Ионохроматографическое исследование поверхностных загрязнений хвои деревьев искусственных насаждений г. красноярска

Азнаева М.Р.

Сибирский федеральный университет,

Красноярск, Россия.

Аспирант 2г.

[email protected]

Научный руководитель: Калякина О.П.

Загрязнение окружающей среды является острой экологической проблемой, особенно в городских и промышленных районах. Проблема загрязнения чрезвычайно актуальна для города Красноярска, в связи с наличием в краевом центре предприятий металлургической и химической промышленности.

Существуют различные подходы к оценке экологического состояния окружающей среды. Одним из перспективных направлений является применение биоиндикаторов для постоянного слежения за средой в целях понимания общих тенденций ее изменения как в локальном, так и в региональном масштабе [1]. Одним из важнейших биоиндикаторов являются хвойные растения, в хвое которых происходит постепенное накопление атмосферных загрязнителей [2]. Сернистый ангидрид выбрасываемый в воздух в большом количестве тепловыми электростанциями и оксиды азота, поступающие с выхлопными газами автотранспорта – одни из важнейших загрязняющих веществ атмосферного воздуха г. Красноярска.

Цель исследования - ионохроматографическое определение поверхностных загрязнений хвои деревьев искусственных насаждений г. Красноярска и сравнение полученных данных с уровнем загрязнения снежного покрова.

В качестве объектов исследования были выбраны деревья сосны обыкновенной и ели сибирской в возрасте 20 – 40 лет, входящие в состав искусственных насаждений г. Красноярска и снежный покров. Опытные пробные площадки были заложены на территориях, имеющие различные уровни загрязнения воздушной среды, согласно карте «Экологическое состояние окружающей среды города Красноярска» [3]. Пробоотборный пункт 1 (ПП1) находится в районе завода «Сибтяжмаш», ПП3 – характеризуется наибольшим влиянием промышленных предприятий и автомобильного транспорта, ПП4 – небольшое влияние промышленных предприятий, значительное влияние автомобильного транспорта. В качестве контрольной (экологически чистой) зоны была взята лесополоса Академгородка (ПП2) – район, воздух которого в меньшей степени подвержен влиянию промышленных предприятий и автомобильного транспорта.

Исследование проводили на высокоэффективном жидкостном хроматографе LC-20 Prominance (Shimadzu, Japan), с разделяющей колонкойКанК-Аст (120×5 мм, зернение 14 мкм, емкость 2,5 мэкв/мл) и подавительной колонкойКУ-2 (200×6 мм, зернение 100-200 мкм, емкость 12 мкэкв/мл).

Изучено влияние условий пробоподготовки на содержание неорганических ионов в смывах с поверхности хвои. Установлено, что оптимальным является соотношение твердой и жидкой фазы, равное 1:10, и время контакта фаз 20 мин.

В выбранных условиях проанализированы образцы смывов с хвои ели, сосны и пробы снега. Идентификацию компонентов проводили по временам удерживания при сопоставлении хроматограмм модельного раствора и пробы. В пробах были идентифицированы нитрат- и сульфат-ионы. Для повышения надежности идентификации нитрат-иона дополнительно использовали спектрофотометрический детектор с диодной матрицей. Результаты анализа проб снега и смывов с хвои деревьев представлены в таблице 1.

Таблица 1 Содержание неорганических анионов в снеге и в хвое деревьев г. Красноярска (n=3, p=0,95)

Место отбора пробы	С±ΔС
ель, мг/кг	сосна, мг/кг	снег, мг/л
NO3-	SO42-	NO3-	SO42-	NO3-	SO42-
ПП1 ПП2 ПП3 ПП4	9,2±0,4 3,9±0,1 5,0±0,1 8,2±0,1	49,3±0,3 19,26±0,02 30,95±0,03 59,7±0,1	6,8±0,1 4,6±0,1 5,1±0,1 -	39,21±0,04 18,31±0,01 23,83±0,03 -	2,2±0,1 1,6±0,1 5,3±0,1 3,4±0,1	11,73±0,01 4,70±0,02 21,38±0,02 21,59±0,01

Проведенный анализ показал, что на поверхности хвои ели задерживается значительно больше оксидов серы и азота, чем на поверхности хвои сосны. Это может быть обусловлено большей удельной поверхностью хвои. Поверхностное загрязнение хвои ели коррелирует с загрязнением снежного покрова: коэффициент корреляции составляет 0,854 для сульфат-ионов и 0,823 для нитрат-ионов.

Литература:

[1] Неверова О.А. Опыт использования биоиндикаторов в оценке загрязнения окружающей среды. – М.: Прима, 2008, 239 с.

[2] Шуберт Р. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. – М.: Мир, 1988, 329 с.

[3] Лопатин А.П., Лесных В.В., Шеховцова А.И. Карта «Экологическое состояние окружающей среды г. Красноярска». – Красноярский филиал Госцентра «Природа». – 1993.