Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ХИМИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ

Ларина Н.С., Куранова М.Н., Палецких Н.С.

На рубеже тысячелетий перед человечеством с особой остротой встали экологические проблемы. Антропогенная деятельность, являясь локальной по распространению и воздействию на первых этапах развития человечества, выросла в геологическую силу планетарного масштаба. С развитием производства изменилась структура антропогенной нагрузки на природу: преобладавшее на первых этапах механическое воздействие уступило место химическим деформациям, проявляющимся в концентрировании и перераспределении природных химических веществ, нарушении эволюционно сложившихся циклов миграции элементов, привносе продуктов техногенеза, не имеющих природных аналогов и естественных деструктантов. Особенно остро эти вопросы встают в индустриально развитых центрах, где высокая урбанизация приводит к усилению воздействия данных факторов многократно. Важной проблемой является выявление уровня антропогенной нагрузки на таких территориях, ее распределение, выявление наиболее серьезных и опасных загрязнителей окружающей среды и их локализация, выделение экологически чистых участков на территории города и в окрестностях, наиболее пригодных для проживания и отдыха населения.

Основная цель проведенных исследований заключалась в том, чтобы на основании результатов комплексного химико-экологического мониторинга территории города (на примере г. Тюмени) установить механизм миграции и динамики содержания некоторых химических элементов в окружающей среде под влиянием природно-климатических факторов и антропогенного воздействия, чтобы в дальнейшем установить их влияние на здоровье населения.

Существующие в г. Тюмени 4 поста контроля загрязнения воздушной среды общегосударственной системы наблюдений Росгидромета, не обеспечивают полной информации по состоянию атмосферного воздуха в городе из-за его высокой динамичности, хотя и позволяют получать некоторые сведения о загрязнении атмосферы. На наш взгляд, такой способ контроля необходим в основном для предъявления штрафных санкций к предприятиям, наиболее активно загрязняющим атмосферный воздух поллютантами и мало пригоден для мониторинга состояния атмосферы и выявления источников загрязнения.

Для общей оценки химико-экологической ситуации в городе необходимо использовать объекты, позволяющие получать интегральную информацию в течение определенного периода времени. В зимнее время рациональнее всего использовать снег, который накапливает загрязняющие компоненты, мигрирующие воздушным путем, в течение примерно 5 месяцев в нашем регионе. Именно этот объект анализа был использован нами для комплексной оценки химико-экологического состояния в городе Тюмени в зимний период 2004 - 2005 годов. Этот вид мониторинга позволяет оценить общую загрязненность воздуха на территории города, выделить экологически благоприятные и неблагоприятные районы, установить мобильные и локальные источники загрязнения атмосферы и характер их влияния на прилежащие территории.

Но и в этом случае мы получаем информацию о состоянии атмосферы в данный период времени и не можем использовать эти данные для оценки динамики загрязнения атмосферы. Для этих целей необходимо использовать мониторинг состояния среды за более длительный период времени, исчисляемый годами и десятилетиями, что позволит выделить общие тенденции и закономерности динамики экологического состояния города. Для этих целей нами был использован дендрохронологический мониторинг, основанный на химическом анализе колец деревьев. Данный вид мониторинга позволяет более доказательно говорить о характере изменения состояния атмосферы и устанавливать факторы, наиболее существенно влияющие на загрязнение атмосферы во времени, имеющие в основном техногенный характер на урбанизированных территориях.

Однако говорить о степени антропогенного загрязнения окружающей среды нельзя без установления фонового состояния территории, обусловленного природными изменениями. Для этого необходимо проведение палеоэкологических исследований, которые позволили бы оценить экологическую ситуацию в течение длительного периода. Поэтому изучение распределения концентраций токсических веществ, особенно тяжелых металлов, в древних и современных осадочных отложениях разного происхождения, в частности, верховых торфяниках, являющихся индикаторами загрязнения атмосферы, представляет большой интерес. В торфяниках послойно откладывается материал, синхронно откладываются загрязняющие вещества, незначительно перемещающиеся внутри объекта, что позволяет по напластованию провести датировку слоев, оценивать степень как локального, так и глобального антропогенного воздействия на окружающую среду. Изменения химического состава этих объектов во времени позволяют обосновать фоновые концентрации элементов и выявить тенденции их накопления. При этом можно рассматривать достаточно длительный отрезок дотехногенного периода, внутри которого помещались бы природные ритмы, влияющие на атмосферную циркуляцию и сопоставимые с историческим временем. В последнее время всестороннее изучение таких объектов становится все более актуальным, так как позволяет получить данные о состоянии окружающей среды в течение длительного промежутка времени на различных территориях, а значит, делает возможным прогнозирование возможных изменений в будущем.  

Таким образом, использование комплексного химико-экологического мониторинга позволяет оценить различные аспекты содержания, накопления и миграции загрязняющих веществ в атмосфере. Позволяет перейти от простой констатации факта содержания поллютантов в атмосфере к действительному мониторингу окружающей среды с установлением причин и факторов, оказывающих непосредственное влияние на динамику их изменения, а в дальнейшем и возможность разработки математических моделей и прогнозов о состоянии и изменении среды.

Проведенные комплексные химико-экологические исследования состояния окружающей среды города Тюмени позволили сделать следующие выводы:

  • Только комплексный химико-экологический мониторинг может в полной мере выполнять основные задачи мониторинга: системы наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния окружающей природной среды;
  • Проведенные исследования позволяют утверждать, что снег является хорошим индикатором загрязнения атмосферного воздуха на городских территориях в зимнее время. Используя метод снеговой съемки можно выделить экологически чистые районы города и районы с повышенной техногенной нагрузкой. Химический анализ снежного покрова позволяет обнаружить наличие локальных источников загрязнения, оценить уровень их воздействия на окружающую среду и выделить область максимального влияния загрязняющих компонентов, выбрасываемых данными источниками;
  • Химический анализ годичных колец деревьев может использоваться для оценки многолетней динамики загрязнения атмосферного воздуха различными элементами. Полученные данные позволяют говорить об усилении антропогенной нагрузки в центре города в последние 5 лет.
  • Проведенные исследования по определению химического состава верхового торфяника показали, что геохимический состав торфяных почв по глубине неоднороден. Наблюдаются существенные изменения всех основных химических показателей с изменением глубины залегания торфа - содержание органических веществ, макро- и микрокомпонентов, кислотно-основных свойств почв. Причем наиболее полная информация получается при послойном отборе почв. Наличие изменчивости в содержании элементов на разных глубинах позволяет применять этот объект для проведения палеомониторинга атмосферы. В частности, в настоящий период наблюдается тенденция к увеличению содержания ряда металлов, однако, максимальные значения по разрезу практически нигде не достигаются.

Библиографическая ссылка

Ларина Н.С., Куранова М.Н., Палецких Н.С. ХИМИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 10. – С. 82-84;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6722 (дата обращения: 03.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074