-air-pollution-exposure- and-health-impact.
3. Golokhvast K. S., Nikiforov P. A., Kiku P F. et al. At- mosfernye vzvesi Vladivostoka: granulometricheskii
i veshchestvennyi analiz. [Atmospheric suspensions of Vladivostok: grain size and petrographic analysis]. Ekologiya cheloveka, 2013, no. 1, pp. 14--19. (In Russian).
4. Nazarov I. M., Renne O. S., Fridman Sh. D. et al. Sne- zhnyi pokrov kak indikator zagryazneniya atmosfery. [Snow cover as an indicator of atmospheric pollution]. Tr. In-ta fiziki i matematiki AN Litov. SSR, 1976, iss. 3, pp. 7--12. (In Russian).
5. Burtseva E. I., Kychkin V. R. Rol' ekologicheskogo fak- tora v platezhakh za zagryaznenie okruzhayushchei sredy v Respublike Sakha (Yakutiya). [The role of environmental factor in payments for environmental pollution in the Republic of Sakha (Yakutia)]. Vestn. Sev.- Vost. feder. un-ta im. M. K. Ammosova, 2006, vol. 3, no. 2, pp. 41--50. (In Russian).
6. Petrova P. G., Borisova N. V., Markova S. V. et al. Vli- yanie ekologicheskikh faktorov sredy na sostoyanie zdorov'ya detei goroda Yakutska. [The influence of environmental factors on the health of children in the city of Yakutsk]. Vestn. Sev.-Vost. feder. un-ta im. M. K. Ammosova. Ser. Med. nauki, 2006, no. 2 (03), pp. 12--18. (In Russian).
7. Lifshits S. Kh., Kershengol'ts B. M., Chalaya O. N. i dr. Izuchenie sposobnosti model'noi sistemy merzlotnaya pochva Yakutii - rasteniya k vosstanovleniyu pri za- gryaznenii neft'yu. Khimiya v interesakh ustoichivogo razvitiya. [Study of the ability of the model system permafrost soil of Yakutia - plants to recover from oil pollution], 2008, vol. 16, no. 5, pp. 537--545. (In Russian).
8. Tarabukina B. G., Ivanov V V., Makarov V S., Kudinova Z. A. Zagryaznenie pochvennogo pokrova vybrosami ob"ektov promyshlennogo kompleksa v usloviyakh Yu- zhnoi Yakutii. [Pollution of soil cover by emissions of industrial complex objects in the conditions of southern Yakutia]. Problemy region. ekologii, 2009, no. 3, pp. 28--31. (In Russian).
9. Kuklin D. A., Butorina M. V. Okhrana vozdushnoi sredy: zonirovanie territorii g. Yakutska po faktoram zagry- azneniya atmosfery. [Air protection: zoning of the territory of Yakutsk by air pollution factors]. Vestn. Sev.- Vost. feder. un-ta im. M. K. Ammosova. Ser. Ekonomika. Sotsiologiya. Kul'turologiya, 2017, no. 2 (06), pp. 13-- 21. (In Russian).
10. Antokhina P. N., Arshinova V G., Arshinov M. Y. et al. Distribution of Trace Gases and Aerosols in the Troposphere Over Siberia During Wildfires of Summer 2012. J. of Geophysical Research: Atmospheres,
2018, vol. 123, iss. 4, pp. 2285--2297. DOI: 10.1134/ S102485601803003X.
11. Lagun V. E., Klepikov A. V., Danilov A. I. Polar meteorology: Results of Russian research in 2011-2014. Izvesti- ya - Atmospheric and Ocean Physics, 2017, vol. 53 (5), P 564--578. DOI: 10.1134/S0001433817050073.
12. Gusev N. G., Belyaev V A. Radioaktivnye vybrosy v biosfere: 2-e izd., pererab. i dop. [Radioactive emissions in the biosphere; 2nd edition, revised and supplemented]. Moscow, Energoatomizdat, 1991, 256 p. ISBN 5-283-03025-3. (In Russian).
13. Kravchenko A. A., Gerasimov B. B., Berezkin V I. et al. Predposylki poiskov zolotorudnykh mestorozhdenii v metamorficheskikh kompleksakh Arkticheskoi zony Respubliki Sakha (Yakutiya) (Anabarskii shchit i Ole- nekskoe podnyatie). [PreGQnditiQns for search cf gold deposits in metamorphic complexes of Arctic zone of the Republic of Sakha (Yakutia) (Anabar shield and Olenek uplift)]. Vestn. Sev.-Vost. feder. un-ta im. M. K. Ammosova. Ser. Nauki o Zemle, 2018, no. 4 (12), pp. 5--13. (In Russian).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Инженерно-геологические условия участка отбора образцов для исследования гранулометрического состава и уплотняемости дисперсных грунтов. Местоположение и геоморфологические условия участка. Определение оптимальной влажности и максимальной плотности проб.
курсовая работа [506,2 K], добавлен 02.04.2015Физико-географическое описание и геолого-литологическая характеристика грунтов. Определение гранулометрического состава моренных грунтов. Аэрометрический метод определения состава грунтов - необходимое оборудование, испытание, обработка результатов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2014Мониторинг объектов населенных пунктов: сущность и задачи, информационное обеспечение. Современные системы дистанционного зондирования: авиационные, космические, наземные. Применение аэро- и космических съемок при мониторинге объектов населенного пункта.
дипломная работа [5,1 M], добавлен 15.02.2017Колебания в изотопном составе природных соединений. Закономерности распределения изотопов водорода и кислорода в природных водах. Изотопный состав атмосферных осадков. Химически и физически связанные воды. Проблема водоснабжения населенных пунктов.
книга [1,8 M], добавлен 11.05.2012Стратиграфия, литология, тектоника и карст. Демидовский песчаный карьер. Изучение выходов Упинских известняков и родников. Исследование гранулометрического состава и фильтрационных свойств песчаных грунтов. Музей эталонных образцов Тульского НИГП.
отчет по практике [16,4 M], добавлен 11.04.2015Определение плотности сухого грунта. Определение гранулометрического состава. Утилизация техногенных грунтов. Растворение поверхностной и подземной водой некоторых горных пород. Прекращение фильтрации подземных вод путем сооружения дренажных систем.
контрольная работа [180,1 K], добавлен 01.09.2013Географическое расположение, геологическое строение, газоносность месторождения. Анализ показателей работы фонда скважин. Расчет температурного режима для выявления дебита, при котором не будут образовываться гидраты на забое и по стволу скважины.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 13.04.2015Краткая характеристика республика Саха (Якутия). Минерально-сырьевой потенциал. Региональные программы и планы социально-экономического развития. Талаканское нефтегазовое месторождение. Совокупность затрат и расходов в процессе геологоразведочных работ.
реферат [41,5 K], добавлен 24.11.2008Топографические условные обозначения построек и искусственных сооружений, населенных и опорных пунктов, промышленных, сельскохозяйственных и социально-культурных объектов, растительного покрова, рельефа, шоссейных, грунтовых и железных дорог, троп.
презентация [5,5 M], добавлен 22.10.2013Сведения государственного кадастра недвижимости о градостроительном зонировании. Обеспечение рационального землепользования на территории населенных пунктов. Инженерные изыскания для подготовки документации по планировке территории города Никольск.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.02.2017Факторы переноса осадочного материала в морских бассейнах. Лабораторные методы исследования горных пород. Гранулометрический состав песчано-алевритовых пород как показатель гидродинамической обстановки их осадконакоплений песчано-алевритовых пород.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.06.2011Общая характеристика обратных фильтров, которые устраивают для предотвращения опасности механической суффозии между мелкозернистым и крупнозернистым материалом. Оценка суффозионности грунта. Методика расчета гранулометрического состава обратного фильтра.
контрольная работа [332,1 K], добавлен 17.01.2012Исследование особенностей почв различных природных зон России. Анализ рельефа, растительности и климата местности. Изучение гранулометрического состава разреза, содержания карбонатов и гумуса в почве. Валовый состав почвы. Почвенный поглощающий комплекс.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 25.04.2015Изучение плотностных, электрических и тепловых свойств горных пород. Определение влажности грунта методом высушивания до постоянной массы, анализ его плотности. Исследование гранулометрического и минерального состава намывных отложений ситовым методом.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.01.2013Определение влажности грунта. Построение геологического разреза. Определение влажности грунта на пределах раскатывания и текучести, разновидностей глинистого грунта, гранулометрического состава песчаного грунта ситовым методом. Борьба с оползнями.
отчет по практике [378,4 K], добавлен 12.03.2014Геодезическое проектирование вертикальной планировки наклонной площадки с вычислением объемов земляных работ способами квадратных призм и изораб. Сравнение способов вычисления. Геодезическое проектирование вертикальной планировки населенного пункта.
курсовая работа [108,0 K], добавлен 04.01.2016Величина углов внутреннего трения песчаного грунта в зависимости от его гранулометрического состава и плотности. Непостоянство коэффициента трения для одной породы в зависимости от ее состояния, кривые изменения в связи с изменением состояния грунта.
курсовая работа [1002,1 K], добавлен 24.06.2011Исследование процесса кольматации на примере песков alQ возраста. Физические свойства песков. Закономерности изменения свойств грунта. Определение гранулометрического (зернового) состава песчаных грунтов ситовым методом. Глинисто-цементные растворы.
курсовая работа [374,4 K], добавлен 18.09.2013Проект геодезического обоснования топографической съемки, использование ее результатов для учета оценки земель для кадастровых работ. Разработка генеральных планов и проектов застройки населенных пунктов. Установление границ населенного пункта Дубровка.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 06.02.2013Получение задания, проектирование, рекогносцировка и закладка пунктов съемочного обоснования. Поверки и исследования геодезических приборов, нивелира и реек, общие характеристики теодолитов. Тахеометрическая съёмка и полевые измерения, разбивка полигона.
отчет по практике [638,8 K], добавлен 26.04.2012
