Загрязнение снежного покрова Иркутско-Зиминского региона кислотными компонентами (Атлас)

Вы здесь

Версия для печатиSend by emailСохранить в PDF

Снежный покров является весьма информативным при изучении загрязнения природной среды выбросами в атмосферу, так как он обладает высокой сорбционной способностью и захватывает основную часть продуктов техногенеза. В течение характерного для Сибири зимнего периода (около 5 месяцев) загрязняющие атмосферу аэрозольные и пылевые вещества накапливаются в однородном по свойствам естественном субстрате снежном покрове, который сохраняет геохимическую информацию до начала снеготаяния. Химический состав снежного покрова формируется за счет поступления различных химических элементов, связанных с твердым осадком техногенной пыли, а также за счет поглощения газов, паров и аэрозолей.

Выполненные государственными геологическими предприятиями "Сосновгеология" и "Иркутскгеология" снегогеохимические съемки, в отличие от расчетных методов оценки загрязнения окружающей среды выбросами в атмосферу по ограниченному числу показателей, позволили не только установить полный спектр неорганических химических загрязнителей, но и количественно оценить состав и степень техногенного загрязнения на конкретных площадях.

Снегогеохимические съемки проводились в соответствии с "Методическими рекомендациями по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами", разработанными в 1982 г. Институтом минералогии, геохимии и кристаллохимии редких металлов, "Методическими рекомендациями по проведению снегогеохимической съемки", разработанными в 1991 г. Институтом геохимии СО РАН, и ведомственными инструкциями Госкомгидромета России.

Плотность опробования снегового покрова была различной. На городских территориях и их ближайших окрестностях плотность опробования составила 2–4 пробы на 1 км2, а на остальных площадях, включающих сельхозугодья, лесные массивы и более мелкие населенные пункты – 1 проба на 4–6 км2.

Пробы снега весом 5–8 кг отбирались в полиэтиленовые мешки из лунок размером обычно 0,5ґ0,5 м на всю глубину снежного покрова, за исключением нижнего слоя в 5 см. Для исключения влияния механического загрязнения снега точки отбора проб располагались в нескольких десятков метров от дорог. В населенных пунктах пробы отбирались в местах, где снежный покров не нарушен и нет посторонних наносов и свалок. В лесных массивах снег отбирался на полянах. Доставленные пробы помещались на ночь в эмалированные или полиэтиленовые ведра для таяния. В снеговой воде методом атомной абсорбции определялась ртуть. Затем вода фильтровалась через фильтр "синяя лента", который высушивался, взвешивался и вместе с нерастворимым остатком озолялся при температуре 400°С. На анализы готовилась также вода на макрокомпоненты 1 л и на выпаривание 2–3 л для получения растворимого (солевого) остатка. В водных пробах количественным химическим методом определялись фтор, хлор, кальций, магний, калий, натрий, SO4, НСО3, NО3, рН и лазерным методом – уран. Подготовленные пробы нерастворимого и растворимого остатков раздельно подвергались приближенно–количественному эмиссионному спектральному анализу на 42 элемента.

Результаты анализов снеговых проб подвергались математической обработке на ЭВМ в три стадии: – кодирование исходных данных на магнитных носителях; –предварительная математическая обработка результатов анализов; – построение карт на графопостроителе. Построение монокомпонентных и комплексных карт проводилось по методике, разработанной сотрудниками "Сосновгеология" и Института геохимии СО РАН, на основе отечественного и зарубежного опыта.

Техногенное загрязнение выбросами в атмосферу исследованной территории является высоким, но, в то же время, резко дифференцированным. Наиболее интенсивному загрязнению подвергаются непосредственно городские агломерации Иркутска, Шелехова, Ангарска, Усолья–Сибирского, Черемхова, Свирска, Зимы и Саянска с крупными промышленными предприятиями и примыкающие к ним территории. По мере удаления от этих объектов интенсивность загрязнения окружающих сельхозугодий и лесных массивов постепенно уменьшается. Загрязнение становится пятнистым, что обусловлено как неравномерным распределением приносных выбросов из–за местных воздушных течений, так и местными выбросами многочисленных котельных, работающих на угле, в поселках и селах.

В пределах городских агломераций техногенное загрязнение распределяется дифференцированно. Наиболее высоким техногенным нагрузкам подвергаются площади, непосредственно примыкающие к источникам выбросов. Ареалы загрязнения вокруг источников выбросов формируются в зависимости от господствующей в регионе розы ветров. В соответствии с этим степень загрязнения жилых районов городов зависит от их расположения по отношению к источникам выбросов. Рациональное расположение жилых массивов по отношению к промыш–ленным объектам отмечается в городах Ангарске и Саянске. В остальных городах жилые районы из–за неудачного расположения основных промышленных предприятий подвергаются интенсивному техногенному воздействию через выбросы в атмосферу.

В составе пылевых выбросов отмечается широкий спектр элементов, довольно устойчивый на всей рассматриваемой территории. Главными составляющими являются макрокомпоненты – кремний, алюминий, кальций, магний, калий, натрий и железо. Постоянными компонентами являются также и другие химические элементы, включая тяжелые металлы, – титан, марганец, бор, фосфор, хром, стронций, барий, цирконий, ванадий, свинец, цинк, никель, кобальт, литий, бериллий, молибден, медь, олово, серебро, скандий, галлий, германий, иттрий, лантан. Местами фиксируются также вольфрам, ниобий, сурьма, мышьяк, висмут, кадмий, церий и иттербий.

Выделяются две основные площади загрязнения с пылевой техногенной нагрузкой 50–400 и более кг/км2 в сутки. Первая – протяженностью 175 км и шириной 20–35 км – располагается вдоль долины р. Ангары по господствующей северо–западной, юго–восточной розе ветров. На этой площади находятся города Иркутск, Шелехов, Ангарск, Усолье–Сибирское, Свирск и Черемхово с разнообразными, многочисленными промышленными предприятиями, а также большое количество других населенных пунктов. На этой площади проживает более половины населения области. Вторая площадь, охватывающая район городов Саянска и Зимы, также вытянута в северо–западном направлении по господствующей розе ветров. Размеры ее составляют 55ґ20–40 км. В северо–западном направлении она не оконтурена. На остальной исследованной территории отмечается загрязнение снежного покрова пылевыми выбросами в виде локальных разрозненных пятен (138).

Ареалы загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами в нерастворимой форме с нагрузкой 3–20 и более кг/км2 в сутки в целом совпадают с ареалами суммарного загрязнения пылевыми выбросами, занимая несколько меньшие площади.

Сплошной ареал загрязнения тяжелыми металлами вдоль долины р. Ангары зафиксирован на протяжении 115 км при ширине 15–30 км от г. Иркутска до г Усолья–Сибирского. Далее к северо–западу в окрестностях городов Свирска и Черемхова отмечается пятнистое загрязнение. В районе городов Саянска и Зимы ареал загрязнения прослежен на площади 45ґ7–15 км. На остальной территории выявлены лишь разрозненные пятна повышенных концентраций тяжелых металлов в снеге (139).

В составе загрязнителей, представленных растворимыми формами (140), кроме элементов, зафиксированных в пылевой фазе, существенную роль играют кислотные компоненты – НСО3, SO4, NО3, хлор и фтор (141). В снеговой воде почти постоянно фиксируются уран и ртуть, которые являются характерными элементами – загрязнителями топливно–энергетического комплекса, а ртуть – еще и ряда предприятий химической промышленности.

Кислотные компоненты, выбрасываемые в атмосферу в виде паро–газовых смесей, являются наиболее подвижными и образуют наиболее широкие ареалы загрязнения. Вдоль долины р. Ангары зафиксирован сплошной ареал с нагрузкой от 7 до 50 и более кг на км2 в сутки, который проведенными съемками местами не оконтурен. Протяженность этого ареала составляет 200 км при ширине 40–70 км. В районе городов Саянска и Зимы установлен ареал еще более интенсивного загрязнения кислотными компонентами с нагрузкой от 7 до 100 и более кг на км2 в сутки. Площадь его составляет 70ґ80 км и полностью не оконтурена.

Основным загрязнителем на изучаемой территории является топливно–энергетический комплекс, включающий ТЭЦ, различные котельные и печное отопление на каменном угле. Загрязнение атмосферы от топливно–энергетического комплекса распространено наиболее широко и отмечается даже в районе относительно небольших населенных пунктов, в которых имеются котельные. По объему выбросов, особенно пылевых, этот комплекс превосходит все другие источники. Распределение выбросов от различных источников топливно–энергетического комплекса происходит неодинаково. Наиболее опасными для населения являются котельные в совокупности с индивидуальным печным отоплением на угле. Большинство котельных работает практически без очистки и при слабо контролируемых режимах сжигания, что в совокупности с небольшой высотой труб приводит к интенсивному загрязнению атмосферы жилых районов и производственных объектов. ТЭЦ, на которых сжигается несравненно большее количество каменного угля, дают менее концентрированное загрязнение, по крайней мере по пылевой фазе. Это объясняется прежде всего тем, что на ТЭЦ улавливается в среднем 88% твердых выбросов. Вторым важным фактором распределения выбросов ТЭЦ является большая высота труб. Этот фактор обусловливает рассеивание выбросов на большей площади, в основном за пределами городских территорий. Состав выбросов топливно–энергетического комплекса наиболее разнообразен и представлен практически всеми элементами и соединениями, указанными выше.

Крупнейшими загрязнителями в районе являются также крупные химические предприятия ОАО "Саянскхимпласт", ОАО "Усольскхимпром" и ОАО "АНХК". Кроме органических соединений эти предприятия выбрасывают в атмосферу большие количества кислотных компонентов – SO4, NО3 и хлора. Значительную роль в выбросах играют и тяжелые металлы, преимущественно в растворимой форме. Долю их в общем балансе выбросов без дополнительных исследований выделить невозможно. Отчетливо выделяются лишь наиболее характерные для этих производств элементы – ртуть для ОАО "Саянскхимпласт", ОАО "Усольскхимпром" и свинец с мышьяком для ОАО "АНХК".

Существенную роль в загрязнении атмосферы в районе и особенно на городских территориях играет автотранспорт. Наряду с газами, содержащими окислы углерода и азота, в выбросах автотранспорта отмечаются большие количества свинца в солевой фазе, а также некоторых других тяжелых металлов.

Крупным источником загрязнения атмосферы на территории региона является Иркутский алюминиевый завод, расположенный в г. Шелехове. В выбросах этого завода зафиксирован широкий круг различных химических элементов и соединений. Наиболее опасными из них являются элементы 1 класса опасности – фтор и бериллий.

Предприятия стройиндустрии дают высокие по концентрации, но относительно локальные по площади ареалы загрязнения пылевыми выбросами, в составе которых основную роль играют кальций, кремний и магний.

Машиностроительные, приборостроительные, механические, ремонтные заводы и другие аналогичные предприятия фиксируются локальными контрастными ареалами загрязнения, в которых основную роль играют тяжелые металлы в солевой фазе – хром, марганец, железо, титан, никель, кобальт, серебро, цинк, молибден, ванадий, скандий, сурьма, медь, олово.

Легенда

Карта

Выходные данные материала:

Жанр материала: Картография | Автор(ы): Авторский коллектив под ред. академика Воробьева В. В. | Источник(и): Иркутская область: экологические условия развития. Атлас. – М. ; Иркутск, 2004. | Дата публикации оригинала (хрестоматии): 2004 | Дата последней редакции в Иркипедии: 07 сентября 2015
Загрузка...