ОПРЕДЕЛЕНИЕ  КАЧЕСТВА  СНЕЖНОГО  ПОКРОВА  ПО  ЕГО  ИНДЕКСУ  ТОКСИЧНОСТИ

Русинова  Наталия  Владимировна

канд.  техн.  наук,  Поволжский  государственный  технологический  университет,

г.  Йошкар-Ола,

E-mail: 

Сидуков  Алексей  Васильевич

магистрант,  Поволжский  государственный  технологический  университет,  г.  Йошкар-Ола

DEFINITION  OF  QUALITY  OF  SNOW  COVERING  BY  ITS  INDEX  OF  TOXICITY

Rusinova  Nataliia

candidate  of  Technical  Sciences,  Volga  State  University  of  Technology,  Yoshkar-Ola

Sidukov  Alexey

master  student,  Volga  State  University  of  Technology,  Yoshkar-Ola

Аннотация

Предложена  методика  определения  индекса  загрязнения  снежного  покрова  по  его  индексу  токсичности,  позволяющая  установить  качественное  состояние  снежного  покрова  без  применения  химического  анализа.

ABSTRACT

There  is  a  methodic  of  determining  the  index  pollution  of  snow  covering  by  its  index  of  toxicity  allowing  to  establish  a  quality  status  of  the  snow  cover  without  use  of  chemical  analysis.

Ключевые  слова:  снежный  покров;  водоросли  Chlorella  Vulgaris;  индекс  токсичности;  индекс  загрязнения  воды;  класс  качества  воды;  методика.

Keywords:  snow  covering;  seaweed  Chlorella  Vulgaris;  the  index  of  toxicity;  the  index  of  water  pollution;  the  level  of  water  quality;  the  methodic.

В  последние  годы  в  качестве  объекта  мониторинга  состояния  атмосферы  все  чаще  находит  применение  снежный  покров,  благодаря  которому  можно  проанализировать  и  оценить  загрязненность  атмосферного  воздуха  на  территориях,  для  которых  характерно  наличие  толерантного  снежного  покрова  в  течение  длительного  промежутка  времени. 

Анализ  снежного  покрова  позволяет  определить  его  качественное  состояние,  проследить  пространственное  распределение  загрязняющих  веществ  по  территории  и  получить  достоверную  картину  зон  воздействия  конкретных  промышленных  предприятий  и  других  объектов  на  состояние  окружающей  среды,  в  частности  на  растительность  [3,  с.  15;  6]. 

В  настоящее  время  оценка  загрязнения  снежного  покрова  производится  на  основе  результатов  химического  анализа.  В  некоторых  случаях  сложность  и  высокая  стоимость  анализов,  а  также  большое  количество  видов  поллютантов,  источников  их  выбросов,  создают  проблемы  в  организации  эффективного  экологического  мониторинга. 

При  помощи  химико-аналитического  контроля  возможно  определение  концентрации  отдельного  загрязнителя  без  учета  особенностей  комбинированного  характера  действия  загрязнителей,  когда  влияние  каждого  из  них  может  дополнять,  усиливать  или  подавлять  друг  друга.  В  связи  с  этим  целесообразно  использование  химико-аналитических  методов  в  комплексе  с  методами  биотестирования. 

Методы  биотестирования  основаны  на  фиксировании  суммарного  токсического  действия  на  тест-организм  сразу  всех  или  многих  поллютантов,  что  позволяет  быстро  и  с  минимальными  затратами  оценить  качественное  состояние  анализируемой  пробы.  После  биотестирования  химическому  анализу  подвергаются  лишь  те  образцы,  которые  вызывают  сомнения  относительно  их  экологической  безопасности.

Применение  такого  комплексного  подхода  может  существенно  помочь  решению  проблемы  мониторинга  снежного  покрова  и  мероприятий  по  снижению  его  загрязнения.

Цель  работы.  Обоснование  качественного  состояния  снежного  покрова  на  основе  выявленных  закономерностей  изменения  индекса  токсичности  и  гидрохимического  индекса  загрязнения.

Для  достижения  поставленной  цели  применялись  методы:  отбора  проб  снега;  определения  токсичности  снежного  покрова  с  помощью  водоросли  Chlorella  Vulgaris;  расчета  индекса  загрязнения  вод;  математической  обработки  экспериментальных  данных.

Сбор  образцов  снега  [5]  осуществлялся  согласно  указаниям  [4].  Подготовленные  образцы  подвергались  химическому  анализу  [4]  и  биотестированию  [2]  для  определения  гидрохимического  индекса  загрязнения  (ИЗВ)  и  индекса  токсичности  (ИТ). 

Расчет  ИЗВ  и  определение  класса  качества  воды  проводились  по  методике,  приведенной  в  [1,  с.  3].  Результаты  приведены  в  табл.  1.

Вычисление  ИТ  основывалось  на  сравнении  суточного  прироста  численности  клеток  водорослей  Chlorella  vulgaris  в  контрольном  и  опытном  вариантах.  Контроль  за  численностью  клеток  проводился  посредством  измерения  оптической  плотности  суспензии  водорослей  [2,  с.  34]

,                                 (1)

где:  D_К  и  D_Т  —  величины  оптической  плотности  контрольного  и  тестируемого  образца,  соответственно,  после  22  часов  культивирования  водорослей.

Данные  по  ИТ  и  ИЗВ  (табл.  1),  полученные  в  процессе  экспериментальных  работ,  подвергли  математической  обработке  в  программной  среде  “Curve  Expert  1.4.”.

В  результате  моделирования  был  определен  общий  вид  уравнения,  описывающего  динамику  изменения  ИЗВ  в  зависимости  от  ИТ  в  каждой  точке  отбора  проб  снега

                                 (1)

где:    —  коэффициенты  уравнения. 

Таблица  1.

Экспериментальные  значения  ИТ  и  ИЗВ

В  зависимости  от  величины  ИЗВ  участки  объектов  подразделяют  на  классы  качества  [1,  с.  3].  В  результате  моделирования  данных  по  ИТ  и  ИЗВ  оказалось,  что  значение  индекса  токсичности  менее  0,25  соответствует  II  классу  загрязнения  воды  (чистые).  Изменение  индекса  токсичности  в  интервале  от  0,25  до  0,45  позволяет  классифицировать  талые  воды  как  умеренно  загрязненные  (III  класс).  Загрязненные  (IV  класс),  грязные  (V  класс)  и  очень  грязные  воды  (VI  класс)  соответствуют  индексу  токсичности,  изменяющемуся  в  диапазоне  от  0,45—0,60,  0,60—0,79  и  более  0,80  соответственно  (табл.  2). 

Таблица  2.

Сводная  таблица  ИЗВ  и  ИТ

Сопоставление  данных  по  ИТ  и  ИЗВ  позволяет  охарактеризовать  качество  снежного  покрова  по  уровню  загрязнения  и  токсичности  без  применения  химического  анализа  проб  снега.  Применение  данной  методики  позволит  при  мониторинге  снежного  покрова  определить  косвенное  состояние  сопредельных  сред,  в  частности  атмосферного  воздуха  и  почвы,  и  спрогнозировать  влияние  на  развитии  экологической  ситуации  в  районе  исследования.

Список  литературы:

1.Временные  методические  указания  по  комплексной  оценке  качества  поверхностных  и  морских  вод  по  гидрохимическим  показателям.  М.:  Госкомгидромет,  1986.  —  6  с.

2.Григорьев  Ю.С.,  Григорьева  И.К.  Методические  рекомендации  по  проведению  практических  работ  по  экологии  на  базе  учебной  экологической  лаборатории.  Красноярск:  КГУ,  2002.  —  74  с.

3.Мазуркин  П.М.,  Русинова  Н.В.  Изменение  площади  места  произрастания  лидирующего  дерева  //  Изв.  вузов.  Лесн.  журн.  —  2001.  —  №  1.  —  С.  14—20.

4.Методические  рекомендации  по  геохимической  оценке  загрязнения  территорий  городов  химическими  элементами.  /  Ревич  Б.А.,  Сает  Ю.Е.,  Смирнова  Р.С.,  Сорокина  Е.П.  М.,  1982.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.libussr.ru/doc_ussr/usr_16600.htm  (дата  обращения  14.07.2013).

5.Сибагатуллина  А.М.,  Сибагатуллина  А.К.  Токсичность  снежного  покрова  Йошкар-Олы.  //  Охрана  и  защита,  обустройство,  индикация  и  тестирование  природной  среды:  Сб.  статей  студентов,  аспирантов  и  преподавателей:  Научно-учебное  издание  /  Научн.  ред.  П.М.  Мазуркин.  М:  Академия  Естествознания,  2010.  —  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.rae.ru/monographs/99-3429  (дата  обращения  14.07.2013).

6.Хазимуллина  Ю.З.  Биотестирование  воды  и  снежного  покрова  на  содержание  тяжелых  металлов  //  II  студ.  междунар.  заоч.  научн.-практ.  конф.  «Молодежный  научный  форум:  естественные  и  медицинские  науки».  М.  2013.  —  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.nauchforum.ru/node/513  (дата  обращения  14.07.2013).