CC BY
13МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
Проказов Михаил Юрьевич
старший преподаватель кафедры физической географии и ландшафтной экологии, Саратовский государственный национальный исследовательский университет им. Н.Г. Чернышевского [email protected]
Галаян Лавура Ваняевна
магистрант, географический факультет, Саратовский государственный национальный исследовательский университет им. Н.Г. Чернышевского lavura.galaian.96@mail. ги
Кандаурова Ольга Алексеевна
магистрант, географический факультет, Саратовский государственный национальный исследовательский университет им. Н.Г. Чернышевского kandaurowa. olga2015@yandex. ги
Гуськов Юрий Олегович
магистрант, географический факультет, Саратовский государственный национальный исследовательский университет им. Н.Г. Чернышевского 8^и^т@тай. ги
УДК 502.3:628.511.4
СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И СНЕЖНОГО ПОКРОВА Г. САРАТОВА
В статье рассматриваются градоэкологические исследования территории г. Саратова, проводимые на базе учебных лабораторий географического факультета СГУ имени Н.Г. Чернышевского. Приведены этапы предполевых, полевых и камеральных работ, основные подходы и методики. В данном материале рассматривается загрязнение пылью снежного покрова и приземных слоёв атмосферного воздуха на различных участках города Саратова.
Ключевые слова: градоэкология, загрязнение атмосферы, загрязнение снежного покрова, пылевое загрязнение.
Современные исследования загрязнения атмосферного
НАУЧНОЕ ОБОЗРЕНИЕ воздуха, * покрова г. Саратова р®^™
ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. МЕЖДУНАРОДНЫЙ Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - №
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: www sriournal ru Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128
Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
Состояние окружающей среды крупных городов является одной из актуальных проблем для многих стран мира. В городах с каждым годом концентрируется всё большее количество населения, урбанизированные территории трансформируются в интересах человека, заметно контрастируя с окружающими природными ландшафтами. Вместе с тем, многие жители городов осведомлены (хоть и зачастую, недостаточно) о связях между «плохой» городской экологией и состоянием своего здоровья. Жители крупных агломераций справедливо требуют контроля над состоянием среды своего обитания, принятием экологически ориентированных мер по благоустройству городских кварталов. Саратов в плане состояния окружающей среды является не самым благополучным городом в России. Исследования, проводимые здесь с середины 90-х годов ХХ в. часто подтверждали критические превышения по различным вредным веществам в геосферах урбанизированной территории [14]. Но мониторинг состояния городского воздуха, воды, почвенного покрова, зелёных насаждений и т.д. не был всеобъемлющим и постоянным в течении прошедших десятилетий. Данные, по которым можно сделать какие либо выводы зачастую разрозненны как по объектам исследования (различным компонентам урбанизированных ландшафтов), так и по времени. В данной работе приведены результаты градоэкологических исследований учёных и магистрантов географического факультета Саратовского госуниверситета в 2019 г. С 2016г. такие исследования стали регулярными и призваны восполнить недостающие сведения о проблемах состояния окружающей среды нашего города. В этой работе собран материал по запылённости приземного атмосферного воздуха и снежного покрова различных участков г. Саратова.
Студентами-магистрантами 1-го курса направления «Экология и природопользование» профиля «Урбоэкология» зимой и весной 2019 года был проведён ряд исследований загрязнения снежного покрова и воздушного бассейна г. Саратова пылью. Подобные исследования осуществляются ежегодно в рамках изучения дисциплины «Методы градоэкологического анализа».
Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха [5]. Благодаря высокой сорбционной способности, снег накапливает в своём составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. В снежном покрове могут накапливаться различные вредные вещества, которые с талыми водами поступают в открытые и подземные водоёмы, почву, и загрязняют их [6].
При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск ^D-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
обычно на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми методами и с высокой степенью надежности. Послойный отбор проб снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы [7].
Загрязнение воздуха является одной из самых распространенных проблем в настоящее время, как и загрязнение снежного покрова. Воздушная среда города наполнена всевозможными компонентами: пыль, сажа, аэрозоли, твердые частицы, дым и т.д. Пыль - это взвешенные частицы минерального, органического или смешанного происхождения размером от 0,1 до 100 микрон (одна тысячная часть миллиметра), некоторое время «плавающие» в воздухе на разной высоте [4]. Пыль является загрязнителем как сама по себе, так и объектом концентрации вокруг пылеватых частиц других опасных загрязнителей.
Поставленная цель работы - исследовать загрязнение пылью снежного покрова и воздушного бассейна ряда участков г. Саратова позволила сформулировать следующие задачи: выбрать ключевые участки для отбора проб (рисунок 1); подготовить соответствующую материально -техническую базу; отобрать пробы; выполнить лабораторные исследования, сделать выводы по их результатам. Предполевые и камеральные работы проводились на базе учебной лаборатории ландшафтоведения и научно-исследовательской лаборатории урбоэкологии и регионального анализа географического факультета СГУ.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
Рис. 1 Точки отбора снежных проб и установки марлевых планшетов
Методы исследования: теоретический (изучение фондовых материалов, анализ литературных источников, постановка целей и задач); эмпирический (собственные исследования, описание).
Методика проведения работ
Снежные пробы были отобраны с помощью снегомера в конце марта 2019 г. на участках, показанных на рисунке 1. Причём пробы отбирались в местах не нарушенного в течение зимнего сезона снежного покрова. В научно -исследовательской лаборатории урбоэкологии и регионального анализа снежные пробы были помещены в ёмкости до полного превращения в воду при комнатной температуре. Далее талая вода пропускалась через бумажные фильтры, которые заранее были взвешены на лабораторных весах первого класса точности.
После, фильтры просушивались и снова взвешивались на электронных весах. Результаты исследований показаны в таблице 1.
Таблица 1. Результаты анализа загрязнения снежного покрова
№ точки Масса фильтра до фильтрации (г) Масса фильтра после фильтрации (г) Полученная масса пыли (г)
1 0,6462 0,6640 0,0178
2 0,7150 0,9569 0,2419
3 0,7215 0,7436 0,0221
4 0,5969 0,6580 0,0611
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
5 0,6922 0,9474 0,2552
6 0,7416 0,7736 0,032
7 0,6767 0,6890 0,0123
8 0,6778 0,6828 0,005
9 0,6415 0,6699 0,0284
10 0,0895 0,1789 0,0894
11 0,0959 0,2306 0,1347
12 0,0646 0,1527 0,0881
13 0,4865 0,7530 0,2665
14 0,5371 0,7953 0,2582
15 0,6452 0,9325 0,2873
16 0,7064 0,7222 0,0158
17 0,7249 0,7480 0,0231
18 0,6488 0,6568 0,008
Проанализировав полученные данные по загрязнению снежного покрова, можно сказать, что на улицах Техническая (проба № 15), Шехурдина (пробы № 13 и 14), Крымский проезд (проба № 5) и Рахова (участок № 2) отмечаются наибольшие показатели массы пыли, т.к. это одни из наиболее крупных транспортных магистралей города. Наименьшие показатели наблюдаются вблизи рекреационных зон города (у аллей, скверов, парков).
Для определения запылённости атмосферы в нижнем приземном слое воздуха был выбран метод марлевых планшетов. Планшет представлял собой каркас (рамку) из деревянных реек обтянутый марлей площадью 1х1 м2 (рисунок 2). Рамка ставилась вертикально в точке наблюдения на высоту человеческого роста. Для данного исследования понадобилось 14 марлевых планшетов.
Рис 2. Марлевые планшеты
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
Данное исследование необходимо проводить ранней весной, пока на деревьях не распустились листья, и тогда вся пыль будет попадать на планшеты. Марлевые планшеты устанавливались в середине апреля на 5 дней практически в тех же точках, где предварительно отбирался снег (рис. 1).
После истечения положенного времени, марли были аккуратно отделены от деревянной рамки и доставлены в научно-исследовательскую лабораторию урбоэкологии и регионального анализа географического факультета СГУ для проведения камеральных исследований. Потребовалась дистиллированная вода (по одному литру на каждый квадратный метр марли), в которой марля стиралась. Далее грязная вода с пылевыми фракциями фильтровалась через бумажные фильтры, которые были предварительно взвешены в чистом виде. После того как вода профильтровалась, фильтры с осевшей на них пылевой фракцией высушивались и повторно взвешивались на электронных аналитических весах. Результаты исследования приведены в таблице 2.
Таблица 2. Результаты исследования загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха с помощью метода марлевых планшетов
№ участка Масса фильтра до фильтрации (г) Масса фильтра после фильтрации (г) Полученная масса пыли (г)
1 0,7123 0,7180 0,0057
2 0,б383 0,б491 0,0108
3 0,бВ93 0,б99В 0,0105
4 0,б349 0,8489 0,214
5 0,бВ49 1,5б4 0,8791
б 0,б991 0,7б52 0,0бб1
7 0,0985 1,1589 1,0б04
В 0,0739 1,230б 1,15б7
9 0,074б 1,1б77 1,0931
10 0,0871 1,1989 1,1118
11 0,0752 1,2127 1,1375
12 0,7555 0,777б 0,0221
13 0,б4б2 0,б59б 0,0134
14 0,59б9 0,б079 0,011
Проанализировав полученные результаты, можно сделать вывод о том, что на улицах Артиллерийская (проба № 8), Шехурдина (проба №11), Навашина (проба № 9 и 10) и Техническая (проба № 7) выпало наибольшее количество пыли.
Исследования показали заметные отличия в запылённости воздухи и снежного покрова различных территорий города. Максимальные показатели запылённости приурочены к участкам, находящимся в непосредственной близости от автодорог с оживлённым транспортным потоком. В точках отбора находящихся
- 6 -
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск ^D-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
в частном секторе и в отдалении от дорог показатели загрязнения пылью существенно ниже (пробы № 17, 2). На возвышенном участке города на территории природного парка «Кумысная поляна», всего в 200-300 м от одноэтажной жилой застройки показатели загрязнения пылью минимальны (пробы № 14 и № 18 по воздуху и снегу соответственно). В целом, можно отметить корреляцию объёмов загрязнения, отмеченного на марлевых планшетах и в снежных пробах. Как показали полевые работы, ранняя весна в Саратове (после таяния снежного покрова) характеризуется особенно заметным запылением воздуха. В дальнейшем сотрудниками и студентами географического факультета СГУ планируется проведение подобных исследований на регулярной основе, организация работ на новых модельных площадках, наполнение базы данных пылевого загрязнения города.
Список использованных источников
1. Макаров В. З. Ландшафтно-экологический анализ крупного промышленного города / Под ред. Селивёрстова Ю. П. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2001. 176 с.
2. Проказов М. Ю., Волков Ю. В., Затонский В. А. Применение спектрометрических методов в геоэкологических исследованиях оврага Маханный // Экология: синтез естественнонаучного, технического и гуманитарного знания : материалы Всерос. науч.-практ. конф., 19-22 окт. 2010 г., г. Саратов. Саратов : Изд-во Сарат. гос. тех. ун-та, 2010. С.74-77.
3. Саратовское Приволжье. Ландшафтная структура и современное геоэкологическое состояние / Макаров В. З., Чумаченко А. Н., Башкатов А. Н. и др. // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Науки о Земле. 2012. Т. 12. № 1. С. 8-14.
4. Макаров В. З., О. В. Суровцева, А. Н. Чумаченко. Оценка запылённости воздушного бассейна города Саратова по данным прямых и косвенных методов
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
наблюдений // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Науки о Земле. 2014. Т. 14, вып. 1. С. 16-25.
5. Василенко В. Н., Назаров И. М., Фридман Ш. Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л. : Гидрометеоиздат, 1985. 181 с.
6. Бокова А. В. О чём молчит снег (исследование загрязнения снежного покрова путём биотестирования) // Молодой ученый. 2016. № 9.1. С. 11-12.
7. Жидков А. Н., Коженков Л. Л., Мартынюк А. А. Изучение снежного покрова как индикатора степени загрязнения природной среды и состояния древесной растительности Подмосковья // Лесохозяйственная информация. 2012. № 2. С. 36-40.
Prokazov Mikhail
senior lecturer, Department of physical geography and landscape ecology, National research N.G. Chernyshevsky Saratov state University
Galayan Lavura
master's degree, faculty of geography, National research N.G. Chernyshevsky Saratov state University
Kandaurova Olga
master's degree, faculty of geography, National research N.G. Chernyshevsky Saratov state University
Guskov Yuri
master's degree, faculty of geography, National research N.G. Chernyshevsky Saratov state University
MODERN RESEARCHES OF ATMOSPHERIC AIR POLLUTION
AND SNOW COVER IN SARATOV
The article deals with urban-ecological studies of the territory of Saratov, carried out on the basis of educational laboratories of the geographical faculty of the N. G. Chernyshevsky Saratov State University. The stages of pre-field, field and
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Современные исследования загрязнения атмосферного воздуха и снежного покрова г. Саратова [Электронный ресурс] / М. Ю. Проказов, Л. В. Галаян, О. А. Кандаурова, Ю. О. Гуськов // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск ^D-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел I. Научные исследования. 2020. № 1. ID 208
camera! works, the main approaches and methods are given. This article considers dust pollution of snow cover and surface layers of atmospheric air in different parts of the city of Saratov.
Keywords: urban ecology, atmospheric pollution, snow cover pollution, dust pollution.
© АНО СНОЛД «Партнёр», 2020 © Проказов М. Ю., 2020 © Галаян Л. В., 2020 © Кандаурова О. А., 2020 © Гуськов Ю. О., 2020
Учредитель и издатель журнала:
Автономная некоммерческая организация содействие научно-образовательной и литературной деятельности «Партнёр» ОГРН 1161300050130 ИНН/КПП 1328012707/132801001
Адрес редакции:
430027, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Ульянова, д.22 Д, пом.1 тел./факс: (8342) 32-47-56; тел. общ.: +79271931888;
E-mail: [email protected]
О журнале
Журнал имеет государственную регистрацию СМИ и ему присвоен международный стандартный серийный номер ISSN.
S Материалы журнала включаются в библиографическую базу данных научных публикаций российских учёных Российский индекс научного цитирования (РИНЦ).
S Журнал является официальным изданием. Ссылки на него учитываются так же, как и на печатный труд.
S Редакция осуществляет рецензирование всех поступающих материалов, соответствующих тематике издания, с целью их экспертной оценки.
S Журнал выходит на компакт-дисках. Обязательный экземпляр каждого выпуска проходит регистрацию в Научно-техническом центре «Информрегистр».
S Журнал находится в свободном доступе в сети Интернет по адресу: www.srjournal.ru. Пользователи могут бесплатно читать, загружать, копировать, распространять, использовать в образовательном процессе все статьи.
Прием заявок на публикацию статей и текстов статей, оплата статей осуществляется через функционал Личного кабинета сайта издательства "Партнёр" (www.anopartner.ru) и не требует посещения офиса.
