Введение 3
Глава 1. Теоретическая часть 5
1.1. Мониторинг загрязнения окружающей среды 5
1.1.1. Основные определения и понятия мониторинга 5
1.1.2. Мониторинг состояния снежного покрова 9
1.2. Химическое загрязнение окружающей среды 12
1.3. Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду . 14
1.4. Химические свойства тяжелых металлов, изучаемых в работе 17
1.5. Методы мониторинга загрязнения снежного покрова 19
1.5.1. Физико-химические, физические и химические методы анализа .. 19
1.5.2. Гравиметрический метод 23
1.5.3. Теоретические основы атомно - абсорбционного метода анализа.. 24
Глава 2. Экспериментальная часть 26
2.1. Аппаратура для проведения атомно-абсорбционного анализа 26
2.2. Отбор и подготовка проб снежного покрова и подготовка их к
анализу 27
2.3. Определение пылевой нагрузки снежного покрова 28
2.4. Определение тяжёлых металлов в нерастворимых осадках 30
снежного покрова 30
2.4.1. Разложение нерастворимых остатков снежного покрова кислотами
по Ринькису 30
2.4.2. Результаты анализа осадков снежного покрова 32
2.4.3. Оценка загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами . . . 33
Выводы 35
Список литературы 36
ПРИЛОЖЕНИЯ 40
Качество атмосферного воздуха важно как среда обитания растений, животных, а также человека. Наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются углеводородные выбросы промышленных предприятий, автотранспорта, топок печного отопления частного сектора. Наряду с газовым загрязнением негативное воздействие на окружающую среду оказывают также твердофазные аэрозольные частицы (сажа,дым, угольный недожог, почвенные частицы и др.) [13]. Для экологической оценки аэрозольных загрязнений необходимо знать концентрацию содержащихся в них химических элементов. В мониторинге загрязнения окружающей среды часто используются природные планшеты, одним из видов которых являются снежные покровы. Снежный покров, обладая свойством интегрального накопления загрязняющих веществ, которые адсорбируются в качестве планшета - индикатора загрязнения подстилающей поверхности [5]. В качестве опорного пункта для фоновых измерений был выбран пункт Межегейского угольного месторождения.
Актуальность исследования - снежный покров в районах с достаточно длительным его экспонированием является почти идеальной кратковременной депонирующей средой для изучения аэрогенных выпадений из атмосферы, поэтому изучение загрязнения снежного покрова дает достоверную информацию о состоянии атмосферного воздуха и суммарном загрязнении за текущий сезон.
Целью нашей работы явилось: изучение содержания тяжелых металлов в снежном покрове в пределах Межегейского угольного месторождения.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие
задачи:
1. Отбор проб снежного покрова и подготовка их к анализу.
2. Определение содержания тяжелых металлов в нерастворимых осадках снежного покрова.
3. Оценка загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами.
Объект исследования - снежный покров в пределах Межегейского угольного месторождения.
Предмет исследования - содержания тяжелых металлов в снежном покрове в пределах Межегейского угольного месторождения.
Методы исследования:
1. Гравиметрический метод анализа;
2. Атомно-абсорбционный метод анализа;
В литературном обзоре рассмотрены: распространенность тяжёлых металлов в природе, методы определения элементов в снежном покрове, а также мониторинг и химическое загрязнение окружающей среды.
В экспериментальной части описаны методики отбора и подготовки проб снежного покрова к химическому анализу, методики химического анализа.
Работа была выполнена в лаборатории физико-химических методов исследований научно-образовательного центра комплексного пользования Тувинского государственного университета (НОЦ КП
В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Освоена методика атомно-абсорбционного анализа тяжелых металлов в НОСП. При подготовке проб к анализу предложено кислотное разложение осадков снега с предварительным озолением материала проб при 450°С.
2. Отобраны и проанализированы пробы снежного покрова на содержание пылевой нагрузки и тяжелых металлов: Pb,Zn,Ni,Cu. Pb в концентрациях от 0,054 до 0,248 мкг/см3; Zn от 0,324 до 0,820 мкг/см3; Ni от 0,066 до 0,497 мкг/см3; Cu от 0,028 до 0,076 мкг/см3.
3. Оценена степень загрязненности снежного покрова Межегейского угольного месторождения. Величина степени загрязненности изменяется в пробах от 0,0020 до 0,0410 для Pb; от 0,00032 до 0,00082 gляZn, от 0,0033 до 0,0248 для Ni; от 0,00014 до 0,00038 для Си, что свидетельствует об отсутствии загрязнения тяжелыми металлами снежного покрова на территории Межегейского угольного месторождения.
1. Алесковский В.Б. Физико-химические методы анализа: учеб.пособие для вузов / В.Б. Алесковский, К.Б. Яцимирский.- М.: Химия, 1988.-452 с.
2. Андрухова Т.В. Элементный анализ аэрозольных загрязнений снежного покрова г. Барнаула / Т.В. Андрухова, В.И. Букатый, И.А. Суторихин, И.П. Чефранов // Тезисы международной конференции «Взаимодействие общества и окружающей среды в условиях глобальных и региональных изменений». - Барнаул, 2003. - с. 46-47.
3. Артемов А.В. Сравнительный анализ антропогенного загрязнения снежного покрова и гидросферы урбанизированных ландшафтов / А.В. Артемов // Экология человека. - 2003.- № 4. - с. 2-7.
4. Афанасьев Ю.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: учеб.пособие / Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин и др. - М.: МНЭПУ, 2001. - 208 с.
5. Ашихнина Т.Я. Экологический мониторинг: учеб.пособие / Т.Я. Ашихнина. -М.: Академия, 2005. - 416 с.
6. Баранова Л.А. Экологический мониторинг состояния атмосферного воздуха ТЭЦ г. Тюмени // Материалы 5-ой Международной биогеохимической школы. Семипалатинск, 2005, с. 324-325.
7. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния и загрязнения атмосферы в городах / Э.Ю. Безуглая. -Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-180 с.
8. Большаков В.А. Аэротехногенное загрязнение снежного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекультивация / В.А. Большаков, Н.М. Краснова, Т.Н. Борисочкина. -М.: изд-во Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева, 1993.-92 с.
10. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова / В.Н. Василенко.- Л.: Гидрометеоздат., 1985-150 с.
11. Васильев В.П. Аналитическая химия. Лабораторный практикум: пособие для вузов / В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина. - М.: Дрофа, 2004.- 416 с.
12. Вронский В.А. Экология: словарь-справочник / В.А. Вронский. - Ростов-на-Дону.: Феникс, 1999.-648 с.
13. Герасимов И.П. Научные основы мониторинга окружающей среды: учебник для вузов / И.П. Герасимов - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 560с.
14. ГОСТ 17.1.5.05-85. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков.
15. Грачева И.В. Геоэкология снегового покрова урбанизированных территорий / И.В. Грачева, Л.М. Зарина, Е.М. Нестеров // Вестник МАНЭБ. -2011. - № 5. - с. 29-42.
16. Дмитриев М.Т. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде / М.Т. Дмитриев, Н.И. Казнина, И.А. Пинигина - М.: Химия, 1989.-260 с.
17. Добровольский В.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия / В.В. Добровольский. - М.: изд-во Моск. гос. ун-та,1989. - с.3-11.
18. Зинченко Г.С. Снежный покров как индикатор загрязнения урбанизированной территории Алтайского края / Г.С. Зинченко, В.Е. Павлов, И.А. Суторихин. -2009.-№1. - с. 96-100.
19. Ковда В.А. Изучение миграции и трансформации загрязняющих
веществ / В.А. Ковда, А.С. Керженцев // Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды. -Л.:Гидрометеоиздат, 1980. — с. 252-256.
20. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды: учебник для вузов / Ю.А. Израэль - М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560с.
21. Логинов Н.Я. Аналитическая химия / Н.Я. Логинов, А.Г. Воскресенский, Н.С. Солодкин. - М.: Просвещение, 1975.-350 с.
22. Львов Б.В. Атомно-абсорбционный анализ /Б.В. Львов. - М.: Наука 1966.-240 с.
23. Мазулина О.В. Экологический мониторинг атмосферного воздуха / О.В. Мазулина, Я.А. Полонский.- Волгоград.: ВолгГАСУ, 2004.-74 с.
24. Максимычев А.В. Физические методы исследования: учебно-методическое пособие / А.В. Максимычев. -М.: МФТИ, 2006.-124 с.
25. Методические рекомендации по оценке загрязнения городских почв и снежного покрова тяжелыми металлами. -М.: изд-во Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева, 1990.-32 с.
26. Марин Л.М. Мониторинг загрязнения снежного покрова пыля аэрозолями в г. Тюмень / Л.М. Марин, Т.В. Гарманова, Н.С. Ларин // Вестник тюменского гос. ун-та, 2012.- №7-с.4.
27. Нестеров Е.М. Мониторинг поведения тяжелых металлов в снежном и почвенном покровах центральной части Санкт-Петербурга / Е.М. Нестеров, Л.М. Зарина // Вестник МГОУ. 2009. -№ 1. с. 12-14.
28. Никитин А.Т. Тяжелые металлы и их удаление из стоков, почв / А.Т. Никитин // Экология, охрана природы, экологическая безопасность. - М.: изд-во МИНЭПУ, 2000.- 648 с.
29. Орлов Д.С. экология и охрана бисоферы при химическом загрязнении: учебн. пособие для вузов / Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, И.Н. Лозановская. - М.: Высш.шк., 2002. - 334 с.
30. Петров А.М. Содержание тяжелых металлов в снежном покрове территории РГПУ им. А.И. Герцена / А.М. Петров // Школа экологической геологии: Мат. конф. — СПб., 2004. с. 268-270.
31. Петрухина О.М. Практикум по физико-химическим методам анализа / О. M. Петрухина. -M.: Химия, 1987.-87 с.
32. Пилипенко А.Т. Аналитическая химия / А.Т. Пилипенко, И.В. Пятницкий. - М.: Химия, 1990.- 480 с.
33. Пинский Д.Л. Тяжелые металлы и окружающая среда / Д.Л. Пинский. - М.: Дрофа, 1997.-116 с.
34. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. - М.: Просвещение, 1992. - 320 с.
35. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04.186-89 (действует с 01.07.1991). — М.: Госкомгидромет, 1991.
36. Свинец // Большая Советская Энциклопедия. 3-е изд.—М.: Советская Энциклопедия, 1976.— Т.23. - 77 с.
37. Смагунова А.Н. Методы математической статистики в аналитической химии: учебн. пособие / А.Н. Смагунова, О.М. Карпукова. - Иркутск.: изд-во Иркут.гос. ун-та, 2008. - 339 с.
38. Таловская А.В. Оценка эколого-геохимического состояния районов г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей: автореф. дисс. ... канд. геол.-минер. наук. Томск, 2008. 23 с.
39. Тариковская С.М. Физические методы исследования: учебно-методическое пособие / С.М. Тариковская.- М.: МФТИ, 2003.-210 с.
40. Франкевич Е.Л. Физические методы исследования. Учебное пособие / Е.Л. Франкевич. -М.: МФТИ, 1980. -157 с.
41. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Количественный анализ, физико-химические методы анализа / Ю.Я. Харитонов, Д.Н. Джабаров, В.Ю. Григорьева. - М.: Высш. школа, 2005.-599 с.
42. Цинк в окружающей среде. -М.: Наука, 1992.- 200 с.
43. Цыганкова В.Д. Химия окружающей среды.учеб. пособие для вузов / В.Д. Цыганкова - М.: Химия, 1992.-350 с.
44. Шарло Г. Методы аналитической химии / Г. Шарло - М.: Химия, 1965. - 254 с.
45. Юинг Г., Инструментальные методы химического анализа, пер. с англ. / Г. Юинг.- M., 1989. - 167 с.