День отбора проб: 3.04.1992г

Номер пробы	Размер шурфа, см.	Вес твердого осадка, г.	Номер пробы	Размер шурфа, см.	Вес твердого осадка, г.
	40*30	2,23		30*20	0,17
	27*34	1,32		30*35	0,75
	36*33	2,19		36*30	1,82
	32*35	0,74		30*30	0,56
	40*35	0,34		35*35	0,36
	50*35	0,91		40*40	0,30
	40*35	0,60		35*35	0,06
	35*30	1,30		30*30	0,35
	38*36	1,09		40*35	0,18
	30*40	0,43		40*40	0,16
	30*40	0,87		30*30	0,32
	30*43	0,37		30*35	0,57
	40*40	2,39		30*30	1,27
	32*30	0,61		40*35	1,05
	42*40	1,57		40*35	3,95
	40*33	1,25		35*35	1,95
	42*30	3,7		30*35	0,11
	35*25	0,86		35*30	0,98
	34*30	5,01		45*35	1,08
	30*40	0,21		45*45	1,49
	46*36	1,09		30*40	0,35
	35*30	0,12		40*40	0,30
	25*25	0,33		30*40	3,47
	37*33	1,00		35*30	0,59
	25*32	3,28		35*50	2,23

2. Аналитические методы, которые использовались для определения количественного содержания элементов в твердом осадке снега – атомно-абсорбционный и эмиссионно-спектральный анализы. В данной работе показано содержание 12 химических элементов (таблица 4, 5). Все значения переводятся в единую систему единиц т.е. n*10^-4 % или мг/кг.

Таблица 4

Микроэлементный состав твердого осадка снегового покрова г. Междуреченска, мг/кг

№	V	Cr	Mn	Co	Ni	Cu	Zn	Sr	Mo	Ba	Hg	Pb
											0,55
											0,47
											0,22
											0,28
											0,40
											0,18
											0,21
											0,16
											0,11
											0,30
											0,14
											0,07
											0,14
											0,09
											0,05
											0,17
											0,13
											0,10
											0,07
											0,06
											0,10
											0,11
											0,07
											0,06
											0,08
											0,10
											0,08
											0,05
											0,04
											0,25
											0,25
											0,34
											0,25
											0,17
											0,11
											0,08

Продолжение таблицы 4

№	V	Cr	Mn	Co	Ni	Cu	Zn	Sr	Mo	Ba	Hg	Pb
											0,05
											0,06
											0,09
											0,07
											0,06
											0,11
											0,06
											0,06
											0,06
											0,04
											0,03
											0,03
											0,04
											0,05
											0,11
											0,14
											0,12
											0,14
											0,06

Таблица 5

Микроэлементный состав твердого осадка снегового покрова г. Стрежевого, мг/кг

№	V	Cr	Mn	Co	Ni	Cu	Zn	Sr	Mo	Ba	Hg	Pb
											0,10
											0,10
											0,08
											0,11
											0,03
											0,22
											0,15
											0,16
											0,10
											0,18
											0,12
											0,12
											0,09
											0,17
											0,24
											0,19
											0,11
											0,25
											0,09
											0,07
											0,06
											0,12
											0,17
											0,03
											0,07
											0,07
											0,17
											0,16
											0,09
											0,11
											0,12
											0,03
											0,07
											0,16
											0,30
											0,07

Продолжение таблицы 5

№	V	Cr	Mn	Co	Ni	Cu	Zn	Sr	Mo	Ba	Hg	Pb
											0,18
											0,18
											0,17
											0,14
											0,14
											0,14
											0,12
											0,15
											0,17
											0,03
											0,37
											0,05
											0,09
											0,11

Согласно ГОСТа 17.4.1.02-83 элементы – загрязнители подразделяются на классы опасности, следующим образом:

1 класс опасности – As, Cd, Hg, Se, Pb, Zn, F;

2 класс опасности – В, Со, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr;

3 класс опасности – Ва, V, W, Mn, Sr.

3. Построение моноэлементных схем содержания тяжелых металлов в твердом осадке снега проводят по результатам площадного опробования. В качестве градаций для изолиний предлагается использовать геохимический кларк ноосферы (по ГлазовскомуН.Ф. и Глазовской М.А.,1988) (табл. 6), можно пользоваться средним содержанием элемента в твердом осадке снега для исследуемого города.

4. Для выборки по исследуемой территории подсчитываются основные параметры распределения химических элементов: максимальные, минимальные, средние значения (С), мода, медиана и стандартное отклонение (S), а также коэффициент вариации (V), который отражает меру неоднородности выборки. Все полученные значения представляются в виде таблиц (приложение 7). Основные параметры распределения химических элементов вычисляются в программе Microsoft Office Excel 2003, 2007 (рис. 3). В итоговой таблице будут приведены следующие статистические параметры: среднее (С), стандартное отклонение (S), дисперсия выборки (σ²) мода (Мо), медиана (Ме), максимальное (мах), минимальное (min) значения. Коэффициент вариации рассчитывается вручную. Коэффициент вариации является наиболее распространенным показателем колебания, используемым для оценки типичности средних величин. В статистике совокупности, имеющие коэффициент вариации больше 30–35 %, принято считать неоднородными. Коэффициент вариации рассчитывается следующим способом формула (2):

(2)

где V – коэффициент вариации,

σ – среднее квадратическое отклонение

С – среднее содержание элемента

В отчете необходимо привести анализ данных по выборке, отметить изменение минимальных и максимальных значений, проанализировать коэффициент вариации.

Таблица 6

Геохимический кларк и средние содержания химических элементов (мг/кг) в твердом осадке снега гг. Междуреченска и Стрежевого

Элемент	Геохимический кларк ноосферы (по Глазовским М.А. и Н.Ф.)	Среднее содержание в твердом осадке снега г. Междуреченска	Среднее содержание в твердом осадке снега г. Стрежевого
V		13,4	24,2
Cr		13,1	60,8
Mn
Co		4,3	5,06
Ni		17,6	20,2
Cu	19,5	40,7	33,5
Zn		59,1	98,6
As
Se	0,28
Sr
Mo	1,1	1,5	3,7
Cd	0,16
Sb	0,25
Ba
W	1,3
Hg	0,18	0,13	0,13
Pb		60,9	78,8

		Надстройки

Рис. 3 Схема работы по расчету статистических параметров (Microsoft Office Excel 2003, 2007)

Расчёт коэффициента концентрации по формуле (3):

, (3)

где К – коэффициент концентрации,

С – содержание элемента в пробе, мг/кг;

Ск – среднее содержание элемента в исследуемой среде для определенного города или геохимическим кларк ноосферы, мг/кг;

Расчёт суммарного показателя загрязнения проводится по формуле (4):

, (4)

где К – коэффициент концентрации,

n – количество элементов, принимаемых в расчете (в данной лабораторной работе n=12)

Для величины суммарного показателя загрязнения используется градация [4]:

менее 64 –низкая степень загрязнения;

64-128 – средняя степень загрязнения;

128-256 – высокая степень загрязнения;

более 256 – очень высокая степень загрязнения.

5. При геохимических исследованиях окружающей среды наряду с отдельными химическими элементами проводится анализ распределения ассоциаций химических элементов.

Ассоциация химических элементов – группа элементов, обнаруживаемая в изучаемом объекте в количестве, отличном от критериального уровня. Таким уровнем может быть либо геохимический фон, либо норматив, задаваемый условиями задачи. Количественной мерой ассоциации является суммарный показатель загрязнения, представляющий собой аддитивную сумму превышений коэффициентов концентрации (рассеяния) над единичным (фоновым) уровнем.

Построение геохимического ряда ассоциации элементов проводится по убыванию коэффициентов концентрации (пример: Ba_9,8- Pb_6,5- Cu_2,8- Ni_2,2- Mo_1,8- Zn_1,6- Sr_1,5- Hg_0,7- Co_0,4- Cr_0,4-Mn_0,4- V_0,3), что может позволит определить тип производства-загрязнителя [4].

6. По данным снегового опробования рассчитывается показатель, нагрузки загрязнения (элемента) на окружающую среду – массы загрязнителя, выпадающей на единицу площади за единицу времени. Для этого учитывается общая масса потока загрязнителей – среднесуточная пылевая нагрузка P_n (кг/км²) и концентрация элемента С (мг/кг) в снеговой пыли.

На этом основании рассчитываются:

1) общая нагрузка, создаваемая поступлением химического элемента в окружающую среду коэффициент относительного увеличения общей нагрузки элемента при ; где С_ф – фоновое содержание исследуемого элемента; Р_пф – фоновая пылевая нагрузка (для Нечернозёмной зоны фоновая пылевая нагрузка составляет 10 кг/км²*сут.); Р_ф – фоновая нагрузка исследуемого элемента.

Поскольку техногенные аномалии обычно имеют полиэлементный состав, для них рассчитывается суммарный показатель нагрузки Zp, характеризующий эффект воздействия группы элементов. Показатель рассчитывается по формуле (4):

, (4)

где n – число учитываемых аномальных элементов.

Все перечисленные показатели определяются для содержания в отдельной пробе, а затем для участка.

На втором этапе исследования необходимо получить прогнозные схемы заболеваемости детского населения по данным пылевой нагрузки и суммарного показателя загрязнения снегового покрова тяжелыми металлами.

1. Согласно рекомендациям представленным Ю.Е.Сает и др. [4] для величины пылевой нагрузки существует следующая градация:

менее 250 кг/км²*сут. – неопасный уровень заболеваемости;

250-450 кг/км²*сут. – умеренно опасный уровень заболеваемости

(повышена заболеваемость преимущественно бронхиальной астмой и конъюнктивитом);

450-850 кг/км²*сут. – опасный уровень заболеваемости

(повышена заболеваемость органов дыхания и органов чувств);

более 850 кг/км²*сут. – чрезвычайно опасный уровень заболеваемости

(увеличение заболеваемости более, чем в 2 раза.)

2. Для суммарного показателя загрязнения, в связи с геохимической структурой аэрогенных аномалий в снеговом покрове принято следующее деление:

менее 64 –неопасный уровень заболеваемости

(наименьшее изменение показателей здоровья детей);

64-128 – умеренно опасный уровень заболеваемости

(повышение суммарной заболеваемости);

128-256 – опасный уровень заболеваемости

(повышена суммарная заболеваемость, увеличено число болеющих и часто болеющих детей);

более 256 – чрезвычайно опасный уровень заболеваемости;

(значительно повышена заболеваемость, увеличено число болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями и отклонениями от нормального физического развития).

Третий этап включает разработку схемы природоохранных мероприятий на территории города с анализом фактического материала и использования литературных источников.

СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЁТА

По выполненной лабораторной работе представляется отчёт.

Работа должна иметь следующие разделы:

Титульный лист (приложение 5)

Введение

1. Общая характеристика территории города

2. Методы исследования и виды анализов

3. Характеристика пылевой нагрузки

4. Содержание тяжелых металлов в твердом осадке снега

5. Характеристика прогноза заболеваемости.

6. Основные природоохранные мероприятия

Заключение

Список литературы

Во введении указать цель paботы, исходный материал и основные задачи исследования.

В первом разделе необходимо дать анализ общей экологической ситуации на территории города, а также применительно к участку согласно варианту.

Во втором разделе приводятся методы исследования и виды анализов.

В третьем разделе проводится расчет пылевой нагрузки (приложение 6), дается анализ полученных результатов и составляется схема запыления территории.

В четвертом разделе прорабатывается литература по тяжелым металлам, что дает возможность всесторонне провести анализ полученных материалов и оценить влияние данных элементов на здоровье человека. Рекомендуется подробно описать элементы, для которых характерны высокие концентрации для данной территории.

Проводится расчет статистических параметров (приложение 7), составляется таблица с содержаниями элементов и их Кларками (приложение 8), вычисляется суммарный показатель загрязнения по рассчитанным коэффициентам концентрации (приложение 9), вычисляется суммарный показатель нагрузки по рассчитанным коэффициентам относительного увеличения общей нагрузки элемента (приложение 10) Составляются схемы моноэлементные, полиэлементные и аддитивные, приводится ассоциативный геохимический ряд.

В пятом разделе на основе снеговой съемки и геохимических показателей приводится прогноз заболеваемости детского населения. Особенно следует отметить влияние отдельных элементов, которые значительно превышают нормативные показа­тели.

В шестом разделе намечаются природоохранные мероприятия, кото­рые способствовали бы оздоровлению экологической обстановки в городе.

В заключении делаются выводы по работе и намечаются мероприятия по мониторингу окружающей среды на территории города с использованием других видов исследований.

В конце работы приводится список использованной литературы в процессе выполнения работы.

Список литературы:

1. Белоголовов В.Ф. Геохимический атлас. –Улан-Удэ: Бурят. кн. изд., 1989. –52с.

2. Буштуева В.А., Случанко И.С. Методы и критерии оценки состояния здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды. – М.:Медицина, 1979

3. Василенко В.Н., Назаров И.М, Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. –М.: Гидрометеоиздат, 1985

4. Геохимия окружающей среды /Под ред. Ю.Е. Саета, Б.А. Ревича, Е.П. Янина и др. – М .:Недра, 1990. – 336с.ь

5. Гигиена окружающей среды. – М.: Медицина, 1986. – 97с.

6. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. –М.: Гидрометеоиздат, 1984. – 360с.

7. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами. – М.:ИМГРЭ, 1982. – 112с.

8. Михальчук А.А. Статистический анализ эколого-геохимической информации: учебное пособие. /А.А. Михальчук, Е.Г. Язиков, В.В. Ершов. – Томск.: Изд-во ТПУ, 2006. –235с.

9. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. для вузов / Под ред. Ю.А. Ершова, В.А. Попкова, А.С. Берлянда и др. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высшая школа, 2000. – 560с.

10. Рихванов Л.П. Радиоактивные элементы в окружающей среде и проблемы радиоэкологии: учебное пособие. – Томск: STT, 2009. – 430с.

11. Рихванов Л.П., Язиков Е.Г., Сарнаев СИ. Содержание тяжелых металлов в почвах. Учебное пособие. – Томск: изд. ТПУ, 1993. – 84с.

12. Сидоренко Г.И., Можаев Е.А. Санитарное состояние окружающей среды и здоровье населения. –М.: Медицина, 1987. – 115с.

13. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / Под ред. А.П. Соловов, А.Я. Архипов, В.А. Бугров и др. – М.: Недра, 1990. – 335с.

14. Шатилов А.Ю. Вещественный состав и геохимическая характеристика пылевых атмосферных выпадений на территории Обского бассейна. Диссер. канд. геол.-мин. наук. – Томск: ТПУ, 2001. – 205с.

15. Язиков Е.Г., Арбузов С.И. и др. Микроэлементный состав снежного покрова и почв сельхозугодий совхоза Степановский // Материалы peгиональной конференции «Проблемы экологии Томской области». – Томск, 1992. –С.80-81.

16. Язиков Е.Г., Балабаева Л.М. и др. Эколого-геохимические исследования при паспортизации промышленного предприятия (на примере НПО «Сибэлектромотор», г.Томск) // Материалы peгиональной конференции «Проблемы экологии Томской области». – Томск, 1992. –С.80.

17. Язиков Е.Г., Рихванов Л.П. Содержание радиоактивных и редкоземельных элементов в аэрозольных выпадениях снегового покрова различных территорий Западной Сибири //Материалы международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека». – Томск, 1996. – с.313-316.

18. Язиков Е.Г., Шатилов А.Ю. Геоэкологический мониторинг: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 276с.

Приложение 5