Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ АДЛЕРСКОГО РАЙОНА БОЛЬШОГО СОЧИ

Архипова О.Е. 1 Приваленко В.В. 2
1 ФГБУН «Институт Аридных зон Южного научного центра РАН»
2 ООО НПП «Экологическая лаборатория»
По материалам исследований показателей геохимического загрязнения атмосферы («пылевой нагрузки») территории Адлерского района Большого Сочи, проведенных летом 1992 и 2010 гг. (19 и 27 станций) выполнен сравнительный анализ пространственно-временной изменчивости загрязнения района мелкодисперсными частицами и адсорбированными ими тяжёлыми металлами в периоды до и после начала строительства объектов зимней олимпиады «Сочи-2014». Выполнено районирование территории по уровню загрязнения атмосферными выпадениями. В зонах интенсивного строительства установлены факты превышения природного фона по средним показателям в 5–20 раз. При этом только в единичных случаях ПДК для уровня загрязнения курортной зоны превышены в 2 раза. Исследование проводится при частичной финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН и проекта РФФИ № 09-05-00194.
Адлерский район
загрязнение атмосферы
«пылевая нагрузка»
тяжелые металлы
районирование
1. Отчет о проведении работ по обследованию уровней загрязнения окружающей среды (воздух, вода, донные отложения почва) в зоне строительства олимпийских объектов в г. Сочи 4–21 мая 2010 г. // Обнинск, 2010. URL: http://www.feerc.obninsk.org/monit_data (дата обращения 27/10/2013).
2. Приваленко В.В. и др. «Комплексная оценка экологической ситуации на территории Большого Сочи», 1992.
3. Приваленко В.В., Безуглова О.С.. Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Том 1. Экология города Ростова-на-Дону. – Ростов-на-Дону: Издательство СКНЦВШ, 2003. 57 с. ISBN 5-87872.
4. Сает Ю.Е. Геохимическая оценка техногенной нагрузки на окружающую среду/ Геохимия ландшафтов и география почв. – М., 1982.
5. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. – М.: Недра, 1990
6. СНиП 30-01 Градостроительство. Планировка и застройка. URL: www.nngasu.ru/word/nauka/snip/snip_30-01.doc (дата обращения 27/10/2013).
7. Хват В. М. Анализ антропогенного воздействия на формирование поверхностного стока. – М., 1989.
8. Экогеохимия городских ландшафтов / под ред. Н.С. Касимова. – М.: МГУ, 1995. – 336 с.

Одним из основных природных ресурсов территориально-рекреационного комплекса (ТРК) Большого Сочи является высокое качество атмосферного воздуха. В течение последних нескольких лет в процессе подготовки к проведению зимней олимпиады «Сочи-2014» в этом районе резко активизировалась строительная деятельность (транспортные развязки, автомагистраль Адлер – Красная поляна, морской порт, олимпийские объекты), что не могло не сказаться на качестве атмосферного воздуха. Кроме того, расширение курорта, интенсификация рекреационной нагрузки, сельскохозяйственного и промышленного производства в начале XXI века также отражаются на уровне экологической комфортности исследуемого района.

Цель работы – исследовать пространственно-временную изменчивость показателей загрязнения атмосферы Адлерского района Большого Сочи. Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

  • отобрать пробы атмосферных выпадений на территории района;
  • определить суммарное содержание в них мелкодисперсной пыли («пылевую нагрузку») и содержание различных (органических и неорганических) ее компонент;
  • по известным соотношениям [3] рассчитать суммарное количество тяжелых металлов, содержащееся в пыли, и сравнить с выбранными фоновыми величинами;
  • районировать территорию Адлерского района Большого Сочи по показателю загрязнения атмосферы мелкодисперсной пылью и тяжелыми металлами из атмосферных выпадений;
  • провести сравнительную оценку полученных результатов с аналогичными данными для предшествующего периода, до активации хозяйственной деятельности в исследуемом районе.

Материалы и методы исследования

Для решения поставленных задач использовались материалы экспедиционных исследований уровня загрязнения атмосферы в 19 пунктах на территории Большого Сочи летом 1992 года и в 27 пунктах Адлерского района Большого Сочи в августе 2010. Отбор атмосферных выпадений проводился по методике [3]. В качестве «планшета»-ловушки применялась кювета с дистиллированной водой, в которой в течение 20–30 суток осаждались атмосферные взвеси и аэрозоли. Состав высушенной пыли определялся методом спектрального анализа. Для пересчета величин «пылевой нагрузки» в концентрации тяжелых металлов использовались зависимости, связывающие их переход из атмосферы в литосферу и гидросферу [4, 7]. Суммарный показатель загрязнения атмосферы рассчитывался по методике [5].

По результатам обработки собранных полевых геохимических материалов исследованная территория была районирована по уровню суммарного загрязнения атмосферы. При этом его критерии определялись из табл. 1 [3].

Таблица 1

Слагаемые суммарного загрязнения атмосферы

Уровень загрязнения

Пылевая нагрузка, кг/км2 в сутки

Концентрация металлов в нерастворимой неорганической пыли, кг/км2 в сутки

Концентрация загрязняющих веществ в воде ловушек

Суммарное загрязнение Zc

свинец

хром

цинк

медь

сульфаты

аммиак

Незначительное загрязнение

менее 200

менее 0,1

менее 0,5

менее 1

менее 0,1

менее 2

менее 0,1

2–16

Слабое

200–800

0,1–0,5

0,5–1,5

1,0–2,0

0,1–0,5

2,0–10,0

0,1–1,0

16–64

Среднее

800–1600

0,5–1,0

1,5–5

2,0–4,0

0,5–1,0

10,0–50

1,0–3,0

64–128

Сильное

1600–3200

1,0–2,0

5,0–15

4,0–8,0

1,0–2,0

50–100

3,0–5,0

128–256

Очень сильное

> 3200

> 2

> 15

> 8

> 2

> 100

> 5

> 256

При оценке масштабов загрязнения Адлерского района в качестве фоновых величин были приняты концентрации пыли и тяжелых металлов в атмосфере в верховьях р. Мзымта (район оз. Кардывач) – максимально удаленной от индустриальных центров и мощных источников регионального и локального загрязнении (автострад и строительных площадок). Для сравнительной оценки среднего для района уровня загрязнения атмосферы в периоды до и после строительства олимпийских объектов и активизации других форм хозяйственной деятельности рассчитывались средние и экстремальные показатели, а также вклад каждого компонента геохимического загрязнения в его суммарную величину. При построении интегральной карты суммарного загрязнения атмосферы Адлерского района использовались методы пространственного моделирования ArcGis Desktop.

Результаты исследования и их обсуждение

1. «Пылевая нагрузка» территории Адлерского района. Среднее общее количество пыли, поступавшей на территорию Адлерского района Большого Сочи летом 2010 г., превышало 680 кг/км2 в сутки – в 11 раз выше фоновой величины у оз. Кардывач (табл. 2). При этом доля нерастворимой пыли – основного адсорбента тяжелых металлов, составляла 82 % (558 кг/км2), нерастворимых органических соединений – 9,7 % (66 кг/м2), а растворимых солей – 8,3 % (57 кг/км2).

Максимумы общего загрязнения территории выпадениями из атмосферы отмечены в районе путепровода (1634 кг/км2), порта (1474 кг/км2), Адлера (1146–1397 кг/км2), пос.Высокое (1187 кг/км2), пос. Хоста (1064 кг/км2). Эти величины превышают фоновую (63 кг/км2) в 25, 23, 18–22, 19, 17 раз соответственно (см. табл. 2). В этих же зонах в составе пыли отмечены максимальные (1430, 1357, 988–1245, 1024, 934 кг/км2) количества нерастворимых органических частиц, что превышает фоновую величину (18 кг/км2) в 79, 75, 55–69, 57, 52 раза.

Сравнивая полученные максимальные значения пылевой нагрузки территории Адлерского района с предельно допустимыми величинами среднесуточной концентрации пыли в воздухе для курортных зон (0,12 мг/м3) [6], легко рассчитать, что в самых загрязненных местах исследуемого района (путепровод и порт) этот показатель составлял 0,24 и 0,22 мг/м3 – превышал ПДК в 2 раза. При этом в районе Имеретинской долины (902 кг/км2) и Красной поляны (376 кг/км2) – в зоне интенсивного строительства олимпийских объектов, общая «пылевая нагрузка» не превышала ПДК.

2. Валовое содержание микроэлементов в атмосферной пыли. Среднее суммарное валовое содержание микроэлементов в атмосфере всех исследованных участков Адлерского района летом 2010 г. достигало 3099 мг/кг, что превышало фоновую величину (1375 мг/кг) в 1,8 раза. При этом максимальные превышения (рис. 1) наблюдались в Адлере (302–422 % – 4150–5800 мг/кг), в районе путепровода (415 % – 5700 мг/кг), Кудепста (276 % – 3800 мг/кг), Хоста (311 % – 4280 мг/кг), Казачий Брод (253 % – 3480 мг/кг), пос. Высокое (268 % – 3680 мг/кг), Кепша (208 % – 2860 мг/кг).

Таблица 2

Атмосферные выпадения (кг/км2 в сутки) на территорию Адлерского района Большого Сочи и их структура в августе 2010 года

Номер пробы

Место отбора проб

Пыль нерастворимая неорганическая

Нерастворимые органические соединения

Растворимые соли

Общая масса выпадений

1

Имеретинка

768

87

47

902

2

порт

1357

66

51

1474

3

Адлер – пляж

267

34

98

399

4

Адлер – центр

1245

109

43

1397

5

Адлер

988

93

65

1146

6

Кудепста

812

76

43

931

7

Хоста

934

81

49

1064

8

Высокое

1024

78

85

1187

9

Путепровод

1430

115

89

1634

10

Веселое

658

65

46

769

11

Нижняя Шиловка

349

72

38

459

12

Нижняя Шиловка

355

58

36

449

13

Нижняя Шиловка

298

43

42

383

14

Верхняя Шиловка

243

51

53

347

15

Казачий Брод

451

79

75

605

16

Верхнениколаевская

411

67

61

539

17

Красная Воля

363

80

57

500

18

Калиновое озеро

322

47

83

452

19

Галицино-пещеры

409

53

56

518

20

Галицино

378

58

66

502

21

Красная скала

560

62

72

694

22

Кепша

451

74

83

608

23

Чвижепсе

344

63

70

477

24

Красная Поляна

298

48

30

376

25

Эсто-Садок

315

53

36

404

26

Устье Пслуха

29

34

22

85

27

оз. Кардывач

18

24

21

63

Среднее

558,4

65,6

56,2

680

В районах активного олимпийского строительства и вдоль оживленных автострад (Адлер, путепровод, Имеретинская долина, Кудепста, Хоста, Высокое, Казачий Брод, Галицино) по отдельным токсичным элементам (Mn, Ni, V, Cr, Cu, Pb) превышения составляли 500–1000 %/(см. табл. 3).

Для исследуемой территории характерно преобладание в атмосферной пыли цинка, марганца, свинца, а общее валовое содержание этих элементов в целом по району составляет 227, 240 и 467 % соответственно, а также меди, хрома, ванадия – 470, 412, 255 %. Здесь прослеживается связь с выбросами автотранспорта и влияние топливно-энергетического комплекса.

Особенно характерно повышенное содержание микроэлементов в районе Имеретинской долины (Ni – 5 раз (150 мг/кг), Cr – 4 (200 мг/кг), Cu – 5 (100 мг/кг), Pb – 3 (50 мг/кг) раза); порта – здесь значения отдельных элементов Ni, Cr, Pb превышабт фоновые в 10 раз (300, 500, 150 мг/кг); Адлера – здесь практически все проведенные измерения показывают содержание микроэлементов в пыли, более чем в 5 раз превышающее фоновые; Красной поляны (Mn – 2000 мг/кг, Ni – 150 мг/кг, Cr – 200 мг/кг, Cu – 100 мг/кг, Pb – 100 мг/кг), что превышает фон в 4–6 раз; Эсто-Садка – здесь превышение по V и Pb более чем в 10 раз (300 мг/кг, 150 мг/кг). Суммарная доля этих элементов в общем валовом содержании превышает 60 %.

pic_22.tif

Рис. 1. Суммарное валовое содержание микроэлементов (в % от фона) в атмосфере над территорией Адлерского района в августе 2010 г.

Таблица 3

Валовое содержание (мг/кг) микроэлементов в твердофазных атмосферных выпадениях (числитель) и его превышение (%) над фоновым (знаменатель) на территории Адлерского района Большого Сочи летом 2010 г (цветом выделены максимальные превышения над уровнем фона)

N

Место отбора

Mn

Ni

V

Cr

Cu

Pb

Zn

Ba

Sr

Сумма

1

Имеретинка

1000

1503

100

200

100

50

300

400

300

3953

167

500

167

400

500

333

200

133

200

287

2

Адлер – порт

2000

300

300

500

80

150

500

600

800

5230

333

1000

500

1000

400

1000

333

200

533

380

3

Адлер – пляж

800

60

60

100

40

20

150

150

100

1480

133

200

100

200

200

133

100

50

67

108

4

Адлер – центр

3000

200

300

400

150

150

500

500

600

5800

500

667

500

800

750

1000

333

167

400

422

5

Адлер – запад

2000

150

200

300

100

100

400

400

500

4150

333

500

333

600

500

667

267

133

333

302

6

Кудепста

1500

200

200

300

100

100

400

500

500

3800

250

667

333

600

500

667

267

167

333

276

7

Хоста

2000

200

200

300

150

80

500

500

400

4330

333

667

333

600

750

533

333

167

267

315

8

Высокое

2000

100

150

200

150

80

400

300

300

3680

333

333

250

400

750

533

267

100

200

268

9

Путепровод

3000

200

300

400

200

100

500

500

500

5700

500

667

500

800

1000

667

333

167

333

415

10

Веселое

800

100

150

200

150

50

300

300

300

2350

133

333

250

400

750

333

200

100

200

171

15

Казачий Брод

1500

150

150

200

100

80

400

400

500

3480

250

500

250

400

500

533

267

133

333

253

16

Верхнениколаевская

800

80

100

100

60

40

300

150

200

1830

133

267

167

200

300

267

200

50

133

133

17

Красная Воля

600

80

80

100

50

30

200

200

200

1540

100

267

133

200

250

200

133

67

133

112

18

Калиновое озеро

600

60

60

80

40

20

200

150

150

1360

100

200

100

160

200

133

133

50

100

99

19

Галицино-пещеры

800

100

80

100

60

30

300

200

200

1870

133

333

133

200

300

200

200

67

133

136

20

Галицино

800

150

100

150

100

50

300

200

200

2050

133

500

167

300

500

333

200

67

133

149

21

Красная скала

1000

100

100

100

80

50

200

150

300

2080

167

333

167

200

400

333

133

50

200

151

22

Кепша

1500

150

150

100

80

80

300

200

300

2860

250

500

250

200

400

533

200

67

200

208

23

Чвижепсе

1000

100

100

150

60

60

400

300

200

2370

167

333

167

300

300

400

267

100

133

172

24

Красная Поляна

2000

150

200

200

100

100

400

300

300

3750

333

500

333

400

500

667

267

100

200

273

25

Эсто-Садок

3000

300

300

400

150

150

600

500

600

6000

500

1000

500

800

750

1000

400

167

400

436

26

Устье Пслуха

800

60

80

100

40

20

150

300

100

1650

133

200

133

200

200

133

100

100

67

120

27

оз. Кардывач

600

30

60

50

20

15

150

300

150

1375

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

Среднее по району

1226

168

130

175

80

59

291

278

285

3101

240

453

255

412

470

467

227

109

223

226

pic_23.tif

Рис. 2. Районирование территории Адлерского района по уровню суммарного геохимического загрязнения атмосферы (пылевой нагрузки и валового содержания тяжелых металлов в атмосферных выпадениях)

3. Районирование Адлерского района по показателям геохимического загрязнения атмосферы. В 2010 г. на исследованной территории Адлерского района зон с «очень сильным» загрязнением атмосферных выпадений по использованным критериям (см. табл. 1) не обнаружено (рис. 2). Участок «сильного» загрязнения занимает 5 % территории и включает район строительства объектов олимпиады «Сочи-2014». Здесь содержание пыли и тяжелых металлов в атмосфере превышает фоновый уровень в 25 раз. Согласно табл. 1 в эту группу попали территории путепровода, Имеретинка, порт и Адлер-центр, Эсто-Садок. Данные районы характеризуются превышением над фоном практически всех исследуемых микроэлементов.

Зона «среднего» загрязнения занимает около 20 % урбанизированной территории района и расположена преимущественно вдоль автомобильных магистралей. Содержание антропогенных геохимических поллютантов в атмосфере здесь превышает фоновую в 10 раз. В зоне «слабого» загрязнения, занимающей около 40 % Адлерского района, наблюдается незначительное превышение фона отдельных токсичных микроэлементов (Cr, Cu, Pb, Zn). На участке «незначительного загрязнения, расположенного в верхней части водораздельных склонов со сложным рельефом и богатой растительностью, превышений ПДК и тяжелых металлов в атмосфере не отмечено, но и здесь тем не менее практически повсеместно превышен их природный фон.

4. Динамика геохимического загрязнения атмосферы Адлерского района. Среднее количество пыли, поступавшей на территорию Большого Сочи летом 1992 года, достигало 1277 кг/км2 в сутки – в 20 раз выше современной фоновой величины (табл. 4). Тем не менее при этом доля нерастворимой неорганической пыли – наиболее опасного в экологическом плане компонента «пылевой» нагрузки» в общей ее массе была в 3 раза меньше, чем в 2010 году и составляла всего 25 % (316,4 кг/км2) от суммы [2].

Таблица 4

Атмосферные выпадения (кг/км2 в сутки) на территорию Большого Сочи и их структура летом 1992 г. [2]

Номер пробы

Место отбора проб

Пыль нерастворимая неорганическая

Нерастворимые органические соединения

Растворимые соли

Общая масса выпадений

1

Красная Поляна, Вертодром

46

48

618

712

2

г. Адлер, ул. Мира, 89

163

44

500

707

3

г. Адлер, ул. Луначарского, 3

87

62

347

496

4

г. Адлер, ул. Гастелло, 26

289

123

802

1214

5

Кудепста, ул. Дарвина, 25

121

50

698

869

6

Кудепста, ул. Дарвина, 58

135

29

616

780

7

Хоста, вокзал

162

85

949

1196

8

Хоста, ул.Октября, 12

220

43

715

978

9

Мацеста, ул. Челтенхема, 3

197

56

701

954

10

Сочи, ж/д вокзал

1520

361

2167

4048

11

Сочи, АБЗ

682

36

1245

1963

12

Сочи, «Жемчужина»

453

496

1514

2463

13

Сочи, Северный водозабор

192

78

835

1105

14

Мамайка, ул.Крымская, 19

728

84

1410

2222

15

Сочи, морской вокзал

361

117

809

1287

16

Дагомыс, у моста

263

85

917

1265

17

Дагомыс, «Интурист»

147

46

600

793

18

Лоо, ул. Азовская, 11

164

33

522

719

19

Вардане, Мостоотряд,10

81

17

397

495

 

Среднее

316,4

99,6

861,2

1277,1

Вклад нерастворимых органических соединений – 7,8 % (99,6 кг/км2), был на уровне современного – 9,7 % (65,6 кг/км2), а основу геохимического загрязнения атмосферы до начала олимпийского строительства составляли экологически безвредные растворимые соли – 67,4 % (861,2 кг/км2). Сегодня их среднее количество в атмосферных выпадениях уменьшилось в 15 раз (56,2 кг/км2) и составляет всего 8,35 % от суммы.

В 1992 году на территории Большого Сочи содержание в пыли нерастворимых неорганических частиц изменялось от 81 (Вардане) до 1520 кг/км2 (Сочи, ж/д вокзал), что в 4,5 и 84 раза превышало современную фоновую величину для этого показателя (18 кг/км2). Тем не менее в конце ХХ века превышение ПДК (в 2 раза) было отмечено только в одном (5 %) из 19 обследованных мест Большого Сочи – на ж/д вокзале (см.табл. 4). Сегодня же аналогичные превышения ПДК наблюдаются во многих местах Большого Сочи и составляют 22 % от общего количества обследованных мест (см. табл. 2).

По валовому содержанию микроэлементов в 1992 г. характерно высокое содержание Cr, Cu, Pb, Zn,– превышение по фону составляет в тех же районах Адлера в 10, 50, 33, 40 раз соответственно (500, 5000, 500, 6000 мг/кг) (табл. 5).

Таблица 5

Валовое содержание (мг/кг) микроэлементов в твердофазных атмосферных выпадениях (числитель) и его превышение (%) над фоновым (знаменатель) на территории Большого Сочи летом 1992 г (цветом выделены максимальные превышения над уровнем фона)

№ п/п

Место отбора

Mn

Ni

V

Cr

Cu

Pb

Zn

Ba

Sr

Сумма

1

Красная Поляна, Вертодром

300

50

60

300

300

2000

10000

1000

10

14020

50

167

100

600

1500

13333

6667

333

7

1020

2

Адлер, ул. Мира, 89

500

100

70

500

1000

500

6000

300

-

8970

83

333

117

1000

5000

3333

4000

100

-

652

3

Адлер, ул. Луначарского,

300

60

50

100

800

400

1000

500

100

3310

50

200

83

200

4000

2667

667

167

67

241

4

Адлер, ул. Гастелло, 26

400

80

100

200

600

1000

6000

800

100

9280

67

267

167

400

3000

6667

4000

267

67

675

5

Кудепста, ул. Дарвина, 25

300

70

60

100

500

200

3000

400

100

4730

50

233

100

200

2500

1333

2000

133

67

344

6

Кудепста, ул. Дарвина, 58

300

150

60

400

500

300

2000

500

100

4310

50

500

100

800

2500

2000

1333

167

67

313

7

Хоста, вокзал

400

150

60

300

2000

300

1000

800

100

5110

67

500

100

600

10000

2000

667

267

67

372

8

Хоста, ул. Октября, 12

400

15

60

300

2000

300

1000

800

100

4975

67

50

100

600

10000

2000

667

267

67

362

9

Мацеста, ул. Челтенхема, 3

400

60

70

200

1000

400

6000

2000

300

10430

67

200

117

400

5000

2667

4000

667

200

759

10

Сочи, ж/д вокзал

500

80

70

500

1000

1000

8000

1000

1000

13150

83

267

117

1000

5000

6667

5333

333

667

956

11

Сочи, АБЗ

400

50

70

100

200

200

1000

2000

200

4220

67

167

117

200

1000

1333

667

667

133

307

12

Сочи, «Жемчужина»

500

400

80

1000

800

600

8000

800

100

12280

83

1333

133

2000

4000

4000

5333

267

67

893

13

Сочи, Северный водозабор

300

80

100

150

400

150

600

1000

100

2880

50

267

167

300

2000

1000

400

333

67

209

14

Мамайка, ул. Крымская, 19

500

100

70

200

1000

1000

5000

2000

150

10020

83

333

117

400

5000

6667

3333

667

100

729

15

Сочи, морской вокзал

500

100

80

200

400

700

3000

2000

150

7130

83

333

133

400

2000

4667

2000

667

100

519

16

Дагомыс, у моста

400

80

60

150

3000

400

1000

1000

100

6190

67

267

100

300

15000

2667

667

333

67

450

17

Дагомыс, «Интурист»

500

300

100

600

1000

1000

6000

1000

100

10600

83

1000

167

1200

5000

6667

4000

333

67

771

18

Лоо, ул. Азовская,11

300

60

60

150

400

200

700

1000

100

2970

50

200

100

300

2000

1333

467

333

67

216

19

Вардане, Мостоотряд, 10

400

80

80

200

1000

300

2000

1500

200

5760

67

267

133

400

5000

2000

1333

500

133

419

20

Головинка, Центральная, 99

300

150

80

100

400

150

1000

1000

100

3280

50

500

133

200

2000

1000

667

333

67

239

21

Каткова Щель, Курганная, 1

300

100

70

200

1000

200

2000

600

100

4570

50

333

117

400

5000

1333

1333

200

67

332

22

Лазаревское, «Бирюза»

400

100

80

200

1500

400

3000

800

200

6680

67

333

133

400

7500

2667

2000

267

133

486

23

Лазаревское, ж/д вокзал

400

150

80

300

1500

1000

6000

3000

100

12530

67

500

133

600

7500

6667

4000

1000

67

911

24

пос. Аше

300

100

60

150

1000

400

3000

400

100

5510

50

333

100

300

5000

2667

2000

133

67

401

25

пос. Макопсе

400

200

80

400

2000

600

4000

1000

100

8780

67

667

133

800

10000

4000

2667

333

67

639

26

Сочи, Донская 32, промзона

500

70

100

1000

300

300

2000

1000

100

5370

83

233

167

2000

1500

2000

1333

333

67

391

27

Сочи, дендрарий

300

80

60

300

800

500

2000

600

100

4740

50

267

100

600

4000

3333

1333

200

67

345

Среднее по району

389

114

73

304

920

550

3640

1074

122

7186

65

372

122

615

4889

3580

2328

356

99

523

Суммарное валовое содержание микроэлементов превышало современную фоновую величину в Адлере в 6 раз, в Кудепсте ‒ в 3 раза, Мацесте ‒ 7 раз, в центре Сочи в 9 раз. В среднем по району исследования суммарное современное фоновое содержание было превышено в 5 раз. Сравнение табл. 3 и 5 позволяет сделать вывод об изменении структуры содержания микроэлементов в составе неорганической пыли. Доля Zn, Pb, Cu уменьшилась практически в 10 раз. Содержание Zn в составе неорганической пыли, в среднем по району в 1992 превышавшее современный фон в 23 раза (2328 мг/кг), в 2010 году уменьшилось и превышало фон в среднем по району в 2,2 раза (291 мг/кг). Содержание Pb в составе неорганической пыли, в среднем по району в 1992 превышавшее современный фон в 35 раз (3580 мг/кг), в 2010 году уменьшилось и превышало фон в среднем по району в 4,6 раза (59 мг/кг). Содержание Cu в составе неорганической пыли, в среднем по району в 1992 превышавшее современный фон в 49 раз (920 мг/кг), в 2010 году уменьшилось и превышало фон в среднем по району в 4,9 раза (80 мг/кг). Среднее валовое содержание микроэлементов по району в настоящее время превышает фон в 2,2 раза (3101 мг/кг) против 5,2 раза (7186 мг/кг) в 1992 г. Однако возросла доля Mn со значений ниже современного фона (389 мг/кг) до превышения современного фона в 2010 году в 2,4 раза (1226 мг/кг). Возросло содержание Ni от превышения современного фона в 3,7 раза (114 мг/кг) до 4,5 раз (168 мг/кг). Содержание V в составе неорганической пыли возросло в два раза (со 122 мг/кг до 255 мг/кг), что превышает уровень современного фона в 2,5 раза.

Выводы

Проведенная оценка объемов пылевой нагрузки и спектральный анализ ее химического состава позволяет сделать следующие выводы:

  • летом 2010 г. на территорию Адлерского района Большого Сочи ежедневно поступало из атмосферы в среднем 680 кг/км2 пыли, из которых 82 % составляли нерастворимые органические частицы (основные адсорбенты тяжелых металлов), 9,7 % – органическая пыль и 8,3 % – экологически безвредные соли;
  • на фоновом участке исследуемого района, удаленного от зоны интенсивного олимпийского строительства (верховья р. Мзымта у оз. Кардывач), суммарная пылевая нагрузка составляла 63 кг/км2, а для неорганических частиц– 18 кг/км2
  • несмотря на то, что средняя суммарная пылевая нагрузка атмосферы летом 2010 г. в 11 раз превышала фоновую, а на отдельных площадках максимальные превышения достигали 17–26 раз, на большей части района, в том числе и в зоне интенсивного олимпийского строительства (Имеретинская долина, Красная Поляна), этот показатель не превышал ПДК для курортных зон (0,12 мг/м3);
  • только на двух площадках ‒ в районе строительства путепровода и торгового порта, суммарная пылевая нагрузка превысила ПДК в 2 раза;
  • среднее суммарное валовое содержание микроэлементов в атмосфере Адлерского района летом 2010 года превышало фоновую величину в 1,8 раза, а в районах максимумов геохимического загрязнения по Mn, Ni, V, Cr,Cu, Pb превышения составляли 500–1000 %;
  • Для исследуемой территории характерно преобладание в атмосферной пыли цинка, марганца, свинца, в общее валовое содержание этих элементов в целом по району составляет 227, 240 и 467 % соответственно, а также меди, хрома, ванадия– 470, 412, 255 %. Особенно характерно повышенное содержание этих элементов в районе Имеретинской долины, порта, Адлера, Красной Поляны, Эсто-Садка, Кепши и пос. Высокое, где суммарная доля этих элементов в общем валовом содержании превышает 60 %;
  • на территории Адлерского района летом 2010 г. зон с «очень сильным» загрязнением атмосферных выпадений не обнаружено, на 5 % территории (район строительства объектов олимпиады «Сочи-2014») геохимическое загрязнение «сильное», на 20 % (вдоль магистралей) – «среднее», на 40 % – «слабое»;
  • в выделенных зонах содержание пыли и тяжелых металлов в атмосфере с уровня «слабое» до уровня «сильное «возрастает от 1,5 до 25 раз по сравнению с фоновым загрязнением;
  • летом 1992 г. среднее общее количество пыли, поступавшей на территорию Большого Сочи, достигало 1277 кг/км2 в сутки – в 1,8 раза больше современного количества и в 20 раз выше фоновой величины, но в отличие от 2010 г. большую часть пылевой нагрузки (67 % или 861 кг/км2 в сутки) в период до начала олимпийского строительства составляли безвредные растворимые соли, а доля экологически опасных нерастворимых частиц была в 3 раза ниже и составляла всего 25 % (316,4 кг/км2 в сутки);
  • сегодня среднее количество растворимых солей в атмосферных выпадениях уменьшилось в 15 раз (56,2 кг/км2) и составляет всего 8,3 % от суммы;
  • после начала олимпийского строительства на территории района произошло увеличение количества единичных локальных участков с уровнем пылевой нагрузки атмосферы 2 ПДК с 5 до 22 % от общего количества обследованных мест;
  • среднее валовое содержание микроэлементов в пыли в целом по району в настоящее время превышает современный фон в 2,5 раза (3099 мг/кг) против 5,2 раза (7186 мг/кг) в 1992 г. Особенно характерно повышенное содержание микроэлементов Mn, Ni, V, Cr в районе Имеретинской долины, порта; Адлера, Красной Поляны; Эсто-Садка. По сравнению с 1992 г. их содержание в воздухе повысилось в 4–5 раз, тогда как содержание Cu, Pb, Zn при значительном превышении фона меньше наблюдаемых значений в 1992 году в этих же районах в 8–10 раз. Суммарная доля этих элементов в общем валовом содержании превышает 60 %.

Опыт собственных полевых исследований [2], а также анализ результатов изучения геохимического состава атмосферы и гидрометеорологических особенностей Адлерского района Большого Сочи, полученных другими авторами [1,4], дают основание предположить, что возникновение здесь в последние годы зон с низкой экологической комфортностью по показателям геохимического состава атмосферы – явление временное. После завершения строительства олимпийских объектов при грамотной экологической политике муниципалитета Большого Сочи геохимическая ситуация в коротких срок может восстановиться.

Рецензенты:

Ивлиева О.В., д.г.н., зав. кафедрой рекреации и туризма, ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону;

Беспалова Л.А., д.г.н., доцент, профессор кафедры океанологии, ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону.

Работа поступила в редакцию 30.12.2013.


Библиографическая ссылка

Архипова О.Е., Приваленко В.В. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ АДЛЕРСКОГО РАЙОНА БОЛЬШОГО СОЧИ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 11-7. – С. 1374-1382;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33349 (дата обращения: 20.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074