Основы системы комплексных мероприятий по экспрессному

Основы системы комплексных
мероприятий по экспрессному
выявлению масштабов и
источников ртутного загрязнения
объектов урбанизированных
территорий
Некрасова М.А. (РУДН, Экологический ф-т)
Машьянов Н.Р. (НПФ АП «Люмэкс»)
Потифоров А.И. (РГЭЦ ГПП Невскгеология)
Структурно технологическая схема мониторинга ПТС*
Принципы построения системы экологического
мониторинга ртутного загрязнения ПТС
Иерархичность построения;
Комплексность диагностирования;
Модульность построения;
Сочетание натурных и эколого-математических методов;
Оперативность диагностирования и пространственно-временное
разрешение результатов мониторинга;
Географическая привязка результатов;
Учет вида процесса: непрерывный, циклический, импульсный и его
характеристик;
Достоверность и сопоставляемость измерений, оценки и прогноза;
 Повышение надежности автоматизирования комплексных систем
мониторинга;
Автоматизация на базе компьютерных технологий всех стадий
мониторинга;
Рациональный выбор оборудования;
Использование международных баз экологических данных и
обеспечение их доступности;
Оперативный обмен данными;
Разработка ГИС;
Комплексная оценка техногенного воздействия с расчетом техногенных
спектров или экоинформационных модулей.
**Схема самолетного
экологического
мониторинга
а) вертикальное
зондирование атмосферы
до максимальной
высоты;
б) совместный
мониторинг города с
помощью самолета
лаборатории и мобильной
станции;
в) схема зондирования
выбросов крупных
предприятий.
Н max –максимальная высота
зондирования
Общий вид аналитического ртутного комплекса
Госреестр СИ РФ № 18795-99
Госреестр СИТ Украины № 18795-99
Госреестр СИ Казахстана № 486
Госреестр СИ РБ № 03 09 1201 00
Основные аналитические характеристики комплекса
Анализируемый объект
Предел
обнаружения
Параметр пробы
(скорость прокачки,
объем, вес)
Метод
определения
Комплектнос
ть
Окружающий воздух
5* нг/м³
20 л/мин
Прямой
РА-915+
Природный и
технологические газы
2-500 нг/м³
1-20 л/мин
Прямой
РА-915+
Вода
0,0005 мкг/л
20 мл
Метод "холодного
пара"
РА-915+/РП91
1,5 мл
Метод "холодного
пара"
РА-915+/РП91
1 мл
Метод "холодного
пара"
РА-915+/РП91
Метод пиролиза
РА-915+/РП91C
0.02 г
Метод пиролиза
РА-915+/РП91C
0.01 г
Метод пиролиза
РА-915+/РП91C
0.01 г
Метод пиролиза
РА-915+/РП91C
Метод пиролиза
РА-915+/РП91C
Метод пиролиза
РА-915+/РП91C
Кровь
Моча
Твердые пробы (почва,
горные породы)
Биологические ткани
Волосы
Нефть и нефтепродукты
Растения
Пищевые продукты
2 - 200 мкг/л
0,0005 мкг/л
0.5 мкг/кг
5 мкг/кг
20 мкг/кг
50 мкг/кг
0.2 г
2 мкг/кг
0.05 г
2 - 10 мкг/кг
0.005 - 0.05 г
Данные термовозгонки ртути из ее эталонных соединений при прямом
методе определения (по Р.И. Валтингу –I, П.М. Брэдшшоу, М. Коксой – II,
В.З. Фурсову – III)***
Форма ртути
(эталон)
Температура извлечения, 0С
I
II
III
Элементарная
80
70-106
80
Оксидная
160
350
400-560
Хлоридная
170
150
200
Сульфатная
350
-
320
Сульфидная
300-320
305-350
360
Адсорбированная
-
-
380
Изоморфная
-
-
440
Диагностические температурные параметры возгонки ртути из различных
синтезированных форм (0С)
Формы ртути
Тм
Тов
Тм-Тов
Свободная (СВ)
150-160
160-180
10-20
Сорбированная физически
(ФС)
250-290
290-360
40-70
Сорбированная химически (ХС)
310-320
380-400
70-80
Сульфидная (СФ)
350-410
390-480
40-70
Изоморфная (ИЗ)
500-1000
580-1100
80-100
Определение локального загрязнения ртутью
почв рекреационных зон С.-Петербурга
300
250
C, ng/m3
200
150
100
50
0
0
50
100
150
Distance, m
200
250
300
15
0
10
20
Distance, km
30
Lahta
Savushkina 115
Ushakov bridge
Krestovskiy ave..
river Karpovka
Dvorcoviy bridge
Issakievskaya sqv.
M. Technologicheskiy Institute
Stachek sqv.
M. Kirovskiy Zavod
Leninskiy ave.
Ligovo
Krasnoe selo
Распределение ртути в приземных слоях атмосферы
г. С.-Петербурга
C Hg, ng/m3
25
10
5
0
40
Результаты параллельных измерений ртути в приземных слоях
атмосферы с использованием 2-х анализаторов РА-915+ в течении
длительной автомобильной съемки в промзоне г.С.-Петербурга
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
60
120
180
240
300
360
Содержание ртути в почвах и озерных отложениях
*- Лаборатория ИМГРЭ, анализатор ИМГРЭ-900 (в основу положен дифференциальный атомно-абсорбционный способ измерения концентраций металла
с применением модифицированной схемы эффекта Зеемана). * - Лаборатория СибрыбНИИпроекта, атомно-абсорбционный метод.
Группы почв
Кол-во проб
Hg, мг/кг
Среднее
Пределы
10
0,055
0,013-0,172
Подзолы песчаные
11
0,018
0,003-0,04
Таежные поверхностно-глеевые
6
0,029
0,013-0,08
Болотные торфяные
8
5
0,2
0,023
0,02-0,28
0,008-0,04
Подзолы песчаные
10
0,038
0,003-0,05
Таежные поверхностно-глеевые
10
0,023
0,01-0,04
Болотные торфяные
20
0,25
0,04-0,30
Донные отложения озер (в основном оторфованные)'
8
0,28
0,01-0,30
30
0,009
0,001-0,042
26
0,017
0,005-0,038
Заполярное месторождение *
Тундровые слабоглеевые гумусные
Береговое месторождение **
Донные отложения озер (преимущественно с литогеннойосновой)
Пырейное месторождение **
Уренгойское месторождение **
Подзолы песчаные
Уренгойское месторождение *
Общая выборка (преимущественно подзолистые почвы)
Основные характеристики площадного распределения ртути в
почвах С.-Петербурга
Концентрация
Площадь
распределения
Запасы Hg в слое 10 см
мг/кг
Нормир.
на СФ
млн. кв.
м
%
тонн
%
< 0,03
<1
5,2
1,5
0,03
0,1
0,03-0,15
1-5
140,2
39
3,08
10,7
0,15-0,30
5-10
92,2
25,6
4,46
15,5
0,30-0,90
10-30
97,1
27,0
12,82
44,5
0,90-2,10
30-70
21,8
6,2
7,19
25,0
> 2,10
> 70
2,5
0,7
2,10
4,2
ССР=0,36
12
SОБЩ=360
100
28,8
100
Характеристики некоторых депонирующих сред ртути и потоков ее
поступления в С.-Петербурге
Депонирующая среда
Запасы, тонн
Поступление, т/год
28-29
0,1-0,3
9-10
?
?
2,7-3,1
1,5
1-2
1
Почво-грунты (0-10 см)
2
Донные отложения
3
Старые свалки
4
Действующие свалки
5
Осадки илов очистных сооружений
6
Полигон Красный Бор
?
0,4-0,8
8
Люминесцентные источники света
?
0,2-0,3
9
Утилизируемые ЛИС
10
Ртутьсодержащие источники тока
11
Термометры медицинские и
тонометры населения
12
Термометры прочие
13
Ртутьсодержащие приборы
14
Ртуть на предприятиях и в
учреждениях
Ртутьсодержащие реактивы
15
0,08-0,1
?
3-3,5
6-12
до 5-10
Вклад ртути в суммарное загрязнение почв г. Москвы ионами
тяжелых металлов****
Перечень мероприятий реализации муниципальной комплексной
программы экспрессного выявления источников и определения
масштабов ртутного загрязнения
 n экологическое картографирование (выявление масштабов
загрязнения, определении действующих и потенциально опасных
источников поступления ртути в городскую среду;
 n создание нормативной и информационной базы данных
(комплектация нормативной документацией, данные
геохимических исследований, инвентаризации предприятий и др.);
 n оснащение муниципальных служб и лабораторий
современной аппаратурно-методической базой;
 n медицинское (оценка масштабов негативного влияния на
здоровье населения, лечение и реабилитация населения,
пострадавшего от ртутной интоксикации;
 n разработке системы ликвидации аварийных ситуаций и
утилизации ртутьсодержащих отходов;
 n реализация мероприятий по сокращению количества
используемой и хранящейся ртути;
 n разработка информационной политики в СМИ.
Список использованной литературы
*- Камышев А.П. Методы и технологии мониторинга природнотехнических систем Севера Западной Сибири / Под ред. А.Л. Ревзона.
М.: ВНИПИГАЗДОБЫЧА, 1999. 230 с.
** - Безопасность России. Правовые, социально-экономические и
научно-технические аспекты. Экологическая диагностика:
Энциклопедия / В.В. Клюев, А.В. Ковалев, А.Г. Щербаков и др. / Под.
общ. Ред. В.В. Клюева. – М: Машиностроение, 2000. –496с.
*** - Н.И. Разенкова, А.А. Волох Виды и формы ртути в природных и
антропогенных объектах / Эколого-геохимические проблемы ртути
(сборник научных статей). – М.: ИМГРЭ, 2000. – 180 с.
**** - Экологический атлас Москвы /Рук. проекта И.Н. Ильина/. – М.:
Изд-во «АБФ/ABF». – 2000. – 96 с.