Мониторинг загрязнений снежного покрова района МО «Город Свирск»

Научный мир, 2001. Вып.545. 188 с.

19. Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2003. 244 с.

20. Старостенко В.И., Куприенко П.Я., Макаренко И.Б.[и др.] Основные типы земной коры Украинского щита по результатам оценки вклада каждого вещественного слоя в полную мощность коры // Связь поверхностных структур земной коры с глубинными: материалы XIV междунар. конф. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. Ч.2. С.218-221.

21. Усов М.А. Структурная геология. М.-Л.: Гос. изд-во геологической лит-ры, 1940. 135 с.

22. Федоровский В.С. Геолого-структурные индикаторы коллапса коллизионной системы каледонид западного Прибайкалья // Геодинамическая эволюция литосферы Цен-

трально-Азиатского подвижного пояса (от континента к океану): материалы научного совещания. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2003. С.254-257.

23. Филиппова И.Б., Минц М.В., Бабаянц П.С. [и др.] Глубинное строение неоархейского Волго-Уральского гранули-то-гнейсового ареала: свидетельства плюмовой природы гранулитового метаморфизма // Гранулитовые комплексы в геологическом развитии докембрия и фанерозоя: мат. II Рос. конф. по проблемам геологии и геодинамики докембрия. СПб.: ИП Каталкина, 2007. С. 357-361.

24. Хайн В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: КДУ, 2005. 560 с.

25. Шерман С.И. Методика изучения и анализа количественных параметров разломов литосферы. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2002. 60 с.

УДК613.5:551.32

МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СНЕЖНОГО ПОКРОВА РАЙОНА МО «ГОРОД СВИРСК» © О.Л. Качор1, И.М. Сидоров2, Н.В. Чайка3, А.С. Шатрова4

Иркутский государственный технический университет,

664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Представлены данные мониторинга снежного покрова за период 2012-2013 гг. в районе МО «город Свирск». Определены As и тяжелые металлы до и после ликвидации Ангарского металлургического завода. В результате исследований получены данные о снижении концентрации загрязняющих веществ.

Ил. 4. Табл. 1. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: мониторинг; снег; почва; модель.

SNOW COVER POLLUTION MONITORING IN "TOWN OF SVIRSK" MUNICIPAL FORMATION AREA

O.L. Kachor, I.M. Sidorov, N.V. Chaika, A.S. Shatrova

Irkutsk State Technical University,

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article presents the monitoring data of snow cover in the “Town of Svirsk” municipal formation area for the period from 2012 to 2013. The concentrations of As and heavy metals have been determined before and after the liquidation of the Angarsk metallurgical plant. The researches result in obtaining the data on the decrease of pollutant concentration.

4 figures. 1 table. 4 sources.

Key words: monitoring; snow; soil; model.

Ангарский металлургический завод (АМЗ), располагавшийся в районе МО «город Свирск», с 1934 г. осуществлял производство компонентов боевых отравляющих веществ (адамсит, люизит) - триоксид. Золотосодержащие арсенопиритовые огарки отправлялись на медеплавильные заводы Урала. В 1949 г. производство было остановлено, основные фонды брошены бывшим владельцем (Государственный всесоюзный трест «Союзмышьяк» Главзолото Наркомата тяжелой промышленности СССР) без демонтажа и зачистки оборудования. На протяжении 70 лет пром-

площадка АМЗ оказывала крайне негативное влияние на объекты окружающей среды и население МО «город Свирск» [4].

В рамках Федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013)», а также областной программы «Защита окружающей среды в Иркутской области» на 2006-2015 годы были проведены работы по ликвидации данного источника (рис.1, а,б).

1 Качор Ольга Леонидовна, кандидат технических наук, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых и инженерной экологии, тел.: (3952) 405376, e-mail: oll_ka@bk.ru

Kachor Olga, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Mineral Processing and Environmental Engineering, tel.: (3952) 405376, e-mail: oll_ka@bk.ru

Сидоров Игорь Михайлович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики, тел.: 89641114149.

Sidorov Igor, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Department of Mathematics, tel.: 89641114149.

3Чайка Наталия Витальевна, аспирант, тел.: 89246374358, e-mail: odu38@mail.ru Chaika Natalya, Postgraduate, tel.: 89246374358, e-mail: odu38@mail.ru

4Шатрова Анастасия Сергеевна, студентка кафедры обогащения полезных ископаемых и инженерной экологии, тел.: 89648182660.

Shatrova Anastasia, Student of the Department of Mineral Processing and Environmental Engineering, tel.: 89648182660.

а)

б)

Рис. 1. Промплощадка АМЗ: а - до ликвидации очага, 2012 г.; б - после ликвидации очага, 2013 г.

На завершающем этапе работ по государственному контракту «Ликвидации очага загрязнения мышьяком территории промышленной площадки Ангарского металлургического завода в районе МО «город Свирск» Иркутской области» необходимо было провести сравнительный анализ результатов мониторинга состояния объектов окружающей среды до и после внедрения данного мероприятия.

В зимний период времени наиболее показательным с точки зрения воздействия выбросов на окружа-

ющую среду, в том числе и пыления с промплощадки АМЗ, является мониторинг снежного покрова, который относится к абиотической части природных комплексов и является важным элементом экосистем. Между снегом и другими элементами экосистем существуют постоянные взаимосвязи. В связи с этим, снежный покров является индикатором состояния и развития природных комплексов, а наблюдения за ним могут служить составной частью комплексного экологического мониторинга.

Результаты КХА проб снежного покрова и почв района МО «город Свирск», 2012 г.

Номер точки про-боотбора As Cu Cd Pb

Почва

1 5,0 1,7 20 18,2 0 0,1 5,0 9,4

2 55 2,3 20 20,6 0 0,1 15 22,2

3 Э00 5,1 60 11,6 0,6 0,1 1500 15,1

4 55 14,0 60 32,7 0,6 0,1 55 22,1

5 55 14,3 100 21,7 0,6 0,2 55 110,3

6 Э00 12,1 60 8,8 0,6 0,02 155 4,6

7 5500 16,7 140 11,4 4,0 0,1 2500 6,9

8 1500 13,1 100 77,8 4,0 0,1 550 9,5

9 55 2,4 20 38,5 0 0,02 5 4,9

10 55 1,3 20 17,7 0 0,1 55 2,9

11 Э00 2,2 20 26,5 0,6 0,1 55 11,4

12 55 5,1 20 21,2 0,6 0,1 55 28,4

Для определения тенденции изменения степени загрязнения объектов окружающей среды за время проведения работ по ликвидации очага загрязнения в январе 2013 г. был проведен отбор проб снега в районе МО «город Свирск». Для отбора проб снега были использованы стандартный снегомер-плотномер, снегомерная рейка, полиэтиленовые емкости вместимостью 0,5 дм3. Всего было отобрано 12 проб. Пробы отбирались согласно точкам координат GPS отбора проб снега, выполненного в феврале 2012 г. по всей территории МО «город Свирск», садоводства Астра и прилегающих к городу лесных массивов. Отбор проб снега осуществлялся согласно методическому руководству [1]. В таблице представлены результаты количественного химического анализа (КХА) проб снежного покрова и почв района МО «город Свирск», отобранных соответственно в феврале и сентябре 2012 года и обработанных с помощью программы SURFER (рис. 2).

Степень загрязнения ореолов распространения исследуемых элементов в снежном покрове прежде всего связана с преобладанием северо-западного направления ветра с распространением загрязняющих веществ от источников загрязнения промплощадки АМЗ в строну реки Ангары с захватом большой части территории МО «город Свирск».

Согласно полученным результатам исследований, проводимых в 2013 году (рис.3), наблюдается уменьшение концентраций исследуемых элементов в ряду медь ^ свинец ^мышьяк^ кадмий в основном по всей территории МО «город Свирск» и прилегающих садоводств.

О 2 4 6 8 10 12 14 16 18

]1 | с'З 2 К 14 :>|з .5 (4

Рис. 2. Распределение содержания мышьяка в снеге МО «город Свирск» за февраль 2012 г, мкг/дм3:

1 - отвалы огарков мышьяка; 2 - место расположения бывших строений АМЗ; 3 - изолинии содержаний;

4 - точки опробования

30

25

20

15

к 8 я а а н і

£ іо

3

X

§ 5

к

к

* о

4 <и а

и

26,0

3,8

0,61

Си

РЬ Дб

элементы

СсІ

Рис. 3. Средняя концентрация элементов в снеге МО «город Свирск», январь 2013 г.

По данным мониторинга загрязнения почвенного и снежного покрова района МО «город Свирск» за 20122013 гг. построены двумерные статистические модели, которые позволяют проанализировать полученные данные и оценить ореол рассеяния тяжелых металлов в окружающей среде (рис.4). Вычисление параметров линейного уравнения множественной регрессии (1) проводилось методом наименьших квадратов [3], для чего необходимо было решить систему линейных уравнений (2) относительно неизвестных параметров a, Ь1, Ь2:

лели, м; п - число точек; а - отражает процентное содержание тяжелых металлов в огарках; Ь1,Ь2 - отражают дефляционный процесс снежного покрова.

Решение системы (2) проводили матричным способом для каждого вида загрязнений, в результате получены уравнения (3)-(6):

Уд5=16,75 -0,002*Х| - 0,0056 *Х2,

Ус„=32,042 -0,00216*Х| - 0,0032%;

Урй=21,14 -0,0023*Х| + 0,0082 * Х2

2 Х2

а+ъх X X! + Ъ2 X х=Е у;

X х+ Ъ! X х2+Ъ2 X хх=£ ух;

X УХ2?

X X + Ъ! X XX + Ъ2 X

Уса = 0,078 -1,5*10"6*Л'і - 1*10-5 * Х2 .

2 /

где у - концентрация моделируемой функции, мкг/дм3; х1 - расстояние от источника загрязнения до точки отбора пробы по меридиану, м; х2 - расстояние от источника загрязнения до точки отбора пробы по парал-

Рассчитанный коэффициент детерминации для полученной модели составляет 70%, что говорит о хорошей сходимости экспериментальных и расчетных данных. Результаты расчетов модели загрязнения снежного покрова на территории МО «город Свирск» в двумерном пространстве представлены на рис.4.

Таким образом, после ликвидации источника загрязнения по данным мониторинга снежного покрова, проводимого в феврале 2012 г. и январе 2013 г., средняя концентрация мышьяка в снеге уменьшилась с 7,5 до 3, 8 мкг/дм и приблизилась к региональному фоновому значению 2,5 мкг/дм3 [2].

Рис. 4. Модель загрязнения снежного покрова на территории МО «город Свирск»

<

Библиографический список

1. Быков Н.И., Попов Е.С. Наблюдения за динамикой снежного покрова в ООПТ Алтае-Саянского экорегиона: методическое руководство. Красноярск, 2011. 64 с.

2. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Иркутской области за 2010 год. Иркутск: оОо Форвард, 2011. 400 с.

3. Налимов В.В. Применение математической статистики

при анализе вещества. М.: Гос. изд-во физико-

математической литературы, 1960. 216 с.

4. Возможность детоксикации модельных субстратов, загрязненных солями мышьяка, с помощью гуминовых препаратов / Д.И. Стом, А.С. Коновалов, А.В. Богданов [и др.] // Вестник ИрГСХА. 2012. №50. С.81-86.

УДК 550.338.2

ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИЗНАКОВ ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ИОНОСФЕРНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ ПО ДАННЫМ КВАЗИВЕРТИКАЛЬНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ИОНОСФЕРЫ © В.И. Куркин1, О.А. Ларюнин2, А.В. Подлесный3, М.Д. Пежемская4, Л.В. Чистякова5

ФГБУН Институт солнечно-земной физики СО РАН,

664033, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126а.

Выполнен статистический анализ ионограмм квазивертикального зондирования, полученных на собственной сети ЛЧМ-зондирования ИСЗФ СО РАН, работающей в режиме мониторинга. Типичной является ситуация, когда на некоторых ионограммах помимо основного трека появляется дополнительный, называемый «серпом», который обычно свидетельствует о наличии перемещающегося ионосферного возмущения. Для зимнего и летнего сезонов исследованы: частотность появления серпов на ионограммах в зависимости от времени суток, среднее время их жизни, морфологические особенности. Высокая скважность получения ионограмм в точке приема (1 мин) позволила проследить динамику и эволюцию серпов.

Ил. 8. Библиогр. 8 назв.

Ключевые слова: ионограмма; перемещающиеся ионосферные возмущения; ЛЧМ-зондирование ионосферы.

STUDYING MORPHOLOGICAL FEATURES OF TRAVELLING IONOSPHERIC DISTURBANCES

BY QUASI-VERTICAL IONOSPHERIC SOUNDING DATA

V.I. Kurkin, O.A. Laryunin, A.V. Podlesny, M.D. Pezhemskaya, L.V. Chistyakova

Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS,

126а Lermontov St, Irkutsk, 664033, Russia.

The authors performed a statistical analysis of quasi-vertical sounding ionograms obtained on the ISTP SB RAS own chirp sounding network operating in a monitoring mode. It is typical when some ionograms demonstrate apart from the main track, an additional track called "a sickle", which usually indicates the presence of a traveling ionospheric disturbance. The frequency of sickle occurrence on ionograms depending on the time of the day, their average lifetime and morphological features has been studied for winter and summer seasons. The high pulse ratio of ionogram obtaining in the receiver point (1 min) allowed to trace the dynamics and evolution of sickles.

8 figures. 8 sources.

Key words: ionogram; travelling ionospheric disturbances; chirp ionospheric sounding.

Введение. Статистический анализ ионограмм, полученных на ионозонде вертикального зондирования «Циклон» за 30 зимних дней 2011 г., выполнен в [1]. Авторы рассмотрели «классические» серпы (далее -серпы 1 типа) «Nose» (Нос) и «U-shaped» (U-образные) согласно [2]. В ряде работ [3-6] дана интерпретация серпов данного типа с привлечением численного моделирования. Так, в [3] авторы показа-

ли, что серповидная часть ионограммы обусловлена «боковыми» (т.е. не вертикальными) траекториями. Авторы [2] подтвердили данный вывод, рассмотрев параболическую фоновую модель ионосферы, содержащую при наличии возмущения горизонтальные градиенты электронной концентрации. В [7] рассмотрен случай, когда возмущенная ионосфера остается слоистой, соответственно траектории лучей строго верти-

1 Куркин Владимир Иванович, доктор физико-математических наук, зам. директора, тел.: (3952) 428265, e-mail: kurkin@iszf.irk.ru

Kurkin Vladimir, Doctor of Physico-mathematical sciences, Deputy Director, tel.: (3952) 428265, e-mail: kurkin@iszf.irk.ru

2Ларюнин Олег Альбертович, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, тел.: 89149024373, e-mail: laroleg@inbox.ru

Laryunin Oleg, Candidate of Physico-mathematical sciences, Research worker, tel.: 89149024373, e-mail: laroleg@inbox.ru

3Подлесный Алексей Витальевич, младший научный сотрудник, тел.: (3952) 428265, e-mail: pav1986@rambler.ru Podlesny Aleksei, Junior Researcher, tel.: (3952) 428265, e-mail: pav1986@rambler.ru

4Пежемская Маргарита Дмитриевна, инженер-программист 1 категории, тел.: (3952) 428265, e-mail: oleglary@yandex.ru Pezhemskaya Margarita, 1st Category Programmer Engineer, tel.: (3952) 428265, e-mail: oleglary@yandex.ru

5Чистякова Лидия Васильевна, инженер-программист 1 категории, тел.: (3952) 428265, e-mail: chist@iszf.irk.ru Chistyakova Lidia, 1st Category Programmer Engineer, tel.: (3952) 428265, e-mail: chist@iszf.irk.ru