Оспанбаева А.К. – студентка КарГТУ (гр.БЖД 14-2)
Карамырзаева Ф.М. – студентка КарГТУ (гр. БЖД 15-2) Научн.рук. — аспирант КарГТУ Адильбаева Т.Е.
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТВЕРДОЙ ФАЗЫ СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ОКРЕСТНОСТЯХ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ (ТЭЦ-3) ГОРОДА КАРАГАНДЫ
Возрастающее глобальное и региональное загрязнение атмосферы в значительной степени связано с развитием энергетики. При высоких температурах сжигания углей в котлоагрегатах топливно-энергетических комплексов в атмосферу выбрасывается значительная степень элементов — примесей, в составе твердых частиц, аэрозолей и газообразных соединений. Изучение максимально возможного круга элементов в депонирующих средах позволяет определить геохимические циклы их распределения и идентифицировать источники загрязнения [1,3].
Впервые на основе изучения состава снегового покрова проведена геохимическая характеристика твердой фазы снежного покрова в окрестностях теплоэлектростанции (ТЭЦ-3) города Караганды.
Караганда — самый большой город области по населению. Административно город разделен на два района: им. Казыбек би и Октябрьский. На исследуемой территории Октябрьского района расположен один из крупнейших теплоэлектростанции (ТЭЦ-3) города. На ТЭЦ-3 г. Караганды используется Экибастузский уголь (70%) и мазут (30%). Недостаток этого угля заключается в том, что он высокозольный (более 40%), что снижает тепловой эффект сжигания угля, увеличивает стоимость его транспортировки, и содержит относительно высокое количество примесей. С началом отопительного сезона вследствие сжигания угля в атмосферный воздух города поступает значительное количество мелкодисперсной пыли, содержащие техногенные частицы. В январе 2014г. проводился отбор проб снега в зоне влияния ТЭЦ — 3 г. Караганды. Кроме этого, отбор проб осуществлялся в жилом районе, который расположен в 2,5 км от ТЭЦ-3 в юго-западном направлении. Отбор проб проводили на расстоянии 0,5 км от труб ТЭЦ-3 в северовосточном, восточном, юго-восточном, южном, западном и северном направлении, всего было отобрано 6 проб. В окрестностях ТЭЦ-3 в направлении основного ветрового переноса загрязнений (юго-западное), также было отобрано 7 проб. На территории жилого района находящегося на расстоянии 2,5 км от ТЭЦ-3 на юго-западе было отобрано 6 проб. Дополнительно пробы отбирали на расстоянии 10 км на юг от ТЭЦ-3 вблизи пос. Доскей (Победа), отобрано 4 пробы. Всего было отобрано 23 пробы. В качестве фоновых участков были выбраны 2 тер-ии удаленные от г. Караганды на расстоянии 55 км в северо-западном и 80 км в юговосточном направлениях. В каждом фоновом участке было отобрано по 4 пробы.
Планирование расположения точек отбора, отбор и подготовку проб снега выполняли с учетом методических рекомендаций, руководства по контролю загрязнения атмосферы [2].Содержание 28 химических элементов в пробах твердого осадка снега определяли инструментальным нейтронно-активационным анализом (ИНАА) в аттестованной ядерногеохимической лаборатории Международного инновационного научнообразовательного центра «Урановая геология» кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ.
По результатам исследования в зимний период 2014 г. в зоне влияния ТЭЦ-3 г. Караганды величина среднесуточной пылевой нагрузки изменяется от 89 до 1751 мг/(м2·сут), при фоновом значении 47 мг/(м2·сут). Согласно нормативной градации [3] величина пылевой нагрузки изменяется от низкой до высокой степени загрязнения. Уровень заболеваемости населения проживающее в районах с высокой пылевой нагрузкой может являться чрезвычайно опасным согласно градации [3].
Расчет фактора обогащения показал, что твердый осадок снега в зоне влияния ТЭЦ-3,в жилом районе и в пос. Доскей (Победа) заметно обогащен (от 2 до 1445 раз) большинством рассматриваемых элементов, которые, скорее всего, поступают от локального источника и имеют антропогенное происхождение.
Зола по сравнению с углем в большей степени обогащена элементами – примесями [1,2]. Тяжелые металлы, содержащиеся в топливе, обладают высоким потенциалом мобилизации в газовую фазу при сжигании топлива либо конденсируются в виде пленки на поверхности твердых частиц уноса [1-2]. В целом, угли Казахстана слабо изучены на состав химических элементов — примесей. Некоторые химические элементы находятся в зольной части угля в количествах, превосходящих в несколько раз кларковые концентрации. Обобщенные многочисленные данные по поведению микро и макроэлементов при температурной обработке угля, переработке твердых горючих ископаемых, показали, что ряд элементов As,Hg,Zn, Pb, Be, Re, Se выносятся виде парогазовой фазы
и сорбируются на частицах атмосферной пыли в результате фотохимических реакций [1,3].
Таким образом, выше изложенный анализ данных показал, что возможным источником перечисленных элементов в изученном районе могут являться выбросы от сжигания угля. Кроме того, возможен, перенос загрязняющих веществ на исследуемый район либо от предприятий г. Караганды, либо от городов-спутников города, в которых расположены разнопрофильные производства.