В статье изучена сезонная изменчивость запыленности города Семей, планшетным и гравиметрическим анализами.
Ключевые слова: пыль, сезонная динамика, частица, пылеосаждение, планшетный метод, гравиметрический метод.
Пыль — это аэрозольная система, образованная твердыми частицами диспергационного происхождения. Такие частицы образуются при измельчении твердых тел — дроблении руд и различных материалов, механической обработке металлов и других веществ, при их транспортировке, перегрузке и хранении, ветровой эрозии почвы и ее сельскохозяйственной обработке и т. д. [1].
В течение 2022 года проводились исследования пыли в воздушном пространстве города Семей. Основные расчеты пылевой нагрузки на воздушный бассейн города проводилась планшетным и гравиметрическим методами.
Проведены замеры взвешенных частиц в 4 районах города Семей — силикатный завод, цементный завод, ЦУМ, Восточный поселок. Предварительно взвешивались чистые листы формата А4, средняя масса которых составила 4,8594 г. Далее 10 листов А4 были размещены в 4 районах города: район цементного завода — 2 листа, район силикатного завода — 3 листа, район ЦУМа — 2 листа, район поселка Восточный — 3 листа.
Данные сезонной динамики изменения запыленности атмосферы представлены в диаграммах 1–4.
Метод использовался для оценки пылеосаждения на разных городских площадках в зимний и весенний периоды. По основным критериям места проведения замеров делятся на –зону промышленности (Цементный завод, Силикатный завод), зону с повышенным автомобильным траффиком (ЦУМ), жилая зона (поселок восточный).
После чего были проведены расчеты по площади в 1м2, что дает определить более точный вес оседаемой пыли в данных районах г. Семей и проведения сравнительного анализа.
Рис. 1. Сезонная динамика изменения количества пыли (вес листа А4=4,8594), 12.02.2022; 10.03.2022 (промышленная зона). Весенний, зимний периоды показывают вес пыли, осевшей на листе А4 (г в сут.)
Рис. 2. Сезонная динамика изменения количества пыли (вес листа А4=4,8594), 12.02.2022; 10.03.2022 (центральная зона, зона поселка)
Рис. 3. Показание общих средних значений, по каждой зоне
Рис. 4. Концентрация пыли в зимний, весенний периоды на 1 м2
Судя по полученным расчетным данным следует вывод о том, что в двух периодах по части пылевого осаждения преобладает район Цементный завод — 19.52г., что более чем в 2 раза, выше прошлогоднего исследования (8г.). Данный факт может быть обоснован более интенсивной работой предприятия, розой ветров — направленной в сторону расположения листов А4, а также климатическими условиями — раннее потепление, попадание грязи с талого снега.
Гравиметрический метод подсчета пыли.
При измерении концентрации пыли в атмосферном воздухе и в воздухе помещений предпочтение отдают методам, основанным на предварительном осаждении, поскольку большинство из них позволяет определить массовую концентрацию пыли. Для выделения частиц пыли из воздушной среды используют метод фильтрации, хотя применяют и методы, основанные на использовании электростатических, центробежных, инерционных сил. С помощью методов центробежного и инерционного осаждения можно выделить только крупные частицы пыли размером более 0,5–1 мкм. Метод фильтрации позволяет выделить частицы размером до 0,1 мкм. Методом электростатического осаждения удается выделить мелкие частицы размером до 0,01 мкм. [2]
Были взяты пробы пыли и снега в 4 местах города Семей. После чего для каждой местности выбраны отдельные тигли. Данным методом были рассчитаны: вес сухого остатка пыли, pH проб снега, жесткость водной вытяжки. Весна 2021г.
Отобранный снег профильтрован, через специальные фильтровальные воронки. После окончания фильтрования, фильтровальные листы сушились при температуре в 100 градусов. Далее сложение фильтров с пылью в тигель и последующее их сжигание в муфельной печи, при 800 градусах (система си). Полученная водная вытяжка исследована на концентрацию pH, также на временную жесткость по данной формуле (объем воды — 100мл):
Полученные результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3
Данные гравиметрического метода исследования пыли
|
№ |
Место отбора проб |
Вес сухого остатка пыли (г) |
pH проб снега |
Жесткость водной вытяжки (мг.экв/л) |
|
1 |
Цементный завод |
2.2761 |
8.25 |
0.4 |
|
2 |
Район Силикатного завода |
1.4870 |
8.13 |
0.4 |
|
3 |
ЦУМ |
1.8467 |
7.95 |
0.3 |
|
4 |
Восточный поселок |
1.1361 |
8 |
0.2 |
По результатам таблицы, во всех видах замеров, самым загрязненным является район — Цементного завода. Это вызвано выбросами самого завода, а конкретно цементной пылью, что более плотно прилегает к снежной массе.
Выводы
Судя по всем полученным данным, пылевые осаждения можно отнести к важной экологической проблеме, что в свою очередь представляет явную опасность в городской среде, в частности по причине того, что в местах проводимых исследований преобладает количество находящихся там людей, в следствии которого проявляется фактор риска здоровья.
Большую долю загрязнения привносит работа двух крупных заводов, расположенных непосредственно в черте города. Также стоит отметить в общий вклад значительное количество автотранспорта, функционирование котельных, а также загрязнение в отопительный сезон частными секторами.
Планшетным методом, в двух периодах по части пылевого осаждения, самым загрязненным выявлен район Цементный завод — 19.52г.
Гравиметрическим методом также самым загрязненным является район Цементный завод: вес сухого остатка пыли (г) — 2.2761; pH проб снега — 8.25; жесткость водной вытяжки (мг.экв/л) — 0.4.
Литература:
- Пирумов А. И. Обеспыливание воздуха. // М.: Стройиздат.1974.- 207с
- Голосова И. М. Санитарно-гигиенические исследования воздуха // Ленингр. ветерин. ин-т. Л., — 1980. — 63 с.
