Научная статья на тему 'Поступление тяжелых металлов, сульфат-ионов и ионов фтора со снеговой водой в Братское водохранилище'

Поступление тяжелых металлов, сульфат-ионов и ионов фтора со снеговой водой в Братское водохранилище Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
362
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФТОР / СЕРА / ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / РАСПРЕДЕЛЕНИЕ / СТОК / FLUORINE / SULFUR / HEAVY METALS / DISTRIBUTION / OUTFLOW

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Янченко Наталья Ивановна, Королева Галина Петровна, Ланько Анна Викторовна, Акимова Марина Сергеевна

С применением современных методов анализа получены данные о содержании бериллия, кадмия, цинка, свинца, ртути, алюминия, ионов фтора и сульфат-ионов в снеговой воде прибрежной территории северной части Братского водохранилища. Показано, что содержание, уровни накопления и сток алюминия, сульфат-иона и ионов фтора со снеговой водой в районе «Речпорт» имеют существенные величины и при ежегодном долговременном поступлении в воды Братского водохранилища могут влиять на такие составляющие окружающей среды, как донные осадки и биота, и накапливаться в них.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Янченко Наталья Ивановна, Королева Галина Петровна, Ланько Анна Викторовна, Акимова Марина Сергеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLOW OF HEAVY METALS, SULFATE IONS AND FLUORINE IONS WITH SNOW WATER IN BRATSK WATER RESERVOIR

With the use of modern methods of analysis the authors obtained the data on the content of beryllium, cadmium, zinc, lead, mercury, aluminum, fluorine ions and sulfate ions in the snow-water of coastal areas of the north part of the Bratsk water reservoir. It is shown that the content, the accumulation levels and flow of aluminum, sulfate ions and fluorine ions with snow-water in the "Rechport" area have significant values and under annual long-term water inflow into the Bratsk water reservoir can affect such environmental components as bottom sediments and biota and accumulate in them.

Текст научной работы на тему «Поступление тяжелых металлов, сульфат-ионов и ионов фтора со снеговой водой в Братское водохранилище»

УДК 669.711:551.578.46:546.16

ПОСТУПЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, СУЛЬФАТ-ИОНОВ И ИОНОВ ФТОРА СО СНЕГОВОЙ ВОДОЙ В БРАТСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ

H.И.Янченко1, Г.П.Королёва2, А.В.Ланько3, М.С.Акимова4

I,3Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

2,4Институт геохимии им. А.П.Виноградова СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а.

С применением современных методов анализа получены данные о содержании бериллия, кадмия, цинка, свинца, ртути, алюминия, ионов фтора и сульфат-ионов в снеговой воде прибрежной территории северной части Братского водохранилища. Показано, что содержание, уровни накопления и сток алюминия, сульфат-иона и ионов фтора со снеговой водой в районе «Речпорт» имеют существенные величины и при ежегодном долговременном поступлении в воды Братского водохранилища могут влиять на такие составляющие окружающей среды, как донные осадки и биота, и накапливаться в них. Ил. 2. Табл. 3. Библиогр. 18 назв.

Ключевые слова: фтор; сера; тяжелые металлы; распределение; сток.

INFLOW OF HEAVY METALS, SULFATE IONS AND FLUORINE IONS WITH SNOW WATER IN BRATSK WATER RESERVOIR

N.I. Yanchenko, G.P. Koroleva, A.V. Lanko, M. S. Akimova

National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.

Institute of Geochemistry named after A.P.Vinogradov, SB RAS, 1a, Favorsky St., Irkutsk, 664033.

With the use of modern methods of analysis the authors obtained the data on the content of beryllium, cadmium, zinc, lead, mercury, aluminum, fluorine ions and sulfate ions in the snow-water of coastal areas of the north part of the Bratsk water reservoir. It is shown that the content, the accumulation levels and flow of aluminum, sulfate ions and fluorine ions with snow-water in the "Rechport" area have significant values and under annual long-term water inflow into the Bratsk water reservoir can affect such environmental components as bottom sediments and biota and accumulate in them. 2 figures. 3 tables. 18 sources.

Key words: fluorine; sulfur; heavy metals; distribution, outflow.

Введение. С ростом антропогенных выбросов в окружающую среду неуклонно возрастает влияние человеческой деятельности на круговорот химических веществ, на их природный баланс. В ряде случаев этот баланс уже нарушен, вследствие чего повышаются концентрации отдельных веществ в биосфере в глобальном масштабе. В последние десятилетия сложилось понимание, что микроэлементы, в том числе и металлы, представляют важнейшую проблему в охране окружающей среды [1]. В настоящее время при проведении мониторинга изучается поведение металлов, относящихся по рекомендации ведущих токсикологов ЮНЕП (программа ООН по окружающей среде) и ЕРА (Агентство по защите окружающей среды США) к числу наиболее опасных загрязнителей: Ве, А1, Сг, N As, Бе, Cd, Нд, РЬ, Си, 2п и др. [2]. Их биологическая роль, промышленные источники и токсичность подробно обсуждаются в многочисленных обзорах на эту тему. Важной особенностью металлов является

то, что они относятся к веществам, которые в «норме» присутствуют в биосфере в отличие от специфических загрязнителей (пестициды, диоксин, бенз-а-пирен и др.), чуждых геохимическому фону. Природное и техногенное нарушение этих «норм» может вызвать прямое токсическое воздействие и генетические последствия на уровне биоценозов.

Наибольший вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия теплоэнергетики, химической и нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности, цветной металлургии и автотранспорта. Суммарно в атмосферу населенных пунктов Иркутской области в 2007 г., по данным статотчетно-сти, выброшено 544,321 тыс. т. загрязняющих веществ. Вклад предприятий г. Братска в суммарный выброс составил 23 %. [3]. Только от предприятий ОАО «РУСАЛ БрАЗ», ТЭЦ-6, ООО «Братский завод ферросплавов» и ОАО «Группа Илим» поступило в атмосферу 113 тыс. т. загрязняющих веществ.

1Янченко Наталья Ивановна, докторант, кандидат технических наук, тел.: (3952) 405265, e-mail: [email protected]

Yanchenko Natalia, Competitor for a Doctor's degree, Candidate of technical sciences, tel.: (3952) 405265, e-mail: [email protected]

2Королева Галина Петровна, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, тел.: (3952) 425658.

Koroleva Galina, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Senior researcher, tel.: (3952) 425658.

3Ланько Анна Викторовна, доцент кафедры технологий геологической разведки, тел.: (3952) 405113, e-mail: [email protected]

Lanko Anna, Associate Professor of the chair of Technologies for Geological Prospecting, tel.: (3952) 405113, e-mail: alan-

[email protected]

4Акимова Марина Сергеевна, младший научный сотрудник, тел.: (3952) 425658, е-mail: [email protected] Akimova Marina, Junior researcher, tel.: (3952) 425658, e-mail: [email protected]

Снеговой покров является средой, аккумулирующей загрязняющие вещества из атмосферы. Химический состав снегового покрова формируется как за счет поглощения газов, паров и аэрозолей, так и за счет поступления различных компонентов, связанных с техногенным пылевым осадком. Определение этих веществ в снеговом покрове позволяет провести оценку уровня загрязнения атмосферного воздуха в зимний период, установить районы рассеивания выбросов в атмосферу от их источников, пути поступления загрязняющих веществ в поверхностные воды и почвы.

Обобщение опыта работ по исследованию снегового покрова на территории Восточной Сибири показало, что систематическое опробование на опорных станциях, дает возможность оценки временной связи техногенных аномалий в снеге и их параметров с индустриальной обстановкой в регионе, тенденций изменения геохимического регионального фона и загрязнения сопряженных со снеговым покровом природных сред- почв и вод [4,5].

Учитывая антициклонический тип погоды на всей территории Иркутской области, загрязняющие вещества, поступающие из атмосферы на подстилающую поверхность, особенно в зимний период, будут осаждаться на территориях, прилежащих к источникам загрязнения, и накапливаться в снеговом покрове. В работе по результатам аналитических исследований снежного покрова приводятся величины стока тяжелых металлов, сульфат-иона и ионов фтора со снеговой водой в Братское водохранилище.

Физико-географическая характеристика района исследований. Город Братск раскинулся дугой вдоль

северо-западного берега Братского водохранилища с переходом в северной части на правый берег (рис. 1).

Заполнение Братского водохранилища продолжалось с октября 1961 по октябрь 1967 года. Площадь водохранилища зависит от отметки уровня воды: составляет 5468км2 при отметке 401м и 4172км2 - при отметке 4395м. Общая протяженность береговой линии отличается высокой изрезанностью - коэффициент извилистости равен 22,9, изобилует заливами фьордового характера, высотой берегов до 200-300 метров. Ложем Братского водохранилища служат долины рек Ангары, Оки и Ии с их притоками [6]. В районе г. Братска Ангара прорезает Ангарский кряж, протянувшийся с юга-запада на северо-восток. Наивысшая отметка Ангарского кряжа - 1022 м - находится на Кытырминском массиве, расположенном к юго-западу от города [7]. Район характеризуется крупнохолмистым рельефом, с перепадами высот в пределах от 402 до 670 м. До затопления Ангары и ее притоков превышения водоразделов над руслами рек варьировали от 100 до 300 м. Крутизна склонов составляет преимущественно от 2 до 8 0 и только в местах трапповых возвышенностей (вблизи берегов) увеличивается до 200 и более [7]. Так, в районе Братска во все времена года преобладает ветер со скоростью 1-5 м/с, что не способствует рассеиванию выбросов. Повторяемость ветров при этой скорости находится в интервале 69,9-81,3%. В зимние месяцы преобладают ветры западного направления (26,7%). Как известно [7], за год в г. Братске выпадает около 369 мм осадков, из них на теплый период приходится 75%. Наиболее продолжительным сезоном является зима. Рассматриваемая территория в течение холодного периода

Рис. 1. Точки отбора проб снежного покрова и участки территории, с которой сток снеговой воды поступает в Братское водохранилище (март 2010 года)

находится под воздействием азиатского антициклона, что обуславливает небольшую (30-37 см) мощность снежного покрова. Наиболее интенсивный рост высоты снежного покрова от декады к декаде отмечается в ноябре-декабре, когда повторяемость циклонической погоды еще значительна. Максимальной высоты (в среднем до 53 см) снежный покров достигает в конце февраля - начале марта. Максимальные снеговые нагрузки могут достигать 120 кг/м2 [7].

Административно город разделен на три округа -Центральный, Падунский и Правобережный. Основными градообразующими предприятиями Центрального округа являются алюминиевый завод (РУСАЛ-БрАЗ), целлюлозно-бумажный комбинат (ОАО «Группа Илим»), ТЭЦ-6, железнодорожный узел станции Ан-

таллов РЬ, 2п, Си, Ве, Сс1 в снеговой воде определяли методом ИСП-МС по методике № 480-Х (Методика определения элементного состава природных и питьевых вод методом ИСП-МС). Определение ионов фтора выполнено в фильтрате снеговой воды фотометрическим методом с ализарин комплексоном, определение сульфат-ионов - турбидиметрическим с фотометрическим окончанием в аттестованной лаборатории Росгидромета (табл. 1). Определение микроэлементов в дожде и свежевыпавшем снеге выполнено в аттестованной лаборатории Лимнологического института СО РАН (г. Иркутск) [10].

Содержания макро- и микроэлементов дают возможность установить ареалы распространения их повышенных концентраций в снеговом покрове, но не

Содержания металлов, сульфат-иона и ионов фтора в снеговой воде г. Братска, 2010 г.

Таблица 1

Элементы/ № проб и место отбора Б 240 -Сев. Артек Б241-Южн. Падун Б242- Энергетик Б244- « Братское взморье» Б245- Картодром Б252-Речпорт Фоновые р-ны 1(1994-2001гг.) ПДК пит.в. [8 ], ПДК рыбхоз.вод. [9] £ о е1 н [к " о вт о а СБ С3 в дожде Братск [10 ] ы а н о М. .п

Ве, мкг/л 0,015 0,011 0,005 0,030 0,004 0,012 0,03 0,2 0,3 <0,2 0,004-0,014 0,17

СС, мкг/л 0,15 0,17 0,19 0,18 187,0 0,13 0,05 1 5 <0,1 0,26-2,52 0,32

2п, мкг/л 10,9 9,1 13,2 11,6 10,8 4,94 10,0 1000 10 17,6 3-13 6,32

Си, мкг/л 2,03 1,44 1,53 0,87 2,24 1,17 4,0 1000 5 19,7 2-36 1,6

РЬ, мкг/л 0,55 0,49 0,63 0,33 1,24 0,57 2,0 10 100 <0,2 0,2-2,2 0,33

Нд, мкг/л 0,208 0,208 0,016 0,014 0,016 0,014 <0,01 0,5 0,01 н/опр н/опр -

А1, мкг/л 76 44 25 99 25 256 н/опр 200(500) Нет данных 27 5-87 39,13

БО4, мг/л 5,05 1,7 2,9 3,25 2,0 31,5 0,25-0,5 100 1,12,8 1-10 -

Р, мг/л 0,75 0,42 0,32 0,62 0,25 7,48 <0,1 0,7-1,5 0,05 0,050,86 0,18-0,42 -

Фоновые районы Прибайкалья (Тункинская долина, Большие Коты)

2Содержание элементов в фильтрате разовой пробы свежевыпавшего снега (п. Падун, апрель 2010 г.). 3Содержание элементов в фильтрате разовых проб дождя (п. Падун, 2009-2010гг.).

Среднегодовые концентрации элементов в растворимой фракции атмосферных осадков на фоновой станции Лимнологического института СО РАН в п. Монды (Прибайкалье).

зеба, автотранспортное предприятие Братский завод ферросплавов. В Падунском округе расположена ТЭЦ-7, авторемонтный завод, автотранспортное предприятие, мясокомбинат, молокозавод, птицефабрика, рыбозавод, комбинат хлебопродуктов, Братская гидроэлектростанция, железнодорожный узел станции Падун. В Правобережном округе размещены: небольшой завод отопительного оборудования, деревообрабатывающий комбинат, автотранспортное предприятие, леспромхозы, железнодорожный узел станции Гидростроитель.

Экспериментальная часть. Отбор проб снежного покрова выполнен в марте 2010 года в следующих районах: Речной порт (№ 252), оздоровительный лагерь «Северный Артек» (№ 240), приплотинный участок Левобережья - п. Энергетик (№ 242), приплотинный участок Правобережья - Картодром (№ 245), санаторий «Братское взморье» (№ 244). Отбор проб, их обработка проводились по общепринятым методикам [4,5]. Химический анализ по определению металлов выполнен в аналитическом отделе Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН. Содержание ме-

дают объективной оценки количества загрязняющих веществ, выпавших на подстилающую поверхность. Для оценки валового поступления веществ из атмосферы со снеговой водой с учетом количества выпавших осадков на единицу площади за весь период сне-гостояния рассчитывались уровни накопления химических элементов в снеговой воде- О.

е =—,

и,, 5 ,

где Qc.fi. - уровень накопления химического элемента в снеговой воде, мкг/м2;

С - содержание химического элемента, мкг/л;

V - объем снеговой воды пробы, л; Б - площадь пробоотбора, м2 (табл. 2).

Для оценки поступления металлов, сульфат-иона и водорастворимых соединений фтора из атмосферы за зимний период в водосборные бассейны (в частности, в Северную часть Братского водохранилища) проведен предварительный расчет величины поверхностного стока с талыми водами. При этом учитывалось уменьшение расхода стока, вследствие испаре-

Таблица 2

Уровни накопления металлов, сульфат-иона и ионов фтора в снеговой воде г. Братска за зимний _период 2009- 2010 гг._

Место отбора Номер пробы Be, г/км Cd, г/км Zn, г/км Cu, г/км Pb, г/км ну, 2 г/км Al, кг/км S, кг/км F, кг/км2

Северный Артек 240 0,42 4,21 305,8 56,96 15,43 5,8 2,1 141,7 21,04

Южный Падун 241 0,31 4,75 254,1 40,21 13,68 5,8 1,2 47,47 11,73

Энергетик 242 0,14 5,32 369,6 42,84 17,64 0,4 0,7 81,2 8,96

Сан. «Бр. взморье» 244 0,72 4,30 277,0 20,78 7,88 0,3 2,3 77,61 14,81

Картодром 245 0.11 5017,07 289,7 60,10 33,27 0,4 0,7 53,65 6,71

Речпорт 252 0,36 3,95 150,2 35,59 17,34 0,4 7,8 958,1 227,5

ния, фильтрации в грунт и задержки воды на неровностях поверхности. В районе исследований почвенный покров представлен, в основном, серыми лесными и дерновыми лесными почвами. Для климатической зоны Восточной Сибири и почвогрунтов такого типа, согласно действующему в настоящее время СНиП 2.04.03-85 [12], средневзвешенный коэффициент стока, учитывающий вышеперечисленные процессы, составляет 0,3. По данным [13], условия формирования стока на Байкальской природной территории характеризуются высокой залесенностью, большими уклонами, маломощными почвами, неглубоким залеганием сезонной мерзлоты, что способствует быстрому сбросу вод в бассейны водосбора. Сток половодья и паводков составляет 90-95 % от годового. Для расчета стока с талыми водами учитывались величины площадей участков стока, ограниченные по водоразделам и имеющие уклон в сторону бассейна Братского водохранилища (рис.1, табл. 3). Пример расчета поверхностного стока ионов фтора в составе снеговых вод на участке «Речной порт»: 227,5 F кг/км2-37,44 км2- (1,0-0,3)=5963 кг

ИрГТУ была выполнена снегогеохимическая съемка в зоне влияния выбросов промышленных предприятий г. Братска. Для построения полей распределения фтора выбрана топографическая основа. Топографическая основа была оцифрована в программе Surfer. На полученную цифровую модель нанесены точки отбора с указанием концентраций. Интерполяция концентраций ионов фтора в точках отбора проведена методом Кригинга и построены изолинии концентраций. Полученная карта экспортирована в растровый формат (рис. 2). На рис. 2 видно, что в области влияния выбросов промышленных предприятий г. Братска находятся территория Братского района и Братское водохранилище: Приплотинный, Доло-новский, Заярский участки (общей площадью 1935 км2). В воды Приплотинного участка поступают снеговые воды с территории п.п. Южный Падун, Энергетик, части Правобережья (район «Картодром», санаторий «Братское взморье»), в воды Долоновского участка поступают снеговые воды с территории Речного порта, в воды Заярского участка - снеговые воды с территории, на которой расположены пионерские лагеря, дачный поселок, санаторий «Братское взморье».

Обсуждение результатов. Более ранними исследованиями в Иркутской области было отмечено, что значительное количество загрязнений вносится в водную среду в бассейн реки Ангары с атмосферными осадками, поверхностным стоком с территории горо-

дов и промышленных площадок основных отраслевых комплексов, тающим снежным покровом, который загрязнен тяжелыми металлами - цинком, медью, свинцом, ртутью [14,15].

Алюминий. Наиболее высокое содержание алюминия отмечено в районе Речного порта (№ 252), равное 256 мкг/л, минимальное - 25 мкг/л в районе п. Энергетик (№ 242) и районе «Картодром» (№ 245). Район «Речпорт» находится на расстоянии 9-11 км от БрАЗа. Распределение выбросов свидетельствует о том, что повышенное содержание алюминия в снеговой воде обусловлено поступлением водорастворимых соединений алюминия из атмосферы с выбросами БрАЗа. Так, по данным [16], в СЗ направлении от Иркутского алюминиевого завода на расстоянии 6 км содержание алюминия в снеговой воде составило 63 мг/л, в СВ направлении на расстоянии 6 км - 70,6 мг/л, в ЮВ направлении на расстоянии 6 км - 89,1 мг/л, а на расстоянии 20 км - 7.6мг/л.

Фтор. Источником соединений фтора в атмосфере Братска являются выбросы Братского алюминиевого завода и выбросы, образующиеся при сжигании угля. В табл. 1 показано, что наибольшее содержание водорастворимого фтора в снеговой воде (7,48 мг/л) наблюдается в районе «Речпорт» (№ 252). В работе [16] указано, что в СЗ направлении от Иркутского алюминиевого завода на расстоянии 6 км содержание водорастворимого фтора в снеговой воде составило 5 мг/л, в СВ направлении на расстоянии 6 км - 2,4 мг/л, в ЮВ направлении на расстоянии 6 км -7,3 мг/л, а на расстоянии 20 км - 2,2 мг/л. Расчет концентрации антропогенного фтора в поверхностном слое Приплотинного, Долоновского, Заярского участков Братского водохранилища, общей площадью 1935 км , выполнен при условии равномерного распределения фтора на глубину 0,5 м. Объем, в котором может быть распределен фтор, составляет 967,5*1012л. При условии, что весь фтор равномерно распределяется в объеме Сфтор=7,4 *109мг/ 965,5*1012 л=0,000007 мг/л. Эта концентрация намного меньше содержания ионов фтора в Братском водохранилище -0,25мг/л [6] . Сток воды через плотину Братской ГЭС в апреле составил 5,13 км3, в мае - 4,63 км3 , за 2 месяца - 9,76 *109 м3[6] или 9,76 *1012 л. Концентрация фтора в воде, уходящей через плотину, составит Сфтор=7,4 *109мг/9,76 *1012 л = 0,0007 мг/л., что намного меньше ПДК [8]. Как недостаток, так и избыток фтора опасен для человека и животных, поскольку фтор является жизненно важным элементом.

Сульфаты. Высокое содержание сульфат-ионов 31,5 мг/л в районе Речного порта (№ 252) связано с выбросами БрАЗа, Братского лесопромышленного комплекса, а также с выбросами предприятий теплоэнергетики основной промышленной площадки г. Братска, на которой расположен речной порт. Концентрация антропогенного сульфат-иона в поверхностном слое Приплотинного, Долоновского, Заярского участков Братского водохранилища общей площадью 1935 км2 составляет: Ссульфат-ион=34,31 *109мг/ 965,5*1012 л =0,000035мг/л. Эта концентрация намного меньше ПДК в питьевой воде. Содержание сульфатов в При-плотинной части водохранилища в период нормальной эксплуатации составляло 5,3-18,5 мг/л [6].

Кадмий. Высокое содержание кадмия в снеговой воде обнаружено в районе «Картодром» (№ 245). Подобные ураганные содержания (187 мкг/л) не были отмечены нигде в Иркутской области. Возможно, это связано с использованием особого вида топлива для картов и требует дальнейшего наблюдения.

Ртуть. Несколько повышенные содержания ртути (до 0,21 мкг/л) отмечены в зоне отдыха «Северный Артек» (№ 246) и п. Южный Падун (№ 241), но эти значения не превышают ПДК для питьевых вод (табл.1).

Свинец. Для станций мониторинга Байкальского региона Монды, Иркутск и Листвянка (ЛИН СО РАН) средние содержания свинца в атмосферных осадках составляют 0,22 мкг/л; 0,33 мкг/л; 0.9 мкг/л [17], что, по мнению авторов, связано с сорбцией на твердых выбросах предприятий теплоэнергетики. Подобные содержания свинца обнаружены в снеговой воде и в исследуемых районах г. Братска. Концентрации свинца в снежном покрове для фоновых районов Арктики составляют 0,01-0,2 мкг/л, для Норильска - 8,44-81,7 мкг/л [18].

Медь. Антропогенные источники выбросов меди для исследуемых районов г. Братска - это, скорее всего, выбросы транспорта и сжигание топлива. Содержания, уровни накопления в снеговой воде и поверхностный сток меди со снеговыми водами не имеют существенных различий в этих районах.

Цинк является жизненно важным и в то же время токсичным элементом. Его содержание в снеговых водах исследованных районов г. Братска ниже ПДК для питьевой воды.

Бериллий - высокотоксичный и патологически -биологически активный металл [1]. Содержания бериллия в снеговой воде районов г. Братска меньше, чем на фоновой станции мониторинга в п. Монды, и меньше, чем ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Содержания металлов (Ве, 2п, РЬ, Си, Нд) в снеговой воде, в основном, не превышают или незначительно превышают их содержания на фоновых станциях Прибайкалья.

В табл. 3 приведен сток с талыми водами экоток-сикантов в Братское водохранилище с территорий города Братска, включающих зоны влияния промышленных комплексов, жилые массивы и зоны отдыха. Здесь наиболее контрастно видно, какие количества экотоксикантов поступили в 2010 г. в водохранилище со снеговыми водами. Это тонны фтора и серы и килограммы алюминия и кадмия. Наиболее неблагополучны в этом отношении зоны отдыха - «Братское взморье» и «Северный Артек», а также район «Речпорт». Все они расположены в зоне влияния алюминиевого и целлюлозного заводов в направлении преимущественных западных ветров. Особое место занимает район «Картодром», с которого в период активного таяния снега в 2010 г. в Братское водохранилище поступило со снеговой водой более 70 килограммов кадмия.

4 —точки отбора проб снега концентрации водорастворимого фтора мг/л

Рис.2. Изолинии концентраций водорастворимого фтора (мг/л) в снеговой воде. Отбор проб снежного покрова выполнен в марте 2010 года в Братском районе

Таблица 3

Поверхностный сток металлов, сульфат-иона и ионов фтора со снеговыми водами с территории _ районов_ г. Братска в Братское водохранилище (2010 г.)___

Районы г. Братска Площадь р-на, км2 Сток Be, г Сток Cd, кг Сток Zn, кг Сток Cu, кг Сток Pb, кг Сток Hg, г Сток Al, кг S, т F, т

Северный Артек 40,32 11,88 0,12 8,6 1,6 0,44 164,7 60,19 3,999 0,594

Южный Падун 23,04 4,95 0,076 4,1 0,65 0,22 93,6 19,81 0,765 0,189

Энергетик 31,68 3,04 0,12 8,2 0,95 0,39 9,9 15,52 1,80 0,199

Сан. «Бр.взморье» 34,56 17,33 0,104 6,7 0,50 0,19 8,1 57,19 1,877 0,358

Картодром 20,16 1,63 70,80 4,1 0,85 0,47 6,1 9,46 0,757 0,094

Речпорт 37,44 9,57 0,104 3,9 0,93 0,45 11,2 204,07 25,11 5,963

Суммарный сток 187,2 48,4 71,32 35,6 5,48 2,16 295,7 366,24 34,31 7,4

Выводы. С применением современных методов анализа получены данные о содержании бериллия, кадмия, цинка, свинца, ртути, алюминия, ионов фтора и сульфат-иона в снеговой воде прибрежной территории северной части Братского водохранилища, на которой расположены жилые массивы и зоны отдыха г. Братска. Показано, что содержания, уровни накопления и сток алюминия, сульфат-иона и ионов фтора со снеговой водой в районе «Речпорт» имеют существенные величины и при ежегодном долговременном поступлении в воды Братского водохранилища могут влиять на такие составляющие окружающей среды, как донные осадки и биота, и накапливаться в них. Полученные данные могут быть использованы при

принятии любых оптимальных инженерно-технических решений по минимизации загрязнения объектов окружающей среды в районе деятельности промышленных предприятий, городских агломераций и зон отдыха г. Братска и акватории Братского водохранилища. Интерпретация результатов позволит осуществить балансовые построения геохимических циклов миграции этих элементов в экосистеме Братского водохранилища.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта 2.1.1/6468 Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 гг.)»

Библиографический список

1. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. М.: Недра, 1994. Кн. 1. 340 с.

2. J. Mc Kinney, R. Rogers. Metal Bioavailability // Environ. Sci. Technol. 1992, Vol. 26, 7. Р.1298-1303.

3. О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 2007 году: Государственный доклад. Иркутск, 2008. 357 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Экогеохимия городов Восточной Сибири / И.С. Ломоносов [и др.]. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1993. 108 с.

5. Исследование загрязнения снежного покрова как депонирующей среды (Южное Прибайкалье) / Г.П. Королева [и др.] // Химия в интересах устойчивого развития. 1998. Т. 6. С. 327-337.

6. Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССР. Братское водохранилище/ под ред. Ф.И. Белых, В.А.Знаменского. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 166 с.

7. Климат Братска / под ред. Ц.А. Швер, В.Н. Бабиченко. Л.:Гидрометеоиздат, 1985.168 с.

8. ГН 2.1.5.2280-07 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

9. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия» / под. ред. проф. Л.К. Исаева. Санкт-Петербург, 1998. 851 с.

10. Баранов А. Н., Янченко Н. И. Состав атмосферных выпадений в районе города Братска // Системы. Методы. Технологии. Братск: БрГУ, 2010. №2. С.128-132.

11. Онищук Н.А, Ходжер Т.В. Элементный состав атмосферных осадков на Байкальской природной территории//Оптика атмосферы и океана. 2009. Т.22, №6. С.579-584.

12. Снип 2.04.03.-85 Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1986. 203 с.

13. Антипов А.Н., Плюснин В.М. Природно-ресурсный потенциал и зонирование центральной экологической зоны БПТ // Приоритеты и особенности развития Байкальского региона: материалы III Международной научно-практической конференции, посвященной году планеты Земля и 85-летию республики Бурятия. 31 июля-3 августа 2008 г. Улан-Удэ.: Изд-во БНЦ СО РАН. 2008. 398 с.

14. Биогеохимическая индикация загрязнения тяжелыми металлами некоторых водохранилищ Сибири (Иркутское, Братское, Новосибирское) / Г.А. Леонова [и др.] // Тез. докл. на международном симпозиуме "Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и этногенез", Улан-Удэ, 6-11 сентября 1999 г. Улан-Удэ, 1999. С.336-338..

15. Руш Е.А. Поверхностный сток - основной фактор ртутного загрязнения бассейна реки Ангары // Известия вузов. Поиски и разведка. 2003. №4. С.84-89.

16. Белозерцева И.А. Техногенное воздействие на снежный покров Верхнего Приангарья // География и природные ресурсы. 1999. №2. С.46-50.

17. Свинец и его изотопные отношения в атмосферных выпадениях в Байкальском регионе и Приморье / Н.А. Они-щук [и др.] // География и природные ресурсы. 2009. №4. С.39-44.

18. Шевченко В.П. Влияние морских аэрозолей на среду и морское осадконакопление в Арктике. М.: Наука, 2006. 226 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.