Удк: 502.3: 504.5 (470.55) характеристика загрязнения атмосферного воздуха по состоянию почв и снежного покрова г. Троицка челябинской области

Игуменщева М.В.. студентка 4 курса факультета биотехнологии

Мурзабаев А.Б., магистрант 1 года обучения факультета биотехнологии

Научный руководитель: канд. биол. наук Мещерякова Г.В

Фгбоу впо "Уральская государственная академия ветеринарной медицины" г. Троицк

Пространственное распределение продуктов выбросов при их распределении в окружающей среде происходит по экспоненциальному закону. Центры наиболее высоких концентраций металлов обычно приурочены к источникам загрязнения. Они фиксируют в виде геохимических аномалий наиболее устойчивые и опасные участки зон воздействия выбросов. Изучение распределения металлов в почве и снежном покрове позволяет выявить источники загрязнения, дифференцировать зоны их выявления по интенсивности воздействия и дальности распространения выбросов. Большинство аномалий отличается широким спектром состава загрязняющих веществ и особенно ассоциацией токсичных металлов.

Почва и снежный покров отражают различные временные характеристики загрязнения атмосферного воздуха. Содержание металлов в поверхностном слое почв населенных мест является результатом многолетнего воздействия загрязненного атмосферного воздуха, суммируя колебания уровней загрязнения, связанные с изменениями технологического процесса, эффективностью пылегазоулавливания, влиянием метеорологических и других факторов. В снежном покрове отражается существующее загрязнение атмосферного воздуха [1].

Троицк - город в России, административный центр Троицкого района Челябинской области, расположен в зоне критической экологической ситуации. В городе насчитывается свыше 10 промышленных предприятий, которые имеют источники выбросов вредных веществ в атмосферу. Основной вклад - 99,3 %, в выбросы загрязняющих веществ в атмосферу города вносит Филиал ОАО "ОГК-2" - Троицкая ГРЭС, работающая на экибастузских углях с 50% -ной зольностью.

На основании вышеизложенного целью наших исследований явилось определение состояния атмосферного воздуха территории прилегающих к Троицкой ГРЭС по загрязненности снежного покрова и почв.

Материал и методы исследования. Исследования снежного покрова и почв проводились в соответствии с нормативно-методическими документами: «Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве» 5174-90; «Руководство по контролю загрязнения атмосферы» РД 52.04.186 – 89 [2]; «Методическим рекомендациям по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами» [3].

Пробы снега отбирались в конце зимы перед началом обильного снеготаяния (в конце февраля начале марта 2012г.), отбор проб почвы осуществлялся после снеготаяния (в конце апреля начале мая 2012г.). При выборе точек отбора проб снега и почвы учитывали удаленность их от гидроэлектростанции. Отбор проб осуществляли в области предполагаемого поступления загрязнений, на территории, прилегающей к ГРЭС, и на аналогичной в ландшафтном отношении территории, испытывающей техногенного воздействия в минимальной степени.

Контрольные точки отбора проб снега и почвы: 1 и 2 – границы сельского поселения Бобровка; 3 – 1000 м от территории ГРЭС; 4 – проходная ГРЭС; 5 – лесной массив; 6 – центральная площадь п. ГРЭС; 7 – п. Санаторный.

Исследования проводили на кафедре общей химии и экологического мониторинга и в межкафедральной лаборатории УГАВМ. Пробы талой воды и почвы исследовалась на содержание тяжелых металлов методом атомно-абсорбционной спектрометрии на спектрофотометре ААS-30. Принцип метода заключается в изменении резонансного поглощения света определенной длины волны атомами металла, находящимися в виде атомного па­ра в основном (невозбужденном) состоянии.

Результаты исследований. Анализ результатов проведенных исследований показал, что во всех исследованных пробах талой воды концентрация тяжелых металлов не превышает ПДК для вод культурно-бытового назначения, за исключением железа и марганца. Концентрация железа в пробе талой воды взятой непосредственно на проходной ГРЭС превышает допустимый уровень в 11,9 раза, а в 1000 м от территории ГРЭС в восточном направлении в 21,7 раза. В пробах, отобранных на территории сельского поселения Бобровка и п. Санаторный уровень содержания железа одинаковый и составляет 3,6 ПДК.

Концентрация марганца в пробе 4 и 3 превышает ПДК в 1,3 и 1,9 раза соответственно, в остальных пробах находится в пределах допустимых значений и составляет 28,2 – 49,4% от ПДК. Уровень содержания свинца в пробах снега взятых с территории п. Бобровка и центральной площади поселка ГРЭС в 2,5 раза выше (0,023 ± 0,001мг/л), чем в пробах с территории п. Санаторный (0,009 ± 0,0002мг/л). Концентрация кадмия в пробе талой воды взятой непосредственно на проходной ГРЭС и в 1000 м от территории ГРЭС в восточном направлении составляет 39,8% от ПДК, Наименьший уровень содержания кадмия зарегистрирован в снежном покрове лесного массива и составил 0,0002 ± 0,00001 мг/л при допустимом значении 0,001 мг/л.

Как показывают результаты наших исследований, содержание химических элементов в почвах поселка ГРЭС и близлежащих районов находится в пределах ПДК. Уровень содержания цинка составляет 54,3 – 68,4 % от ПДК, а концентрация меди и кобальта варьирует в пределах 5,3 – 11,8 % от допустимого значения. На этом фоне содержание опасных химических элементов – никеля и свинца в изучаемых почвах находится в пределах допустимой концентрации и составляет в среднем 13,28 ± 0,54 и 60,25±3,62 мг/кг, соответственно.

Нами установлено, что концентрация железа в пробах почв взятых в п. Бобровка в 2,9 раза выше, чем в пробах, взятых на центральной площади поселка ГРЭС. Уровень содержание меди и свинца в пробах, отобранных на расстоянии 1000 метров от территории ГРЭС в 1,5- 6,4 раза превышает значения, полученные в остальных пробах. Концентрация цинка, магния и никеля в пробах почв отобранных на центральной площади поселка в 1,3- 4,5 раза выше, чем в пробах из других точек. Наименьшие концентрации тяжелых металлов зарегистрированы в пробах снежного покрова и почв отобранных с территорий лесной зоны и п. Санаторный. Вероятно, в лесной зоне древесно-кустарниковая растительность выполняет роль барьера, задерживая частицы пыли, следовательно, и тяжелые металлы, а п. Санаторный находится с подветренной стороны от основного источника загрязнения данного района.

Выводы. Снежный покров – это индикатор чистоты атмосферного воздуха, следовательно Филиал ОАО "ОГК-2" - Троицкая ГРЭС загрязняет воздушную среду данного района железом и марганцем, концентрация которых в пробах талой воды взятых на расстоянии 1000 метров от территории Троицкой ГРЭС превышает ПДК в 21,7 раза и 1,9 раза соответственно. В пробах почвы отобранной на центральной площади п. ГРЭС уровень содержания цинка, магния и никеля превышает концентрацию этих химических элементов в пробах, взятых с других территорий. Почвы поселка Бобровка имеют тенденцию загрязнения железом, а поселка ГРЭС медью и свинцом.