Идентификация источников поступления меди в снежный покров и расчет химической нагрузки на бассейн р. Обь в области влияния г. Барнаула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарная химическая нагрузка на водосток во время паводка:

Таблица 4 – Результаты вычислений суммарной химической нагрузки (L) на водосток во время паводка

Природный комплекс	№ пробы	Сi,j*(Vi/Si)	∑ (Сi,j*(Vi/Si))	Sj, км2	L, кг
Лесостепь	1	7747	47662,3	356	1866
	2	4419,1
	8	1358,4
	10	4992,8
	11	4452,6
	12	1512
	16	7983,3
	17	6902,7
	18	8294,4
Сосновый бор	3	4057,2	27338,4	312	1877
	13	9511,9
	14	6226,7
	15	7542,6
Город	4	5412	91940,2	116	6932
	6	4637,5
	19	2515,5
	20	3440
	21	5011,5
	22	5609
	23	4821,2
	24	10395
	25	3944,4
	26	10136
	27	4897,4
	28	4160,2
	29	3768,3
	30	7384
	31	2600
	32	2809,8
	33	8271,5
	34	5470,4
	35	3580,2
	36	206,7
	37	1992
Пойма	5	4887,2	14022,6	380	5861
	7	2147,2
	9	5802,6
	38	1185,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Идентификация источников загрязнения снежного покрова  медью в окресностях г. Барнаула и их возможные источники

Идентифицированы  источники загрязнения снежного покрова медью в окрестностях г. Барнаула методом обработки данных в системе «Surfer-8.0». В соответствии с полученными изоконцентратами (рис. 2) идентифицированы места с повышенным содержанием водорастворимых форм  меди в снеговом покрове:

• г. Барнаул (проспект Красноармейский, проспект Социалистический, парк Юбилейный) (№ точек: 19-26, 34-37)
• пос. Степное (точка №1)
• пос. Сибирский (точка №14)
• трасса на Заринск (точки №10,11)

В соответствии с полученными изоконцентратами  (рис. 3) обнаружены места с повышенным содержанием сорбированных форм  меди в снеговом покрове:

• территория между реками Мал. Черемшанка и Бол. Черемшанка (точки №17,18)
• г. Новоалтайск(точки №12,16)
• Речной порт (точка №4)
• пос. Ильича (точка №5)
• с. Санниково (точка №9)
• окресности с. Зудилово (точка №13)
• пос. Кармацкий (точка №15)
• пос. Укладочный (точка №16)
• пос. Сибирский (точка №14)
• Трасса на Бийск (точки №10,11)

Это можно объяснить тем, что:

1. Одним из основных источников загрязнения снежного покрова медью являются пылевые выбросы и твердые аэрозоли ТЭЦ.
2. Предприятия машиностроения и металлообработки.
3. Печное отопление частного сектора, а так же сел и деревень.
4. Загрязнение сорбированными формами меди в окресностях с Зудилово и пос. Сибирского может являться последствием возможной утилизации в пос. Сибирском ВЧ в связи с международным договором о разоружении. В ракетном топливе содержаться тяжелые металлы и при его сжигании они выделяются, попадают в почву, откуда проникают в живые организмы и аккумулируются там.
5. На федеральной трассе М-52 из Барнаула в Новосибирск (она же трасса на Бийск) ежедневно проходит большой поток автомобилей, при этом распространение выбросов от транспорта может распространяться на 100 – 200 метров в зависимости от направления ветра. Этим объясняется большие концентрации водорастворимых и сорбированных форм меди по трассе на Бийск.
6. Кроме указанных выше возможных источников загрязнения можно так же отметить близкое расположение Барнаула к границе с Казахстаном, где активно работает тяжелая промышленность, выбросы которой из высокорасположенных труб могут распространяться на большие расстояния.
7. В районе точек 1 и 2 мы наблюдаем большую концентрацию водолрастворимых форм меди. Это может объясняться близким расположением пос. Южного, который отапливается ТЭЦ. Выбросы аэрозолей этой  ТЭЦ распространяются в направлении ветра, поэтому концентрация их наблюдается северо-восточнее самого поселка.

Направление ветра, преобладающее над Сибирью, имеет  западное, юго - западное направление. Левый берег реки Обь, на котором  находится Барнаул существенно  выше, чем правый. Следовательно,  аэрозольные загрязнения медью, концентрируются восточнее и  ниже городских территорий.

Сравнивая рис. 2,3  и 4, мы наблюдаем схожесть расположения изоконцентрат на 3 и 4 рисунках. Отличие  изоконцентрат водорастворимых  форм Cu в талой воде от сорбированных и суммированных форм объясняется тем, что сорбированные формы фиксируются на той территории, где выделяються, водорастворимые формы переносятся вместе с потоком воды, атмосферными осадками и влагой в воздухе. Содержание сорбированных форм Cu в талой воде намного больше, чем растворенных, поэтому мы видим схожесть расположения изоконцентрат собрированных и суммированных форм.

Вычислены величины:

- химический сток меди в русловую  сеть

- суммарная химическая нагрузка (L) на водоток во время снегового паводка (15 дней)

Эти величины различны для разных природных комплексов. Химическую нагрузку характеризует модуль химического  стока и для урбанизированных территорий он самый большой, т. к. в черте города наибольшее количество источников загрязнения. И действительно, если мы возьмем отношение количества стока меди в русловую сеть к площади, с которой этот сток происходит, то увидим, что территории города вносят наибольший вклад в удельную химическую нагрузку.

Выводы

1. В результате работы были идентифицированы следующие источники поступления различных форм меди в снежный покров: пылевые выбросы и твердые аэрозоли ТЭЦ, предприятий машиностроения и металлообработки, печного отопления частного сектора, а так же сел и деревень, выхлопные газы автомобилей. Эти источники находяться в г. Барнауле, г. Новоалтайске, пос. Степное, с. Зудилово, пос. Сибирский, пос. Ильича, пос. Кармацкий, пос. Южный, пос. Кармацкий, пос Укладочный, трасса на Заринск и трасса М-52.
2. Расчет химической нагрузки на р. Обь в области влияния г. Барнаула позволил нам выявить существенный вклад урбанизированных территорий по сравнению с удельной нагрузкой всех остальных территорий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы:

1. И.В. Индюшкин, С.В. Темерев, «Оценка объёмов снегового стока металлов в водоток в рамках модели «накопление-смыв» для урбанизированных территорий» [1]
2. Программное обеспечение «Surfer 10.0» [2]