Главная Коллекция "Otherreferats" Экология и охрана природы Вміст кадмію, свинцю і міді в атмосферних опадах на території біосферного заповідника "Асканія-Нова"

Вміст кадмію, свинцю і міді в атмосферних опадах на території біосферного заповідника "Асканія-Нова"

Визначення основних промислових забруднювачів повітряного простору заповідника "Асканія-Нова". Вивчення та деталізація шляхів попадання в грунти заповідної зони іонів важких металів. Визначення частки атмосферних опадів, які мають кислотний характер.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 02.11.2018
Размер файла 22,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Біосферний заповідник "Асканія-Нова”

УДК [551.578.1+551.578.4]:551.510.04

Вміст кадмію, свинцю і міді в атмосферних опадах на території біосферного заповідника "Асканія-Нова"

Є.М. Моргун

Херсонська обл.

Вступ

Біосферний заповідник “Асканія-Нова” - найбільший в Європі резерват еталонних сухих степових екосистем, який знаходиться у північній частині Причорноморської грунтової провінції (СС1) України і віддалений від потужних індустріальних центрів. Цим визначається особливий інтерес до всіх складових його біогеоценотичного покриву, які зустрічаються в межах природного ядра та зон, що входять до системи біосферного резервату.

Аналіз наукової літератури показав недостатність, а іноді і повну відсутність достовірної інформації зі спектру питань щодо вивчення і деталізації шляхів попадання в грунти заповідної зони іонів важких металів.

Одним із шляхів надходження важких металів в навколишнє середовище є їх аеральний перенос з наступним виведенням із атмосфери в результаті дифузного, електричного або гравітаційного осадження частинок у складі аерозолів та вимивання їх з тропосфери атмосферними опадами (Добровольский, 1997).

За даними Єлпатьєвського П.В. та Аржанової В.С. (Елпатьевский, Аржанова, 1985) таким способом можуть вимиватись із нижньої тропосфери до 90 % загальної кількості аерозолів, що випадають на землю, тому вміст важких металів в атмосферних опадах відображає їх наявність безпосередньо в повітряному просторі над територією заповідника.

Об'єктом наших досліджень були рухомі форми свинцю, кадмію та міді, як найбільш токсичні елементи.

Методика досліджень

Атмосферні опади відбирали на метеостанції за загальноприйнятими методиками (Виткевич, 1960). Для запобігання забруднення проб використовували поліетиленовий та пластиковий посуд (ГОСТ 17.2.4.01-80). Концентрацію рухомих форм важких металів в атмосферних опадах визначали через кожні 15 днів щомісячно з квітня 2001 року по вересень 2002 року. Для визначення основних промислових забруднювачів повітряного простору резервату вміст важких металів в атмосферних опадах визначали щоденно протягом вересня 2002 року, співставляючи із напрямком вітру.

Атмосферні опади бувають 2 типів обложні та зливові. Оскільки кількість днів, коли випадав сніг, була незначною, то обложні сніги були умовно об'єднані з обложними дощами, а зливові сніги зі зливовими дощами. Кількість опадів, зареєстрованих на метеостанції, була екстрапольована на всю територію заповідника.

Вміст рухомих форм Сd, Pb і Cu визначали за методом інверсійної вольтамперометрії на аналізаторі АВА-1. Перед визначеннями проби з опадами підкислювали 1 М НСІ в співвідношенні 19:1 (Методика..., 1992) і аналізували на хлоридному фоні. Одночасно за методом рН-метрії визначали рН опадів.

Результати досліджень

Особливість вмісту важких металів в повітряному басейні заповідника "Асканія-Нова" визначається трьома факторами:

1) відсутністю потужних індустріальних центрів безпосередньо на території;

2) обмеженим застосуванням засобів хімізації в сільському господарстві в зв'язку з економічною кризою та забороною обробітку посівів повітряним шляхом у охоронній зоні;

3) занесенням пестицидів та мінеральних добрив під час обробітку суміжних територій повітряним шляхом.

Спостереження за випаданням важких металів показали, що концентрація цих елементів в атмосферних опадах сильно коливається: для Сd від 0,001 до 0,7 мг/л (в середньому 0,051 мг/л); для Pb від 0,0001 до 0,03 мг/л (0,003 мг/л); для Cu від 0,0006 до 0,006 мг/л (0,004 мг/л). Центр родючості грунтів (м. Херсон) наводить наступні значення фонових концентрацій важких металів в атмосферних опадах: для Сd від 0,0004 до 0,0027 мг/л; для Pb від 0,006 до 10 мг/л; для Cu від 0,001 до 0,112 мг/л. Порівнюючи ці дані з нашими результатами, можна відмітити, що концентрації свинцю та міді, загалом, незначні і відповідають нормі, а вміст кадмію значно (в 33 рази) перевищує фонові рівні. Загальна річна кількість важких металів, які потрапили на територію заповідника (33307,6 га) за період досліджень аеральним шляхом, становить: для кадмію 682,5 кг; для свинцю 48,6 кг; для міді 17,6 кг. Результати досліджень наведені в таблицях 1,2.

Таблиця 1. Характеристика атмосферних опадів за період з квітня до кінця 2001 року

Строки відбору

Кількість атмосферних опадів, л/га

рН

Кількість важких металів, що випали із обложними дощами, мг/га

Кількість важких металів, що випали зі зливовими дощами, мг/га

Обложні дощі

Зливові дощі

Cd

Pb

Cu

Cd

Pb

Cu

1-15 квітня

18600

11300

7,70

22,413

3,720

-

13,617

2,260

-

15-30 квітня

7400

42000

5,35

6,919

1,813

-

39,270

10,290

-

1-15 травня

-

13700

5,16

-

-

-

16,098

3,699

-

15-31 травня

12000

20100

5,80

12,000

2,880

-

20,100

4,824

-

1-15 червня

-

24800

6,66

-

-

-

14,632

10,416

-

15-30 червня

-

31700

4,70

-

-

-

20,447

2,536

-

1-15 липня

-

14500

-

-

-

-

21,678

2,074

-

15-31 липня

-

1600

5,25

-

-

-

212,256

0,672

-

1-15 серпня

1600

5800

5,40

3,792

0,504

-

13,746

1,827

-

15-31 серпня

-

8300

6,35

-

-

-

40,546

5,769

-

1-15 вересня

4500

22100

6,20

9,203

1,418

-

45,195

6,962

-

15-30 вересня

-

7600

5,95

-

-

-

16,644

1,786

-

1-15 жовтня

5700

-

6,54

21,090

32,205

3,192

-

-

-

15-31 жовтня

700

9900

6,55

1,911

-

-

27,027

-

-

1-15 листопада

7700

-

-

-

-

-

-

-

-

15-30 листопада

27600

6800

6,64

-

152,628

129,582

-

37,604

31,926

1-15 грудня

7700

-

4,75

-

-

-

-

-

-

15-31 грудня

4000

-

5,00

50,600

-

10,560

-

-

-

Найбільша кількість опадів припадає на зливові дощі (табл. 1,2): за дослідний період їх випало 454400 л/га. Обложні дощі становлять всього 206100 л/га і при менших кількостях випадіння містять більші концентрації кадмію, свинцю та міді, ніж зливові.

Вказані важкі метали належать до класу водних мігрантів (Перельман, 1966). Для них характерною є висока рухливість в кислих і слабкокислих водах і низька в нейтральних і лужних.

Дослідження рН атмосферних опадів (табл. 1,2) показали, що на територію заповідника, загалом, випадають слабкокислі (56,3 %) та кислі (9,4%) дощі. Були відмічені також поодинокі випадки слабколужних (3,1 %) та навіть сильнокислих (3,1 %) опадів. Нейтральні дощі становлять всього 28,1 %. Отже, рН асканійських опадів коливається в досить широких межах: від 3,95 до 7,70. Таким чином 68,8% опадів (рН<7) будуть підвищувати міграційну активність важких металів.

Таблиця 2. Характеристика атмосферних опадів за період з початку до вересня 2002 року

Строки відбору

Кількість атмосферних опадів, л/га

рН

Кількість важких металів, що випали із обложними дощами, мг/га

Кількість важких металів, що випали зі зливовими дощами, мг/га

Обложні дощі

Зливові дощі

Cd

Pb

Cu

Cd

Pb

Cu

1-15 січня

1500

-

3,95

22,950

3,795

5,505

-

-

-

15-31 січня

4500

1100

4,10

294,30

110,880

27,257

71,940

27,104

6,668

1-15 лютого

9000

7000

5,95

6558,75

36,900

22,950

5101,25

28,700

17,850

15-28 лютого

7000

-

5,56

307,30

23,380

17,381

-

-

-

1-15 березня

5700

-

5,60

270,750

20,520

24,410

-

-

-

15-31 березня

35900

3200

6,00

1673,658

-

169,735

149,184

-

15,129

1-15 квітня

8800

16100

6,36

48,594

14,549

15,752

88,904

26,618

28,819

15-30 квітня

-

1100

-

-

-

-

-

-

-

1-15 травня

-

600

6,02

-

-

-

-

-

1,058

15-31 травня

-

18700

5,86

-

-

-

95,931

72,949

-

1-15 червня

4800

84700

5,70

249,168

20,352

-

4396,777

359,128

-

15-30 червня

-

600

5,65

-

-

-

-

0,732

-

1-15 липня

-

9300

5,26

-

-

-

158,937

-

-

15-31 липня

-

24800

5,34

-

-

-

211,544

-

-

1-15 серпня

3000

22200

5,86

-

4,680

-

-

34,632

-

15-31 серпня

-

17800

5,00

-

-

-

-

9,078

-

1-15 вересня

9600

12600

5,15

17,184

124,435

-

22,554

163,321

-

15-30 вересня

18800

14400

5,30

69,222

51,324

-

53,021

39,312

-

Всього:

206100

454400

9639,804

605,983

426,324

10851,295

852,292

101,450

Для біосферного заповідника важливі знання шляхів надходження важких металів. Як свідчать одержані дані (табл.3), основними забруднювачами повітряного простору резервату є промислові викиди з басейну Кривого Рогу (Пн.-З., З.) та з Північнокримського промислового вузла (Пд.-З.). промисловий забруднювач заповідник атмосферний

При північно-західному (Пн.-З.) переносі повітряних мас, які часто приносять на територію заповідника дощі, він потрапляє в зону впливу Криворізького басейну.

Таблиця 3. Залежність вмісту важких металів в атмосферних опадах від напрямку вітру

Строки відбору

рН

Кількість атмосферних опадів, л/га

Кількість важких металів, мг/га

Напрямок вітру

Кількість важких металів, що випали із обложними опадами, мг/га

Кількість важких металів, що випали зі зливовими опадами, мг/га

Обложні

Зливові

Cd

Pb

Cu

Cd

Pb

Cu

Пн.

6.ІХ.2002

5,23

-

10300

-

-

-

-

15,038

-

Пн.-З.

8. ІХ.

4,48

-

1500

-

-

-

1,110

4,200

-

З.

9. ІХ.

6,74

-

800

-

-

-

-

4,606

-

Пн.-З.

14. ІХ.

6,25

4100

-

-

4,006

-

-

-

-

Пн.-З.

15. ІХ.

4,17

5500

-

1,265

15,166

-

-

-

-

З., Пд.-З.

16. ІХ.

5,81

12300

-

16,605

4,797

-

-

-

-

Сх.

17. ІХ.

5,57

4100

4100

6,294

3,309

-

6,294

3,309

-

З.

26. ІХ.

5,11

2400

-

-

1,704

-

-

-

-

Пд.-З.

27. ІХ.

4,82

-

10300

-

-

-

8,209

10,781

-

З., Пд.-З.

Так, за 6 днів звідти було занесено 0,5 кг кадмію і 1,2 кг свинцю. При південних вітрах можливий заніс забруднюючих речовин лише з одного джерела - Північнокримського промислового вузла (м. Армянськ, м. Красноперекопськ).

Оскільки вони знаходяться значно ближче, ніж Криворізький басейн, спостерігається більш інтенсивне надходження забруднюючих речовин. Так, за 3 дні заповідник отримав з дощами 0,3 кг кадмію і 0,9 кг свинцю. Окрім того було відмічено, що промислова діяльність ДАК “Титан” (м. Армянськ), содового та бромного заводів (м. Красноперекопськ) впливає також на рН атмосферних опадів і спричиняє посилення кислотності дощів (рН = 4,17-5,11).

Висновки

В результаті досліджень попередньо можна констатувати, що за період з березня 2001 року по вересень 2002 року на територію заповідника (33307,6 га) з атмосферними опадами випало 48,6 кг рухомих форм свинцю і 17,6 кг міді, що в цілому відповідає нормі. Разом з тим встановлено, що в екосистеми заповідника вноситься значна кількість кадмію (682,5 кг), що в 33 рази перевищує фонові рівні.

Підвищенню міграційної активності важких металів сприяє переважання в опадах кислих дощів: 68,8 % їх має рН<7.

Перелік посилань

Виткевич В.И. Сельскохозяйственная метеорология. М.: Гос. изд-во с.-х. литературы, 1960. 472 с.

ГОСТ 17.2.1.03-84 Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения. М.: Изд-во стандартов, 1984. 16 с.

ГОСТ 17.2.4.01-80 Охрана природы. Атмосфера. Общие требования и методы определения загрязняющих веществ. М.: Изд-во стандартов, 1980. 24 с.

Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металов и регуляторная роль почвы // Почвоведение. 1997. № 4. С. 431 441.

Елпатьевский П.В., Аржанова В.С. Микроэлементы аэральных поступлений в почвах // Микроэлементы в антропогенных ландшафтах Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1985. С. 15 28.

Методика выполнения измерений содержания Cd, Pb, Cu в водных растворах инверсионными электрохимическими методами №47/500-3375-92. С.-Петербург: НПП "Буревестник",1992. 25 с.

Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Гос. изд-во геогр. лит., 1961. 496 с.

Анотація

УДК [551.578.1+551.578.4]:551.510.04

Вміст кадмію, свинцю і міді в атмосферних опадах на території біосферного заповідника "Асканія-Нова".Є.М. Моргун, Біосферний заповідник "Асканія-Нова”, Херсонська обл.

Визначено вміст рухомих форм Сd, Pb, Cu в атмосферних опадах. З'ясовано, що 68,8% атмосферних опадів мають кислотний характер і можуть бути джерелом забруднення грунтового покриву заповідника "Асканія-Нова".

Аннотация

Определено содержание подвижных форм Сd, Pb, Cu в атмосферных осадках. Установлено, что 68,8% атмосферных осадков имеют кислотный характер и могут быть источником загрязнения почвенного покрова заповедника "Аскания-Нова".

Annotation

The heavy metals content of precipitation on the territory of the biosphere reserve "Askania nova". E.N. Morgoon, Biosphere reserve "Askaniya-Nova", Kherson region, Ukraine

The content of mobility forms Cd, Pb, Cu of the atmosphere precipitation was studied. The acidity is 68,8% atmosphere precipitation and they can be the source of contamination of soil surface of the reserve "Askania Nova".

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены