Разработка метода экологического мониторинга загрязнения атмосферного воздуха тяжелыми металлами
Диссертация
Биомониторинг с помощью эпифитных мхов позволяет выявить химические элементы, которые являются маркерами ядерных производств. Изучение загрязнения атмосферного воздуха в зоне наблюдения СХК показало, что по продуктам ядерных производств наблюдается уменьшение концентраций со временем, а также уменьшение концентраций с расстоянием по большинству элементов. Метод мхов-биоиндикаторов… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Изучение загрязнения атмосферного воздуха методом биоиндикации
- 1. 1. Мхи как тест-объекты при изучении загрязнения атмосферы
- 1. 2. Методы определения концентраций химических элементов в растительности
- 1. 3. Обзор результатов по изучению загрязнения атмосферного воздуха тяжелыми металлами с помощью мхов-биомониторов
- ГЛАВА 2. Методы и методики исследования
- 2. 1. Пробоотбор и пробоподготовка мха
- 2. 2. Нейтронно-активационный анализ
- 2. 3. Атомно-эмиссионный метод анализа
- 2. 4. Методика статической обработки данных
- ГЛАВА 3. Изучение аккумуляционных способностей мхов-биомониторов
- 3. 1. Аккумуляционные свойства разных видов мхов
- 3. 2. Содержание химических элементов в разных частях мха
- 3. 3. Изучение корреляционных связей между содержанием химических элементов в напочвенных мхах и подстилающей поверхности
- 3. 4. Изучение влияния природно-климатических условий произрастания эпифитного мха на содержание тяжелых металлов и других химических элементов
- ГЛАВА 4. Математическое моделирование переноса тяжелых металлов и других токсичных элементов в зоне влияния промышленных и энергетических объектов
- 4. 1. Диффузионно-конвективная модель переноса химических элементов в атмосферном воздухе
- 4. 2. Определение параметров моделирования переноса химического загрязнения от точечного источника
- ГЛАВА 5. Апробация метода мхов-биомониторов для контроля загрязнения атмосферного воздуха урбанизированной территории
- 5. 1. Пространственное распределение загрязнения атмосферными выбросами химических элементов ТЭЦ
- 5. 2. Оценка загрязнения атмосферного воздуха выбросами ядерных производств (на примере СХК)
- 5. 3. Изучение динамики загрязнения химическими элементами атмосферного воздуха г. Томска
Список литературы
- Активационный анализ: курс лекций / В. И. Гутько. М.: МГЭУ им. А. Д. Сахарова, 2008. — 74 с.
- Безуглова H.H., Букатый В. И., Суковатов Ю. А., Суковатов К. Ю., Суторихин И. А. Восстановление поля концентраций аэрозоля, выпавшего на снег за зимний период в окрестностях ТЭЦ-2 г. Барнаула // Оптика атмосферы и океана. 2007. — Т. 20. — № 7. — С. 622−626.
- Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. — 448 с.
- Беспалов В.Г. Питание и рак. Диетическая профилактика онкологических заболеваний. М.: ЮСМА, 2008. — 176 с.
- Беспамятов Г. П., Богушевская К. К. и т.д. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и в воде. Изд-во «Химия», 1975.-456 с.
- Беус A.A., Грабовская Л. И., Тихомирова Н. В. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976. — 248 с.
- Биогеохимическая экспертиза состояния окружающей среды: сборник научных трудов. Владивосток: Дальнаука, 1993. — 154 с.
- Биоиндикация загрязнения наземных экосистем: пер с нем. / под. ред. Р Шуберта. М.: Мир, 1988. — 348 с.
- Борисенко Е.П. и др., Международное сотрудничество Главной геофизической обсерватории. тр. ГГО вып. 344, — С. 251−262.
- Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова / В. Н. Василенко, И. М. Назаров, Ш. Д. Фридман. JL: Гидрометеоиздат, 1985. -181 с.
- З.Васильева Н. П., Гитарский М. JL, Карабань Р. Т., Назаров И. М. Мониторинг повреждаемых загрязняющими веществами лесных экосистем России // Лесоведение. 2000. — № 1. — С. 23−31.
- Н.Венецкий И. Г. Основные математико-статистические понятия и формулы в экономическом анализе / И. Г. Венецкий, В. И. Венецкая. М.: Статистика, 1974. — 279 с.
- Вергель К.Н., Фронтасьева М. В., Каманина И. З., Павлов С. С. Биомониторинг атмосферных выпадений тяжелых металлов на северо-востоке Московской области с помощью метода мхов-биомониторов // Экология урбанизированных территорий. 2009. — вып. 3. — С. 88−95.
- Гусев Н. Г., Беляев В. А. Радиоактивные выбросы в биосфере: справочник 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 256 с.
- Ермакова Е.В., Фронтасьева М. В., Павлов С. С. Определение элементного состава атмосферных выпадений на территории Тульской области // Известия Тульского государственного университета, серия: «Физика». -2003.-№ 3,-С. 95−105.
- Ермакова Е.В. совершенствование систем мониторинга атмосферных выпадений тяжелых металлов в промышленных районах центральной России на основе элементного анализа мхов: автореф. дис.. канд. тех. Наук:03.00.16. Тула, 2006. — 21 с.
- Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю. А. Израэль. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Гидрометеоиздат, 1984. — 560 с.
- Ильина И. С, Лапшина Е. И., Лавренко H.H. и др. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1985. — 251 с.
- Исследование процесса извлечения урана и плутония из твёрдых отходов сублимата ого производства: Отчет о НИР / Н. Курин. Томск, 1964. — 21 с.
- Исследовательский ядерный реактор ИРТ-Т: пособие по производственной практике и стажировке / В. А. Варлачев, О. Ф. Гусаров и др. Томск: Изд-во ТПУ, 2002. — 56 с.
- Карташев А.Г. Биоиндикация экологического состояния окружающей среды. Томск: Изд-во Водолей, 1999. — 192 с.
- Касимов Н.С. Экогеохимия городских ландшафтов. М.: Изд-во Моск. ун-т, 1995.-336 с.
- Климат Новосибирска. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979. — 221 с.
- Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. М.: Физматлит, 2006.-816 с.
- Коркина, В.И. Пыльцевая обножка медоносных пчел как индикатор в апимониторинге загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами: автореф. дис. канд. б. наук: 03.0016. Новосибирск, 2009. — 18 с.
- Королёва Ю.В. Биоиндикация атмосферных выпадений тяжелых металлов в Калининградской области (по мхам): автореф. дес.. канд. геог. наук: 25.00.36. Калининград, 2004. — 21 с.
- Кузнецов P.A. Активационный анализ. М.: Атомиздат, 1967 г.
- Кузнецова В.Ф. Эпифитные лишайники как индикаторы загрязнения атмосферного воздуха газообразными поллютантами, тяжелыми металлами и радионуклидами: автореф. дис.. канд. б. наук: 03.00.16. -Нижний Новгород, 2004. — 24 с.
- Куминова A.B. Растительный покров Алтая. Новосибирск, 1960. — с. 450.
- Макдональд А. Ядерная энергетика: положение дел в мире. Взгляд на производство электроэнергии на АЭС во всем мире и его будущие перспективы. Бюлл. МАГАТЭ 49−2. Март, 2008. С. 45.
- Меденец Е. Ю. Лихеноиндикация атмосферного загрязнения городов Новочеркасск и Ростова-на-Дону: автореф. дис.. канд. б. наук: 03.00.16. Ростов-на-Дону, 2010. — 23 с.
- Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами. М.: ИМГРЭ, 1982. — 111 с.
- Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг / В. И. Купаев и др. Учебное пособие. М.: РГОТУПС, 2003. -353 с.
- Методы анализа загрязнений воздуха / Ю. С. Другов, А. Б. Беликов, Г. А. Дьякова и др. М.: Химия, 1984. — 384 с.
- Мониторинг загрязнения снежного покрова / В. Н. Василенко, И. М. Назаров, Ш. Д. Фридман. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 181 с
- Мочалов Ю. С. Разработка технологии получения гексафторида селена, пригодного для разделения изотопов: диссертация. кандидата технических наук: 05.17.02. Северск, 1999. — 154 с.
- Общая теория статистики: Учебник / Под ред. Р. А. Шмойловой. 3-е изд, перераб. — М.: Финансы и Статистика, 2002. — 560 с.
- Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов ГОСТ 17.2.3.01. 86. М.: Изд-во стандартов, 1987. -5 с.
- Пилипенко Т. А. Биоиндикация состояния урбанизированных территорий в аридных условиях: на примере города Астрахани: автореф. дис.. канд. б. наук: 03.00.05.-Астрахань, 2008.-25 с.
- Пустыльник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е. И. Пустыльник. М.: Наука, 1968. — 288 с.
- Рапута В.Ф., Коковкин В. В., Олькин С. Е., Резникова И. К., Морозова C.B., Кузнецова И. И., Чиркова В. А. Анализ выпадения в окрестностях ТЭЦ г. Новосибирска // Оптика атмосферы и океана. 2003. — Т. 16. — № 5−6. С. 546−551.
- Румшиский JI. 3. Элементы теории вероятностей: учебное пособие / JI. 3. Румшиский. 5-е изд., перераб. — М.: Наука, 1976. — 239 с.
- Рыжакова Н.К., Борисенко A.JI., Меркулов В. Г., Рогова Н. С. Контроль состояния атмосферы с помощью мхов-биоиндикаторов // Оптика атмосферы и океана. 2009. — т. 22(1). — С. 101−104.
- Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций. СП АС-83/93. 2003 г. № 69
- Сеелев, H.H. Дифференциальные и интегральные характеристики активности и нуклидного состава РАО, образующихся при эксплуатации и выводе из эксплуатации ПУГР: дисссертация. кандидата физизо-мататематических наук: 01.04.01. — Северск, 2008. — 154 с.
- Смирнов Л.И., Фронтасьева М. В., Стейннес Э. Многомерный статистический анализ концентраций тяжелых металлов и радионклидов во мхах и почве Южного Урала // Атомная энергия. — 2004. -Т. 97.-Вып. 1.-С. 68−74.
- Состояние окружающей среды и здоровья населения в зоне влияния Сибирского химического комбината. Аналитический обзор научно-исследовательских отчетов / ред. Адам A.M. — Томск: изд. ТПУ, 1994. — 84 с.
- Статистика: Курс лекций / Под ред. В. Г. Ионина. М.: Изд-во НГАЭиУ, 1997.-310 с.
- Степень P.A., Коловский P.A., Калачева Г. С. Влияние техногенных выбросов на состояние пригородных лесов Красноярска // Экология. -1996,-№ 6.-С. 410−414.
- Титова В.И., Дабахов М. В., Дабахова Е. В. Экотоксикология тяжелых металлов: Учебное пособие. Н. Новгород: НГСХА, 2001. — 135 с.
- Толмачёв Ю.А. Новые спектральные приборы: принцип работы. -Ленинград, 1976.
- Шишлова, Н.А. Химико-экологическая оценка приземного воздуха г. Уссурийска: запыленность и тяжелые металлы: автореф. дис.. канд. б. наук: 03.00.16. Владивосток, 2009. — 20 с.
- Язиков Е. Г. Геоэкологический мониторинг: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по экологическим и географическим специальностям / Е. Г. Язиков, А. Ю. Шатилов. Томск: ТПУ, 2004. — 275 с.
- Blagnyte R., Paliulis D. Research into Heavy Metals Pollution of Atmosphere Applying Moss as Bioindicator: a Literature Review // Environmental Research, Engineering and Management. 2010. — №.4(54). — P. 26−33.
- Biologic markers of air-pollution stress and damage in forests by committee on Biologic markers of air-pollution damage in trees / National academy press. -Washington D.C., 1989. 383 p.
- Blum O. Atmospheric heavy metal deposition in Romania and neighboring countries', comparative evaluation on the basis of all European moss monitoring // Strategies to Enhance Environmental Security in Transition Countries. -2007.-P. 369−385.
- Buse A., Norris D., Harmens H., Buker P., Ashenden T., Mills G. Heavy metals in European mosses: 2000/2001 survey, UNECE ICP Vegetation Coordination Centre, CEH Bangor, UK, 2003. 45 p.
- Ceburnis D., Ruhling A., Kvietkus K. Extended study of atmospheric heavy metal deposition in Lithuania based on moss analysis // Environmental Monitoring and Assessment. 1997. — 47. — P. 135−152.
- Ceburnis D., Steinnes E. Conifer needles as biomonitors of atmospheric heavy metal deposition: comparison with mosses and precipitation, role of the canopy. Atmospheric Environment. 2000. — 34. — P. 4265−4271.
- Chakraborty Sh., Paraktar G.T. Biomonitoring of trace element air pollution using mosses // Aerosol and Air Quality Research. 2006. — 6 (3). — P. 247 258.
- Cui X., Gu S., Wu J., Tang Y. 2009. Photosynthetic response to dynamic changes of light and air humidity in two moss species from the Tibetan Plateau // Ecological Research. 2009. — № 24. — P. 645−653.
- Chen Y.E., Yuan S., Su Y.Q., Wang L. Comparison of heavy metal accumulation capacity of some indigenous mosses in Southwest China cities: a case study in Chengdu city // Plant, Soil and Environment. 2010. — № 56 (2). — P. 60−66.
- Dragovi S., Mihailovi N. Analysis of mosses and topsoils for detecting sources of heavy metal pollution: multivariate and enrichment factor analysis // Environmental Monitoring and Assessment 2009. -157. — P. 383−390.
- Ermakova E. V., Frontasyeva M. V., Steinnes E. Air pollution studies in Central Russia (Tula region) using the moss biomonitoring technique, NAA and AAS // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2004. — 259. — P. 51−58.
- Figueira R., Sergio C., Sousa A.J. Distribution of trace metals in moss biomonitors and assessment of contamination sources in Portugal // Environmental Pollution. 2002. 118. — P. 153−163.
- Frontasyeva M. V., Smirnov L. I., Steinnes E.,. Lyapunov S. M, Cherchintsev V. D. Heavy metal atmospheric deposition study in the South Ural Mountains // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2004. — Vol. 259 (1). — P. 19−26.
- Folkeson L. Heavy-metal accumulation in the moss Pleurozium schreberi in the surrounding of two peat-fired power plants in Finland // Annales Botanici Fennici.- 1981.-№ 18.-P. 245−53.
- Galsomies L., Ayrault S., Carrot F., Deschamps C., Letrouit-Galinou M.A. Interspecies calibration in mosses at regional scale heavy metal and traceelements results from Ile-de-France // Atmospheric Environment. — 2003. -37.-P. 241−251.
- Grodzinska K. Mosses as bioindicators of heavy metal pollution in Polish National parks // Water, Air and Soil Pollution. 1978. — 9. — P. 83−97.
- Harry Harmens, David Norris: Spatial and temporal trends in heavy metal accumulation in mosses in Europe (1990−2005), July 2008.
- Haugland T., Steinnes E., Frontasyeva M. V. Trancemetals in soil and plants subjected to strong chemical pollution // Water, Air and Soil Pollution. 2002. — 137.-P. 343−353.87.http/ www.vemiru.ru/pic/1 203 327 766.xls8 8. http ://tomsk-meteo .ru
- Klos A., Rajfur M., Waclawek M., Waclawek W., Frontasyeva M.V., Pankratova J.S. The Influence of Unidentified Pollution Sources on the Irregularity of Biomonitoring Tests Results // Water, Air and Soil Pollution. -2008, — 191.-P. 345−352.
- Kuang Y. W., Zhou G. Y., Wen D. Z., Liu Sh. Z. Heavy metals in bark of Pinus massoniana (Lamb.) as an indicator of atmospheric deposition near a smeltery at Qujiang, China // Environmental Science and Pollution Research. 2007. -14(4). P.-270−275.
- Lead W.A., Steinnes E., Jones K.C. Atmospheric deposition of PCBs to moss (Hylocomium splendens) in Norway between 1997 and 1990 // Environmental Science and Technology. 1996. — 30. — P. 524−530.
- Lee Y., Johnson-Green P., Lee E. J. Correlation between environmental conditions and the distribution of mosses exposed to urban air Pollutants // Water, Air, and Soil Pollution. 2004. — 153. — P. 293−305.
- Liiv S., Kaasik M. Trace Metals in Mosses in the Estonian Oil Shale Processing Region // Journal of Atmospheric Chemistry. 2004. — 49. — P.563−578.
- Loppi S. and Bonini I. Lichens and Mosses as Biomonitors of Trace Elements in Areas with Thermal Springs and Fumarole Activity (Mt. Amiata, central Italy) // Chemosphere. 2000. — 41. — P. 1333−1336.
- Malkowski E., Kita A., Galas W., Karcz W., Kuperberg J.M. Lead distribution in corn seedlings (Zea mays L.) and its effect on growth and the concentrationsof potassium and calcium // Plant Growth Regululation. 2002. — 37. — P. 6976.
- Nikodemus O., Brumelis G., Tabors G., Lapina L., Pope S. Monitoring of air pollution in Latvia betweem 1990 and 2000 using moss // Journal of Atmospheric Chemistry. 2004. — P. 521−531.
- Onianwa P. C. Monitoring atmospheric metal pollution: a review of the use of mosses as indicators // Environmental Monitoring and Assessment. 2001. -71.-P. 13−50.
- Poikolainen J. Mosses, epiphytic lichens and tree bark as biomonitors for air pollutants specifically for heavy metals in Regional surveys. — Oulu: Oulun Yliopisto. 2004. — 64 p.
- Popovic D., Todorovic D., Anicic M., Tomasevic M., Nikolic J., Ajticl J. Trace elements and radionuclides in urban air monitored by moss and tree leaves //Air Quality. 2010. — P. 117−142.
- Pott U., Turpin D. H. Assessment of atmospheric heavy metals by moss monitoring with Isothecium stoloniferum Brid. in the Fraser Valley B.C., Canada // Water, Air, and Soil Pollution. 1998. — 101. — P. 2514.
- Ruhling A. Atmospheric Heavy Metal Deposition in Europe estimations based on moss analysis. Nordic Council of Ministers, Copenhagen, Nord, 1994. -9p.
- Ruhling A., Tyler G. Sorption and retention of heavy metals in the woodland moss Hylocomium Splendens (Hedw.) Br. et. Sch. // Oikos. 1970. — 21. — P. 92−97.
- Ruhling A., Tyler G. Heavy metal deposition in Scandinavia // Water, Air and Soil Pollution. 1973. — v. 2. — P. 44355.
- Schilling J. S., Lehman M. E. Bioindication of atmospheric heavy metal deposition in the Southeastern US using the moss Thuidium delicatulum // Atmospheric Environment. 2002. — 36. — P. 1611−1618.
- Shotbolt L., Biiker P., Ashmore M.R. Reconstructing temporal trends in heavy metal deposition: Assessing the value of herbarium moss samples // Environmental Pollution. 2007. — 147. — P. 120−130.
- Sokal R.R., RohlfF.J. Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. 3rd ed. NY, W.H. Freeman, 1995. — 850 p.
- Spiric Z., Frontasyeva M.V., Steinnes E., Stafilov T. Multielement atmospheric deposition study in Croatia // International Journal of Environmental Analytical Chemistry. — 2011. — P. 1—15.
- Steinnes E., Frontasyeva M.V., Gundorina S.F., Pankratova Yu.S. Identification of Metal Emissions from Adjacent Point Sources in Northern
- Norway Using Moss Biomonitoring and Factor Analysis // Chemia Analityczna. 2008. — v. 53. — P. 877−886.
- Steinnes E. Atmospheric Deposition of Trace Elements in Norway Studied by Means of Moss Analysis. Kjeller Report, KR 154, Institute for Atomenegri, Kjeller, Norway. 1977.
- Suchara I., Sucharova J. Current Atmospheric Deposition Loads and Their Trends in the Czech Republic Determined by Mapping the Distribution of Moss Element Contents // Journal of Atmospheric Chemistry. 2004. — 49. — P. 503 519.
- Sun S. Q., Wang D. Y., He M., Zhang C. Monitoring of atmospheric heavy metal deposition in Chongqing, China-based on moss bag technique // Environmental Monitoring and Assessment. 2009. — 148 (14). — P. 1−9.
- Temmerman de L., Nigel J., Bell B., Garrec J.P., Klumpp A., Krause, G. H. M., Tonneijck A. E. G. Biomonitoring of Air Pollutants with Plants // International society of environmental Botanists. 2005. — 11. — P. 26−31.
- Temmerman S., Bouma T.J., Govers G., Wang Z.B., De Vries M.B., Herman P.M.J. Impact of vegetation on flow routing and sedimentation patterns: Three-dimensional modeling for a tidal marsh // Journal Geophysical Research.-2005.-P. 110.
- Tyler G. Bryophytes and heavy metals: a literature review //Botanical journal of Linnean society. -1990. v. 104. -№ 1−3. — P. 231−253.
- Weiss D., Shotyk W., Kramers J.D., Gloor M. Sphagnum mosses as archives of recent and past atmospheric lead deposition in Switzerland // Atmospheric Environment. 1999. — v. 33. — P. 3751−3763.
- Zhang Y. X., Cao T., Atsuo I., Cao Q. C., Lou Y. X., Zhang G. L., Li Y. Study of moss as air pollution monitor by SRXRF technique // Chinese Science Bulletin. 2009. — P. 1−4.
- Zechmeister H. G., Riss A., Hanus-Illnar A. Biomonitoring of Atmospheric Heavy Metal Deposition by Mosses in the Vicinity of Industrial Sites // Journal of Atmospheric Chemistry. 2004. — 49. — P. 461−477.