Технология комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред по результатам мониторинга снежного покрова

Валетдинов, Айрат Ренатович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Технология комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред по результатам мониторинга снежного покрова
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Технология комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред по результатам мониторинга снежного покрова"

На правах рукописи

Технология комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред по результатам мониторинга снежного покрова (на примере Республики Татарстан и города Казани)

ОЗ.ООЛб-Эшлогия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кзндидага технических наук

Кдэань - 2006

Работа выполнена в лаборатории малых рек Института экологии природных систем Академии Наук Республики Татарстан и на кафедре инженерной экологии Казанского Государстве иного тех но логического университета

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Фридлацд Сергей Владимирович

Официальные оипонеты:

доктор технических наук, профессор Азимов Юсуф Исмагилович

доктор химических наук, профессор Половняк Валентин Константинович

Ведущая организация:

ОАО " Hay ч но- исследовательски П институт нефтепромысловой химии" г. Казань

Защита диссертации состоится ¿6 декабря 2006г. в 14 час. на заседании диссертационного Совета Д 212.080.02 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68, зал заседаний Ученого совета (А-330).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технологического университета

Автореферат разослан //ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Сироткин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ *

Актуальность исследования определяется токсичностью тяжелых металлов (ТМ), их поступлением в окружающую среду в результате антропогенней деятельности, созданием высокого риска воздействия на население в наиболее неблагополучных по тяжелым металлам регионах. Ограниченное число стационарных постов для наблюдения за выбросами ТМ в атмосферу, несовершенство или отсутствие рациональных способов определения загрязненности природных сред тяжелыми металлами осложняют оценку экологической ситуации, возникающей на территории РТ и Г. Казани вследствие наличия большого промышленного потенциала. Целью исследования являлась разработка технологии комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред на основе новых методических подходов к мониторингу снежного покрова для получения достоверных результатов.

Для выполнения данной цели решались следующие задачи;

- выбор оптимальных критериев оценки загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами;

- разработка функциональной зависимости загрязненности атмосферного воздуха тяжелыми металл им и ло результатам анализа снежного покрова;

- разработка способа оценки интенсивности загрязнения почвы тяжелыми металлами по результатам мониторингового анализа снежного покрова;

- оценка эколог ического состояния территории РТ и г. Казани на базе анализов снежного покрова с целью принятия технологических решений для нормализации состояния окружающей природной среды.

Научная новизна

Впервые е методику оценки загрязненности снежного, покрова водорастворимыми формами тяжелых металлов введены такие показатели, как предельно-допустимое поступление тяжелых металлов на единицу площади обследуемой территории за определенный период времени, индексы загрязнениосги снежного покрова ТМ и суммарный индекс загрязненности снежного покрова ТМ, связывающие массу поступлений загрязняющих веществ с их caí i итарко-гигиени чески м и нормативами (ПДК).

Построена корреляционная зависимость между интенсивностью поступления ТМ на снежный покров и концентрацией их в атмосферном воздухе.

Предложен новый экологический критерий - предельно-допустимое поступление тяжелых металлов на почвенный покров.

*0 руководстве работы по главам 3 и4 принимала участие заведующая лабораторией малых рек ИнЭ1!С АН РТ кандидат географических наук Горшкова Асия Тихоновна.

Защищаемые положения, наложенные в работе:

1.При оценке загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами перспективно использование таких показателей как предельно-допустимые посгупленил, индекс загрязнения (ИЗСи) и суммарный индекс загрязненности снежного покрова (СИЗСп).

2. Способ определения концентрации тяжелых металлов в атмосферном воздухе по их содержанию в снежном покрове, основанный на корреляционной зависимости, применимый для оценки средней загрязненности атмосферного воздуха в течение зимнего периода.

3. Способ оценки интенсивности загрязнения почв тяжелыми металлами, основанный на использовании нового показателя — предельно-допустимые поступления тяжелых металлов на I кг почвы, размешенной на 1 м1 территории, дает возможность выявить опасность заражения почвы в зависимости от природы элемента, массы его поступлений и восприимчивости почв к загрязнениям тяжелыми металлами.

4. Применение предложенных методов оценки загрязненности тяжелыми металлами снежного покрова, атмосферного воздуха и почв позволяет производить достоверную экологическую оценку как территории РТ в целом, так и отдельных исследуемых зон (районы РТ, г. Казань).

Практическая значимость

Научная продукция, полученная в ходе данного исследования, нашла следующее практическое внедрение и используется:

1. Методические рекомендации по мониторингу загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами, утвержденные Министром экологии и природных ресурсов Республики Татарстан 03.03. 2005 г.. Приказ № 142 - при обследовании территории РТ работниками территориальных управлений Министерства экологии и природных ресурсов РТ и сотрудниками Института экологии природных систем АН РТ (ИнЭПС АН РТ).

2. Инструкция по отбору проб снега в условиях РТ, утвержденная Министром экологии и природных ресурсов РТ 14.02.2005 г., Приказ №92 -работниками территориальных управлений Министерства экологии и природных ресурсов РГ и сотрудниками ИнЭПС АН РТ.

3. "Спегосгборник" (патент РФ № 53436 от 19.07.05 г.), "Способ определения содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе" (патент РФ ЛГз 2285916 от 19.07.05 г.) и "Способ оценки интенсивности загрязнения почв" - с 2003 года работниками территориальных управлений Министерства экологии и природных ресурсов РТ и сотрудниками ИнЭПС АН РТ при отборе проб снега и обсчете экспедиционных данных по загрязнению снежного покрова Республики Татарстан и города Казани в 2005 гаду.

Апробация работы.

Основные положения диссертации были доложены на: 2-оЛ Всероссийской конференции "Экосистемы малых рек: бноразнсобразие, экология, охрана",

конференции "Экология города", г. Казань, 2005 г.; Международной научно-практической конференции "Проблемы природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности регионов", г. Днепропетровск, 2005 г.; Седьмой нее российской конференции "Экологические проблемы промышленных регионов", г. Екатеринбург, 2006 г.; Седьмом международном конгрессе "Вода: экология и технология", г, Москва, 2006 Г.; Международной конференции "Устойчивое развитие: природа — общество - человек", г. Москва, 2006 г. (присужден диплом лауреата конкурса заторов работ); 13-ой Международной выставке и научной конференции "Промышленная экология и безопасность", г. Казань, 2006 г.

Получен патент ка полезную модель «Снегоотборник», 2006 г.

Получен патент на изобретение "Способ определения тяжелых металлов в атмосферном воздухе", 2006 г.

Изданы для служебного пользования: "Методические рекомендации по мониторингу загрязнений снежного покрова тяжелыми металлами", 2005 г.; "Инструкция по отбору проб снега", 2005 г.

Отдельные результаты исследования ежегодно публикуются в Гос. докладах "О состоянии природных ресурсов и охраны окружающей среды в РТ".

Публикации. Основное содержание изложено в 25 публикациях, в том числе: в коллективной монографии "Экология города Казани", 2005 г.; 13 статьях в научных изданиях (из них рецензируемых в ВАК - 4); 9 тезисах в материалах научных конференций, 2 патентах.

Фактическим материалом для настоящей работы послужили данные экспедиционных исследований загрязненности снежного покрова города Казани с 1994 по 2005 годы и РТ в 1994-1998 годах и 2005 году, проведенных в Институте экологии природных систем АН РТ. При обсуждении полученных результатов использованы материалы снеговых съемок, выполненных в 19881993 годах ВНИИ Геолнеруд (г, Казань). Анализ снеговых проб на содержание тяжелых металлов выполнен в сертифицированной Центральной специализированной инспекции аналитического контроля Министерства экологии и природных ресурсов РТ. Для построения карт распределения тяжелых металлов и других показателей использовались программы Map info 4.0 и Surfer.

Автором выполнена геохимическая съемка снежного покрова города Казани в 2003 и 2005 годах и отдельных районов РТ в 2005 году, подготовка ьсех снеговых проб к спектральному анализу, разработка и изготовление «сн егоотборн и ка» и высокопроизводительных установок вакуумного фильтрования снеговых вод, выпаривания их и растворения в кислотах с целью получения аналитических образцов, разработка методов мониторинга снежного покрова, атмосферного воздуха и почв, сбор н обобщение натурных, фондовых и литературных материалов, подготовка результатов к публикации.

Структура н объем диссертации

Диссертация общим объемом 157 страниц состоит из введения, 4-х глав и заключения. Содержит 39 таблиц и 31 рисуиок. Список литературы включает 174 наименования.

СОДЕРЖ АНИ Е РАБОТЫ

Глава 1. Теоретические основы н практика оценки загрязненности городов н регионов с использованием мониторинга снежного покрова

При изучении структуры аномалий, имеющих в основном полиэлементный характер, а также степени техногенной нагрузки в разных мастях аномалий, информативны показатели, разработанные для анализа воздействия иа геосистемы урбанизированных зон промышленных предприятий:

Кс - коэффициент концентрации элемента в аномалии по отношению к его фоновому содержанию в соответствующем компоненте системы,

Кс~Сх/Сф,

где: Сл>содержан не элемента в конкретной пробе; Сф-фоновое (природное) содержание этого элемента; суммарный показатель концентрации ассоциации элементов.

гс^^Кс-(п-\)

* '

где: »-число аномальных элементов в ассоциации.

г^-сумморный показатель пылевой нагрузки ассоциации элементов.

где: Крэ — коэффициент нагрузки химического элемента по отношению к фоновой нагрузке.

Оценка экологической опасности осуществляется в зависимости от уровня загрязнения депонирующих сред бет учета токсичности отдельных элементов.

Распределение концентраций примесей носит очень сложный характер. Часто форму полей концентраций примесей получают путем решения уравнений турбулентной диффузии, описывающих распределение примесей от источника. Однако решения эти очень сложны, требуют большого числа наблюдений за исследуемым показателем, как во времени, так и в пространстве. Поэтому использование природных планшетов (депонирующих сред) при изучении концентраций на поверхности земли представляет большой интерес в мониторинге загрязнений окружающей среды. Депонирующими являются природные среды, накапливающие загрязняющие вещества. Это почвы, литосфера, растительный покров, снежный покров, донные отложения. Снег обладает высокой сорбционной способностью и поглощает из атмосферы значительную часть продуктов техногенеза.

Повышенный интерес к исследованию снежного покрова обусловлен возможностями получения ценных практических результатов при сравнительно невысоких материальных и временных затратах:

- отбор проб снежного покрова чрезвычайно прост и не требует сложного оборудования по сравнению с отборами проб воды и воздуха; • концентрация загрязняющих веществ в снежном покрове на насколько порядков выше, чем в атмосферном воздухе;

- при послойном отборе проб снега можно определить временную динамику загрязненности снежного покрова и, соответственно, атмосферного воздуха;

- снежный покров консервирует загрязняющие вещества о массе ледников на многие согни лет;

- снежный покров может служить индикатором загрязнения атмосферы сульфатами, нитратами, тяжелыми металлами, бенз-о-пиреном, хяорорганнческими соединениями.

При рассмотрении достаточно большого количества результатов экспедиционных исследований снежного покрова на территории как сравнительно малых городов, так и крупных регионов РФ были сделаны следующие выводы:

1. Основная масса обследований была проведена в соответствии с "Методическими рекомендациями по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами", разработанными Институтом минералогии и редких элементов в 1982 году.

2. При исследовании загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами определялась концентрация водорастворимых форм тяжелых металлов в снеговой воде.

3. Для пылевых выпадений определялась пылевая нагрузка (поступление ныли) на снежный покров, концентрация химических элементов в составе пыли (% или мг/кг), поэлементная нагрузка (поступление химического элемента) на снежный покров - мг/(м^ • зимний период).

4. Не имеется сведений о содержании влаги в снежном покрове к моменту отбора проб.

5. Экологическая оценка загрязненности территории тяжелыми металлами производилась путем сравнения фактических концентраций тяжелых металлов в снеговой воде или пылевых выпадениях с концентрациями тяжелых металлов на фоновых участках с вычислением коэффициента концентрации Кс.

6. Для картирования с целью выделения аномальных участков применяются концентрации тяжелых металлов в снеговой воде для водорастворимых форм и содержаний тяжелых металлов в пылевой фазе для водонерастворимых форм.

7. В качестве фоновых участков выбираются территории, значительно удаленные от промышленных зон и городов.

8. Степень загрязненности снеговой воды определилась лишь в одном случае по «суммарному коэффициенту ПДК», являющемуся суммой частных от деления фактической концентрации элемента в снеговой воде на его ПДК.

9. Появилось первое сообщение об использовании предложенного нами суммарного индекса загрязненности снежного покрова (СИЗСп5) тяжелыми металлами для оценки качества снеговых вод г. Набережные Челны,

Глава 2. Методика исследования

В главе приводится характеристика промышленного потенциала Республики Татарстан и г. Казаки, а также рассматриваются технология отбора снеговых проб, их обработки и проведения анализов на содержание тяжелых металлов. При этом использованы общепринятые для подобных работ методики. Для исключения потерь снега при взятии проб в ходе исследования разработан "Снегоотборник". Процедура проведения исследований изложена в разработанных нами нормативных документах: "Инструкция о порядке проведения отбора проб снега" и "Методические рекомендации по мошггорингу загрязнений снежного покрова тяжелыми металлами".

Глава 3. Обсуждение результатов

При исследовании загрязнения снежного покрова необходимо учитывать ряд особенностей:

1. Снежный покров можно рассматривать как среду обитания живых организмов, наравне с водой, воздухом и почвой.

Для Оценки качества снеговых вод возможно использование санитарно-гигиенических нормативов (ПДК), разработанных для поверхностных вод.

Кабинет Министров Республики Татарстан установил, что «все водоемы Республики Татарстан являются рыбохозяйсгвенными». В связи с этим все оценки качества воды водных объектов на территории РТ природоохранными организациями производятся с использованием ПДКР„,. Это требование выполняется и в настоящей работе.

2. Снежный покров обладает временной изменчивостью. Например, масса поступления снега за зимний период на территорию г, Казани (200 км1) составила в 1999 г. - 38,25 млн. тонн (влагозапас - 191 кг/м1), в 2000 г. - 32,2 млн. тони (влагозапас - 161 кг/мг), в 2001 г. - 27,24 млн. тонн (влагозапас -136 кг/м1) в 2003 г. - 21,9 млн. тонн (влагозапас - 109,5 кг/м1, в 2005г,- 20,8 млн. тонн (влагозапас) 103 кг/м1) (по нашим данным). Таким образом, средний максимальный влагозапас за период 1999,2000 и 2001 годы, равный 170 кг/(мг • 5 мее.), был принят за «фоновый» и используется во всех расчетах в данной работе.

3. Снежный покров обладает пространственной изменчивостью. В отличие от ранее проведенных исследований, нами, как основная характеристика снежного покрова, используется масса снега на 1 м1 исследуемой территории к моменту отбора проб (снегозапас, или влагозапас, кг/м*, мм), но не плотность снега и высота снежного покрова.

Запас снега определяется по результатам снегомерной съемки по формуле:

М = — кг/мг

Л'Л

где: М - масса снега, кг/м2; т - масса пробы, кг; п - количество кернов, шт.; 5 - площадь керна, м2.

Масса поступлений снега на территории г. Казани варьирует в очень широких пределах - от 60 до 360 кг/(м * 5 мес,).

4, Исходя из факторов пространственной и временной изменчивости снежного покрова, необходимо признать неприемлемой оценку загрязненности снега по концентрации загрязняющих веществ в нем.

Этот недостаток исключается при определении массы поступления загрязняющих веществ на единицу площади (м\ км2). При этом учитываются и масса загрязняющих веществ и масса снега, на котором концентрируются вещества.

Поступление загрязняющих веществ рассчитывается по формуле:

т = с • М,

где: с- концентрация вещества, мг/л; М - масса снега, кг/(м2 • t);

т - масса поступления загрязняющего вещества, мг/(м2 • t);

/ - период времени в течение которого загрязняющие вещества пощупают на депонирующую поверхность.

5. Снег обладает растворяющей способностью по отношению ко многим химическим соединениям. Поэтому, в отличие от воздуха и почв, в снеговых пробах отдельно определяются концентрации, а затем и поступления водорастворимых и водонерастворимых форм загрязняющих веществ.

При разработке метода оценки загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами нами учтены основные недостатки фоновой оценки загрязненности объектов; произволен выбор участка для отбора проб с целью определение фонового показателя; ежегодно имеют другое значение в связи с полной сменой смежного покрова; значения фонового показателя различны для резных регионов; суммарный показатель загрязнения, полученный сложением коэффициентов концентрации химических элементов, имеющих различную токсичность, не отражает истинную степень вредности загрязненной среды.

С целью оценки загрязненности снежного покрова в зависимости от количества (массы) загрязняющих веществ, поступивших на единицу площади за определенный период времени, и их "вредности" для живых организмов, мы предлагаем нормировать фактические поступления по отношению к предельно-допустимым поступлениям. Предельно-допустимое посту л лен ие (ТЩП) - это количество загрязняющего вещества, поступающего на определенную площадь в единицу времени (t) в количествах, образующих концентрации, не превышающие установленные ПДК. Выбор ПДК зависит от характера водопользования на водных объектах, в которые поступают талые снеговые воды.

Расчет ПДПР1. на снежный покров производится по формуле: ПДП^ = ПДКр1* «v мг/(м7 • г),

где: ПДКМ-преядпьн о допустимая концентрация вещества для ры¿«хозяйственных водоемов, мг/л; тс - средняя масса снсга (кг) на единице площади (1 м2) обследованной территории к моменту отбора проб (по истечении 5 зимних месяцев), определенная по результатам многолетних наблюдений - кг/(м2 * 5 мес.).

Для оценки загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами предлагается использовать индексы загрязненности снежного покрова, аналогичные ИЗВ и КИЗА5.

Индексы загрязненности снежного покрова и, соответственно, снеговой воды могут быть определены: для одного элемента в точке отбора проб, для нескольких элементов в точке отбора проб, для одного элемента на обследуемоИ территории, для нескольких элементов на обследуемой территории. Единичный индекс загрязненности снежного покрова определяется по формуле:

_ , Факт, поступление шс„ * щц —

При использовании данных о поступлениях загрязняющих элементов на снежный покров вместо их концентраций в снеговой воде значительно расширяется объем информации, получаемой при мониторинге снежного покрова.

За период наблюдений с 1988 до 2005 гг. поступления водорастворимых форм кадмия, кобальта, марганца, никеля, свинца и хрома на снежный покров г. Казани были незначительными н находились ииже "фоновых" предельно-допустимых поступлений (ПДПрх<1).

Основной вклад в загрязнение водоемов, расположенных на территории г. Казани (р. Казанка, озеро Кабан и др.) с учетом их количества (массы) н "прел кости" (ПДКр „) вносят со снеговыми водами водорастворимые соединения меди и цинка, поступления которых превышали предельно-допустимые уровни от 2 до 15 раз. Доля их вклада в общую загрязненность снегопых иод снежного покрова г, Казани тяжелыми металлами составляет в различные годы для меди от 18 до 77%, для шшка - от 4 до 72%, в то время как вклад никеля or 1,5 до 33%. Общая масса тяжелых металлов (водорастворимь:е формы), сброшенных с территории г. Казани в водоемы с поверхностным весенним стоком (без учета потерь), в различные годы колебалась от 1 т в 1995г. до 6т в 1989 г. Основную массу поступлений обеспечивают цинк и медь.

Величина поступления тяжелых металлов в различных точках отбора проб имеет очень большой разброс.

При рассмотрении динамики загрязнения снежного покрова г.. Казани тяжелыми металлами (водорастворимые формы), характеризуемого СИЗСп%х, можно отметить, что после значительного уменьшения загрязненности к 1995 г. (по сравнению с 1988 годом), наблюдается неуклонный ее подъем. Однако, в основном снеговые воды г. Казаки можно характеризовать как сильно загрязненные (СИЗСп5р„ от 8 до 16). Поступление ТМ (водонерастворимые формы) на снежный покров города Казани в течение последних лет (¡999 -2005) было стабильным и находилось в пределах 3-3,5 тонн. При этом основную массу поступлений обеспечили цинк - 28-42%; марганец - 18-37% и медь — 10—15%. Массы поступлений остальных элементов (Со, Ni, Pb, Cr) значительно меньше и находятся в пределах 4-10%. Очень малый вклад кадмия - колеблется на уровне 1%. Железо поступает на снежный покров в очень больших количествах 14—25 т/(200 км1 • 5 мес.), что составляет 30-87% от массы поступлений всехТМ.

- Ю-

Определив массу поступлений ТМ на основную территорию г. Казани (200 км*), пригородную зону (500 км1) и сопредельные территории, рассчитали массу выбросов I'M промышленными предприятиями и автотранспортом г. Казани.

Полученные нами сведения о массе выбросов ТМ в атмосферу г. Казани многократно превышают средние значения данных государственной статистической отчетности предприятий по форме № 2-тп (воздух). Это может быть объяснено наличием неучтенных источников выбросов тяжелых металлов (мелкие предприятия, частный сектор, сжигание бытового мусора и т.п.) и занижением или сокрытием декларируемых показателей.

При разработке способа оценки загрязненности атмосферного воздуха тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова нами была использована следующая процедура.

1. Определена масса тяжелых металлов, поступивших на снежный покров г; Казани - водорастворимые и водонерастворимые формы.

2. Масса поступлений элементов на снежный покров г. Казани, пригородной зоны и сопредельных территорий принята равной массе промышленных выбросов предприятий и автотранспорта города.

3. Принимая, что все промышленные выбросы первоначально поступают в городскую атмосферу, перемешиваются в ней и лишь затем рассеиваются с установлением динамического равновесия, создавая определенную среднюю концентрацию загрязняющего элемента в воздухе, рассчитана эта средняя кон центрация тяжелых металлов в атмосферном воздухе за зимний период при эффективной площади города 200 км5, высоте слоя перемешивания (ВСП) 0,7 км, объеме загрязненного атмосферного воздуха 140 км по формуле:

С« = М/ V,

где: С„ - среднесуточная концентрация элемента в воздухе, мкг/м1; М -масса выбросов элементов в атмосферу г. Казани, кг/сут., 109 мкгУсут.; V -объем воздушного пространства, в котором происходит распределение выбросов элемента, км3,10* м5,

4. Определена интенсивность поступления тяжелых металлов на снежный покров основной территории г, Казани, г/(км2 • сут,).

5. На основании результатов загрязненности снежного покрова построены уравнения регрессии между интенсивностью поступления тяжелых металлов на снежный покроп (х) и концентрацией их в атмосферном воздухе (Y) со значимыми коэффициентами корреляции.

Уравнения регрессии водорастворимых Y = 0,0056Х + 0,0002 и водо нерастворимых Y = 0,0034X + 0,0052 форм тяжелых металлов практически одинаковы. В связи с -этим построено уравнение регрессии между интенсивностью поступления тяжевых металлов на снежный покров и концентрацией их а атмосферном воздухе для всей совокупности водорастворимых н водо нерастворимых форм тяжелых металлов (п=77):

Г = O.OOS4X + 0,004}

В уравнении регрессии коэффициент корреляции между значениями X и Y г = 0,Я5(рис,1),

Рис.1, Зависимость между поступлением тяжёлых металлов на снежный покров и их содержанием в атмосферном воздухе, где; У-кониенграция ТМ в атмосферном воздухе, мкг/м3, Х-интенсивность поступления ТМ на снежный покров, (г/(кмг*сут))

ВСП имеет четко выраженный годовой ход с максимумом в мае-июне и минимумом з декабре-инваре. В связи с этим предлагается в уравнение регрессии, связывающее поступление тяжёлых металлов на снежный покров н их содержание в атмосферном воздухе, ввести поправочный коэффициент, отражающий различия между многолетним среднегодовым значением (ВСП^^ 700 м) и фактическим средним за зиму в дан кем году (ВСПгр.„№).

всп„ ^ У = (0,0054Х + 0,004 и „„„

6. С использованием уравнений регрессии по результатам мониторинга снежного покрова исследуемой территории определяется среднее за зимний период содержание элемента в атмосферном воздухе и оценивается экологическое состояние атмосферы по сравнению с ПДК«.

По результатам наших многолетних наблюдений соотношение У/ПДК« находилось в пределах 0,2-0,02 и ни в один год за зимний период не наблюдгшось превышения ПДК« для тяжелых металлов в атмосферном воздухе г. Казани, что согласуется с данными наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха тяжелыми металлами, проводимыми Управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Республики Татарстан в г. Казани, также не зарегистрировавшим превышения ПДК по тяжелым металлам.

В целях количественной оценки загрязнения почв тяжелыми металлами предлагается ввести новый показатель — предельно-допустимое поступление тяжелых металлов на почву (ПДПп), обозначающий поступление тяжелых металлов в составе водонерастворимых выпадений (пыли) из атмосферного воздуха на 1 м1 территории, вызывающее повышение содержания тяжелого металла в 1 кг почвы на 1 ПДК№ При плотности фунта I — 1,6 кг/дм1 1 кг грунта распределяется на 1 м' территории слоем в 0,7 — 1 мм.

Исходя из определения ПДК„ и ПДП„ тяжелых металлов, они имеют численно равные значения, отличаясь размерностью.

С использованием ПДПП можно определить интенсивность загрязнения почвы (ИЗП) тяжелыми металлами за определенный период времени:

ИЗП - Факт- "0СГ!,}™.е''. ¡/с ПДПп. мг?м* *

где / — продолжительность поступления загрязняющих веществ (сутки, месяц, зимний период, год).

ИЗП почв характеризует скорость, с которой происходит накопление тяжелого металла в массе почвы 1 кг, размещенной на 1 м2 аккумулирующей поверхности. Чем больше значение ИЗП, тем быстрее содержание тяжелых металлов в почве достигает I ПДК, и тем меньше времени нужно на достижение этого значения (табл. 1).

ИЗП и время достижения 1 ПДК„

Таблица 1.

ИЗП Врем* достижения I ПДК„

Зимний сезон 1 = 5 мгс. Лет

10 0,1 0,04 (15 дней)

1 1 0,4 (3 мес.)

0,1 10 4

0,01 100 40

0,001 1000 400

Предлагаемый критерий (ПДП) не связан с толщиной слоя почвы, масса которой зависит от плотности грунта, объединен с показателями, характеризующими опасность, «вредность» нахождсння элементов в почве: общее аннт.чр ны й (влияние на микробиоценозы), транслокацн онны й (накопление растениями) и др., учитывает различную восприимчивость к загрязняющим веществам различных групп печв.

Используя сведения об интенсивности загрязнения почвы, можно объективно обосновать выбор приоритетных ингредиентов для конгроля за загрязнением почв в данном районе. Так, для условий г. Казани выбросы в атмосферу соединений марганца в последние годы не несут угрозы загрязнения почв, т.к. для загрязнения 1 кг почвы на 1 м! территории города марганцем (валовое содержание) потребуется более 200 лет, а для загрязнения почвы на глубину пахотного слоя (200 мм) - 40 000 лет. Особую опасность в г. Казани представляют выбросы соединений кадмия, которые могут загрязнить верхний слой почвы в 1 мм менее чем за 1 год. Затем следуют хром, цинк, медь, никель и свинец.

Глава 4, Использование результатов исследования

Разработанные нами методы проведения исследований и оценки загрязненности природных сред (снежного покрова, атмосферного воздуха и почв) были использованы в опытно-производстве иных работах при обследовании снежного покрова РТ на содержание в кем ТМ в 2005 году.

Отобрано 500 проб снега во всех 43 районах РТ и г. Казани: по 10 проб в каждом районе и 70 - в Казани. В отборе проб снега участвовали сотрудники территориальных управлений Министерства экологии и природных ресурсов РТ и Института экологии природных систем Академии Наук Республики Татарстан. Зафиксированы даты установления устойчивого снежного покрова на территории РТ-ЭО ноября 2004 г. и его схода - 10 апреля 2005 г.

Отбор проб снега производился в течение марта месяца. Диализы снеговых проб на содержание тяжелых металлов проведены в ЦСИАК

Министерства экологии и природных ресурсов РТ. Все мероприятия по организации и проведению мониторинга снежного покрова были осу тесте лены в соответствии с разработанными в данной работе «Методическими рекомендациями ...» и «Инструкцией о порядке проведения отбора проб снега». Для определения массы поступлений снега tía определенную территорию был использован запатентованный "Снегоотборник".

Охарактеризовано состояние снежного покрова. В зимний период 20042005 гг. составляющий 5 месяцев, максимальный средний запас снега в РТ на 1 м* составил около 130 кг, а в Казани 103 кг. Запас снега в отдельных точках отбора проб варьирует в очень широких пределах - от 40 до 300 кг. Средняя высота снежного покрова — 51 см

Определена масса поступлений твердых осадков (пыли) на снежный покров районов РТ в течении зимнего периода на 1 м2. В различных пробах снега она колеблется в пределах от 0.1 до 75 г. Четко выделяются (рис. 2) сильно запыленные районы: г, Казань - 16 - 18 г, г.г. Набережные Челны и Альметьевск - 13 — 16 г. Прослеживается также влияние этих промышленных центров на запыленность прилегающих к ним районов. Чистыми, незапылешшми остаются центральные районы РТ. Высокая запыленность Дрожжановского и Буи некого районов - 10 — 13 г может быть объяснена влиянием крупного промышленного центра, каким является г. Ульяновск.

Рис. 2. Поступление пыли (водонераствсримые формы) на снежный покров территории Республики Татарстан в зимний период 2004-2005 гг., г/(м2 • 5 мес.).

ТМ, поступающие на снежный покров в составе пыли вызывают последующие загрязнения почвы. Наблюдается снижение интенсивности загрязнения почвы РТ в результате поступления тяжелых металлов с атмосферными пылевыми выпадениями тяжелыми металлами: N1 > Сй > 2п >Си >РЬ >Сг > Мп.

Поступление ¿Мп на территорию РТ практически не ведет к загрязнению почвы. Например, в наиболее загрязненном марганцем Альметьевском районе

-14-

для загрязнения им почвы массой 1 кг на площади 1м2 (слой = 1 мм) до I ПДК„ требуется 45 лет, в то время как для кадмия - в Буинском районе — 2 года.

Ни в одном районе не наблюдается превышения загрязненности атмосферы тяжелыми металлами, входящими в состав водонерастворимой .части пылевых выпадений. Среднее загрязнение тяжелыми металлами (водонерастворимые формы) атмосферного воздуха РТ составляет по показателю ИЗА: Сс1 - 0,02; Мп - 0,19; Си - 0,02; N1 - 0,06; РЬ - 0,09; Сг - 0,02; Хп - 0,01.

Водорастворимые формы ТМ приводят к значительному загрязнению снеговых вод. Наибольший вклад в загрязнение снеговых вод, поступающих в водоемы рыбохозяйственного назначения с учетом их количества и «вредности», вносят медь (36,5%), затем следуют марганец (31,5%) и цинк (25,7%). Вклад остальных элементов незначителен - С<!-1,0%, N¡-3,4%, РЬ-1,7%, Сг-0,2%.

Однако, при рассмотрении загрязненности снеговых вод по нормативам для водных объектов хозяйственно-питьевого назначения, последние могут оцениваться как незагрязненные, так как даже суммарное загрязнение семью элементами не превышает 1. Несмотря на незначительное поступление на снежный покров, наибольший вклад в загрязненность снеговых вод хозяйственно-питьевого назначения вносит С<1 (53,6%), затем следуют Мп (34,3) и N1 (4,3%).Остапьные элементы не оказывают влияния на загрязнение снеговых вод. Совершенно безвредна медь (ИЗСп„.п =0.004).

Средняя загрязненность РТ по отдельным элементам превышает предельно-допустимые нормативы для рыбе-хозяйственных водоемов: по меди в 3,67 раза, марганцу - 3,17 раза, цинку - 2,59 раза, а средняя суммарная загрязненность снеговых вод РТ СИЗСп составляет 9,95. По сравнению с периодом 1994-1998 гг. (СШСпр„= 4,59) произошло увеличение суммарной загрязненности снежного покрова ТМ более чем в 2 раза. Выявлены наиболее и наименее загрязненные ТМ районы.

На рис. 3 видно, что на территории РТ не имеется участков, снеговые воды которых можно было бы квалифицировать как «чистые» по отношению к рыбо-хозяйственным нормативам. «Умеренно-загрязненные» снеговые воды (ИЗСп,,* = 1-2) находятся на 10% территории, «загрязненные» (2-4)~15%, «сильно загрязненные» (4-8)-30%, «очень сильно загрязненные» (8-16)-25%, и «чрезвычайно загрязненные» (более 16)—20 %.

Рис. 3. Распределение по величине суммарного индекса загрязненности снежного покрова (СИЗСп1,,.*) Республики Татарстан в 2005 г. по показателям ПДК для рыбо-хозяйственных водоемов.

Карта-схема (рис.4) наглядно иллюстрирует зоны загрязненности снежного покрова РТ тяжелыми металлами (водорастворимые формы) в 2005 г.

Рис. 4. Загрязненность смежного покрова на территории Республики Татарстан по суммарному индексу загрязненности водорастворимыми формами тяжелых металлов в 2005 г.

Среднее загрязнение тяжелыми металлами (водорастворимые формы) атмосферного воздуха РТ, рассчитанное с использованием корреляционного соотношения между поступлением ТМ на снежный покров н их содержанием в атмосферном воздухе, составляет по ИЗА Cd-0,05; Mn-0,4; Си-0,05; N¡-"0,25; РЬ-0,07; Сг—0,01; Zn—0,04. Ни в одном случае не наблюл aere л превышения загрязненности атмосферного воздуха РТ тяжелыми металлами выше ПДК«. Таким образом, можно утверждать, что воздух РТ не загрязнен тяжелыми металлами.

Выводы

1. Разработана технология проведения работ для оценки загрязненности природных объектов (поверхностных вод, атмосферного воздуха и почв) тяжелыми металлами, позволяющая дать количественную оценку степени загрязненности территорий на основе мониторинга снежного покрова, включающая отбор и анализ проб снега, определение запасов снега и поступлений ТМ на снежный покров, вычисление индексов загрязнённости и суммарных индексов снеговых вод, определение массы ТМ, поступающих на обследуемую территорию, оценка загрязненности атмосферного воздуха ТМ, определение интенсивности загрязнения почв, построение карт загрязненности территорий отдельными элементами и суммарной загрязнённости территорий.

Результаты обобщены в "Методических рекомендациях по мониторингу загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами", утвержденных Министром экологии и природных ресурсов РТ.

Технология проведения работ и оценки загрязненности природных объектов тяжелыми металлами апробированы в опытно-производственных масштабах при исследовании загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами на территории Республики Татарстан и г. Казани в 2005 г.

2. В результате проведенного анализа литературных источников показано, что известная методика мониторинга снежного покрова, основанная m оценке загрязненности снежного покрова по концентрациям тяжелых металлов в снеговой воде и в последующей оценке степей и загрязненности по коэффициентам концентрации, являющимся отношением фактической концентрации тяжелых металлов в снеговой воде к их концентрациям на фоновом участке, ограничивает возможности получения информации о количестве загрязняющих веществ на обследуемых объектах и не связывает их наличие с санитарно-гигиеническими нормативами (ПДК).

3. Разработана методика оценки загрязненности снежного покрова по поступлениям загрязняющих веществ на снежный покров в течение определенного времени с использованием индекса зафязненности снежного покрова, являющегося отношением фактического поступления загрязняющих веществ к их предельно допустимому поступлению. Общую оценку загрязненности снежного покрова предложено производив по суммарному индексу загрязненности снежного покрова,

4. В результате исследований, имеющих целью уменьшение погрешности при взятии проб снега, разработан и запатентован снегоотборник оригинальной конструкции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Монографии

Валетдинов А.Р. Состояние загрязненности снежного покрова г. Казани тяжелыми металлами, С.i5-69 . В кн. Экология города Казани (коллективная монография). / Валегдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т. - Адм. г. Казани, АН РТ, КГУ, ИнЭПС АН РТ. изд. Фэн. - Казань, 2005. - С. 65 - 69.

Публикации в научных издания*

1. Валетдинов А.Р. Экологические проблемы снеговых свалок г. Казани / Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Иванов Н.В., Мугинооа O.E., Тарасов О.Ю., Шагидуллин P.P., Шлычков А. П. И Безопасность жизнедеятельности. - Москва, 2005.-Хе 7.- с, 53 - 57.

2. Валетдинов А.Р. Определение массы тяжелых металлов в выбросах предприятий и автотранспорта г. Казани по результатам мониторинга снежного покрова / Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Шлычков А.П., Фридланд C.B. // Безопасность жизнедеятельности. - Москва, 2006.- №3 - 2006 -С. 52-54.

3. Валетдинов А.Р. Оценка загрязненности атмосферного воздуха тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова / Валетдииов А.Р., Валетдииов Р. К., Горшкова А.Т., Фридланд C.B., Иго ни н Е.И., Шлычков А.П. // Безопасность жизнедеятельности.- Москва, 2006. - №4. - С. 4347.

4. Валетдинов А.Р. Новый экологический критерий — предельно-допустимые поступления тяжелых металлов на почву / Валетдинов А,Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Фридланд C.B., Шлычков А.П, // Безопасность жизнедеятельности. Москва, 2006.- №10. - С. 44-48.

5. Степанова Н.В. Динамика поступлений различных фракций тяжелых металлов в снежном покрове города / Степанова Н.В., Валетдинов А.Р., Хамитова Р.Я.//Вестник ТО РЭА - Казань, 2004. - №2. -с. 31-34.

6. Валетдинов Р.К. Некоторые особенности мониторинга снежного покрова i Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Валетдинов А.Р, И Вестник ТО РЭА.-Казань, 2004.2.-С. 40-43.

7. Валетдинов Р.К, Эколого-геохимическая оценка загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами / Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Валетдинов А.Р. // Вестник ТО РЭА. - Казань, 2004. - № 2. - С. 43-46.

8. Горшкова А.Т. Эколого-геохимическая оценка загрязненности территории Республики Татарстан тяжелыми металлами по. результатам мониторинга снежного похрова / Горшкова А.Т., Валетдинов А.Р,, Валетдинов Р.К.//Вестник ТО РЭА-- Казань, 2004--№3.- С.31-35.

9. Валетдинов Р.К. Динамика поступлений тяжелых металлов (водорастворимые формы) на снежный покров г. Казани. / Валетдииов Р.К., Горшкова А.Т., Валетдинов А.Р., Фасхутдинов MJT. // Вестник ТО РЭА, -Казань, 2004. - № 3. - С. 52-59,

Ю.Валетдинов А.Р. Оценка интенсивности загрязнения почв тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова. / Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова АХ, Шлычков А.П. // Вестник ТО РЭА. - Казань, 2005.-№4.-С. 80-83.

11.Валетдинов А.Р. / Снежный покров Республики Татарстан и его запыленность в 2005 г Валетдинов А.Р., Валетдинов Ф.Р., Горшкова А.Т., Тарасов О.Ю, Шаг иду л ин Р.Р., Шлычков А.П., Щеповских А.И. // Вестник ТО РЭА - Казань, 2006. - №1. - С. 3-7.

12. Валетдинов А.Р. Эколого-геохимическая оценка загрязнен кости территории Республики Татарстан тяжелыми металлами (водорастворимые формы) по результатам мониторинга снежного покрова в 2005 гJ Валетдинов А.Р., Валетдинов Ф.Р., Горшкова А.Т., Тарасов О.Ю., Шагидулии Р.Р., Шлычков А.П., Щеповских А.И. // Вестник ТО РЭА - Казань, 2006. - №1. -

С. 69-75.

' 13. Валетдинов А.Р. Эколого-геохимическая оценка загрязненности природных сред (снеговых вод, атмосферного воздуха, почв) на территории города Казани по результатам мониторинга снежного покрова в 2005 г, ! Валетдинов А.Р., Валетдинов Ф.Р., Горшкова А.Т., Тарасов О.Ю., Шагидулии Р.Р., Шлычков А .П., Щеповских А.И. // Вестник ТО РЭА - Казань, 2006,- №2. -С. 90-94.

Материалы научных конференций

1. Валетдинов Р.К. Картографирование загрязненности снежного покрова г. Казани тяжелыми металлами. / Валетдинов Р. К., Валетдинов Л.Р., Митина О.В., Горшкова А,Т„ Шанталп некий А.К. // Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан. Тезисы докладов VI Респ. научной конференции.- Казань, 2004.- С. 39-40.

2. Валета и нов А. Р. Определение массы тяжелых металлов в промышленных выбросах предприятий . и автотранспорта г. Казани по результатам мониторинга снежного покрова. // Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан. Тезисы докладов VI Респ. научной конференции. / Валетдинон А.Р,, Валетдинов Р.К., Фридланд C.B. - Казань, 2004,- С. 40-41.

3. Иванов Д.В. Экологические проблемы снеговых свалок г. Казани,

актуальные экологические проблемы Республики Татарстан. / Иванов

Д.В., Мугинова О.Н., Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Тарасов О.Ю., Шагндуллин P.P., Шлычков А.П., Фридланд C.B. Н Тезисы докладов VI Респ. научной конференции,- Казань, 2004.- 96 с.

4. Валетдинов Р.К. Поступление тяжелых металлов в малые реки Республики Татарстан со снеговыми стоками. / Валетдинов Р.К., Валетдинов А.Р., Горшкова А.Т. // Вторая Всероссийская конференция "Экосистемы малых рек: биораэиоообразие, экология, охрана". - Борок, 2006. - 18 с.

5. Валетдинов Р.К. Оценка загрязненности атмосферного воздуха промышленного центра тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова (на примере г. Казани) / Валетдинов Р.К., Валетдинов А.Р., Горшкова А.Т., Шлычков А.П., Фридланд C.B. // Научно-практическая конференция "«Экология города».- Казань, июнь 2005." - Весггннк ТО РЭА. -Казань, 2005.-№3-62 с.

6. Мугинова О.Е. Проблемы очистки вод со снеговых свалок / Мугинова О Б., Иванов Н.В., Валетдинов А.Р.., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Тарасов О.Ю., Шагидуллнн P.P., Шлычков А.П., Фридланд C.B. // Научно-практическая конференция «Экология города».- Казань, июнь 2005.- Вестиик ТО РЭА -Казань, 2005.-Ж}.-73 с.

7. Валетдинов А.Р. Корреляция между содержанием тяжелых металлов в снежном покрове и атмосферном воздухе //Проблемы природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности регионов / Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Фридланд C.B., Шлычков А.П. // Материалы международной научно-практической конференции.- Днепропетровск, 2005, -225 с.

8. Валетдинов А.Р Оценка загрязнения снежного покрова и водных обьектов тяжелыми металлами / Валетдинов А.Р., Валетдинов Ф.Р„ Горшкова А.Т. Тарасов О.Ю., Шагндуллин P.P., Шлычков А.П., Игонин Е.И. // Седьмой международный конгресс "Вода: экология и технология"- Москва, 2006 -сборник докладов , ч. I - 337 с.

9. Степанова Н.В, Оценка риска не канцерогенных эффектов от воздействия тяжелых металлов у детского населения в условиях городской среды. / Степанова Н.В., Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К. // Седьмая всероссийская конференция "Экологические проблемы промышленных регионов" - Екатеринбург, 2006. - 204 с.

1. Патент РФ на полезную модель № 53436 "Снегоотборнкк", 19 июля 2005 г. Патентообладатель: Институт экологии природных систем АН РТ. Авторы: Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т. // Опубликовано Бюлл. №13.- 10.05.2006 г.

2, Патент РФ на изобретение "Способ определения содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе" Na 2285916 от 19.07.2005. Патентообладатель: Институт экологии природных систем АН РТ. Авторы: Валетдинов А.Р„ Валетдинов Р.К,, Горшкова А.Т,. Фридлапд C.B., Шлычков А.П. // Опубликовано Бюлл. № 29 - 20.10.2006 г.

P.S. Статья А.Р. Валетдинов, Р.К. Валетдинов, А.Т. Горшкова, А.П. Шлычков "Мониторинг снежного покрова - рациональный инструмент в системе охраны окружающей среды и обеспечении экологической безопасности", обобщающая результаты данного исследования, на Международной конференции "Устойчивое развитие: природа - общество ~ человек" (Москва, 2006 г.) признана лауреатом конкурса статей по теме "Рациональное природопользование и охрана окружающей среды — стратегия устойчивого развития России в XXI веке".

Патенты

Заказ Ni

Тираж 100 экз.

Офсетная лаборатория Казанского государственного технологического университета 420015, г. Казань, ул. К.Маркса,68

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Валетдинов, Айрат Ренатович

Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы

Теоретические основы и практика оценки загрязненности городов и регионов с использованием мониторинга снежного покрова

1.1. Геохимические методы для экологических целей.

1.2. Установившаяся практика мониторинга снежного покрова.

1.3. Обобщение результатов литературного обзора обследования городов и регионов РФ.

Глава 2. Методика исследования

Обследованная территория, оборудование, обработка проб, анализы

2.1. Характеристика обследованной территории

Республика Татарстан.

Город Казань.

2.2. Технология отбора снеговых проб.

2.3. Приготовление аналитических образцов.

2.4. Спектральный анализ аналитических образцов.

Глава 3. Обсуждение результатов

Разработка способов оценки загрязненности городов и регионов с использованием мониторинга снежного покрова

3.1. Особенности мониторинга снежного покрова.

3.2. Разработка метода оценки загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами.

3.3. Определение динамики поступлений тяжелых металлов на снежный покров города г. Казани.

3.4. Определение массы тяжелых металлов в выбросах предприятий и автотранспорта г. Казани по результатам мониторинга снежного покрова.

-33.5. Разработка способа оценки загрязненности атмосферного воздуха по результатам мониторинга снежного покрова (на примере г. Казани).

3.6. Разработка способа оценки интенсивности загрязнения почв тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова.

Глава 4. Практические аспекты работы Использование результатов исследования

4.1. Экологические проблемы снеговых свалок города Казани.

4.2. Оценка загрязненности природных сред Республики Татарстан тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова в 2005 году.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Технология комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред по результатам мониторинга снежного покрова"

Актуальность исследования

Комплексная оценка влияния промышленных объектов на природные экосистемы в связи с функционированием потенциально опасных в экологическом отношении предприятий нефтехимической, топливной, теплоэнергетической, химической, машиностроительной и других отраслей промышленности на территории Республике Татарстан (РТ) является весьма актуальной.

Среди загрязняющих окружающую среду (ОС) веществ важное место занимают тяжелые металлы (ТМ) (более 40 химических элементов), из которых наибольшее токсикологическое значение имеют свинец, кадмий, ртуть, медь, цинк, никель, хром.

Большинство тяжелых металлов - биологически активные элементы. Попадая в результате антропогенной деятельности в природные среды, они начинают мигрировать, включаясь в той или иной степени в биологический круговорот. Накопление тяжелых металлов в кормовых культурах приводит к увеличению их содержания по трофическим цепям и в организме животных.

В условиях сохранения высоких уровней загрязнения атмосферного воздуха и поверхностных вод на территории Республики Татарстан, неадекватных общему спаду промышленного производства, актуальность и необходимость совершенствования процесса мониторинга ОС возрастают.

Несмотря на систематические наблюдения за качеством атмосферного воздуха на 6-ти стационарных постах г. Казани и 3-х в районах РТ (гг. Набережные Челны и Нижнекамск), проводимые Управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды РТ, ограниченное число стационарных постов не позволяет достоверно определить вклад отдельных предприятий и оценить фактическую массу выбросов.

В руководстве работой по главам 3 и 4 принимала участие заведующая лабораторией малых рек ИнЭПС АН РТ кандидат географических наук Горшкова Асия Тихоновна.

Особые трудности представляет определение массы тяжелых металлов, поступающих на территорию городов и районов РТ, вследствие сравнительно небольших их концентраций в газовых выбросах.

В 1994-98гг. ИнЭПС АН РТ были проведены экспедиционные отборы проб снега на всей территории РТ и по результатам этих проб дана эколого-геохимическая оценка загрязненности территории РТ тяжелыми металлами. Однако в то время не были получены характеристики снежного покрова, не была выделена нерастворимая фракция твердых осадков, оценка загрязненности территории тяжелыми металлами производилась по концентрациям их в водорастворимых фракциях в снеговой воде.

В рамках выполнения раздела моделирования экологической ситуации в бассейнах малых рек и режима перспективного водопользования проведено обследование снежного покрова территории г. Казани в 1999, 2000, 2001, 2003 и 2005 годах. Универсальной «меткой» естественно-химического состояния при анализе снежного покрова приняты тяжелые металлы. И хотя угрожающего загрязнения тяжелыми металлами не обнаруживается, микроэлементная «метка» в силу различий в концентрациях, выпадающих на отдельных территориях массы осадков зимнего периода, дает возможность ранжировать территорию по зонам различного уровня антропогенного воздействия.

Определены основные показатели, необходимые для обновления базы данных, проведения гидрологических и экологических расчетов и выявления динамики состояния снежного покрова, такие как запасы воды в снеге, высота его залегания, степень загрязнения.

В 2005 году было проведено обширное опытно - производственное обследование снежного покрова РТ на содержание в нем тяжелых металлов. Проведению экспедиционных исследований предшествовала большая организационная работа:

-71. Разработаны «Методические рекомендации по мониторингу загрязнений снежного покрова тяжелыми металлами», утвержденные приказом Министра экологии и природных ресурсов РТ №142 от 03.03.2005г.

2. Составлена «Инструкция о порядке проведения отбора проб снега», утвержденная приказом Министра экологии и природных ресурсов РТ №92 от 14.02.2005г.

3. Разработаны и изготовлены «снегоотборники» оригинальной конструкции.

4. Изготовлена установка для вакуумного фильтрования снеговых вод, позволяющая одновременно обрабатывать 15 проб.

5. Изготовлена выпарная установка, позволяющая обрабатывать одновременно 30 проб снеговой воды.

6. Изготовлена установка для одновременного растворения в кислотах 30 проб твердых осадков.

7. Получен патент РФ на полезную модель «Снегоотборник».

8. Получен патент РФ на изобретение «Способ определения тяжелых металлов в атмосферном воздухе».

9. Подана заявка на патентование изобретения «Способ оценки интенсивности загрязнения почв тяжелыми металлами», (находится на рассмотрении по существу).

Отличительной особенностью данного исследования является то, что геохимическая оценка загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами проведена по поступлениям тяжелых металлов на единицу площади за определенный период времени вместо обычно используемого показателя -концентрации тяжелого металла в снеговой воде.

Для экологической оценки загрязненности природных объектов тяжелыми металлами использованы формализированные показатели - индексы загрязнения.

1. Загрязнение снежного покрова оценено при помощи индексов загрязнения снежного покрова (ИЗСп) и суммарных индексов загрязнения снежного покрова (СИЗСп), являющихся отношением фактического поступления тяжелого металла на определенную площадь за единицу времени к его предельно-допустимому поступлению, вместо коэффициентов концентрации, являющихся, как известно, отношением фактической концентрации к его фоновой концентрации.

2. Загрязнение атмосферного воздуха оценено по индексам загрязнения атмосферы (ИЗА), обычно применяемым в аналогичных целях в системе Росгидромета.

3. Для оценки интенсивности загрязнения почвы тяжелыми металлами, входящими в состав водонерастворимой части пылевых выпадений, предложен новый показатель - предельно-допустимое поступление тяжелого металла на 1 кг почвы, размещенной на 1 м2 территории.

Целью исследования являлась разработка технологии комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред на основе новых методических подходов к мониторингу снежного покрова для получения достоверных результатов.

Для выполнения данной цели решались следующие задачи:

- выбор оптимальных критериев оценки загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами;

- разработка функциональной зависимости загрязненности атмосферного воздуха тяжелыми металлами по результатам анализа снежного покрова;

- оценка экологического состояния территории РТ и г. Казани на базе анализов снежного покрова с целью принятия технологических решений для нормализации состояния окружающей природной среды.

Научная новизна

Впервые в методику оценки загрязненности снежного покрова водорастворимыми формами тяжелых металлов введены такие показатели, как предельно-допустимые поступления тяжелых металлов на единицу площади обследуемой территории за определенный период времени, индексы загрязненности снежного покрова и суммарный индекс загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами, связывающие массу поступлений загрязняющих веществ с их санитарно-гигиеническими нормативами (ПДК).

Построена корреляционная зависимость между содержанием тяжелых металлов в снежном покрове и концентрацией их в атмосферном воздухе.

Защищаемые положения

1. При оценке загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами перспективно использование таких показателей как предельно-допустимые поступления (ПДП), индекс загрязнения (ИЗСп) и суммарный индекс загрязненности снежного покрова (СИЗСп).

3. Способ оценки интенсивности загрязнения почв тяжелыми металлами, основанный на использовании нового показателя - предельно-допустимые поступления тяжелых металлов на 1 кг почвы, размещенной на 1 м2 территории, дает возможность выявить опасность заражения почвы в зависимости от природы элемента, массы его поступлений и восприимчивости почв к загрязнениям тяжелыми металлами.

Практическая значимость

1. Методические рекомендации по мониторингу загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами, утвержденные Министром экологии и природных ресурсов Республики Татарстан Приказ 03.03. 2005 г., № 142 — при обследовании территории РТ работниками территориальных управлений Министерства экологии и природных ресурсов РТ и сотрудниками Института экологии природных систем АН РТ (ИнЭПС АН РТ).

2. Инструкция по отбору проб снега в условиях РТ, утвержденная Министром экологии и природных ресурсов РТ 14.02.2005 г., Приказ №92 -работниками территориальных управлений Министерства экологии и природных ресурсов РТ и сотрудниками ИнЭПС АН РТ.

3. "Снегоотборник" (патент РФ № 53436 от 19.07.05 г.), "Способ определения содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе" (патент РФ № 2285916 от 19.07.05 г.) и "Способ оценки интенсивности загрязнения почв" - с 2003 года работниками территориальных управлений Министерства экологии и природных ресурсов РТ и сотрудниками ИнЭПС АН РТ при отборе проб снега и обсчете экспедиционных данных по загрязнению снежного покрова Республики Татарстан и города Казани в 2005 году.

4. Материалы исследований использованы при составлении Гос. докладов "О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ" в 2003, 2004, 2005 годах.

5. Разработанные в данном исследовании методы позволили:

- ранжировать различные участки Республики Татарстан и города Казани по степени загрязнения определенным химическим элементом и суммой тяжелых металлов;

- выявить годовую динамику загрязнения территории города Казани тяжелыми металлами;

- определить приоритетные элементы - загрязнители снежного покрова и, соответственно, снеговой воды и водоемов;

- вычислить массу тяжелых металлов, поступивших на различные участки города Казани в течение зимнего периода;

- оценить загрязненность атмосферного воздуха над территорией Республики Татарстан и города Казани;

- показать интенсивность загрязнения почв города Казани и Республики Татарстан тяжелыми металлами.

Апробация работы

Основные положения диссертации были доложены на: 2-ой Всероссийской конференции "Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана", г. Борок, 2004 г.; 6-ой Республиканской научной конференции "Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан -г. Казань, 2004 г."; Научно-практической конференции "Экология города", г. Казань, 2005 г.; Международной научно-практической конференции "Проблемы природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности регионов", г. Днепропетровск, 2005 г.; Седьмой всероссийской конференции "Экологические проблемы промышленных регионов", г. Екатеринбург, 2006 г.; Седьмом международном конгрессе "Вода: экология и технология", г. Москва, 2006 г.; Международной конференции "Устойчивое развитие: природа - общество - человек", г. Москва, 2006 г. (присужден диплом лауреата конкурса авторов работ); 13-ой Международной выставке и научной конференции "Промышленная экология и безопасность", г. Казань, 2006 г. Получен патент на полезную модель «Снегоотборник», 2006 г. Получен патент на изобретение "Способ определения тяжелых металлов в атмосферном воздухе", 2006 г.

Публикации

Основное содержание изложено в 25 публикациях, в том числе: коллективной монографии "Экология города Казани", 2005 г.; 13 статьях в научных изданиях (из них рецензируемых в ВАК - 4); 9 тезисах в материалах научных конференций, 2 патентах.

Фактическим материалом для настоящей работы послужили данные экспедиционных исследований загрязненности снежного покрова города Казани с 1994 по 2005 годы и РТ в 1994-1998 годах и 2005году, проведенных в Институте экологии природных систем АН РТ. При обсуждении полученных результатов использованы материалы снеговых съемок, выполненных в 1988-1993 годах ВНИИ Геолнеруд (г. Казань). Анализ снеговых проб на содержание тяжелых металлов выполнен в сертифицированной Центральной специализированной инспекции аналитического контроля Министерства экологии и природных ресурсов РТ. Для построения карт распределения тяжелых металлов и других показателей использовались программы Mapinfo 4.0 и Surfer.

Автором выполнена геохимическая съемка снежного покрова города Казани в 2003 и 2005 годах и отдельных районов РТ в 2005 году, подготовка всех снеговых проб к спектральному анализу, разработка и изготовление «снегоотборника» и высокопроизводительных установок вакуумного фильтрования снеговых вод, выпаривания их и растворения в кислотах с целью получения аналитических образцов, разработка методов мониторинга снежного покрова, атмосферного воздуха и почв, сбор и обобщение натурных, фондовых и литературных материалов, подготовка результатов к публикации.

-13

Структура и объем диссертации

Диссертация общим объемом страниц состоит из введения, 4-х глав и заключения. Содержит 39 таблиц и 31 рисунок. Список литературы включает 174 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Валетдинов, Айрат Ренатович

- 134-Выводы

1. Разработана технология проведения работ для оценки загрязненности природных объектов (поверхностных вод, атмосферного воздуха и почв) тяжелыми металлами, позволяющая дать количественную оценку степени загрязненности территорий на основе мониторинга снежного покрова, включающая отбор и анализ проб снега, определение запасов снега и поступлений ТМ на снежный покров, вычисление индексов загрязнённости и суммарных индексов снеговых вод, определение массы ТМ, поступающих на обследуемую территорию, оценка загрязненности атмосферного воздуха ТМ, определение интенсивности загрязнения почв, построение карт загрязнённости территорий отдельными элементами и суммарной загрязнённости территорий.

2. В результате проведенного анализа литературных источников показано, что известная методика мониторинга снежного покрова, основанная на оценке загрязненности снежного покрова по концентрациям тяжелых металлов в снеговой воде и в последующей оценке степени загрязненности по коэффициентам концентрации, являющимся отношением фактической концентрации тяжелых металлов в снеговой воде к их концентрациям на фоновом участке, ограничивает возможности получения информации о количестве загрязняющих веществ на обследуемых объектах и не связывает их наличие с санитарно-гигиеническими нормативами (ПДК).

-1353. Разработана методика оценки загрязненности снежного покрова по поступлениям загрязняющих веществ на снежный п<экров в течение определенного времени с использованием индекса загрязненности снежного покрова, являющегося отношением фактического поступления загрязняющих веществ к их предельно допустимому поступлению. Общую оценку загрязненности снежного покрова предложено производить по суммарному индексу загрязненности снежного покрова.

-136

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Валетдинов, Айрат Ренатович, Казань

1. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды. / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Яхин и др. // Москва, 1990. Недра - 335 с.

2. Касимова Н.С. Экология городских ландшафтов. / Под редакцией Н.С. Касимова. // Москва, 1995. Изд-во МГУ. - 336 с.

3. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. / А.И.Перельман, Н.С. Касимов. // Москва, 1999. Астрем-2000 - 768 с.

4. Комплексная геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей природной среды. / ИМГРЭ. // Москва, 1997. Прима-пресс, - 87 с.

5. М.А. Глазовская. Геохимия природных и техногенных ландшафтов. / // Москва, 1988. Высшая школа. - с. 328.

6. Касимов. Н.С. Геохимия степных и пустынных ландшафтов. / Н.С. Касимов. // Москва, 1988 Изд-во МГУ. -254 с.

7. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды. Москва, 1989. Наука. -264 с.

8. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. / А.И. Перельман // Москва. -Высшая школа. 342 с.

9. Елпатьевский П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно техногенных средах. / П.В. Елпатьевский. // Москва, 1993 -Наука.-С. 196.

10. B.C. Артапова. Геохимия ландшафтов и техногенеза. / B.C. Артапова, П.В. Елпатьевский. // Москва, 1990 Наука. -196 с.

11. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова. /В.Н. Василенко, И.М. Назаров Ш.Д. Фридман. // Ленинград, 1985 -Гидрометеоиздат. -184 с.

12. Дончева А.В. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды.

13. А.В. Дончева, Л.К. Казаков, В.Н. Калушков. // Москва, 1992. Экология. -253 с.- 13713. Авессаломова И.А. Геохимические показатели при изученииландшафтов. / И.А. Авессаломова. // Москвва, 1987 Изд-во МГУ. -108с.

14. Беус А.А. Геохимия окружающей среды. / А.А. Беус, Л.И. Грибовская, Н.В. Тихонова. // Москва, 1976. Недра. -248 с.

15. Грин A.M. Принципы и методы геосистемного мониторинга. / A.M. Грин, Н.Н. Клюев, В.Д. Утелин и др. // Москва, 1989. Наука. -168 с.

16. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. / Э.Ю. Безуглая. //Ленинград, 1989. Гидрометиоиздат. -200 с.

17. Гимадеев М.М. Современные проблемы охраны атмосферного воздуха. / М.М. Гимадеев, А.И. Щеповских. // Казань. 1997. Изд-во "Табигат".-368 с.

18. Государственный доклад. О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2004 году. Министерство экологии и природных ресурсов РТ. - Казань 2005.- 478 с.

19. Хайди Г.М. Процессы удаления газообразных взвешенных загрязнений из атмосферы. / Г.М. Хайди. // Химия нашей атмосферы. Москва, 1976 - Мир-С. 155-222.

20. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. / М.Е. Берлянд // Ленинград, 1975. -Гидрометеоиздат. 448 с.

21. Касимов Н.С. Эколого-геохимические оценки городов. / Н.С. Касимов, В.В. Батоян, Т.М. Белякова и др. // Вестник. МГУ 1990. - сер.5. - Геогр., №3.-С. 3-12.

22. Копанев И.Д. Снежный покров на территории СССР. / И.Д. Копанев. // Ленинград, 1978. Гидрометеоиздат. -180 с.

23. Раткин Н.Е. Закономерности аэротехногенного загрязнения снежного покрова (на примере Печенегского р-на) / Н.Е. Раткин. // Дисс. к.г.н. -Апатиты. 1996.- 13824. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова. В.Н.

24. Василенко, И.М. Назаров, Ш.Д. Фридман и др. // Ленинград, 1985.1. Гидрометеоиздат. с. 182.

25. Солодов И.С. Исследование баланса снеговой влаги на горных склонах. // И.С. Солодов // Алма-Ата, 1993. Наука. -198 с.

26. Черняева JI.E. Химический состав атмосферных осадков. / Л.Е.Черняева, A.M. Черняев, А.К. Могилевский //Ленинград, 1978. Гидрометеоиздат-180 с.

27. Елпатьевский П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных средах / П.В. Елпатьевский // Москва, 1995. -НаукА. 510 с.

28. Грея Д. Снег (справ). / Под ред. Д. Грея и Д. Мейла // (пер. с англ.). ~ Ленинград, 1986. Гидрометеоиздат. -752 с.

29. Шутов В.А. Приложения результатов исследований снежного покрова / В.А. Шутов. // Изв. РАН. сер. географическая, 2003. - №5.- С. 34-42.

30. Калюжный И.Л. Современное состояние и проблемы натурных исследований снежного покрова / Калюжный И.Л., Шутов В.А. // Изв. РАН. сер. географическая, 2003. - №5,- С. 68-72.

31. Кренке А.Н. Влияние аномалий снежного покрова на глобальный климат / Кренке А.Н, Пригарин В.Е., Турков Д.В. // Изв. РАН сер. географическая, 1995. - № 3. - С. 25-36.

32. Ревич Б.А. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами. / Б.А. Ревич, Ю.И. Сает, Р.С. Смирнова, Е.П. Сорокина. // Москва, 1982. ИМГРЭ, -111с.

33. Временные методические указания по работе на сети контроля загрязнения природной среды на основе снегомерной съемки. / Москва, 1986. (ОГСНК - общегосударственная служба наблюдений и контроля загрязнения природной среды).

34. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. -Ленинград, 1976. Гидромет. - 432 с.

35. Сает Ю.Е. Основы геохимических методов контроля загрязнения урбанизированных территорий техногенным аномалиям в почвах. / Ю.Е. Сает, Е.П. Сорокина. // Труды ИМГРЭ, 1984. вып 13 (118). - С. 42-50.

36. Большаков В.А. Картографическое отображение точечного и контурного загрязнения городских территорий. / В.А. Большаков, Н.Н. Ладонина, А.С. Фрид. // Почвоведение, 2002. №3. - С. 629-633.

37. Авессаломова И.А. Ландшафтно-функциональные карты при изучении геохимических аномалий в городе. / И.А. Авессаломова. // Вестн. -Москва, 1986. Ун-та. - Серп. 5. - География - №5 - С. 88-93.

38. Е.Н. Латушкина. Состояние снежного покрова по результатам экогеохимических исследований. / Латушкина Е.Н., Станис Е.В. // Геохимия.-2002. -№1 С. 109-113.

39. Геохимия окружающей среды. Москва, 1990. Недра. - 335 с.

40. Научные основы экологического мониторинга водохранилищ:материалы Всерос. Науч.-практ. конф. (Хабаровск, 28 фев,- 3 марта 2005г.). Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 2005. - (Дружининские чтения. Вып.2.).

41. Новороцкая А.Г. Влияние топливно-энергетического комплекса на химию снежного покрова / А.Г. Новороцкая // Там же.- С. 193-196.

42. Новороцкая А.Г. Загрязнение снежного покрова интегральный показатель экологической нагрузки на окружающую среду. / А.Г. Новороцкая // Материалы науч. конф. 20-24 сент. 2005 г. Иркутск. - Из-во ин-та геогр. СО РАН, 2005 г. - С. 128-130.

43. Антропогенные загрязнители в снежном покрове на территории бассейнов Алтайского края. Павлов В.Е., Суторихин И.А., Хвостов И.В. // Материалы научной конференции. 20-24 сент. 2005 г. - Иркутск -изд-во ин-та геогр. СО РАН - 2005г. - С. 131.

44. Состояние окружающей природной среды и природных ресурсов Нижегородской области. / http://rop.nnov.ru/publi:c/eco Yaar/1999/part 1/03/03

45. Эколого-географические условия, объекты и методы исследований. / http://biogeochemisti7/narod.rii//ubuqunov/monoqraf:

46. Гогчиичтав Сарантума. Оценка геоэкологической обстановки г. Улан-Уде. / Гогчиичтав Сарантума. // Дисс. канд. геогр. наук. - Казань, 2005 -КГУ.- 113 с.

47. Раткин Н.Е. Закономерности аэротехногенного загрязнения снежного покрова. / Раткин Н.Е // Дисс. канд. геогр. наук. Апатиты, 1996. - 134 с.

48. Раткин. Н.Е. Снежный покров и количественная оценка аэротехногенного загрязнения подстилающей поверхности. / Н.Е. Раткин. // Известия АН. Серия географ., 2002. - №6. - с. 46-54.

49. Бочаров B.JI. Эколого-геохимические методы оценки загрязненности атмосферы малых городов. / В.Л. Бочаров, В.Л. Иванов // http:/WWW.vsu.ru/education/faculty/qeoloqical/qeo/WESTNIK/vestnik. 4/ Bocharov 4 htm

50. Иванова, Л.А. Изерецкая, Г.В. Кашкан, М.А. Медведев, С.И. Желудько // Сб.эколого-геохимическая оценка городов различных регионов страны. ИМГРЭ.-Москва, 1991,- 12 с.

51. Шелудько С.И. Гинетическая оценка микроэлементного состава снега и природной воды городов региона КАТЭКа. / С.И. Шелудько, Л.П. Волкотруб, Н.В. Васильев // Сб. Эколого-геохимическая оценка городов различных регионов страны. ИМГРЭ. Москва, 1991. - 97 с.

52. Боев В.М. Экология человека в малых городах и сельских населенных пунктах Восточного Оренбуржья./ В.М. Боев. // Гигиена и санитария -№8.- 1994.-40 с.

53. Кирюшин А.В. Пространственная изменчивость содержания микроэлементов в снеге на территории Мордовии. / А.В. Кирюшин, Ю.Г. Пузаченко, Ю.К. Стульцев. // Вестник Московского ун-та, сер. 5. -География, 1998. №1.-53 с.

54. С.Н. Сердюк Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами урбанизированных территорий днепропетровско-днепродзержинской агломерации / С.Н. Сердюк // Автореф. дисс. канд. биол. наук. Днепропетровск, 2004. 21 с.

55. Кораблев Г.Г. Геохимическая оценка экологического состояния территории города Миасса и его окрестностей. / Г.Г. Кораблев. // Сб. Экологические исследования в Ильменском гос. заповеднике. Миасс, 1994.-ИГЗ.-С. 148-177.

56. Бурангулова Р.Н. Загрязненность снежного покрова города Волжска. / Р.Н. Бурангулова, С.Р. Муратов, В.В. Леднев // Тезисы докладов III Республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» Казань, 1997. - С. 18-19.

57. Яруллин И.А. Эколого-геохимическая оценка городов различных регионов страны. / И.А. Яруллин, Н.Н. Ведерников, P.M. Гисматуллин, Конюхов Т.П. // ИМГРЭ. Москва, 1991. - С. 62.

58. ВНИИ Геолнеруд. Отчет по теме: Обобщить материалы и разработать рекомендации по охране окружающей среды Приказанского района ТАССР. / Казань, 1988 г. Гос. регистрационный №32-86-52/2. - Ответ, исполнитель Яруллин И.А.

59. Степанова Н.В. Динамика поступлений различных фракций тяжелых металлов в снежном покрове города. / Н.В. Степанова, А.Р. Валетдинов, Р.Я. Хамитова // Вестник ТО РЭА №2. Казань, 2004. - С. 31-34.

60. Горшкова А.Т. Динамика поступлений тяжелых металлов (водорастворимые формы) на снежный покров г.Казани. / А.Т. Горшкова, А.Р. Валетдинов, Р.К. Валетдинов, М.Г. Фасхутдинов // Вестник ТО РЭА №2. Казань, 2004. - С. 52-59.

61. Зырина Н.Г. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами / Под редакцией Н.Г. Зырина, С.Г. Малахова //-Москва, 1981.- Гидрометеоиздат. 109 с.

62. Валетдинов Р.К., Эколого-геохимическая оценка загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами / Р.К. Валетдинов, А.Т. Горшкова, А.Р. Валетдинов // Вестник ТО РЭА, 2004. № 2 - С. 43-46.

63. Атлас Республики Татарстан. Кабинет министров РТ. / ПКО "Картография". Москва, 2005. С. 10-19

64. Детков А.П. Средняя Волга. Геоморфологический путеводитель. / Ред. А.П.Детков // Изд. КГУ. Казань, 1991.

65. Мустафин М.Р. Все о Татарстане. Экономико географический справочник. / М.Р. Мустафин, Р.Т. Хузеев // Тат. кн. из - во. - Казань., 1994.- 164 с.

66. Экология города Казани. Колл. Монография г. Казань, 2005. - ФЭН. -академия наук РТ,

67. Руководство по контролю загрязнения атмосферы РД-62.04.186.89. Гос. комитет СССР по гидрометеорологии. Мин-во здравоохранения СССР./ -Москва, 1991.-693 с.

68. Черняева J1.E. Химический состав атмосферных осадков. / J1.E. Черняева, A.M. Черняев, А.К. Могилевских // Ленинград, 1978. Гидрометеоиздат. -180 с.

69. Патент РФ на полезную модель № 53436 "Снегоотборник", 19 июля 2005 г. Патентообладатель: Институт экологии природных систем АН РТ.

70. Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т. // Опубликовано Бюл. №13.- 10.05.2006.

71. Валетдинов Р.К. Инструкция о порядке проведения отбора проб снега. Утв. Министром экологии и природных ресурсов РТ 14.02. 2005, приказ № 92. Разработан Институт экологии природных систем АН РТ, авторы - Валетдинов Р.К., Шлычков А.П., Валетдинов А.Р.

72. Формозов А.Н. Снежный покров в жизни млекопитающих и птиц СССР. / А.Н. Формозов // Изд-во Московского общества испытателей природы. -Москва, 1946.-141 с.

73. Новиков Г.А. Жизнь на снегу и под снегом. / Г.А. Новиков // Изд-во ЛГУ. Ленинград. 1981,- 191 с.

74. Сердюк С.Н. Нормирование тяжелых металлов в снежном покрове / С.Н. Сердюк // Тезисы 5-ой Пущинской конференции молодых ученых «Геология-наука 21-го века» Пущино. 2001. - 283 с.

75. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. / Изд-во ВНИРО. - Москва, 1999. - 304 с.

76. ГН 2.1.5.689-98 ПДК химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

77. ГН 2.1.5.690-98 Ориентировочно-допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

78. Обзоры состояния природной среды и ее загрязнения на территории Республики Татарстан в 2002, 2003, 2004 годах. Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

79. Гос. доклад «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды республики Татарстан» в 2002, 2003, 2004 годах. Казань, Министерство экологии и природных ресурсов РТ.

80. Правила охраны поверхностных вод. Утв. Госкомприроды СССР. 21.02.91 г.

81. СанПиН 2.1.5.980-00. Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к охране поверхностных вод.Утв.гл. сан. врач РФ. 22.06.2000.

82. Постановление №104 от 23.02.95 Кабинета Министров РТ "Об усилении ответственности природопользователей за нарушение требований законодательства по охране рыбных ресурсов на водоемах Республики Татарстан.

83. Соловьев А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. / Соловьев А.П.// Москва, 1985.

84. ЮЗ.Перельман А.И. Геохимия- Москва, 1989. Высшая школа. - 528 с.

85. Ю5.Линевич Н.П. Мезоклиматическая индикация зон аэротехногенного загрязнения / Линевич Н.П., Томилина О.В., Яхин Э.Я. // Изв. РГО. -2000 т. 132., вып. 2 - с.25-40.

86. Фасхутдинов М.Г. Формирование и динамика геохимических полей тяжелых металлов в условиях крупного промышленного центра. Дисс. канд.геогр.наук. / Фасхутдинов М.Г. // Казань, 2004. 180 с.

87. Miller G., Schwer metalle in den Sedimenten des Pheins-Veranderunqen seit, 1972, Umschau 79.778-783 (1979).

88. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. -Моква, 1991.-409 с.

89. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. / Безуглая Э.Ю. // Ленинград, 1986. Гидрометеоиздат - 189 с.

90. Правила охраны поверхностных вод. / Госкомприроды СССР 21 февр. 1991 г.

91. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. СанПиН 2.1.5.980-00.- 1янв. 2001 г.

92. Методические рекомендации по формализованной комплексной оценке качества поверхностных и морских вод по гидрохимическим показателям. Госкомитет СССР по гидрометеорологии. Москва, 1988. -7 с.

93. Методика расчета предельнодопустимых сбросов (ПДС) веществ в водные объекты со сточными водами. ВНИИ по охране вод, 31.10.90. -106 с.

94. Стахов А.А. Экологическое нормирование-основа природоохранной работы. / А.А. Стахов // Вода и экология. №1 - 2001 - 62-63 с.

95. Экология для технических вузов. / Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев и др. // Москва, 1999. изд-во АСВ - СПб - Химиздат. - 488 с.

96. Яковлев A.M. Исследование комплексного воздействия ионов тяжелых металлов на планктонные и бентосные организмы в условиях эксперимента./ А.М.Яковлев, Э.Р. Зайнулгабидинов, Т.В. Кузнецова. // Токсикологический вестник. №6 - 2001.

97. Зайнулгабидинов Э.Р. Новые принципы расчета пороговых значений при изучении многокомпонентных загрязнений // Э.Р. Зайнулгабидинов, A.M. Яковлев // Деп. В ВИНИТИ. № 1896-В 99 - от 15.1999. - 16 с.

98. Мусихина Т.А. Региональные нормативы содержания химических элементов в поверхностных водах. / Т.А. Мусихина // Экология и пром. России. Май 2001. - С. 26-28.

99. Обзор состояния природной среды и ее загрязнений на территории Республики Татарстан в 2004 г. Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Республики Татарстан. / Казань, 2005 -109 с.

100. Валетдинов А.Р. Экологические проблемы снеговых свалок города Казани. / Валетдинов А.Р., Валетдинов Р.К., Горшкова А.Т., Иванов Н.В., и др.// Безопасность жизнедеятельности, 2005. №7 - с. 53-57.

101. Экологический словарь. М., Конкорд ЛТД-экспрал, 1993,-с. 68.

102. Валетдинов Р.К. Некоторые особенности мониторинга снежного покрова / Р.К. Валетдинов, А.Т. Горшкова, А.Р. Валетдинов // Вестник Татарстанского отделения РЭА. 2004. № 2. - С. 40-43.

103. Валетдинов Р.К. Эколого-геохимическая оценка загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами / Р.К. Валетдинов, А.Т. Горшкова, А.Р. Валетдинов // Вестник Татарстанского отделения РЭА, 2004. № 2. - С. 43-46.

104. Bishop С.М. Neural networks and pattern recognition. Oxford Press, 1995.

105. Гимадеев M.M. Современные проблемы охраны атмосферного воздуха. / М.М. Гимадеев, А.И. Щеповских // Казань: табигат, 1997. 368 с.

106. Александрова А.Б. Почвенно-экологические условия формирования ландшафтов г. Казани / А.Б. Александрова // Дисс. канд. биол. наук. -Казань, 2004. КГУ,

107. Шергина О.В. Оценка состояния урбоэкосистемы по параметрам древесных растений и почвенного покрова (на примере г. Иркутска) //Автореф. дисс. канд. биол. наук. Иркутск, 2006 - С. 6.

108. Сердюк С.Н. Влияние антропогенных факторов на содержание тяжелых металлов в почвах урбанизированных территорий / С.Н. Сердюк, Е.Н. Рузина, О.Н. Волок. // Сб. проблемы ландшафтного разнообразия Украины. Киев, 2000. - С. 303-306.

109. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Татарстан в 2002 г.» Казань, 2003. -195 с.

110. Берлянда М.Е. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. / Под ред. М.Е. Берлянда, Е.Л. Гениховича и др. / Ленинград, 1987. -Гидрометеоиздат. 94 с.

111. Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов по их содержанию в снежном покрове и почвах. Москва, 1990. - ИМГРЭ. - 14 с.

112. Пчелинцев В.П. Пространственная изменчивость загрязнения воздушного бассейна г. Сыктывкара по данным о химическом составе снега. / В.П. Пчелинцев. // В кн.: Влияние деятельности человека на природную среду. Сыктывкар, 1982. - С. 103-114.

113. Колесник П.И. Химический состав атмосферных осадков как показатель загрязнения атмосферы. / П.И. Колесник, К.Д. Ткаченко // В кн.: Природные и трудовые ресурсы левобережной Украины и их использование. Москва, 1971. - Недра, - С. 45-48.

114. Пронин В.П. Эколого-геохимическая оценка загрязнения приземной атмосферы по данным изучения снегового покрова.// В.П. Пронин, В.Н. Башорин, А.П. Зачернюк // В кн.: Геоэкологические исследования и охрана недр. Москва, 1994. - № 3. - С. 20-25.

115. Боев В.М. Определение атмосферных загрязнений по результатам исследования снегового покрова. / Боев В.М., Верещагин Н.Н., Дунаев В.Н. // Гигиена и санитария. Казань, 2003. - № 5. - С. 69.

116. Бызова Н.Л. Рассеивание примесей в пограничном слое атмосферы. / Н.Л. Бызова//Москва, 1974. Гидрометиоиздат. - 191 с.

117. Ивлев Л.С. Вымывание аэрозоля в приземном слое атмосферы. / Л.С. Ивлев и др. // В кн.: Атмосферная диффузия и загрязнение воздуха. -Ленинград, 1973. Гидрометеоиздат, - С. 161-172.

118. Валетдинов А.Р. Оценка загрязненности атмосферного воздуха тяжелыми металлами по результатам мониторинга снежного покрова / А.Р. Валетдинов, Р.К. Валетдинов, А.Т. Горшкова, С.В. и др. // Безопасность жизнедеятельности. Казань 2006. - №4. - С. 43-47.

119. Лакин Г. Ф. Биометрия./Г. Ф. Лакин //Москва, 1990. Высш. шк. - 207 с.

120. Безуглая Э. 10. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. / Э. Ю. Безуглая // Ленинград, 1986. Гидрометеоиздат. -189 с.

121. Шлычков А.П. Максимальная высота слоя перемешивания / А.П. Шлычков, Ю.Г. Хабутдинов // Тезисы докладов научной конференции. Динамика и взаимодействие природных и социальных сфер земли. -Казань, 1998.-С. 64-65.

122. Обухов А.И. Биогеохимия тяжелых металлов в городской среде. / А.И. Обухов, О.М. Лепнева // Москва, 1982. Почвоведение. - № 5. - С. 65-73.

123. Москва, 1990. Московское отд. Гидрометеоиздата- Вып. 18 (149). С. 60-68.

124. Александрова А.Б. Общая характеристика почвенного покрова г. Казани / А.Б. Александрова // В монографии "Экология города Казани". -Казань: ФЭН, Академия наук РТ, 2005. С. 139.

125. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве № 6229-91 / Госкомсанэпиднадзор России. Москва, 1993.

126. Степанова Н.В. Динамика поступлений различных фракций тяжелых металлов в снежном покрове города / Н.В. Степанова, А.Р. Валетдинов, Р.Я. Хамитова // Вестник ТО РЭА, 2004. № 2. - С. 31-34.

127. Латыпова В.З. Геохимическая характеристика почв г. Казани / В.З. Латыпова, Г.Р. Валеева // В монографии "Экология города Казани". -Казань: ФЭН, Академия наук РТ, 2005. С. 145.

128. Мугинова О.Е. Проблемы очистки вод со снеговых свалок / О.Е. Мугинова, Н.В. Иванов, А.Р. Валетдинов, Р.К. Валетдинов и др. // Экология города Научно-практическая конференция. - Казань, 2005. -Вестник ТО РЭА. - № 3. - 73 с.

129. Паспортные данные на очистные сооружения типа УБМ. ОСВ. серии БГД-БГО ОАО «НИИНПХ». - Казань, 2003 г.

130. Паи пт(к)6л,и;п< л1.(ли): Институт экологии природных систем Академии наук Республики Татарстан (IW)

131. Л»тор(ы): Валетдинов Айрат Ренатович (RU), Валетдинов Ренат Кадырович (RU), Горшкова Асия Тихоновна (RU)1. Наяпка Л'г 2005123013

132. Прнорик'г полезной модели 19 июля 2005 г.

133. Цк'ПНфИрОШШО и r<>ry,'I.ijX"TISl l!liOM ЩгПрС ПОЛС.ШЫХмоделей Российском Федерации 10 мая 2006г. ( рок ленпния паичпа ласкает 19 ИЮЛИ 2010 г.- V1. TV * *1. X г-с, ?7•с ~* "ми** ''1. V */ 7-у--, Гv Т

Информация о работе

Валетдинов, Айрат Ренатович
кандидата технических наук
Казань, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Технология комплексной оценки влияния промышленных объектов на загрязненность тяжелыми металлами природных сред по результатам мониторинга снежного покрова - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы