Sources of Uranium, Thorium and Sulfur in the snowy waters of the Irkutsk-Angarsk industrial zone (Baikal Region).pdf Важными информативными источниками эколо-го-геохимического состояния окружающей среды, аккумулирующими в себе все загрязнители, являются природные сорбенты - почвенный и снеговой покровы. Почвенный покров содержит широкую гамму химических элементов, в том числе радиоактивных элементов естественного и искусственного происхождения, так как представляет собой благоприятную среду для их поглощения. В почвах Прибайкалья содержания урана и тория изучены достаточно хорошо [Коваль и др., 2000; Кузнецов и др., 2013; Грицко, Гребенщикова, 2014; Гребенщикова и др., 2017; Chemyago et al., 2012;]. Многочисленные публикации по распределению токсичных элементов в городских почвах имеются по другим городам России [Alekseenko, Alekseenko, 2014; Artamonova, 2016] и мира [Batijargal et al., 2010; Charro et al., 2013; Cinelli et al., 2017]. Сведений о распределении радионуклидов в снеговом покрове промышленных городов Иркутской области получено недостаточно. Однако следует отметить, что почвы формируются продолжительное время и, соответственно, длительно накапливают токсичные элементы, а состав снега меняется каждый год в зависимости от выбросов различными предприятиями и только затем токсиканты могут поступать в почву и поверхностную воду. Поэтому снеговой покров может предоставлять информацию о возможном загрязнении в настоящее время (в последние годы), что более достоверно позволит судить об источниках их поступления [Геохимия..., 2008; Гребенщикова, 2013; Таловская и др., 2016; Voutsa, Samara, 2002; Bozlaker et al., 2013; Grebenshchikova et al., 2017]. © Гребенщикова В.И., Грицко П.П., 2020 DOI: 10.17223/25421379/17/5 Однако и это не всегда возможно, так как зависит от ландшафтно-географического положения территории, направления и силы ветра и других причин. Согласно имеющимся данным [Павлова и др., 2015], среди элементов, изучаемых в снеговом покрове г. Благовещенска Амурской области, нет достаточно полной картины об источниках и путях распространения высокотоксичных элементов, к которым относятся также и радионуклиды. В эколого-геохимическом мониторинге снеговой покров представляется более доступным и широко применяемым компонентом окружающей среды, химический состав которого свидетельствует в целом о ее состоянии. В Байкальском регионе снеговой покров накапливается в течение длительного периода (более 5 месяцев). Его геохимические особенности сохраняют информацию о происходящих химических изменениях в атмосфере за весь зимний период [Гребенщикова, 2013]. Снег выступает долговременным депонирующим компонентом и существенным информативным источником изучения природы аэротехногенных выпадений из атмосферы, аккумулирующим в себе в зимний период все поллютанты, поступающие в атмосферу. Для снеговой воды и почвенного покрова нет данных по предельно допустимым концентрациям урана и тория, утвержденных санитарно-эпидемиологическими службами, поэтому при сравнении полученной информации учитываем региональные фоновые содержания радионуклидов и локальный (природный) фон в наиболее чистом районе озера Байкал, где нет промышленных предприятий и население постоянно не проживает. Основная цель работы - изучение распределения содержаний радионуклидов (урана и тория), а также серы в пробах талой снеговой воды, отобранных на территориях наиболее крупных промышленных центров Прибайкалья - Иркутска, Ангарска и выявление возможных источников поступления поллютан-тов в снеговой покров исследуемых городов. Объекты и методы исследований Объектом исследования являлась талая снеговая вода урбанизированных территорий крупных промышленных городов Иркутской области - Иркутска, Ангарска и их окружения, подверженных воздействию многопрофильных производственных предприятий. Город Иркутск - областной центр Иркутской области, расположен на берегах рек Иркута и Ангары, которая является единственным стоком озера Байкал (рис. 1). Самыми крупными производствами в городе являются авиационный завод и Ново-Иркутская ТЭЦ. Город Ангарск расположен в 70 км на СЗ от Иркутска, в междуречье Ангары и Китоя. По сравнению с Иркутском, Ангарск относительно молодой город, в градостроительном плане которого изначально было предусмотрено разделение на промышленную и жилую зоны с сохранением между ними природной лесозащитной полосы (сосновый лес, парки и др.). Крупные промышленные предприятия города представлены нефтегазоперерабатывающими заводами, заводом по обогащению урана, а также несколькими крупными ТЭЦ, обслуживающими население и предприятия. В настоящее время уровень загрязнения воздушного бассейна в городах Иркутск и Ангарск оценивается как очень высокий, причем по сравнению с 2017 г. степень загрязнения в г. Ангарске возросла [Государственный..., 2019]. Существенное влияние оказывают также природно-климатические факторы, препятствующие рассеиванию техногенных выбросов на территории исследуемых городов. В городах отмечаются низкие среднегодовые температуры воздуха, воды и почвы, длительный период промерзания компонентов окружающей среды, что может обуславливать пониженную возможность их к самоочищению от антропогенного воздействия. Источники выбросов в атмосферу, главным образом, это крупные объекты энергетики, машиностроения и металлообработки, предприятия по производству строительных материалов, транспорта, жилищного хозяйства. Количество промышленных предприятий, в том числе и с вредным производством, в г. Ангарске существенно больше, чем в Иркутске. Здесь находятся электролизный химический комбинат по обогащению урана, многочисленные заводы: нефтеперерабатывающий, газовый, гипсовый, керамический, трубный, металлоконструкций и другие, а также несколько крупных ТЭЦ, которые вносят свой вклад в загрязнение города. Дополнительную нагрузку на состояние объектов окружающей среды вносят мелкие котельные, функционирующие в городах, и жилой сектор с печным отоплением преимущественно в зимний сезон. Стоит отметить, что больше всего загрязняющих веществ поступает в атмосферу от Ангарских и Ново-Иркутской ТЭЦ - 84 % от выбросов всех ТЭЦ, причем ингредиентная структура выбросов характеризуется преобладанием оксидов серы [Майсюк, 2017; Санеев, Майсюк, 2018], а также, по нашим данным, используемый уголь Иркутского угольного бассейна отличается относительно повышенными содержаниями радионуклидов [Гребенщикова и др., 2017]. Случаи превышения максимальной разовой предельно допустимой концентрации диоксида серы были отмечены в обоих городах [Государственный., 2019]. Снеговая геохимическая съемка на территории городов Иркутска и Ангарска проводилась в течение 4 лет в конце февраля - начале марта, в конце сезона устойчивого снежного покрова перед началом снеготаяния. Опробование выполнялось по редкой сети примерно 1:100 000 (1 х 1 км) и определялось интенсивностью жилой и промышленной застройки на городских территориях. Пробы снега отбирались на выбранной открытой площадке. Размер лунок от 30 х 30 см до 70 х 70 см, в зависимости от глубины слоя снега. При этом особое внимание обращалось на отбор слоев снега у земной поверхности, с целью исключения миграции различных веществ из почвенного и растительного покрова и их влияния на химический состав снега. В ряде случаев нижний слой от 5-10 до 15 см по этой причине не отбирался. Вес пробы составлял 10-15 кг. Доставленные пробы до обработки хранились при температуре ниже 0 °С. Для таяния снега пробу на ночь помещали в лаборатории в прозрачные полиэтиленовые ведра. Сразу отделялся твердый осадок от водной фазы, чтобы свести к минимуму процесс растворения техногенной пыли. В городе Иркутске выполнен химический анализ 34 проб снеговой воды, в Ангарске - 40 проб (таблица). Работа выполнена с использованием научного оборудования, аккредитованного ЦКП изотопно-геохимических исследований ИГХ СО РАН. Анализ снеговой воды выполнялся на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Element 2 фирмы Finnigan MAT (США) (аналитик О.В. Зарубина). Результаты исследования и обсуждение Как уже было отмечено, наиболее существенное воздействие на окружающую среду в Иркутской области оказывают предприятия топливно-энергетического комплекса: ТЭЦ, ГРЭС, котельные различной мощности, добывающие, перерабатывающие предприятия (уголь, нефть, газ и др.) и огромное количество автотранспорта при отсутствии метро. Поскольку такие предприятия расположены на территории городов или рядом, то загрязнение атмосферных осадков в дальнейшем сказывается на состоянии атмосферного воздуха, почвенного, снегового и растительного покровов, что существенным образом оказывает влияние на здоровье человека городских территорий Прибайкалья. С учетом данных по химическому составу компонентов окружающей среды был рассчитан агрегированный (ингаляционный и пероральный) риск для здоровья населения городов и сельских районов Прибайкалья. Установлено, что ингаляционный риск существенно выше перорально-го, т. е. токсиканты поступают в организм человека за счет атмосферного загрязнения. Также было показано, что для сельского населения агрегированный риск значительно меньше [Ефимова и др., 2016; Рукавишников и др., 2016]. Отмечается, что к числу приоритетных загрязнителей атмосферы в Прибайкалье относятся диоксиды серы и азота, бенз(а)пирен, формальдегид, тяжелые и радиоактивные металлы. Минерализация снеговой воды в Иркутске изменяется незначительно, среднее значение 30 мг/дм3. Концентрация pH близка к нормальной и составляет 6,2-7,2. Максимальное значение минерализации, достигающее 300-500 мг/дм3, отмечено только рядом с автозаправками, здесь также преобладают Cl-, SO42, HCO3-. На остальной территории города мак-рокомпонентный состав снеговой воды довольно однообразен. Вариации содержания U, Th и S в снеговой воде Иркутска и Ангарска и окружающих территорий, мкг/дм3 Variations of U, Th and S content in snow water of Irkutsk and Angarsk cities and adjacent territories, ^g / L U Th S Объект Количество проб min-max min-max min-max среднее среднее среднее г. Иркутск 34

Скачать электронную версию публикации