ГЕОЭКОЛОГИЯ
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ
Геоэкология, 2019, № 1, С. 24-37
Д. Н. Габов1,*, Е. В. Яковлева, М. И. Василевич1, Р. С. Василевич1
1Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук,
ул. Коммунистическая, 28, г. Сыктывкар, Республика Коми, 167982 Россия
*E-mail: gabov@ib.komisc.ru
Поступила в редакцию 17.04.2018 г.
После исправления 17.07.2018 г.
Исследован состав полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в снежном покрове г. Воркуты (Республика Коми) в зоне влияния выбросов топливно-энергетического комплекса. Установлены “контрольные” уровни аэротехногенного загрязнения города и прилегающих территорий для последующего экологического мониторинга. Выявлены области выпадения различных фракций ПАУ в зонах влияния теплоэлектроцентралей, центральной водогрейной котельной и территории г. Воркуты. “Легкие” ПАУ присутствуют практически во всех исследуемых точках с максимумами в определенных зонах влияния ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ЦВК и территории г. Воркуты. Они подвержены переносу на большие расстояния как вследствие высокой летучести, так и с аэрозолями воздуха, адсорбируясь на мелких частицах пыли. “Тяжелые” ПАУ обнаружены в городской черте и зонах влияния обеих теплоэлектроцентралей и не переносятся на расстояния более 11.2 км. Локальные максимумы загрязнения от ТЭЦ-2 зафиксированы на расстояниях 3.0 и 11.2 км. Отмечены взаимосвязи в накоплении ПАУ и других органических и неорганических загрязнителей. Выделен ряд отдельных территориальных групп, позволяющих разделить поступление ПАУ на снежный покров от различных источников (топливно-энергетический комплекс, автотранспорт, деятельность угольных шахт). Индикаторные соотношения ПАУ в снежном покрове г. Воркуты указывают преимущественно на их пирогенный генезис.
Ключевые слова: полициклические ароматические углеводороды, индикаторы, снежный покров, мониторинг, топливно-энергетический комплекс.
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-78092019124-37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абакумов Е.В., Лодыгин Е.Д., Габов Д.Н., Крылен- ков В.А. Содержание полициклических ароматических углеводородов в почвах Антарктиды на примере российских полярных станций // Гигиена и санитария. 2014. № 1. С. 30-34.
2. Атлас по климату и гидрологии Республики Коми / Департамент по охране окруж. среды М-ва природ. ресурсов и охраны окруж. среды Республики Коми, ИБ Коми НЦ УО РАН. М.: Дрофа, 1997. 115 с.
3. Белых Л.И., Янченко Н.И. Распределение полициклических ароматических углеводородов в системе «снежный покров — источник выбросов» // XXI век. Техносферная безопасность. Т. 1. № 4. С. 10-22.
4. Василевич М.И., Безносиков В.А., Габов Д.Н. Полициклические ароматические углеводороды в снеговом покрове фоновых территорий Европейского северо-востока России // Геоэкология. 2014. № 4. С. 337-343.
5. Василевич М.И., Щанов В.М., Василевич Р.С. Применение спутниковых методов исследований при оценке загрязнения снежного покрова вокруг промышленных предприятий в тундровой зоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 2. С. 50-60.
6. Куимова Н.Г., Сергеева А.Г., Шумилова Л.П., Павлова Л.М., Борисова И.Г. Эколого-геохимическая оценка аэротехногенного загрязнения урбанизированной территории по состоянию снежного покрова // Геоэкология. 2012. № 5. С. 422-435.
7. Немировская И.А. Углеводороды Белого моря (пути поступления, формы миграции, генезис) // Геохимия. 2005. № 5. С. 542-554.
8. Рапута В.Ф., Коковкин С.В., Морозов С.В. Экспериментальное исследование и численный анализ процессов распространения загрязнения снегового покрова в окрестностях крупной автомагистрали // Химия в интересах устойчивого развития. 2010. Т. 18. № 1. С. 63-70.
9. Филиппов С.П., Павлов П.П., Кейко А.В., Горшков А.Г., Белых Л.И. Экспериментальное определение выбросов сажи и ПАУ котельными и домовыми печами // Известия Академии наук. Энергетика. 2000. № 3. С. 107-117.
10. Хаустов А.П., Редина М.М. Индикаторные соотношения концентраций полициклических ароматических углеводородов для геоэкологических исследований природных и техногенных объектов // Геоэкология. 2016. № 3. С. 220-233.
11. Цибарт А.С., Геннадиев А.Н. Полициклические ароматические углеводороды в почвах: источники, поведение, индикационное значение (обзор) // Почвоведение. 2013. № 7. С. 788-802.
12. Яковлева Е.В., Габов Д.Н. Влияние угледобывающей промышленности на изменение содержание полиаренов в тундровых фитоценозах // Матер. I национального симпозиума «Единое здоровье» (Ростов-на-Дону, 30-31 марта 2017 г.). Под ред. Г.В. Карантыш. — Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2017. С. 117-128.
13. Baek S., Field R., Goldstone M., Kirk P., Lester J., Perry R. A review of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons: sources, fate and behavior // Water, Air, and Soil Pollution. 1991. V. 60. Р. 279-300.
14. Bayraktar H., Paloluoglul C., Turalioglul F. S., Gaga E. O. A multipoint (49 points) study of dry deposition of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Erzurum, Turkey by using surrogated snow surface samplers // Environ. Sci. Pollut. Res. 2016. V. 23. P. 12400-12413. DOI: 10.1007/s11356-016-6427-5.
15. Birks S.J., Chob S., Taylor E., Yi Y., Gibsonc J.J. Characterizing the PAHs in surface waters and snow in the Athabasca region: Implications for identifying hydrological pathways of atmospheric deposition // Science of the Total Environment. 2017. V. 603-604. P. 570-583.
16. Dvorska A., Lammel G., Klanova J. Use of diagnostic ratios for studying source apportionment and reactivity of ambient polycyclic aromatic hydrocarbons over Central Europe // Atmospheric Environment. 2011. V. 45. P. 420-427.
17. Kuoppamaki K., Setala H., Rantalainen A.L., Kotze D.J. Urban snow indicates pollution originating from road traffic // Environmental Pollution. 2014. V. 195. P. 56-63.
18. Lin T., Qin Y.W., Zheng B.H., Li Y.Y., Chen Y., Guo Z.G. Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in the Dahuofang Reservoir, Northeast China // Environ. Monit. Assess. 2013. V. 185. P. 945-953.
19. Mackay D., Shiu W.-Y., Ma K.-C., Lee S.C. Handbook of Physical-Chemical Properties and Environmental Fate for Organic Chemicals. CRC Press, 2006. 880 p.
20. Nazarenko Y., Fournier S., Kurien U., Rangel-Alvarado R.B., Nepotchatykh O., Seers P., Ariya P.A. Role of snow in the fate of gaseous and particulate exhaust pollutants from gasoline-powered vehicles // Environmental Pollution. 2017. V. 223. P. 665-675.
21. Pratt G.C., Herbrandson C., Krause M.J., Schmitt C., Lippert C.J., McMahon C.R., Ellickson K.M. Measurements of gas and particle polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in air at urban, rural and near-roadway sites // Atmospheric Environment. 2018. V. 179. P. 268-278.
22. Tian Y.Z., Li W.H., Shi G.L., Feng Y.C., Wang Y.Q. Relationships between PAHs and PCBs, and quantitative source apportionment of PAHs toxicity in sediments from Fenhe reservoir and watershed // J. Hazard. Mater. 2013. V. 248. P. 89-96.
23. Wang R., Liu G., Sun R., Yousaf B., Wang J., Liu R., Zhang H. Emission characteristics for gaseous- and size-segregated particulate PAHs in coal combustion flue gas from circulating fluidized bed (CFB) boiler // Environmental Pollution. 2018. V. 238. P. 581-589.
24. Wie Y., Liu S-S., Wang Zh., Wang Z., Wang S. The distribution variation of polycyclic aromatic hydrocarbons between fresh snow and seasonal snowpack in campus in Changchun City, Northeast China // Water, Air, Soil Pollution. 2017. V. 228. P. 233. DOI: 10.1007/s11270-017-3409-2.
25. Yakovleva E.V., Gabov D.N., Beznosikov V.A., Kon- dratenok B.M., Dubrovskiy Y.A. Accumulation of PAHs in Tundra Plants and Soils under the Influence of Coal Mining // Polycyclic Aromatic Compounds. 2017. V. 37. Is. 2-3. The 25th Int. Symp. on Polycyclic Aromatic Compounds (ISPAC 25). P. 203-218. DOI: 10.1080/10406638.2016.1244089.
26. Yunker M.B., Macdonald R.W., Vingarzan R., Mitchell R.H., Goyette D., Sylvestre S. PAHs in the Fraser River basin: a critical appraisal of PAH ratios as indicators of PAH source and composition // Organic Geochemistry. 2002. V. 33. P. 489-515.