Идентификация источников поступления свинца в снежный покров и расчет химической нагрузки на реку Обь в области влияния г. Барнаула - Контрольная работа

В условиях повышенной антропогенной нагрузки - на урбанизированных территориях - снежный покров может служить эффективным индикатором атмосферного загрязнения различными токсичными веществами, в том числе тяжелыми металлами. Государственные контролирующие организации экологического профиля не уделяют должного внимания контролю состояния снежного покрова. Цель: Идентифицировать источники загрязнения снежного покрова свинцом по ранее опубликованным экспериментальным данным в области влияния г. 1) и составляем таблицы водорастворимых и сорбированных форм свинца в снежном покрове; строим изоконцентраты водорастворимых (рис. Рассчитали: удельный сток подвижных форм ТМ, модуль химического стока, удельный объем снеговой воды, суммарная химическая нагрузка на водоток за время паводка.Идентифицированы источники поступления различных форм свинца в снежный покров: пылевые выбросы, ТЭЦ, предприятия машиностроения и металлообработки, печного отопления, выхлопные газы автомобилей. Эти источники находятся в г. Барнаула позволил выявить существенный вклад урбанизированных территорий по сравнению с удельной нагрузкой других территорий остальными территориями города.

В условиях повышенной антропогенной нагрузки - на урбанизированных территориях - снежный покров может служить эффективным индикатором атмосферного загрязнения различными токсичными веществами, в том числе тяжелыми металлами. Свинец - показатель химического состава. Он распределяется в компоненты природной среды и не изменяется, не трансформируется в условиях низких температур.

В период весеннего снегового паводка происходит поступление тяжелых металлов в русловую сеть. Исследование состояния вод актуально в научном и практическом плане, так как экологическое состояние питьевой воды влияет на здоровья населения г. Барнаула.

Государственные контролирующие организации экологического профиля не уделяют должного внимания контролю состояния снежного покрова.

Цель: Идентифицировать источники загрязнения снежного покрова свинцом по ранее опубликованным экспериментальным данным в области влияния г. Барнаула и его окрестностях.

Задачи: По точкам и данных эксперимента построить изоконцентраты различных форм: - водорастворимых форм свинца;

- сорбированных форм свинца;

- сумма сорбированных и водорастворимых форм свинца;

Сравнить и идентифицировать изоконцентраты для нахождения источников, которые влияют на распределение снежного покрова.

Сгруппировать данные.

Вычислить химическую нагрузку.

Обработать данные загрязнения снежного покрова с помощью программы «SURFER - 8.0».

1. Методика выполнения работы снежный водорастворимый свинец сорбированный

1. На физическую карту г. Барнаула масштаба 1:100 нанесли места отбора проб (рис. 1).

2. При идентификации данных 2003 года в работе использовалась программа SURFER - 8.0. За основу берем результат статьи; наносим точки (рис. 1) и составляем таблицы водорастворимых и сорбированных форм свинца в снежном покрове; строим изоконцентраты водорастворимых (рис. 2) и сорбированных (рис. 3) форм Pb, суммарной концентрации марганца (рис. 4) в снежном покрове окрестностей г. Барнаула.

3. Рассчитали: удельный сток подвижных форм ТМ, модуль химического стока, удельный объем снеговой воды, суммарная химическая нагрузка на водоток за время паводка.

1. - химический сток.

2. - объем снеговой воды для i-того отбора.

3. - суммарная химическая нагрузка.

4. По построенным картам сделали соответствующие выводы.

Таблица 1 - Результаты определения водного стока водорастворимых и сорбированных форм свинца (Pb) в снежном покрове

№ п/п места отбора °В.Д. °С.Ш. CPB, мкг/л в фильтрате в осадке ?

1 83.53 53.10 0.71 8.99 9.70

2 83.51 53.09 1.53 6.50 8.03

3 83.50 53.15 0.82 3.00 3.82

4 83.63 53.19 0.63 6.15 6.78

5 83.64 53.23 1.88 3.42 5.30

6 83.65 53.22 0.28 5.06 5.34

7 83.68 53.22 0.25 5.42 5.67

8 83,80 53.19 0.33 18.50 18.83

9 83.83 53.20 0.26 20.55 20.81

10 83.85 53.22 0.59 2.08 2.67

11 84.14 53.18 2.28 3.62 5.90

12 83.89 53.26 0.49 8.74 9.23

13 83.72 53.30 0.32 28.25 28.57

14 83.64 53,34 4.55 7.44 11.99

15 83.62 53.33 2.42 51.86 54.28

16 83.86 53.27 2.01 9.85 11.86

17 83.82 53.29 4.10 0.91 5.01

18 83.85 53.29 0.85 7.71 8.56

19 83.61 53.20 2.07 6.91 8.98

20 83.61 53.20 0.79 12.21 13.00

21 83.61 53.20 1.00 9.72 10.72

22 83.61 53.20 1.19 10.47 11.66

23 83.60 53.20 1.06 11.52 12.58

24 83.60 53.20 0.12 15.78 15.90

25 83.60 53.20 3.47 14.51 17.98

26 83.60 53.20 0.54 12.56 13.10

27 83.63 53.20 1.15 17.96 19.11

28 83.63 53.20 0.66 22.71 23.37

29 83.63 53.20 2.93 22.44 25.37

30 83,62 53.21 1.53 7.51 9.04

31 83,62 53.21 1.30 9.17 10.47

32 83,62 53.21 2.20 11.92 14.12

33 83,62 53.21 0.58 7.32 7.90

34 83.56 53.22 0.25 7.12 7.37

35 83.56 53.22 0.29 9.23 9.52

36 83.56 53.22 6.51 22.10 28.61

37 83.56 53.22 6.17 13.98 20.15

38 83.33 53.25 0.47 4.21 4.68

Рисунок 1 - Картосхема отбора образца (2003 г.)

^ - Точки отбора снежных кернов

Рисунок 2 - Изоконцентраты распределения сорбированных форм Pb [мкг/л] в снежном покрове (2003 г.) (Таблица 1)

^ - Точки отбора снежных кернов

Рисунок 3 - Изоконцентраты распределения водорастворимых форм Pb [мкг/л] в снежном покрове (2003 г.) (Таблица 1)

^ - Точки отбора снежных кернов

Рисунок 4 - Изоконцентраты распределения сорбированных и водорастворимых форм Pb [мкг/л] (Таблица 1)

^ - Точки отбора снежных кернов

Таблица 2 - Результаты определения химического стока свинца: № Место Y, 10-4, кг/км2*сут ? Sj, м2, 106 С?i,j, кг/м3,105

Лес 0,22 900 0.07

33 0,643 99,02

14 0,804 123,82

15 0,643 99,02

Лесостепь 0,11 561 0,151

1 0,643 106,80

2 0,804 133,54

4 0,804 133,54

6 0,804 133,54

7 0,804 133,54

8 0,804 133,54

9 0,804 133,54

10 0,643 106,80

11 0,643 106,80

12 0,804 133,54

13 0,804 133,54

16 0,804 133,54

17 0,804 133,54

18 0,804 133,54

38 1,608 267,09

Город 0,65 116 0,276

5 0,804 1442,38

19 0,804 1442,38

20 0,643 1153,54

21 0,643 1153,54

22 0,804 1442,38

23 0,643 1153,54

24 0,643 1153,54

25 0,643 1153,54

26 0,804 1442,38

27 0,643 1153,54

28 0,643 1153,54

29 0,804 1442,38

30 0,643 1153,54

31 0,643 1153,54

32 0,643 1153,54

33 0,643 1153,54

34 0,804 1442,38

35 0,804 1442,38

36 0,804 1442,38

37 0,804 1442,38

Таблица 3 - вычисление величины объема снеговой воды для i-того отбора (Vi) во время паводка (15 дней): № h, м i, 102, м2 Vi, л Vi/Si, л/м2

1 0,61 0,643 3,9 610

2 0,59 0,804 4,7 590

3 0,69 0,643 4,4 690

4 0,55 0,804 4,4 550

5 0,41 0,804 3,3 410

6 0,53 0,804 3,9 530

7 0,44 0,804 3,5 440

8 0,48 0,804 3,9 480

9 0,57 0,804 4,6 570

10 0,79 0,643 5,1 790

11 0,82 0,643 4,3 820

12 0,54 0,804 4,3 540

13 0,73 0,804 5,9 730

14 0,71 0,804 5,7 710

15 0,78 0,643 5,0 780

16 0,69 0,804 5,5 690

17 0,57 0,804 4,6 570

18 0,72 0,804 5,8 720

19 0,45 0,804 3,6 450

20 0,43 0,643 3,5 430

21 0,65 0,643 4,2 650

22 0,71 0,804 5,7 710

23 0,68 0,643 4,4 680

24 0,55 0,643 3,5 550

25 0,57 0,643 3,7 570

26 0,56 0,804 4,5 560

27 0,62 0,643 4,0 620

28 0,61 0,643 3,9 610

29 0,53 0,804 4,3 530

30 0,62 0,643 3,3 620

31 0,65 0,643 4,2 650

32 0,63 0,643 4,1 630

33 0,71 0,643 4,6 710

34 0,52 0,804 4,2 520

35 0,54 0,804 4,3 540

36 0,53 0,804 4,3 530

37 0,6 0,804 4,8 600

38 0,38 1,608 3,1 380

Таблица 4 - Суммарная химическая нагрузка

Расчет

Lлес, кг Lлесостепь, кг Lгород, кг

29,59 62,87 19,71

Данные (1)

Lлес, кг Lлесостепь, кг Lгород, кг

12,81 56,37 10,72

2. Результаты и вычисления

По данным, взятым из статьи оценки объемов снегового стока металлов в водосток в рамках модели «накопление - смыв» для урбанизированных территорий И.В. Индюшкина, С.В. Темерева, оценили текущее состояние снежного покрова в г. Барнаул и его окрестностях. Идентифицировали источники загрязнения снежного покрова свинцом.

В соответствии с полученными нами изолиниями, повышенное содержание свинца наблюдается в следующих местах: - пос. Фирсово (рис. 4, точка 8)

- пос. Санниково (рис. 4, точка 9)

- пос. Зудилово (рис. 4, точка 13)

- пр. Красноармейский (рис. 4, точка 23)

- пр. Комсомольский (рис. 4, точка 27)

- парк «Изумрудный» (рис. 4, точка 30)

Таким образом, городские территории имеют больший вклад в химическую нагрузку на снежный сток и впоследствии на русловую сеть реки Обь.

Выявленное загрязнение по свинцу можно объяснить влиянием антропогенных источников (ТЭЦ, автомобильные выбросы)

Результаты вычислений: - химический сток свинца в русловую сеть: Лес: Y=0,11 кг/км2*сут

Город: Y=1,28 кг/км2*сут

Лесостепь: Y=0,14 кг/км2*сут

Рассчитали химический сток свинца, который максимален для урбанизированных городских территорий с повышенной антропогенной нагрузкой от автомобильных выбросов.

- суммарная химическая нагрузка (L) на водоток во время снегового паводка (15 дней): Лес: L=29,59 кг.

Город: L=62,87 кг.

Лесостепь: L=19,71 кг.

Химическая нагрузка на водоток во время снегового паводка также максимальна для городской территории.

1. Идентифицированы источники поступления различных форм свинца в снежный покров: пылевые выбросы, ТЭЦ, предприятия машиностроения и металлообработки, печного отопления, выхлопные газы автомобилей. Эти источники находятся в г. Барнауле, г. Новоалтайске, пос. Южный, пос. Кармацкий, пос. Укладочный, трасса на Заринск и трасса М-52.

2. Расчет химической нагрузки на р. Обь в области г. Барнаула позволил выявить существенный вклад урбанизированных территорий по сравнению с удельной нагрузкой других территорий остальными территориями города.

1. И.В. Индюшкин, С.В. Темерев. Оценка объемов снегового стока металлов в водоток в рамках модели «накопление - смыв» для урбанизированных территорий. - 2004.т. 12, №_, с. 525-533.

2. С.А. Михайлов. Диффузное загрязнение водных экосистем.

3. Программное обеспечение «Surfer 8.0».

4. Методы оценки и математические модели: Аналитический обзор/СО РАН. ГПНТБ. Институт водных и экологических проблем. - Барнаул, 2000. Экология. 56-130 с.

Размещено на .ru