Статья опубликована в рамках: XII Международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Россия, г. Новосибирск, 25 февраля 2019 г.)
Наука: Физика
Секция: Физика конденсированного состояния
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПЫЛЕВОГО АЭРОЗОЛЯ И ПОЧВ СЕВЕРНОГО ТАДЖИКИСТАНА
Исследование аэрозольного загрязнения атмосферы северного Таджикистана важно для изучения проблем регионального трансграничного переноса пыли [1-3]. На северном Таджикистане загрязнение атмосферы связано преимущественно с выбросами автотранспорта, промышленных предприятий и переносом частиц аэрозоля с поверхности открытых хвостохранилищ данного региона [4-6].
В настоящей статье представлены статистические данные о содержании тяжелых металлов в пробах аэрозоля и проб почвах Северного Таджикистана. География отбора проб приведена [2]. В статье представлены статистические данные о содержании тяжелых металлов в пробах аэрозоля и проб почвах Северного Таджикистана. География отбора проб приведена [2].
Объектами исследования в данной работе являются: Пробы почв и аэрозоля, собранного из северного Таджикистана;
При сборе проб фиксировались координаты мест сбора проб, производилась их упаковка в стеклянные сосуды, маркировка и транспортировка в лаборатории для дальнейшего изучения. Пробы очищаются в лабораторных условиях от инородного материала и размельчаются до порошкообразного вида, затем просеиваются через сито с сеткой 1 мм, упаковываются в стеклянные сосуды для хранения и исследований.
Элементный состав почв и атмосферный аэрозоль определялся методом РФА. Измерения проводились на волнодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре (см. Рис. 1.) «СПЕКТРОСКАН МАКС-G» (ООО «СПЕКТРОН», г. Санкт-Петербург).
Рисунок 1. Аналитический комплекс волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр для определения содержаний химических элементов от Ca до U в различных веществах
В таб. 1. 2., приведены параметры, полученные при статистической обработке результатов исследований содержания тяжелых металлов в почве северного Таджикистана; <C> – среднее содержание элементов в почве (ppm); Cmax – максимальное содержание элементов в почве; Cmin – минимальное содержание элементов в почвах. V– коэффициент вариации ( характеризует относительную меру отклонения измеренных значений от средне арифметического), Sn=( σ /N) погрешность, N- количество проб. I – индекс уровня загрязнения ((<C>/1/5* Cmin)/0.693117).
Таблица 1.
Статистика концентрации элементов в пробах почв Северного Таджикистана
ТМ |
Sr |
Pb |
As |
Zn |
Cu |
Ni |
Co |
Fe2O3 |
MnO |
Cr |
V |
TiO2 |
<C> |
178,6 |
26,37 |
49,29 |
178,2 |
45 |
37,6 |
12,54 |
4,19 |
400 |
96,46 |
75 |
0,73 |
Cmax |
416 |
246,16 |
250 |
1538,1 |
85,1 |
58 |
44 |
12,34 |
1514 |
112,43 |
208 |
4,18 |
Cmin |
45 |
3,03 |
0,26 |
27,8 |
33 |
22,3 |
0,63 |
2,61 |
88 |
63,39 |
3 |
0,05 |
σ |
75,6 |
31,01 |
61,11 |
199,8 |
4,6 |
8,1 |
10,52 |
1,37 |
372 |
9,74 |
32 |
0,64 |
V |
0,4 |
1,18 |
1,24 |
1,1 |
0,1 |
0,2 |
0,84 |
0,33 |
1 |
0,1 |
0,43 |
0,88 |
Sn |
0,8 |
0,32 |
0,64 |
2,1 |
0 |
0,1 |
0,12 |
0,02 |
4 |
0,1 |
0,36 |
0,01 |
IPI |
0,6 |
2,64 |
9,86 |
3,6 |
2,2 |
0,9 |
1,25 |
0 |
0 |
0,48 |
0,75 |
0 |
I |
1,4 |
2,54 |
6,97 |
2,1 |
-0,1 |
0,2 |
3,73 |
0,1 |
2 |
0,02 |
4,05 |
3,25 |
D |
9,2 |
81,26 |
952,87 |
55,3 |
2,6 |
2,6 |
69,88 |
4,73 |
17 |
1,77 |
69,33 |
81,6 |
Кларк |
300 |
10 |
5 |
50 |
20 |
40 |
10 |
38000 |
850 |
200 |
100 |
4600 |
tс |
2,9 |
2,92 |
2,92 |
2,9 |
2,9 |
2,9 |
2,92 |
2,92 |
3 |
2,92 |
2,92 |
2,92 |
δ |
22,5 |
9,23 |
18,19 |
59,5 |
1,4 |
2,4 |
3,13 |
0,41 |
111 |
2,9 |
9,63 |
0,19 |
D – коэффициент детерминации (Cmax/Cmin – отношение максимальной и минимальной концентраций элементов в пробах), |P|=(<C>/<C>Кларк), индекс загрязнения элемента, (t =-0.5171Ln(N)+5,2767) критерия Стьюдента (t-критерий Стьюдента используется для определения статистической значимости различий средних величин), N – количество проб, δ =( σ tc/ N1/2). K – кларк элемента (число, выражающие среднее содержание химического элемента в земной коре). ПДК – это максимальная концентрация химических элементов или соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.
Таблица 2.
Статистика проб атмосферного аэрозоля Северного Таджикистана
ТМ |
Sr |
Pb |
As |
Zn |
Cu |
Ni |
Co |
Fe2O3 |
MnO |
Cr |
V |
TiO2 |
<C> |
181,1 |
94,5 |
20,0 |
536,2 |
61,1 |
45,7 |
12,2 |
4,7 |
378,02 |
97,35 |
74,4 |
0,3 |
Cmax |
522,6 |
856,4 |
236,1 |
3020,63 |
299,0 |
109,0 |
58,3 |
11,2 |
933,84 |
137,66 |
194,1 |
0,8 |
Cmin |
88,3 |
4,3 |
1,1 |
65,26 |
16,5 |
24,6 |
2,5 |
2,0 |
89,07 |
63,61 |
29,2 |
0,1 |
σ |
1,60 |
1,17 |
0,66 |
2,92 |
0,98 |
0,84 |
0,42 |
0,264 |
2,36 |
1,20 |
1,05 |
0 |
V |
0,008 |
0,012 |
0,03 |
0,01 |
0,016 |
0,018 |
0,034 |
0,057 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,21 |
I |
0,45 |
3,88 |
3,56 |
2,45 |
1,29 |
0,31 |
1,68 |
0,603 |
1,50 |
0,03 |
0,77 |
0 |
D |
5,91 |
201,3 |
209,6 |
46,29 |
18,07 |
4,43 |
23,10 |
5,455 |
10,48 |
2,16 |
6,66 |
8 |
t |
2,91 |
2,91 |
2,91 |
2,92 |
2,91 |
2,91 |
2,91 |
2,916 |
2,92 |
2,92 |
2,92 |
2,92 |
δ |
0,47 |
0,34 |
0,19 |
0,87 |
0,29 |
0,25 |
0,127 |
0,079 |
0,70 |
0,36 |
0,31 |
0,02 |
Таблица 3.
Коэффициент корреляции между концентрациями элементов в пробах атмосферного аэрозоля
ТМ |
Pb |
As |
Zn |
Cu |
Ni |
Co |
Fe2О3 |
MnО |
Cr |
V |
TiО2 |
Sr |
-0,1 |
0,07 |
0,08 |
0,8 |
-0,11 |
-0,14 |
0,36 |
0,01 |
0,08 |
0,5 |
0,2 |
Pb |
|
0,2 |
0,1 |
0,03 |
-0,02 |
0,4 |
-0,01 |
0,1 |
0,30 |
0,2 |
0,3 |
As |
|
|
0,04 |
0,1 |
-0,04 |
0,07 |
0,6 |
0,09 |
0,10 |
0,02 |
-0,01 |
Zn |
|
|
|
0,24 |
-0,03 |
0,21 |
-0,04 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
Cu |
|
|
|
|
-0,03 |
0,05 |
0,35 |
0,1 |
0,4 |
0,7 |
0,4 |
Ni |
|
|
|
|
|
-0,01 |
-0,22 |
-0,09 |
-0,01 |
0,3 |
-0,10 |
Co |
|
|
|
|
|
|
-0,08 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,30 |
Fe2О3 |
|
|
|
|
|
|
|
-0,09 |
0,06 |
0,09 |
-0,10 |
MnО |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,17 |
0,2 |
0,4 |
Cr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
0,4 |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
В табл. 3 представлены рассчитанные коэффициенты корреляции между концентрациями тяжелых металлов в пробах атмосферного аэрозоля. Обнаружена значимая корреляция между концентрациями Sr и Cu(0.8), между V и TiO2(0.7), между As и Fe2O3(0.6) и между Sr и V (0.5). Между концентрациями других тяжелых металлов значимая корреляция (меньше 0.5) не обнаружена.
Таблица 4.
Коэффициент корреляции между концентрациями элементов в пробах почвах
ТМ |
Pb |
As |
Zn |
Cu |
Ni |
Co |
Fe2О3 |
MnO |
Cr |
V |
TiО2 |
Sr |
-0,01 |
0,35 |
-0,04 |
-0,05 |
-0,16 |
0,22 |
-0,24 |
0,11 |
-0,08 |
0,09 |
-0,12 |
Pb |
|
0,25 |
0,35 |
-0,05 |
-0,01 |
-0,08 |
0,00 |
-0,07 |
-0,02 |
0,01 |
0,15 |
As |
|
|
0,32 |
-0,10 |
-0,04 |
0,74 |
-0,19 |
0,57 |
-0,01 |
0,17 |
0,20 |
Zn |
|
|
|
-0,01 |
0,00 |
0,09 |
0,16 |
0,07 |
-0,05 |
0,04 |
-0,01 |
Cu |
|
|
|
|
-0,50 |
0,00 |
-0,05 |
-0,09 |
0,00 |
0,38 |
-0,39 |
Ni |
|
|
|
|
|
0,01 |
0,01 |
0,19 |
-0,01 |
-0,10 |
0,73 |
Co |
|
|
|
|
|
|
-0,31 |
0,72 |
-0,05 |
0,09 |
0,35 |
Fe2О3 |
|
|
|
|
|
|
|
-0,29 |
-0,07 |
-0,19 |
-0,16 |
Mn |
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,01 |
0,13 |
0,50 |
Cr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,15 |
0,00 |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,57 |
В табл. 4 представлены коэффициенты корреляции между концентрациями тяжелых металлов в пробах почв. Обнаружена значимая корреляция между As и Co(0.74), между Co и MnO (0.72), между V и TiO2 (0.57), между MnO и TiO2.
Заключение. Впервые проведенные исследования позволило получить детальные систематические статистических характеристик вариации содержания тяжелых металлов в пробах аэрозолей и почв северного Таджикистана.
Список литературы:
- Рахматов М.Н.,Абдуллаев С.Ф., Маслов В.А., Расулзода Х.Х. Элементный состав атмосферного аэрозоля и почв северного Таджикистана // Учёные записки ХГУ. – 2018. –№ 3.–С.56-62.
- Абдуллаев С.Ф., Маслов В.А., Расулзода Х.Х., Рахматов М.Н. Элементный состав атмосферного аэрозоля и почв Таджикистана // Вестник ТНУ 2018. – № 1.– С. 77-82.
- Абдуллаев С.Ф., Маслов В.А., Назаров Б.И., и др. Динамика распределения тяжелых металлов и радиоактивных изотопов в образцах почвы и пылевого аэрозоля юга Таджикистана // Оптика атмосферы и океана. – 2014. – Т. 27. – № 3.– С. 207-214.
- Муртазаев Х. Радиационно – экологические особенности природных сред Северного Таджикистана: Худжанд: Меъроч, 2014, – 164 с.
- Хакимов Н., Назаров Х.М., Мирсаидов И.У. Физико-химические и технологические основы переработки отходов урановой промышленности: Под ред. У.Мирсаидова. – Душанбе: Дониш, 2011, –120 с.
- Хакимов Н., Войцехович О.В., Саидов В.Я., Хомидов Ф.А., Ахмедов М.З. Радиоэкологический мониторинг хвостохранилищ Северного Таджикистана // Матер. IV Нумановских чтений (29-30 мая 2009 г.). – Душанбе, 2009.
дипломов
Оставить комментарий