ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Студенттер мен жас ғалымдардың
«Ғылым және білім - 2014»
атты IX Халықаралық ғылыми конференциясының БАЯНДАМАЛАР ЖИНАҒЫ
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых
«Наука и образование - 2014»
PROCEEDINGS
of the IX International Scientific Conference for students and young scholars
«Science and education - 2014»
2014 жыл 11 сәуір
Астана
УДК 001(063) ББК 72
Ғ 96
Ғ 96
«Ғылым және білім – 2014» атты студенттер мен жас ғалымдардың ІХ Халықаралық ғылыми конференциясы = ІХ Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование - 2014» = The IX International Scientific Conference for students and young scholars «Science and education - 2014».
– Астана: http://www.enu.kz/ru/nauka/nauka-i-obrazovanie/, 2014. – 5830 стр.
(қазақша, орысша, ағылшынша).
ISBN 978-9965-31-610-4
Жинаққа студенттердің, магистранттардың, докторанттардың және жас ғалымдардың жаратылыстану-техникалық және гуманитарлық ғылымдардың өзекті мәселелері бойынша баяндамалары енгізілген.
The proceedings are the papers of students, undergraduates, doctoral students and young researchers on topical issues of natural and technical sciences and humanities.
В сборник вошли доклады студентов, магистрантов, докторантов и молодых ученых по актуальным вопросам естественно-технических и гуманитарных наук.
УДК 001(063) ББК 72
ISBN 978-9965-31-610-4 © Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық
университеті, 2014
4007 УДК 504.3.054:556.124(574.42-2С)
СНЕГ, КАК ИНДИКАТОР ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Г.СЕМЕЙ Жумабек Адеми, Жаксыбаева Аксауле
Студент ГУ имени Шакарима г.Семей, ученица школы ғ30 г.Семей Научные руководители - К. Кабдулкаримова, Ж. Онгарбаева Введение
Крупные города являются центрами сосредоточения населения и промышленности. На урбанизированных территориях часто возникают техногенные геохимические аномалии, где концентрации различных загрязнителей в почвах, природных водах, растениях, атмосфере негативно сказываются на здоровье городского населения.
Одним из объектов экологического мониторинга состояния окружающей среды городов и сопряженных с ним территорий служит снежный покров, позволяющий учитывать не только загрязнение атмосферы и выпадение из нее техногенных осадков, но и прогнозировать последующее загрязнение вод и почв. Поэтому при изучении химического состава снежного покрова можно выявить пространственные ореолы загрязнения и количественно рассчитать реальное загрязнение городских ландшафтов и функциональных зон в течении периода с устойчивым снежным покровом.
В последние годы уделяется большое внимание изучению воздействия выбросов промышленных предприятий на атмосферный воздух. Однако многие вопросы не решены и требуют дальнейшего изучения. При этом, если количество выпадающего со снегом твердого осадка характеризует запыленность территории, то фильтрат талого снега (жидкая фаза) отражает степень загрязнения воздушного бассейна.
Поэтому в экологических исследованиях изучение химического состава снега занимает значительное место, позволяя оценить масштабы загрязнения окружающей среды от источников выбросов в атмосферу.
Снежный покров как планшет – накопитель (в холодное время года), широко используется многими исследователями в целях определения количественного состава загрязнителей, мощности их потока и дальности их переноса. В целом, снежный покров отражает состояние воздушного бассейна той или иной территории и дает первое визуальное представление о качестве среды обитания. Более глубокое ее изучение позволяет оценить уровень загрязнения природной среды в количественных показателях. Структура и длительность жизни снега, наличие методик отбора и их анализа, позволяет использовать снеговой покров как удобную депонирующую матрицу. Так как снеговой покров обладает высокой сорбционной способностью, представляется наиболее информативным объектом при выявлении техногенного загрязнения атмосферы и сохраняет экологическую информацию вплоть до снеготаяния. Среди специфических загрязняющих веществ в воздушном бассейне промышленных территорий и городов важное место занимают тяжелые металлы (ТМ), часть которых относится к первому и второму классам опасности. Их негативное влияние на человека проявляется не только в прямом воздействии высоких концентраций, но и в отдаленных последствиях, связанных со способностью многих металлов коммулироваться в организме.
Одним из наиболее информативных методов при изучении характера и состава выпадений из атмосферы за определенный период является опробование снегового покрова[1,2].
Актуальность работы
Поступление в атмосферу в результате производственной деятельности больших количеств различных элементов, в том числе металлов, вызывает в последнее время все большую тревогу, поскольку, осаждаясь на подстилающую поверхность, они загрязняют почву, растительность, водоемы, проникают в организм человека и других животных. Наиболее опасными в этом смысле являются тяжелые металлы (свинец, кадмий, медь, цинк, ртуть, никель, кобальт, хром, ванадий, а также мышьяк, селен и сурьма). Степень экологического воздействия тяжелых металлов на окружающую среду определяется многими факторами, и в частности, их поведением в атмосфере.
Химические превращения в атмосфере могут приводить к образованию более или менее токсичных форм элементов, чем первоначально выбрасываемые, а также влиять на их сток из атмосферы.
Размеры аэрозольных частиц определяют время жизни тяжелых металлов в атмосфере и соответственно, расстояние, на которое они могут переноситься от источников выброса. Снежный
4008
покров, если он не подвергался интенсивному таянию, фактически аккумулирует и сохраняет в себе все загрязняющие атмосферу компоненты в отличие от дождей, которые частично инфильтруют в почву и грунты, частично поступают в водоемы с поверхностным стоком, частично очищаются растительностью (в период ее активной жизни). Поэтому возникает важность и необходимость проведения эколого-геохимической оценки загрязнения снежного покрова как естественного накопителя химических элементов за зимний период.
Целью данной работы было изучение тяжелых металлов, содержащихся в снежном покрове в различных зонах г. Семей.
Задачи
1. Изучить литературу.
2. Взять пробы снега в разных зонах (промышленной, транспортной, жилой и рекреационной).
3. Определить содержание тяжелых металлов(Cu, Zn, Cd, Pb).
4. Сравнить между собой промышленную, транспортную, жилую и рекреационную зоны.
5. Выявить наиболее загрязненные участки. Исследовать зависимость концентрации тяжелых металлов от степени экологической нагрузки на определенных участках.
Объекты и методы
Объектом исследования выбран город Семей – многопрофильный промышленный центр.
Общая площадь 210 км2, население – 300 тыс. человек. В 2013г в городе было зарегистрировано 213 промышленных предприятий. К наиболее крупным промышленным предприятиям, комбинатам, заводам относятся цементный, силикатный, арматурный, машиностроительный, шиферный, комбайна – ремонтный, судоремонтный и др. Кроме того, на территории города расположены 3 ТЭЦ, 184 котельных 30 тыс.единиц частного домостроения, которым в год сжигается в общей сложности 2,5 млн.тонн угля.
Пробы снега отбирались в период 2013 года в первой декаде марта, перед началом максимального снеготаяния. Фоновые пробы снега были отобраны в различных участках в зависимости от экологической нагрузки. Это жилая, транспортная, промышленная и рекреационная зоны. В жилой зоне было отобрано 13 проб, в промышленной 3 пробы и в рекреационной 2 пробы.
Отбор снега проводился стандартными методами, снег отбирался на всю глубину снеговой толщи, нижняя часть снега загрязненная частичками почвы, отбрасывалась. После этого снег помещался в полиэтиленовую емкость. Оттаивание проводилось при комнатной температуре, талая вода фильтровалась. Отфильтрованная вода анализировалась на содержание цинка, меди, свинца и кадмия .
Определение концентрации цинка, меди и свинца осуществлялась химическим дитизоновым методом по прописи Ринькиса. Определение концентрации кадмия осуществлялась унифицированным методом для анализа вод Ю.Ю. Лурье.
Таблица 1 - Показатели содержания химических элементов (мкг/л) в снеговом покрове г.Семей
Адрес Cu Zn Cd Pb
Жилая зона (мкг/л) Цементный
поселок
19,7 95,4 2 4,9
Холодный ключ 7,2 25,3 0,9 2,1
Затон 29,5 190,7 2,7 8,6
Кожзавод 11,7 110,2 2,4 9,3
Восточный 12,5 90,1 0,8 5,1
72 квартал 9,3 152,4 1,4 6,8
Поселок
силикатный 14,3 121,6 3,1 8,9
Новостройка 10,0 60,8 1,3 6,2
343 квартал 27,1 90,1 1,9 9,6
Казкрай 23,1 151,7 2,2 9,7
4009
Таткрай 12,7 89,2 1,5 5,9
343 квартал 19,4 87,8 2,2 4,5
ЖД вокзал 17,5 53,7 2,4 6,4
Транспортная зона Цементный
поселок
16,3 121,6 0,9 8,3
Холодный ключ 17,2 92,1 1,0 7,2
Затон 30,1 175,3 2,7 18,1
Восточный 16,3 63,8 1,2 12,1
72 квартал 20,4 92,3 4,6 27,6
Поселк силикатный
20,8 95,7 3,7 12,3
Новостройка 10,7 75,4 1,8 16,8
343 квартал 20,3 92,8 2,9 11,2
Казкрай 19,1 69,7 1,8 10,3
Таткрай 14,1 81,9 1,7 12,4
Красный кардон 10,3 79,1 1,1 12,7
ЖД вокзал 22,7 104,4 2,1 10,7
Район ЦУМа
Промышленная зона
Цементный завод 25,4 125,3 4,2 24,7
Силикатный завод 27,2 135,6 3,1 21,7
Кожзавод 22,7 115,2 2,9 16,8
Рекреационная зона
Центральный парк 17,2 92,3 1,3 4,3
Остров полковничий
9,1 35,8 0,5 2,6
Обсуждения
При исследовании окружающей среды важное значение имеет фоновый уровень содержания токсиканта. Как показали результаты наиболее высокие концентрации цинка, меди и кадмия наблюдаются в фазах снегового покрова вблизи крупных промышленных объектов и транспортных зонах города. Наименьшее загрязнение приходится жилой и рекреационной зоне.
В ходе исследования содержания цинка, меди и кадмия в снежном покрове г. Семей были выявлены зоны, характеризующиеся высоким уровнем запыленности и естественным притоком химических элементов с атмосферной пылью.
Выводы:
1. Для улучшения качества воздушной среды необходимо озеленять населѐнные пункты:
разбивать парки, палисадники, облагораживать зону вокруг жилых домов и учреждений, так как уровень загрязнения в лесопарках намного меньше, чем на территориях где нет зелѐных насаждений.
2. Для выявления новых зон экологически неблагополучных необходимы дальнейшие обследования снежного покрова города Семей.
3. Необходимо создание обводных магистралей, чтобы исключить прохождение грузового транспорта через город.
Список использованных источников
1. ЛатушкинаЕ.Н., Станис Е.В.. Состояние снежного покрова по результатам экогеохимических исследований. Геохимия, 2002г., ғ1, С.109-113.
2. Негробов О.П. Снежный покров как индикатор состояния атмосферного воздуха в системе социально-гигиенического мониторинга // Вестник ВГУ. Сер.: Химия. Биология. Фармация. 2005. ғ 9. С.149–153.
