Анализ пылевой нагрузки на территории городских агломераций

Введение……………………………………………………………
Глава 1. Изученность проблемы формирования состава атмосферных выпадений с использованием природных планшетов………………….
1.1 Особенности процессов загрязнения атмосферы……………………
1.2. Снеговой покров как индикатор загрязнение атмосферы……………
1.3. Региональные особенности эколого-геохимического мониторинга снегового покрова в северных районах Западной Сибири………………
1.4. Выводы по разделу 1………………………………………………….
Глава 2. Факторы, определяющие состав атмосферных выпадения в Тюменской области………………………………………………………….
2.1. Климат и атмосферная циркуляция……………………………………
2.2. Биогеохимические особенности территории исследования…………
2.3. Антропогенные источники загрязнения атмосферы района исследований……………………………………………………………………
2.4. Выводы по разделу 2. …………………………………………………..
Глава 3. Методика исследования………………………………………….
3.1. Полевые методы исследования……………………………………….
3.2. Методика обработки данных………………………………………….
3.3. Выводы по разделу 3………………………………………………….
Глава 4. Физико-химические показатели значения пылевой нагрузки…
4.1. Физико-химические показатели……………………………………….
4.2. Содержание нерастворимых частиц и пылевая нагрузка……………
4.3. Выводы по разделу 4……………………………………………………
Заключение………………………………………………………………….
Список использованных источников………………………………………….

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования. Одной из геоэкологических проблем Тюменской области является ухудшение состояния городской среды, вызванное аэрозольными выбросами от промышленных и коммунальных предприятий, автотранспорта. Города Сургут, Нижневартовск находятся в числе лидеров в России по количеству автомобилей на душу населения, растет и число промышленных объектов. В результате формируются полиэлементные геохимические аномалии, неблагоприятно влияющие на качество жизни людей. Согласно официальным данным Федеральной службы государственной статистики, на 1 января 2024 года доля городского населения России составляет 74,9% [Доля…, 2024] от общей численности. По этой причине, оценку экологического состояния урбанизированных территорий следует считать крайне важным условием для формирования благоприятной среды проживания населения.
Общеизвестно [Филимоненко, 2015; Вологжина, Сафонова, 2018], что загрязнение атмосферного воздуха негативно влияет на состояние здоровья населения, так как при дыхании в человеческий организм могут попадать частицы диаметром 0,25–0,35 мкм, в которых интенсивно накапливаются «летучие» токсичные микроэлементы – As, Br, Sb, Se [Регионы…, 2014]. Атмосферные аэрозоли имеют первостепенное значение в загрязнении воздуха городских территорий Сибири [Таловская, 2022]. Считается, что наиболее весомый вклад в загрязнение вносят аэрозоли твердых частиц, поскольку в них сконцентрировано до 90% загрязняющих веществ [Касимов и др., 2012].
Проведение прямых инструментальных замеров состава атмосферного воздуха затруднено, поскольку требует наличия дорогостоящего оборудования для отбора и анализа проб. Осуществление наблюдений за качеством воздуха также осложнено и тем фактором, что содержание загрязняющих веществ в воздухе городов изменяется в течении дня. Исходя из этого, многими исследователями в качестве объекта изучения в исследованиях загрязнения атмосферного воздуха используется снеговой покров, как в более ранних фундаментальных работах [Экогеохимия…, 1995], так и в более современных работах [Касимов и др., 2023; Володина, 2024].
Помимо высокого уровня урбанизации Тюменской области и, как, следствие важности экологических исследований в городах, в данном регионе добывается значительная часть углеводородного сырья всей страны. Освоение ресурсной базы на севере Западной Сибири является условием макроэкономической стабильности Российской Федерации. Однако промышленное развитие региона сопровождается загрязнением окружающей природной среды, формированием очагов накопления токсикантов. На территории Тюменской области эксплуатируется около восьмисот месторождений углеводородов [Солодовников, 2015]. Загрязнение атмосферы здесь связано с техногенными выбросами, образующимися при добыче, транспортировке и переработки нефти и газа. По данным государственных природоохранных служб, промышленное освоение Ямала является причиной последовательного роста объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в период c 2018–2022 гг [Доклад…, 20232]. За 2022 год выбросы в атмосферный воздух, связанные с добычей и переработкой нефти и газа, составили 78% от совокупного выброса загрязнителей в ЯНАО. Схожая ситуация наблюдается и в ХМАО-Югре, где доля выбросов от предприятий нефтегазодобывающей промышленности является основной.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Изученность проблемы формирования состава атмосферных выпадений с использованием природных планшетов
1.1 Особенности процессов загрязнения атмосферы

На современном этапе технического развития и прогресса человечество все острее ощущает на себе последствия загрязнения окружающей среды. Особая роль в процессах транслокации загрязнителей принадлежит атмосфере. Приземная атмосфера является транспортирующей средой, в которой происходит перенос загрязнителей с последующим выпадением. При некоторых метеоусловиях, в частности, при господстве антициклональной безветренной погоды, в атмосфере происходит накопление загрязняющих веществ (ЗВ). Что особенно важно, качество воздуха оказывает непосредственное влияние на здоровье населения [Просвирякова, Шевчук, 2017; Xu et al., 2022].
ЗВ могут находиться в трех фазовых состояниях – в виде твердых нерастворимых частиц, в виде химически растворенных частиц и в газообразных формах. В городах, где сосредоточена основная часть населения, важную роль в формировании экологического состояния играют твердые аэрозольные частицы, поскольку они являются основными загрязнителями атмосферного воздуха, оказывающими негативное влияние на здоровье человека [Таловская, 2022]. Выделяют природные и техногенные источники поступления ЗВ в атмосферу.
Главным природным источником поступления нерастворимых частиц в атмосферу является ветровая эрозия. В.И. Вернадский говорил о существовании «пылевой атмосферы», то есть части воздушного покрова, куда проникает пыль с земной поверхности [Вернадский, 1989]. Академик А.П. Лисицын [Лисицын, 2001] назвал атмосферу «океаном невидимых глазом частиц, не имеющим разрывов в отличие от водного Мирового океана». К природным источникам относятся также лесные и торфяные пожары, извержения вулканов. Техногенными источниками выбросов чаще всего выступают промышленные предприятия, коммунально-бытовые объекты, транспорт. К мощным источникам загрязнения относят металлургические и химические производства, тепловые станции и другие, к мелким – небольшие котельные и трубы печного отопления, которые в больших количествах также способны значительно загрязнять воздух.
Основными источниками поступления поллютантов в приземную атмосферу городов Российской Федерации являются поставки ЗВ с выхлопными газами автотранспорта, выбросами промышленности, государственных районных электростанций, теплоэлектроцентралей, мусоросжигательных заводов, котельных. Приоритетными загрязнителями атмосферы являются пыль, угарный газ, сернистый ангидрид, оксиды азота, тяжелые металлы, полициклические ароматические углеводороды [Регионы…, 2014]. Перечень основных источников загрязнения атмосферы представлен на рисунке 1.


Рисунок 1 – Схема источников загрязнения атмосферы [Стадницкий, Родионов, 1988]



Формирование техногенных аномалий ЗВ в атмосфере контролируется их внутренними (химическими, токсикологическими) свойствами, внешними геохимическими условиями и природными факторами, определяющими миграционную способность ЗВ или их накопление в приземном воздухе. Содержание ЗВ напрямую зависит от рассеивающих и накапливающих способностей атмосферы. Метеорологические факторы, такие как скорость и направление ветра, температура воздуха, интенсивность и характер выпадения осадков, величина солнечной радиации, число безоблачных дней, а также рельеф исследуемой местности в совокупности формируют конкретную обстановку, определяющую способность атмосферы к самоочищению.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Аксенов В. И. Химия воды. Аналитическое обеспечение лабораторного практикума: учебное пособие / В. И. Аксенов, Л. И. Ушакова, И. И. Ничкова. – Екатеринбург : Уральский федеральный университет, 2014. – 140 с.
2. Андрианов А. Н. Исследование химического состава снега вокруг г. Ленинграда / А. Н. Андрианов, В. М. Дроздова // Труды ГГО. – 1975. – Т. 352. – С. 208–212.
3. Бакулин В. В. География Тюменской области / В. В. Бакулин, В. В. Козин.– Екатеринбург : Средне-Уральское книжное издательство, 1996. – 240 с.
4. Башлаков Я. К. Снежный покров и его влияние на природные процессы и хозяйственную деятельность Тюменской области / Я. К. Башлаков. – М. : Наука, 1983. – 164 с.
5. Безуглая Э. Ю. Мониторинг состояния загрязнения в городах. Результаты экспериментальных исследований / Э. Ю. Безуглая. – Л. : Гидрометеоиздат, 1986. – 200 с.
6. Битюкова В. Р. Социально-экологические проблемы развития городов России. Изд. 3-е. / В. Р. Битюкова. – Москва : Книжный дом Либроком, 2012. – 448 с.
7. Болдырева Е. А. Геохимические особенности верховых торфов бугристых болот ХМАО-Югры / Е. А. Болдырева, Д. В. Московченко // Вестник Нижневартовского государственного университета. – 2024. – №2 (66). – С. 96–110.
8. Варенцов М. И. Особенности пограничного слоя атмосферы г.Надыма по данным экспериментальных измерений и вихреразрешающего моделирования / М. И. Варенцов, И. А. Репина, А. В. Глазунов [и др.] // Вестник Московского университета. Серия 5: География. – 2022. – №6. – С. 64–78.
9. Василевич М. И. Формирование химического состава снежного покрова в таежной зоне Европейского северо-востока России: дис. … канд. биол. наук / М. И. Василевич. – Москва, 2009. – 160 с.

Весь текст будет доступен после покупки