Оценка влияния местных источников загрязнения и дальнего переноса на формирование ионного состава атмосферных осадков и снежного покрова прибрежной зоны западного сектора Арктики

• Автор: Котова, Екатерина Ильинична
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 257 с. : ил.

Глава 1 Геоэкологические условия формирования ионного

состава атмосферных осадков и снежного покрова

1.1 Климатические характеристики

1.2 Рельеф

1.3 Гидрология прибрежной зоны морских акваторий

1.4 Источники воздействия на природную среду

1.5 Уровень загрязнения атмосферного воздуха

Глава 2 Материалы и методы исследования

2.1 Характеристика исходных материалов

2.2 Обзор методов

Глава 3 Ионный состав атмосферных осадков и снежного

покрова, процессы их формирования
3.1 Ионный состав атмосферных осадков
3.1.1 Пространственное изменение ионного состава атмосферных осадков
3.1.2 Временная динамика ионного состава атмосферных осадков
3.2 Статистический анализ ионного состава атмосферных
осадков
3.3 Анализ обратных траекторий поступления воздушных
масс
3.4 Ионный состав снежного покрова
3.4.1 Пространственное изменение ионного состава снежного
покрова
3.4.2 Временная динамика ионного состава атмосферных осадков
3.5 Статистический анализ ионного состава снежного
покрова
3.6 Коэффициенты обогащения снежного покрова и
суммарные показатели загрязнения
3.7 Связь процессов образования ионного состава
атмосферных осадков и снежного покрова
3.8 Геоэкологическая оценка воздействия ионного состава
атмосферных осадков и снежного покрова на подстилающую поверхность

Глава 4 Рекомендации к системе наблюдений за ионным
составом атмосферных осадков и снежного покрова
4.1 Оценка состояния мониторинга атмосферных осадков и
снежного покрова
4.2 Оптимизация системы наблюдений за ионным составом атмосферных осадков и снежного покрова в прибрежной
зоне западного сектора Арктических морей
Заключение
Использованная литература
Список иллюстративного материала
Приложение 1. Розы ветров за многолетний период
Приложение 2. Годовой ход значений суммы осадков для
станций отбора проб атмосферных осадков
Приложение 3. Пример заполнения таблицы химического
анализа осадков (ТХО-1)
Приложение 4. Пример заполнения таблицы 5
Приложение 5. Графики временной динамики ионного
состава атмосферных осадков
Приложение 6. Статистические характеристики ионного
состава атмосферных осадков
Приложение 7. Матрицы коэффициентов корреляции
концентраций ионов в пробах атмосферных осадков
Приложение 8. Временная динамика ионного состава
снежного покрова
Приложение 9. Статистические характеристики ионного
состава снежного покрова
Приложение 10. Матрицы коэффициентов корреляции
концентраций ионов в пробах снежного покрова
Приложение 11. Матрицы коэффициентов корреляции между концентрациями ионов в снежном покрове и
концентрациями ионов в атмосферных осадках
Приложение 12. Предельно допустимые концентрации ионов в воде водных объектов

До недавнего времени Арктика рассматривалась в качестве «эталона чистоты» для сравнения с антропогенно деформированными экосистемами. На самом деле нетронутость Арктических экосистем оказалась лишь предположением [НаНаИ, 2001]. Уже начиная с послеледникового времени, Арктика подвергалась достаточно жесткому прессу со стороны первобытных охотников и рыболовов. С развитием капитализма в европейских странах натиск на арктические экосистемы усиливался, ассортимент антропогенной нагрузки и ее интенсивность постоянно нарастали. В XX веке в Заполярье возникает промышленное производство и многочисленные центры добычи и переработки сырья и полезных ископаемых, в российском секторе Арктики формируется единый Северный морской путь. Баренцевоморский регион становится местом наибольшей концентрации кораблей с ядерными установками и вооружением. Осуществляется серия испытаний атомного и водородного оружия на Новоземельском полигоне, здесь же затапливаются реакторы атомных подводных лодок. В результате к концу прошлого века в Арктике практически не остается территорий и акваторий, не испытывающих антропогенного влияния [Погребов, Шилин, 2001].
Исследования последних 40 лет, выполненные учеными разных стран, показали, что в северных широтах, особенно в Арктике, в загрязнении природной среды большую роль играет перенос загрязняющих веществ воздушными массами. Различные загрязнители обнаружены на расстояниях, удаленных на сотни и тысячи километров от источников выбросов [Шевченко, 2006; Шевченко и др., 2009; Виноградова, 2004; ВойепЬеш е! а1., 2004; Бокмпоэ ег а1., 2011]. Выявлено, что арктический аэрозоль содержит составляющие различной природы, количественное соотношение между которыми зависит от времени года и места наблюдений.

Таяние снега происходит в удаленной от источников обогрева закрытой кювете при комнатной температуре.
В помещении метеостанции собранные месячные пробы осадков переливают в колбу вместимостью 0,5 или 1,0 дм3, плотно закрывают и убирают в темное прохладное место. Пробу атмосферных осадков собирают в течение всего месяца и анализируют как суммарную за месяц.
Химический анализ проб снежного покрова и атмосферных осадков проводился по 10 показателям качества - 9 макрокомпонентов: сульфат-, нитрат-, хлорид-, гидрокарбонат-ионы, ионы аммония, магния, натрия, кальция и калия, а также уровень pH.
В соответствии с РД 52.04.186-89 содержание сульфат-, нитрат-ионов и ионов аммония определяется колориметрическим методом на фотоколориметре КФК-2-УХЛ4.2. Уровень pH определяется кондуктометрическим методом на кондуктометре HI8733. Концентрации гидрокарбонат-, хлорид-ионов, а также ионов кальция и магния определяются путем титрования. На содержание ионов натрия и калия пробы анализируются на пламенном фотометре ПФМ-УХЛ4.2.
Лаборатории Северного и Мурманского УГМС имеют государственную аккредитацию в области мониторинга загрязнения окружающей среды, что позволяет говорить о высоком качестве полученных результатов.
Результаты химического анализа осадков заносят в таблицы химического анализа: ТХО-1 (Приложение 3).
Для снега составляется сводная по всем станциям УГМС таблица 5.41 «Результаты измерений концентраций загрязняющих веществ в снежном покрове» (Приложение 4).
Статистический анализ. Для возможности проведения статистического анализа исходные данные таблиц 5.4 и ТХО-1 были переведены в электронный вид с использованием программы Microsoft Excel пакета Microsoft Office.
1 Номер таблицы дан согласно РД 52.04.186