Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Геохимия лабораторная № 1 методические указания...doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
11.11.2019
Размер:
17.81 Mб
Скачать

Демография

Численность постоянного населения – 49 тыс. человек. Удельный вес в численности населения области – 4,2%.

Экономика

В наибольшей степени экономика Стрежевого ориентирована на добычу нефти, её переработку и сервисное обслуживание месторождений. Стрежевой является домом нефтяников, работающих на территории Томской и Тюменской областей. Любое другое производство неконкурентоспособно с южными регионами в силу более высокой оплаты труда, транспортных расходов, климатических особенностей.

Рис. 2 Схематическая карта территории г.Стрежевого

1 – АЗС, 2 – ремонтные базы НГДУ; 3 – теплиц; 4 – ферма; 5 – конеферма; 6 – котельная на мазуте; 7 – площадка разгрузки стройматериалов ДСК; 8 – телецентр; 9 – парковая зона; 10 – зона индивидуальной застройки

В целях решения комплексной задачи, территории городов поделены на микрорайоны в различных вариантах, которые объединяют 9-10 снеговых проб (приложение 1, 2, 3, 4). Для расчета пылевой нагрузки используются данные таблиц 2, 3, а концентрация микроэлементов выбираются из базы данных согласно номеру пробы (табл. 4, 5).

Содержание и порядок выполнения работы

В ходе выполнения лабораторной работы проводится последовательная обработка материала с последующим получением реальных выводов. Работа включает три этапа исследований.

I этап:

  1. Определение общей запыленности территории и построение схемы.

  2. Выбор элементов – загрязнителей согласно классам опасности, расчет статистических параметров в целом для выборки по исследуемой террито­рии.

  3. Построение моноэлементных схем содержания тяжелых металлов в твер­дом осадке снега.

  4. Расчет статистических параметров, коэффициентов концентрации, суммарного показателя загрязнения­ (СПЗ) и построение аддитивной схемы загрязнения (по СПЗ).

  5. Построение геохимического ряда ассоциации элементов с коэффициентами­ концентрации в порядке убывания

  6. Расчет суммарного показателя нагрузки (СПН) и построение аддитивной схемы по СПН.

II этап:

  1. Построение схемы прогноза заболеваемости населения с учетом пылевой нагрузки.

  2. Построение схемы прогноза заболеваемости населения по данным суммарного показателя загрязнении

IIIэтап:

Составление схемы природоохранных мероприятий для территории города.

На первом этапе, по данным снегового опробования (дата отбора проб и начало снегостава, вес твердого осадка в снеге, параметры площади шурфа), проводится рас­чёт пылевой нагрузки в каждой точке (таблица 2, 3). Материалы представляются и виде таблицы, а итоговые значения в размерности мг/м2*сут или кг/км2*сут, что сопоставимо между со­бой.

1. Пылевая нагрузка рассчитывается по формуле (1):

(1)

где Рn – величина пылевой нагрузки, мг/м2*сут или кг/км2*сут;

Рo вес твердого снегового осадка, мг (кг) (табл. 2, 3);

S – площадь снегового шурфа, м2 (км2) (табл. 2, 3);

t – количество суток от начала снегостава до дня отбора проб.

Согласно методическим рекомендациям по геохимической оценке загрязнения территории химическими элементами [7] принято в качестве фоновой нагрузки 20 мг/м2*сут, тогда как в Антарктиде эта величина равна соответственно 1 мг/м2*сут, а в Арктике 0,006-0,06 мг/м2*сут.

Полученные значения выносятся на схему и проводятся изолинии согласно уровню загрязненности:

0-250 мг/м2*сут – низкая степень загрязнения;

251-450 мг/м2*сут – средняя степень загрязнения;

451-850 мг/м2*сут – высокая степень загрязнения;

>850 мг/м2*сут – очень высокая степень загрязнения.

Деление на уровни загрязнения принято согласно [7].

В том случае, когда провести изолинии нет возможности по данной шкале, используется фоновая величина для выявления потенциально опасных зон (20-60-100 мг/м2*сут).

Таблица 2

Данные по снеговому опробованию территории г. Междуреченска

Начало снегостава: 13.11.1990г.

День отбора проб: 17.03.1991г.

Номер пробы

Размер шурфа, см.

Вес твердого осадка, г.

Номер

пробы

Размер шурфа, см.

Вес твердого осадка, г.

1

25*25

1,52

29

35*35

17,45

2

25*25

4,00

30

25*25

8,45

3

35*35

9,95

31

30*30

4,77

4

25*25

10,54

32

25*25

5,15

5

40*40

4,47

33

25*25

1,55

6

30*30

0,95

34

25*25

2,90

7

30*30

1,20

35

25*25

1,85

8

25*25

1,77

36

25*25

2,25

9

30*30

1,95

37

30*30

3,10

10

30*30

7,45

38

35*35

2,05

11

25*25

2,45

39

30*30

2,10

12

35*35

2,45

40

25*25

1,60

13

30*30

3,25

41

25*25

1,25

14

30*30

1,70

42

25*25

2,05

15

30*30

1,30

43

25*25

1,95

16

25*25

2,05

44

25*25

1,45

17

25*25

1,25

45

35*35

1,45

18

25*25

3,86

46

25*25

1,90

19

25*25

2,05

47

25*25

1,65

20

30*30

3,20

48

30*30

1,35

21

25*25

2,45

49

30*30

0,80

22

35*35

2,70

50

25*25

1,30

23

30*30

3,45

51

25*25

3,10

24

30*30

1,60

52

25*25

3,25

25

35*35

3,55

53

30*30

3,30

26

25*25

4,25

54

30*30

15,60

27

30*30

3,65

55

35*35

3,55

28

25*25

11,95

Таблица 3

Данные по снеговому опробованию территории г. Стрежевого

Начало снегостава: 20.10.1991г.

День отбора проб: 3.04.1992г.

Номер пробы

Размер шурфа, см.

Вес твердого осадка, г.

Номер

пробы

Размер шурфа, см.

Вес твердого осадка, г.

1

40*30

2,23

26

30*20

0,17

2

27*34

1,32

27

30*35

0,75

3

36*33

2,19

28

36*30

1,82

4

32*35

0,74

29

30*30

0,56

5

40*35

0,34

30

35*35

0,36

6

50*35

0,91

31

40*40

0,30

7

40*35

0,60

32

35*35

0,06

8

35*30

1,30

33

30*30

0,35

9

38*36

1,09

34

40*35

0,18

10

30*40

0,43

35

40*40

0,16

11

30*40

0,87

36

30*30

0,32

12

30*43

0,37

37

30*35

0,57

13

40*40

2,39

38

30*30

1,27

14

32*30

0,61

39

40*35

1,05

15

42*40

1,57

40

40*35

3,95

16

40*33

1,25

41

35*35

1,95

17

42*30

3,7

42

30*35

0,11

18

35*25

0,86

43

35*30

0,98

19

34*30

5,01

44

45*35

1,08

20

30*40

0,21

45

45*45

1,49

21

46*36

1,09

46

30*40

0,35

22

35*30

0,12

47

40*40

0,30

23

25*25

0,33

48

30*40

3,47

24

37*33

1,00

49

35*30

0,59

25

25*32

3,28

50

35*50

2,23

2. Аналитические методы, которые использовались для определения количественного содержания элементов в твердом осадке снега – атомно-абсорбционный и эмиссионно-спектральный анализы. В данной работе показано содержание 12 химических элементов (таблица 4, 5). Все значения переводятся в единую систему единиц т.е. n*10-4 % или мг/кг.

Таблица 4

Микроэлементный состав твердого осадка снегового покрова г. Междуреченска, мг/кг

V

Cr

Mn

Co

Ni

Cu

Zn

Sr

Mo

Ba

Hg

Pb

1

10

10

200

1

6

30

40

200

1

200

0,55

50

2

20

10

200

2

20

30

40

300

1

300

0,47

50

3

6

6

200

1

6

20

40

200

1

200

0,22

20

4

10

8

200

2

10

30

60

200

1

200

0,28

30

5

10

6

200

2

10

40

60

300

1

300

0,40

40

6

10

6

200

2

15

30

60

300

1

300

0,18

80

7

6

6

200

1

10

30

60

200

1

200

0,21

60

8

20

10

300

3

20

40

80

300

2

300

0,16

80

9

6

6

200

1

10

30

20

200

1

200

0,11

60

10

10

8

200

3

20

30

60

300

1

300

0,30

80

11

6

6

100

2

10

30

60

300

1

200

0,14

50

12

6

8

200

2

15

40

40

300

1

300

0,07

60

13

10

8

200

6

20

50

80

400

1

400

0,14

80

14

20

30

200

8

30

50

150

400

2

600

0,09

100

15

10

20

200

10

20

50

100

400

1

400

0,05

100

16

10

20

300

4

15

40

100

300

1

300

0,17

100

17

20

20

300

8

20

40

100

500

3

500

0,13

100

18

6

6

200

3

20

30

60

300

1

200

0,10

20

19

6

6

100

3

20

30

40

300

1

200

0,07

40

20

10

10

200

4

20

40

40

300

1

400

0,06

60

21

6

6

200

4

30

40

30

400

1

400

0,10

80

22

30

20

200

6

30

40

20

400

2

600

0,11

100

23

10

10

200

2

20

30

60

200

1

200

0,07

40

24

10

10

200

2

20

30

100

200

1

200

0,06

80

25

10

10

200

6

30

40

60

300

2

400

0,08

80

26

8

10

200

2

20

40

20

200

1

200

0,10

30

27

10

20

300

1

10

30

40

300

1

200

0,08

40

28

10

10

200

1

10

30

20

200

1

200

0,05

20

29

6

6

200

1

10

30

20

200

2

200

0,04

30

30

10

10

200

1

20

30

20

200

2

300

0,25

40

31

6

6

100

1

10

30

100

300

1

200

0,25

30

32

10

10

200

1

15

40

60

300

2

300

0,34

60

33

10

10

100

3

20

40

100

300

4

300

0,25

80

34

10

10

100

1

10

40

40

300

1

300

0,17

40

35

30

30

200

1

30

60

40

400

1

400

0,11

60

36

30

30

200

4

30

50

40

400

3

400

0,08

80

Продолжение таблицы 4

V

Cr

Mn

Co

Ni

Cu

Zn

Sr

Mo

Ba

Hg

Pb

37

30

40

300

4

40

80

150

400

1

600

0,05

150

38

20

10

100

6

10

40

60

300

1

300

0,06

80

39

6

6

100

4

10

40

40

200

1

200

0,09

60

40

20

20

200

10

20

60

60

400

2

300

0,07

100

41

20

20

200

10

30

80

100

400

1

300

0,06

100

42

30

30

200

3

20

60

40

400

2

400

0,11

60

43

20

25

200

6

20

60

40

300

2

300

0,06

60

44

10

20

200

10

20

60

60

300

2

300

0,06

60

45

30

30

200

30

30

60

100

300

3

500

0,06

80

46

10

10

100

10

10

30

60

300

2

300

0,04

40

47

60

6

100

20

20

30

40

300

1

300

0,03

40

48

8

10

300

2

10

40

60

300

2

200

0,03

50

49

10

10

300

3

10

40

60

300

1

300

0,04

60

50

10

20

300

3

20

60

80

300

2

300

0,05

60

51

6

6

200

1

20

20

40

200

1

200

0,11

30

52

10

10

300

2

10

60

40

300

2

300

0,14

40

53

10

20

300

2

20

60

60

300

3

300

0,12

80

54

6

6

200

1

10

20

40

200

2

300

0,14

20

55

6

6

300

3

10

30

60

200

1

200

0,06

30

Таблица 5

Микроэлементный состав твердого осадка снегового покрова г. Стрежевого, мг/кг

V

Cr

Mn

Co

Ni

Cu

Zn

Sr

Mo

Ba

Hg

Pb

1

15

40

100

4

8

20

40

300

3

400

0,10

100

2

10

60

100

6

10

15

40

300

4

300

0,10

100

3

10

40

200

6

8

10

60

300

2

300

0,08

40

4

10

60

300

3

10

150

60

200

3

300

0,11

80

5

30

80

600

8

40

100

150

300

3

400

0,03

100

6

60

80

400

8

30

150

100

300

6

600

0,22

100

7

15

60

300

4

30

15

150

200

4

300

0,15

40

8

8

40

150

2

6

10

40

200

2

200

0,16

40

9

15

150

600

6

30

150

150

200

6

300

0,10

80

10

80

60

400

8

40

60

150

300

4

800

0,18

200

11

40

80

300

4

20

40

60

300

3

400

0,12

100

12

60

80

300

3

10

20

80

200

3

300

0,12

100

13

40

80

300

4

10

15

40

300

3

400

0,09

30

14

30

60

300

3

10

15

60

200

4

300

0,17

150

15

30

40

300

3

15

15

40

200

2

300

0,24

40

16

10

40

200

2

8

10

80

200

3

200

0,19

60

17

30

60

300

6

15

20

150

200

3

400

0,11

200

18

30

30

300

4

15

20

100

200

2

300

0,25

200

19

10

30

100

2

8

10

60

200

2

300

0,09

20

20

20

40

200

4

20

20

300

200

4

200

0,07

40

21

20

60

300

6

20

30

150

400

2

400

0,06

80

22

15

60

300

3

10

20

150

300

6

200

0,12

30

23

6

200

100

2

8

20

60

200

30

200

0,17

100

24

10

30

200

3

8

8

30

200

2

300

0,03

40

25

60

60

400

6

20

20

200

300

2

400

0,07

40

26

8

40

300

2

10

10

80

300

3

200

0,07

30

27

40

80

800

6

30

60

150

300

4

400

0,17

80

28

60

60

600

8

30

60

200

300

3

600

0,16

200

29

8

30

100

2

8

10

40

200

3

200

0,09

40

30

8

40

600

4

20

20

80

200

3

300

0,11

30

31

30

40

300

6

10

30

60

200

3

300

0,12

150

32

6

40

100

3

6

10

30

200

2

200

0,03

20

33

15

40

400

6

10

30

60

200

2

300

0,07

30

34

15

200

200

4

80

30

60

200

3

300

0,16

100

35

20

150

300

6

40

20

40

200

3

300

0,30

60

36

15

40

300

6

10

10

60

200

4

300

0,07

20

Продолжение таблицы 5

V

Cr

Mn

Co

Ni

Cu

Zn

Sr

Mo

Ba

Hg

Pb

37

40

60

600

10

30

40

100

300

3

600

0,18

100

38

30

60

300

8

30

100

200

200

4

300

0,18

150

39

15

40

600

6

20

30

200

300

2

300

0,17

150

40

15

40

300

6

10

10

80

200

2

300

0,14

80

41

40

40

600

6

30

30

150

400

6

400

0,14

80

42

10

60

200

8

30

40

150

300

2

300

0,14

40

43

6

30

80

3

6

8

30

200

2

200

0,12

30

44

20

40

400

8

30

30

200

200

3

400

0,15

100

45

20

60

100

6

30

20

200

300

3

400

0,17

30

46

20

40

200

6

30

20

40

200

3

300

0,03

30

47

40

60

600

6

60

60

100

300

4

600

0,37

80

48

6

40

100

3

10

6

30

200

4

200

0,05

10

49

40

60

300

8

20

20

60

400

3

600

0,09

40

50

20

30

200

6

10

8

30

400

3

400

0,11

150

Согласно ГОСТа 17.4.1.02-83 элементы – загрязнители подразделяются на классы опасности, следующим образом:

1 класс опасности – As, Cd, Hg, Se, Pb, Zn, F;

2 класс опасности – В, Со, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr;

3 класс опасности – Ва, V, W, Mn, Sr.

3. Построение моноэлементных схем содержания тяжелых металлов в твердом осадке снега проводят по результатам площадного опробования. В качестве градаций для изолиний предлагается использовать геохимический кларк ноосферы (по Глазовскому Н.Ф. и Глазовской М.А.,1988) (табл. 6), можно пользоваться средним содержанием элемента в твердом осадке снега для исследуемого города.

4. Для выборки по исследуемой территории подсчитываются основные параметры распределения химических элементов: максимальные, минимальные, средние значения (С), мода, медиана и стандартное отклонение (S), а также коэффициент вариации (V), который отражает меру неоднородности выборки. Все полученные значения представляются в виде таблиц (приложение 7). Основные параметры распределения химических элементов вычисляются в программе Microsoft Office Excel 2003, 2007 (рис. 3). В итоговой таблице будут приведены следующие статистические параметры: среднее (С), стандартное отклонение (S), дисперсия выборки (σ2) мода (Мо), медиана (Ме), максимальное (мах), минимальное (min) значения. Коэффициент вариации рассчитывается вручную. Коэффициент вариации является наиболее распространенным показателем колебания, используемым для оценки типичности средних величин. В статистике совокупности, имеющие коэффициент вариации больше 30–35 %, принято считать неоднородными. Коэффициент вариации рассчитывается следующим способом формула (2):

(2)

где V – коэффициент вариации,

σ – среднее квадратическое отклонение

С – среднее содержание элемента

В отчете необходимо привести анализ данных по выборке, отметить изменение минимальных и максимальных значений, проанализировать коэффициент вариации.

Таблица 6

Геохимический кларк и средние содержания химических элементов (мг/кг) в твердом осадке снега гг. Междуреченска и Стрежевого

Элемент

Геохимический кларк ноосферы

(по Глазовским М.А. и Н.Ф.)

Среднее содержание в твердом осадке снега г. Междуреченска

Среднее содержание в твердом осадке снега г. Стрежевого

V

70

13,4

24,2

Cr

50

13,1

60,8

Mn

440

203

312

Co

22

4,3

5,06

Ni

10

17,6

20,2

Cu

19,5

40,7

33,5

Zn

46

59,1

98,6

As

3

Se

0,28

Sr

240

296

252

Mo

1,1

1,5

3,7

Cd

0,16

Sb

0,25

Ba

36

303

344

W

1,3

Hg

0,18

0,13

0,13

Pb

12

60,9

78,8

Excel

Сервис