Содержание микроэлементов в снеговом покрове характеристика состояния окружающей среды Севера Иркутской области Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

3. Mann H.B. On a test of whether one of two random variables is stochastically larger than the other /

H.B. Mann, D.R. Whitney // Ann. Math. Statist. — 1947. — Vol. 18. — P. 50 — 60.

4. Phylogeographic analysis of mitochondrial DNA in northern asian populations / M. Derenko, B. Malyarchuk, T. Grzybowski et al. // Am. J. Hum. Genet. — 2007. — N 81 (5). — P. 1025 — 1041.

K.A. Гамаюнова, Т.П. Королева, О.Г. Зеленая

СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СНЕГОВОМ ПОКРОВЕ - ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СЕВЕРА ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (Иркутск)

Здоровье человека подвергается воздействию природных и социальных факторов окружающей среды. Природные факторы действуют на человека в определенных социальных условиях и нередко существенно изменены в результате производственной и хозяйственной деятельности людей. Социальные и природные факторы в течение жизни способствуют адаптации человека к существующим условиям жизнедеятельности [4]. Недостаток микроэлементов в почве, воде, воздухе и атмосферных осадках приводит к их дефициту в сельскохозяйственных продуктах местного производства, а следовательно, и к недостатку в организме человека. Проблема дефицита отдельных микроэлементов в окружающей среде на региональном уровне, в частности, в Иркутской области, отмечается в большом числе публикаций [2].

Снежный покров аккумулирует химические вещества, поступающие в окружающую среду в зимний период, содержание микроэлементов в снеге является объективным показателем их недостатка или избытка. Снегогеохимическая съемка проводилась на севере Иркутской области в Катанском районе. Анализировалась водная и твердая фаза снегового покрова на широкий спектр микроэлементов методами полуколичественного ICP-MS анализа (квадрупольный масс-спектрометр Agilent 7500ce) и прямого атомно-эмиссионного спектрального анализа. Нами выбран следующий ряд элементов — Al, Ni, As, Cd, Pb, Cu, Zn, Co, Mn, Mo, Ag, Ba, — рекомендуемый для мониторинга ведущими токсикологами ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) и ЕРА (Агенство по защите окружающей среды, США).

Для района исследований характерна слабокислая реакция водной фазы снега, значения рН изменяются от 5,2 до 6,3. Представляется, что наблюдаемое здесь слабое закисление связано с низкой концентрацией в воздухе оснований, что характерно для фоновых районов земного шара.

Распределение микроэлементов в водной фазе снегового покрова на изучаемой территории равномерное. Содержания элементов невысокие как по отношению к глобальному фону, так и на региональном уровне (на порядок ниже, чем на фоновых станциях вблизи г. Иркутска, и на 2 — 3 порядка ниже ПДК питьевых вод) (табл. 1). Превышение содержания относительно регионального фона наблюдается для кадмия, но его уровень не выходит за рамки санитарно-гигиенических норм.

Таблица 1

Средние содержания элементов в водной фазе снежного покрова (мкг/л)

Al Ni Cu As Cd Pb Hg Zn Co Mn Mo Ag

Средние значения ГФ* 20,21 0,39 2,0 1,56 2,3 0,10 0,23 0,38 0,0007 19,91 0,047 0,24 4,60 0,03 0,01

ФС (1994-2001)** 5,0 4,0 0,05 2,0 < 0,01 10,0 1,5 20 0,1

ПДКп.в. 50 100 1000 5 1 30 0,5 5 100

Примечание: ГФ - глобальный фон над континентом [3]; ФС - фоновые станции (1994-2001): Тибельти, Аршан, Зун-Мурино, Жемчуг, Бол. Коты [3].

Расчет уровней накопления элементов в водной фазе снегового покрова проведен с учетом количества выпавшего снега на единицу площади за весь период снегостояния (табл. 2) [3].

Таблица 2

Средние уровни накопления элементов в водной фазе снежного покрова

Ni Cu As Cd Pb Hg Co Mo Mn Al Fe Zn

Катангский район мкг/м2 мг/м2

19,97 79,47 5,09 11,64 19,96 0,03 2,21 1,31 0,22 1,02 2,5 0,19

г. Иркутск, 2001 г. 22,49 60-160 не опр. 2-25,6 21,2-32 0,38 28,98 не опр. 0,76 1,83 0,87 0,38-6,0

В зимнее время изучаемая территория с характерным антициклоническим режимом отличается небольшими скоростями ветра (минимум — преимущественно в январе, иногда в феврале). Повторяемость слабого ветра на данной территории составляет 41—60 % [5]. В совокупности эти факторы дают

наибольшую вероятность застоя воздуха, что характерно для всей территории Иркутской области. Это объясняет близкие значения уровней накопления элементов в снеговой воде на исследуемом участке и в городской среде.

Для района исследований характерно небольшое количество твердого осадка в снеге, а следовательно, низкая степень запыленности. Известно, что по мере удаления от источников загрязнения преобладает перенос тяжелых металлов в водной фазе снега [1]. Для оценки поступления загрязняющих веществ с твердой фазой снега рассчитывался уровень накопления металлов за период снегостояния [3].

Уровни накопления элементов в твердой фазе снегового покрова — низкие относительно уровней, характерных для городской среды (табл. 3).

Таблица 3

Средние уровни накопления элементов в твердой фазе снежного покрова

Ni Cu As Cd Pb Co Mn Al Fe Zn

Катангский район мкг/м2 мг/м2

0,02 0,03 0,01 0,001 0,07 0,06 0,00024 0,026 0,014 0,00013

г. Иркутск, 2001 г. 1,5 1,62 не обн. не обн. 0,87 0,76 15,3 342,1 136,8 1,62

Полученные данные свидетельствуют о том, что район работ является фоновым, и любое загрязнение, связанное, в частности, с развитием эксплуатационных работ нефтегазовых месторождений или близким расположением населенных пунктов (пос. Непа, пос. Ербогачен), отражается на балансе химических элементов в окружающей среде.

Конечно, проблема дефицита микроэлементов в окружающей среде не может стоять на одном уровне с избыточными концентрациями (в результате загрязнения промышленными выбросами), приводящими к большому числу заболеваний различного характера, но может стать причиной нарушения элементного баланса (элементозы) как для растений, так и для человека.

ЛИТЕРАТУРА

1. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова / В.Н. Василенко, И.М. Назаров, Ш.Д. Фридман. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. — 180 с.

2. Геохимия окружающей среды Прибайкалья / П.В. Коваль, В.И. Гребенщикова, Н.А. Китаев и др. // Геология и геофизика, 2000. — 571 с.

3. Королева Г.П. Геохимический мониторинг загрязнения снегового покрова металлами-экотоксикантами (Южное Прибайкалье) / Г.П. Королева, А.В. Верхозина, А.Е. Гапон // Инженерная экология. — 2005. — № 3. — С. 22.

4. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России / В.Ф. Протасов. — М.: Финансы и статистика, 1999. — 672 с.

5. Экогеохимия городов Восточной Сибири / И.С. Ломоносов, В.Н. Макаров, А.П. Хаустов и др. — Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1993. — 108 с.

A.C. Гладких, И.В. Тихонова, О.И. Белых

ВЫЯВЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ЦИАНОБАКТЕРИЙ В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ И ВОДОХРАНИЛИЩАХ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

Лимнологический институт СО РАН (Иркутск)

Цианобактерии — широко распространенная в природе группа организмов. Наличие цианобактерий в пресной воде последнее время все чаще вызывает угрозу из-за их способности продуцировать токсичные для человека и животных соединения. Своевременное выявление токсичных видов цианобактерий является важным для предупреждения развития массовых отравлений.

Большую группу цианобактериальных токсинов составляют микроцистины. Опасность представляет то, что микроцистины являются мощными ингибиторами эукариотических белковых фосфатаз типа 1 и 2А. При попадании в организм человека и животных они вызывают некроз печени и обладают канцерогенными свойствами (Bell, Codd, 1994; Falconer, 1996; Dunn, 1996).

В течение 2005 — 2006 гг. был проведен мониторинг по выявлению микроцистинпродуцирующих цианобактерий в озере Байкал. Для анализа были взяты пробы из разных точек акватории озера. Для выявления наличия у цианобактерий изучаемых водоемов генов синтеза токсина-микроцистина выделяли ДНК и проводили реакцию амплификации генов mcyA и mcyE с использованием соответствующих