Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Комплексные проблемы техносферной безопасности. материалы V Международной научно-практической конференции. Колодяжный С.А

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
16.93 Mб
Скачать

Для анализа биометеорологической обстановки поведен анализ среднего количества дней с различными условиями теплоощущения представленный на рисунке 2. При подготовке статьи были рассмотрены работы [4-18].

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Благоприятное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умеренное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Количество дней с различными условиями теплоощущения человека

Выводы:

1.Максимальное количество дней с неблагоприятным интегральным влиянием наблюдается в марте, а минимальное количество дней приходится на февраль.

2.Наблюдается тенденции изменения количества дней по временам года – установлено, что максимальное количество дней с неблагоприятными биометеорологическими условиями соответствуют периоду с октябрь по март благоприятные условия с июнь по август, а умеренные с апреля по май и в октябрь.

Исходя из полученных результатов видно, что в марте месяце наблюдается максимальное количество дней с негативным влияние обоих факторов вследствие чего угроза негативного влияния на жизнедеятельность человека в два раза больше чем в другие месяца.

Таким образом, совместный анализ метеорологических и геофизических факторов позволяет на практике объективно оценить негативного влияния на среду обитания человека.

Литература

1.Загородников А.Г. Психофизиологические особенности летного состава в условиях крайнего севера Актуальные вопросы повышения работоспособности и восстановления здоровья военнослужащих и гражданского населения в условиях чрезвычайных ситуаций. Всерос. науч.-практическаяконф. (Санкт-Петербург, 6-7 декабря 2006 г.): Материалы / СПб.:Издательство ВМедА. 2006. С. 69 - 70.

2.Зубарев А.И., Акимов А.А., Лазенков О.Е., Фадеев В.С. Анализ и прогноз гелиофизической обстановки. Оценка качества прогнозирования гелиофизических факторов //Инструкция по терминологии и оценки оправдываемостипрогнозов геофизической обстановки для космических сил и средств МО. М. Воениздат 1991, 58с.

3.Айзенштадт Б.А. Метод расчета некоторых биоклиматических показателей //Метеорология и гидрология. 1964. № 12. С. 9–16.

4.Сазонова, С.А. Оценка надежности работы гидравлических систем по показателям эффективности / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2016. - №1(16). - С. 37-39.

5.Сазонова, С.А. Оценка надежности работы сетевых объектов / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2016. - №1(16). - С. 40-42.

6.Сазонова, С.А. Моделирование нагруженного резерва при авариях гидравлических систем / С.А. Сазонова // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. - 2015. - № 4 (11). - С. 7. http://moit.vivt.ru/

7.Сазонова, С.А. Применение декомпозиционного метода при моделировании потокораспределения в гидравлических системах / С.А. Сазонова // Моделирование, оптимизация

иинформационные технологии. - 2015. - № 4 (11). - С. 14. http://moit.vivt.ru/

480

8.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и совершенствование мероприятий по улучшению условий труда на горно-обогатительном комбинате / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. - С. 10-16.

9.Звягинцева, А.В. Моделирование неорганизованных выбросов пыли и газов в атмосферу при взрывных работах на карьерах горно-обогатительных комбинатов / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2.

-С. 17-25.

10.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и разработка мероприятий по сокращению пылегазовыделения на карьерах горно-обогатительного комбината / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. -

С. 26-32.

11.Асминин, В.Ф. Функциональные и конструктивные особенности облегченных звукоизолирующих панелей / В.Ф. Асминин, Е.В. Дружинина, С.А. Сазонова, Д.С. Осмоловский // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2019. - № 2 (29). - С. 4-7.

12.Иванова, В.С. Физическое моделирование аппарата пылеочистки скруббер Вентури для улучшения условий труда на производствах / В.С. Иванова, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 48 -55.

13.Звягинцева, А.В. Мониторинг стихийных бедствий конвективного происхождения по данным дистанционного зондирования с метеорологических космических аппаратов: монография / А.В. Звягинцева, А.Н. Неижмак, И.П. Расторгуев. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. - 162 с.

14.Звягинцева, А.В. Прогнозирование опасных метеорологических явлений в определении характера и масштабов стихийных бедствий»: монография под общ. ред. И.П. Расторгуева / А.В. Звягинцева, И.П. Расторгуев, Ю.П. Соколова. Воронеж: ГОУВПО «ВГТУ»,

2009. - 247 с.

15.Власов, Н.М. Математическое моделирование водородной проницаемости металлов: монография / Н.М. Власов, А.В. Звягинцева. - Воронеж: ВГТУ, 2012. - 247 с.

16.Звягинцева, А.В. Структурные и примесные ловушки для точечных дефектов: монография / А.В. Звягинцева. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. 180 с.

17.Zvyagintseva, A.V. Increase of solubility of hydrogen in electrolytic alloys NI-B / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 519-528.

18.Zvyagintseva, A.V. Laws of diffusion of hydrogen in electrolytic alloys on the basis of nickel / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 529-534.

ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военновоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

A.N. Maslobojshchikov

ANALYSIS OF THE JOINT USE OF GEOPHYSICAL AND METEOROLOGICAL FACTORS

FOR THE EVALUATION OF THE HUMAN RESIDENCE

The centuries-old history of the influence of meteorological and geophysical factors on human life is an exceptionally complex and diverse process, which is determined, first of all, by the complexity of the objects of study, which are the surrounding atmosphere and the human body.

Key words: geophysical and meteorological factors, human activity.

Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named

after professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin», Voronezh

481

УДК 550.84

И.А.Скирда, М.О. Шеховцов

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АЭРОГРАВИРАЗВЕДКИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ СПЕЦИАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА

Представлены методические аспекты применения гравитационной разведки при решении одной из научноприкладных задач народного хозяйства. Показана возможность получения информации о скрытых заглубленных объектах при использовании авиации.

Ключевые слова: гравитационная разведка, локальная аномалия силы тяжести, избыточная плотность, плотностные неоднородности, прямая задача.

Проблема поиска искусственных подземных полостей и сооружений – одна из основных задач современного народного хозяйства и археологии. Типичной является ситуация, когда отсутствует любая информация об этих объектах:отсутствуют предварительныеданные о местоположенииих, входы в них, и тем более достоверная информация об их размерах.

Не существует универсального физического принципа, который мог бы быть использован, чтобы решить указанные выше задачиво всех возможных ситуациях.В случаях, когда требуется определить, находится ли подземная полость под конкретным участком земной поверхности, предварительно оценить ее местоположение и размеры большую помощь могут оказать геофизические методы и средства специального мониторинга.

В данной работе для обнаружения указанных выше объектов исследовалось применение воздушной гравитационной разведки [1].

Гравитационнаяразведкаявляется одним из геофизических методов изучения верхней части Земной коры. Она занимается измерениемрегиональных и локальных аномалий силы тяжести с целью решения большого ряда научно-прикладных задач. Физической основой гравиразведки является дифференциация горных пород по плотности, теоретической основой является закон всемирного тяготения Ньютона. Присутствие в земной коре более тяжелых пород по сравнению с окружающими породами приводит к увеличению силы тяжести в этой зоне, т. е., создает положительные аномалии силы тяжести, менее плотных приводит к образованию отрицательных аномалий.Таким образом, исходя из предположений, что заглубленные объекты обладают более высокой плотностью и создают аномалию силы тяжести в данном месте земной поверхности, можно предположить их заметность для гравиразведки, и приближенно определить геометрию заглубленного объекта.А для подземных пещер, так же, как и для подземных водоёмовможно предположить обратную картину - величина аномалии силы тяжестинад нимибудет несколько меньше, чемвеличина аномалий силы тяжести над рядом расположенными районами не имеющими подземной полости.

Для предварительной разведки и оценке данных скрытых, заглубленных объектов наиболее эффективным является применение аэрогравиразведки. Погрешность аэрогравиразведки велика и она по точности значительно уступает полевой разведки.Но основное ее преимущество в высокой производительности. Оно заключается в возможности охватить разведкой значительные территории и оперативно сделать заключение о наличии или отсутствии там указанных выше объектов. Аэрогравиразведка основывается на проведении гравиметрической съемки с помощью специальных гравиметров,установленных на самолетах или вертолетах.

_________________________________

© Скирда И.А., Шеховцов М.О., 2019

482

В качестве основного параметра заглубленного объекта, залегающего среди вмещающих пород, следует принять его избыточную плотность:

σ σ об σ ,

где σ об –средняя плотность объекта; σ –средняя плотность вмещающих пород. Немаловажным фактором при расчете аномалии силы тяжести вызванной

исследуемым объектом, является его глубина залегания. Так же следует учитывать зависимость нормального поля силы тяжести от географической широты проведения съемки, поправки за свободный воздух и промежуточный слой. При этом, учитывая, что аэрогравиразведка проводится на различных высотах над земной поверхностью, поправка за свободный воздух имеет существенное значение. Поправка за промежуточный слой определяет влияние пароды, покрывающей замаскированный объект, если этот слой расположен выше уровня моря.

Врезультате исследований получают данные о значениях наблюдённого гравитационного поля Земли и после учета нормального поля для данной широты места, введения поправок рассчитывают значения аномалиисилы тяжести. В данной работе для определения заметности заглубленного объекта применялась прямая задачагравиразведки.

Сущность прямой задачи гравиразведки заключается в определении значения аномалии гравитационного поля позаданным распределениям физических параметров, которые характеризуют определенные свойства исследуемого заглубленного объекта и вмещающей среды: формы объекта, размеров, глубины залегания, избыточной плотности.

Вданной работе расчеты проводились на ЭВМ с использованием математического пакета Mathcad. Проведена предварительная оценка заметности подземного водоёма при проведении аэрогравиразведки.

На первом этапе в работе по характеристикам и параметрам подземного озера определиманомалиюсилы тяжести непосредственно над центром данного объекта на поверхности Земли, вызваннуюего воздействием. Далее, сравнивая рассчитанную аномалию

счувствительностью и погрешностью применяемых при воздушных съемках гравиметров,мы должны сделать заключение о заметности водоёма при данном виде воздушной разведки.

Расчет аномалии гравитационного поля реального,произвольной формы трехмерного заглубленного тела производится путем интегрирования по всему объему тела (V) по формуле:

об

σ

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

где x, y, z – координаты точки расчета; a, b, c – переменные интегрирования;

σ – избыточная

плотность объекта; G – гравитационная постоянная,

 

Н м

кг ;V – объем

исследуемого объекта.

 

 

 

 

 

 

Исходные условия задачи следующие.

 

 

 

Представим, чтоисследуемый объект находится в земной поверхности на глубине

h=7м внутри вмещающего грунта, средняя плотность

которогоσ

г/см . Объект

представляет собой заполненную солёной водой подземную полость с плотностьюσ об г/см . Размеры объекта: длина a=100м, ширина b=50м и высота c=13м. Объем объекта

составляет V=

м .

 

Аэрогравиразведка проводится на географической широте

с.ш., а высота над

уровнем море летательного аппарата, осуществляющего аэрогравиразведку, и

соответственно точки наблюдения

т н

м.

Расчет параметров:

 

 

1. Нормальное значение силы тяжести рассчитывается по формуле:

Для заданной широты

 

мГал.

2. Важным параметром при проведении аэрогравиразведки является аномалия за

свободный воздух (аномалия Фая)

св в. Формула для расчета:

483

 

 

св в

т н

 

 

При высоте точки наблюдения над уровнем моря т н

м, св в

мГал.

Значение данной аномалии вводится в расчет со знаком «+».

 

 

1.

Расчет поправки за промежуточный слой (аномалии Буге) имеет вид:

 

При заданных параметрах

мГал.

 

 

2.

Избыточная плотность объекта

σ определяется как:

 

 

 

 

σ

σ об σ

 

 

и равна

σ

г/см .

 

 

 

3.

Проведя расчет с использованием математического пакета Mathcad по формуле (1),

определим аномалию силы тяжести заглубленного объекта об

мГал.

 

Наиболее распространенным и точным гравиметром, который можно использовать,

как бортовой аэрогравиметр являетсяGG-5 AutoGrav. При подготовке статьи были рассмотрены работы [2-20].

Выводы:

1)заполненная соленой водой подземная полость, находящаяся на определенной глубине во вмещающей пароде, имеет отрицательнуюаномалию силы тяжести равную - 1.34мГал;

2)учитывая, что чувствительн,ость и погрешность бортового аэрогравиметрасоставляет около ±0,001мГал, можно сделать заключение, что, при проведении воздушной гравиразведки непосредственно над данным подземным водоёмом, он будет заметен.

Литература

1.Фирсов А.П., Злыгостев И.П., Савлук А.В. и др. Применение беспилотных летательных аппаратов при геодезическом картировании //Материалы 5 Всероссийской научно-практической конференции «Геология и минерально-сырьевые ресурсы северовостока России», 31 марта-2 апреля 2015.- с.529-533.

2.Сазонова, С.А. Особенности формулировки прикладных задач управления функционированием системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и про-

цессов. - 2018. -Т. 11. - № 3. - С. 80-88.

3.Молодая, А.С. Моделирование высокотемпературного нагрева сталефибробетона / А.С. Молодая, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование, оптимизация и информаци-

онные технологии. - 2018. - Т. 6. - № 2 (21). - С. 323-335.

4.Иванова, В.С. Физическое моделирование аппарата пылеочистки скруббер Вентури для улучшения условий труда на производствах / В.С. Иванова, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 48 -55.

5.Николенко, С.Д. Математическое моделирование дисперсного армирования бетона

/С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 74 -79.

6.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и совершенствование мероприятий по улучшению условий труда на горно-обогатительном комбинате / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. - С. 10-16.

7.Звягинцева, А.В. Моделирование неорганизованных выбросов пыли и газов в атмосферу при взрывных работах на карьерах горно-обогатительных комбинатов / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. - С. 17-25.

8.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и разработка мероприятий по сокращению пылегазовыделения на карьерах горно-обогатительного комбината / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. -

С. 26-32.

9.Асминин, В.Ф. Функциональные и конструктивные особенности облегченных зву-

484

коизолирующих панелей / В.Ф. Асминин, Е.В. Дружинина, С.А. Сазонова, Д.С. Осмоловский

//Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2019. - № 2 (29). - С. 4-7.

10.Иванова, В.С. Физическое моделирование аппарата пылеочистки скруббер Вентури для улучшения условий труда на производствах / В.С. Иванова, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 48 -55.

11.Звягинцева, А.В. Мониторинг стихийных бедствий конвективного происхождения по данным дистанционного зондирования с метеорологических космических аппаратов: монография / А.В. Звягинцева, А.Н. Неижмак, И.П. Расторгуев. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. - 162 с.

12.Звягинцева, А.В. Прогнозирование опасных метеорологических явлений в определении характера и масштабов стихийных бедствий»: монография под общ. ред. И.П. Расторгуева / А.В. Звягинцева, И.П. Расторгуев, Ю.П. Соколова. Воронеж: ГОУВПО «ВГТУ»,

2009. - 247 с.

13.Власов, Н.М. Математическое моделирование водородной проницаемости металлов: монография / Н.М. Власов, А.В. Звягинцева. - Воронеж: ВГТУ, 2012. - 247 с.

14.Звягинцева, А.В. Структурные и примесные ловушки для точечных дефектов: монография / А.В. Звягинцева. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. 180 с.

15.Zvyagintseva, A.V. Increase of solubility of hydrogen in electrolytic alloys NI-B / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 519-528.

16.Zvyagintseva, A.V. Laws of diffusion of hydrogen in electrolytic alloys on the basis of nickel / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 529-534.

17.Звягинцева, А.В. Моделирование воздействия ртутьсодержащих отходов объектов техносферы на окружающую среду и разработка мероприятий по охране атмосферного воздуха / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 3. - С. 17-26.

18.Звягинцева, А.В. Моделирование техногенного воздействия ТЭЦ на окружающую среду и разработка инженерно-технических природоохранных мероприятий / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 3. - С. 27-34.

19.Звягинцева, А.В. Оценка процесса техногенного загрязнения атмосферы объектами теплоэнергетики и разработка инженерно-технических природоохранных мероприятий / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, Н.В. Мозговой // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 3. - С. 34-41.

20.Сазонова, С.А. Математическое моделирование параметрического резерва систем теплоснабжения с целью обеспечения безопасности при эксплуатации / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, А.В. Звягинцева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 3. -

С. 71-77.

ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военновоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

THE POSSIBILITY APPLICATION ASSESSMENT OF AEROGRAVITATIONAL RECONNAISSANCE AT THE SPECIAL MONITORING MISSION SOLUTION

The methodical aspects of gravitational reconnaissance application in solution the national economy scientific and applied task are presented. The possibility receiving information on the hidden buried objects using aircraft is shown.

Key words: gravitational reconnaissance, local anomaly gravity, excess density, density heterogeneity, direct task.

Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named

after professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin», Voronezh

485

УДК 502/504

В.Н. Аксенов1, И.Н. Меркотун2, Ю.В. Иванов3

К ВОПРОСУ О МОНИТОРИНГЕ СОСТОЯНИЯ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА НА ТЕРРИТОРИИ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

В статье представлены аналитические данные и произведен расчет основных статистических характеристик для концентраций загрязняющих веществ в почвах, установленных на фоновых и импактных участках мониторинга; выполнен анализ проб ключевых площадок по превышению допустимых уровней содержания загрязняющих веществ в почве.

Ключевые слова: почвенный мониторинг, загрязняющие вещества, пробы.

Государственный экологический мониторинг является федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с их компетенцией, установленной законодательством Российской Федерации. Мониторинг состояния и контроль качества почвенного покрова являются частью мониторинга земель в составе Единой Системы Государственного Экологического Мониторинга (ЕСГЭМ).

В17 муниципальных районах и городском округе Ленинградской области проведен отбор проб, обработка результатов аналитических исследований почв и установление состава загрязняющих веществ на 64 импактных участках мониторинга.

При выборе участков мониторинга учитывались следующие особенности:

– транспортная доступность участка;

– особенности современной хозяйственной деятельности и перспективы хозяйственной деятельности;

– данные территориального планирования;

– типичность и особенности почвенного покрова участка;

– ранжирование территорий по степени антропогенного воздействия.

При создании мониторинговой сети учитывался принцип ранжирования территорий по степени антропогенного воздействия – на территории каждого района установили минимум 1 (один) импактный участок мониторинга и 1 (один) фоновый участок.

Входе лабораторного анализа определялись:

общие показатели, характеризующие общий состав жидкой фазы и реакцию среды почв (рНсол, рНводн., гидролитическая кислотность сульфаты, хлориды);

приоритетные неорганические загрязнители почв (элементы 1 класса опасности (Hg, Pb, As, Cd, Zn), элементы 2 класса опасности (Ni, Co, Cr, V, Cu), элементы 3 класса опасности (Mn);

приоритетные органические загрязнители (нефтепродукты, бенз(а)пирен);

общие показатели, характеризующие состояние органического вещества и основные.

В пределах ключевых площадок проводились измерения активности радионуклидов

226Ra, 232Th, 40K, 137Cs.

На основании полученных аналитических данных произведен расчет основных статистических характеристик для концентраций загрязняющих веществ в почвах, установленных на фоновых и импактных участках мониторинга. Данные представлены в таблице 1.

По результатам сравнения результатов анализа по фоновым и импактным участкам мониторинга можно сделать следующие выводы:

По частоте встречаемости превышений фоновых значений на импактных участках мониторинга можно выделить следующую последовательность компонентов:

Cu (61,3%)>Zn (60,9%)> Ni (50,0%), Pb (50,0%)>Mn (49,2%)> V (45,0%)>Cr (39,0%)> Co (20%).

По величине максимальных значений коэффициентов концентрации можно выделить следующую последовательность компонентов: Mn>Zn >Pb,Cr >Cu >Ni>V>Co.

_________________________________

© Аксенов В.Н., Меркотун И.Н., Иванов Ю.В., 2019

486

Таблица 1

Сводные статистические характеристики загрязняющих веществ на фоновых и импактных участках мониторинга

Загрязняющее

Размах

Среднее

Медиана

Коэффициент

вариации

вещество

 

 

 

 

 

 

 

Фон.

Импакт.

Фон.

Импакт.

Фон.

 

Импакт.

Фон.

Импакт.

 

 

Cu

7,3

68,1

3,87

8,2

3,65

 

4,3

0,67

1,33

Ni

7,94

69,9

4,81

5,7

3,97

 

4,1

0,52

1,59

Pb

24,31

49,4

6,27

6,5

12,155

 

4,7

0,87

1,32

Zn

260,78

104,4

26,68

21,2

130,39

 

16,8

2,21

0,93

Co

19,48

17,3

6,77

5,1

9,74

 

3,9

0,84

0,84

Cr

13,7

11,5

5,47

1,5

6,85

 

0,52

0,70

1,42

Mn

631,4

879,3

184,02

148,5

315,7

 

102,4

1,15

1,11

V

10,0

25,2

8,97

8,2

5

 

6,9

0,38

0,73

Нефтепродукты

77,0

185,0

22,73

15,8

38,5

 

5,0

0,92

1,83

Бенз(а)пирен

0,0133

0,59

0,01

0,02

0,00665

 

0,005

0,32

3,34

По величине среднего коэффициента концентрации Ксср выявлена следующая последо-

вательность: Zn (2,74)> Cu (2,39)>Mn (2,17)>Pb (2,08)>Cr (1,79)>Ni (1,70)>V (1,08), Co (0,30).

Концентрации меди в почвах исследованных участков варьировали в диапазоне от <0,50 до 68,8 мг/кг. Высокие концентрации на участках – Лужский (max 68,8 мг/кг) и Тосненский районов. Высокое содержание меди в следующих районах - Бокситогорский и Киришский. Наиболее низкие значения концентраций в следующих районах - Кировский, Сосновоборский.

Концентрации никеля в почвах исследованных участков варьировали в диапазоне от <0,50 до 70,4 мг/кг. Наиболее высокое содержание никеля отмечено в отдельной пробе Тосненского района (max – 70,4 мг/кг) и в пробах Киришского района. Наиболее низкие концентрации зафиксированы в почвах участков Сосновоборского и Тихвинского районов.

Концентрации свинца в почвах исследованных участков изменялись в пределах от 0,60 до 50,0 мг/кг. Наиболее высокое содержание свинца в почвах установлено в отдельных пробах участков – Бокситогорского (max – 50,0 мг/кг) и Киришского (max – 50,0 мг/кг) районов. Наиболее низкие концентрации зафиксированы в почвах участков Подпорожского и Сосновоборского районов.

Содержание цинка в почвах в интервале от 1,6 до 106,0 мг/кг. Высокие концентрации были найдены в почвах Бокситогорского и Киришского районов. Пониженное содержание - Сосновоборский и Кировский районы.

Содержание кобальта в указанных участков в интервале от <0,10 до 11,6 мг/кг. Высокая концентрация присутствовала в пробах Тосненского (max – 11,6 мг/кг), Киришского и Бокситогорского районов. Пониженным содержанием отличались почвы участков Волосовского, Сосновоборского, Лужского, Гатчинского, Ломоносовского, Всеволожского и Волховского районов.

Содержание хрома в почвах исследованных участков зафиксировано в диапазоне от <0,50 до 17,8 мг/кг. Наиболее высокие концентрации фиксировались в пробах с участков Приозерского (max – 17,8мг/кг), Тосненского, Выборгского районов. Пониженным содержанием отличались почвы участков Лужского и Сосновоборского районов.

Содержание марганца в почвах исследованных участков зафиксировано в пределах от 0,74 до 880 мг/кг. По уровню концентраций среди остальных участков выделяются участки в Киришском (max – 880 мг/кг) и Кингисеппском районах. Пониженным содержанием отличались почвы участков – Всеволожского, Кировского и Волховского районов.

Концентрации ванадия в почвах исследованных участков варьировали в диапазоне от <5,0 до 15,0 мг/кг. По более высокому содержанию отмечаются пробы с участков Киришско-

487

го, Бокситогорского, Тосненского районов. Пониженным содержанием отличались почвы участков Сосновоборского, Кировского и Лужского районов.

Превышения допустимых уровней (ПДК/ОДК) были отмечены в двух пробах почв: (Cu – 1,04 ОДК) Лужского района и (Ni – 1,8 ОДК) Тосненского района.

Степень загрязнения почв нефтепродуктами по всем исследуемым муниципальным районам значительно более низкая. Превышений допустимых уровней не отмечено.

Значения коэффициентов Ко по содержанию нефтепродуктов варьируют в диапазоне от <0,005 до 0,19. В пробах ряда муниципальных районов – Волховского, Лодейнопольского, Киришского и Кировского были отмечены повышенные концентрации бенз(а)пирена, соответствующие «Чрезвычайно опасной» категории загрязнения, Кировского и Гатчинского соответствующие «Опасной» категории загрязнения, Кировского, Подпорожского и Тихвинского соответствующие «Допустимой» категории.

По результатам анализа проб ключевых площадок (всего 64 пробы) по вышеперечисленным компонентам были выявлены превышения допустимых уровней содержания загрязняющих веществ. Результаты анализа представлены в таблице 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Превышения допустимых уровней содержания загрязняющих веществ

 

 

 

в почвах ключевых площадок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Район рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

положения

 

 

Компо-

Класс

 

 

Кратность

Категория за-

ключе

№ пробы

 

 

превышения

п/п

 

нент

опасности

 

грязненности**

вой пло-

 

 

 

 

ДУ*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щадки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неорганические вещества

 

 

1

Лужский

ЛО-ЛЖ-

 

Cu

2

 

 

1,04 ОДК

Опасная

16-1-030-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Тосненский

ЛО-ТС-16-

 

Ni

2

 

 

1,8 ОДК

Опасная

045-1-и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Органические вещества

 

 

 

3

Волховский

ЛО-ВХ-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

5,25 ПДК

Чрезвычайно

16-006-2-и

 

рен

 

 

опасная

 

 

 

 

 

 

 

4

Лодейно-

ЛО-ЛД-16-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

29,5 ПДК

Чрезвычайно

польский

025-1-и

 

рен

 

 

опасная

 

 

 

 

 

 

5

Киришский

ЛО-КШ-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

7,3 ПДК

Чрезвычайно

16-038-1-и

 

рен

 

 

опасная

 

 

 

 

 

 

 

6

Кировский

ЛО-КВ-16-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

6,0 ПДК

Чрезвычайно

021-2-и

 

рен

 

 

опасная

 

 

 

 

 

 

 

7

Кировский

ЛО-КВ-16-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

2,15 ПДК

Опасная

022-1-и

 

рен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Гатчинский

ЛО-ГТ-16-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

3,85 ПДК

Опасная

015-1-и

 

рен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Кировский

ЛО-КВ-16-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

1,9 ПДК

Умеренно опас-

023-2-и

 

рен

 

 

ная

 

 

 

 

 

 

 

10

Подпорож-

ЛО-ПД-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

1,85 ПДК

Умеренно опас-

ский

16-033-1-и

 

рен

 

 

ная

 

 

 

 

 

 

11

Тихвин-

ЛО-ТХ-16-

 

Бенз(а)пи

1

 

 

1,05 ПДК

Умеренно опас-

ский

043-1-и

 

рен

 

 

ная

 

 

 

 

 

 

Примечание: * - допустимый уровень; ** в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03; ПДК согласно Н 2.1.7.2041-06; ДК согласно Н 2.1.7.2511-09

488

В соответствии с указаниями Методических рекомендаций, по геохимической оценке, загрязнения городов химическими элементами, определены коэффициенты концентрации и суммарные показатели загрязнения (Zc) почв по исследуемым ингредиентам.

По предварительной оценке, опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю Zc, 78% ключевых площадок отнесены к «Допустимой» категории загрязнения, 9 %

– к «Умеренно опасной», 11% – к «Опасной» и 2% – к «Чрезвычайно опасной» категории загрязнения (рис. 1), в том числе:

к «Чрезвычайно опасной» категории загрязнения отнесена проба почвы, отобранная на территории Гатчинского района (1 из 4);

к «Опасной» категории - на участках мониторинга в Волховском (1 из 4), Выборгском (1 из 4), Гатчинском (3 из 4) и Киришском (2 из 2) районах;

к «Умеренно опасной» категории - с территорий Бокситогорского (1 из 4), Волховского (1 из 4), Выборского (1 из 4), Лужского (1 из 4), Кировского (2 из 6), Тосненского (1 из

6)муниципальных районов;

к «Допустимой» категории загрязнения отнесены пробы, отобранные с территорий Бокситогорского (3 из 4), Волосовского (2 из 2), Волховского (2 из 4), Всеволожского (4 из 4), Выборского (2 из 4), Кингисеппского (4 из 4), Кировского (4 из 6), Лодейнопольского (2 из 2), Ломоносовского (2 из 2), Лужского (3 из 4), Подпорожского (4 из 4), Приозерского (4 из 4), Сланцевского (4 из 4), Тихвинского (2 из 2), Тосненского (5 из 6), Сосновоборского районов (2 из 2).

Рис. 1. Диаграмма соответствия почв ключевых площадок категориям загрязнения по суммарному показателю загрязнения (Zc).

Таким образом, цель организации мониторинга состояния и контроля качества почвенного покрова заключается в информативном управлении природозащитной деятельности, а также экологической безопасностью в Ленинградской области, с целью упреждения или уменьшения рисков загрязнения почвенного покрова и исключения вероятного вреда всему природному комплексу, самочувствию жителей, но кроме того обязательному контролю за следованием определенных требований природоохранного законодательства Российской Федерации.

Литература

1.Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв: учебник / Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова. – М.: Академический проект; Гаудеамус, 2007. – 237 с.

2.Информационно-аналитический сборник «Состояние окружающей среды в Ленинградской области». – Санкт-Петербург: Свое издательство, 2017. – 306 с.

489

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]