Аннотация. Влияние антропогенной нагрузки на окружающую среду в городе является одной из наиболее актуальных проблем, которую важно решить для комфортной жизни населения. Одним из индикаторов антропогенного загрязнения является состояние снежного покрова, оценка которого помогает выявить уровень и источники загрязнения окружающей среды в городе. В данной статье приведены результаты оценки химического загрязнения снежного покрова, сформировавшегося в зимний период 2024 и 2025 гг. в ВАО г. Москвы на участках вблизи и вдали от автомобильной дороги. Результаты исследования подтвердили, что автомобильный транспорт является одним из основных источников техногенного загрязнения, а зелёные насаждения снижают его уровень.
Ключевые слова: снег, загрязнение, индикатор, влияние автомобильного транспорта и реагентов.
Влияние антропогенной нагрузки на окружающую среду в городе является актуальной проблемой современного мира. Со временем из-за увеличения количества населения в крупных мегаполисах антропогенная нагрузка только увеличивает своё влияние, а поиск путей решения данной проблемы становится всё более актуальной ввиду запроса на комфортные условия жизни в таких городах.
Спектр индикаторов антропогенной нагрузки разнообразен, один из них – состояние снежного покрова. Высокая сорбционная способность снега дает ему возможность накапливать в своей толще большое количество химических веществ, которые поступают в атмосферу из различных источников. В снежном покрове могут накапливаться вредные вещества, которые при таянии поступают в почву и водоемы, тем самым загрязняя их. Именно поэтому снег является хорошим индикатор загрязнения и при его исследовании можно получить представление о количестве вредных веществ и их источниках.
Вредные химические вещества могут накапливаться в снежном покрове и быть обнаружены и вдали от источников загрязнения. Их количество в снеге может превышать во много раз их количество в атмосфере. Каждая снежинка впитывает в себя токсичные составляющие и выпадает на землю уже имея в своем составе разнообразное количество вредных веществ. Соответственно, самый высокий показатель загрязнения покрова около объектов, выбрасывающих в атмосферу большое количество таких веществ. В больших городах такими объектами выступают промышленные предприятия, автомагистрали и некоторые другие [1], [4].
Целью данного исследования была оценка загрязнения снежного покрова на участках, находящихся в непосредственной близости от автомобильной дороги и в точках на разном удалении от неё (от 50 до 120 м).
Отбор проб был проведен 22 февраля 2024 года и в конце 20 февраля 2025 года перед таянием, так как в этот период происходило максимальное накопление химических веществ. Для отбора образцов использовали стерильные ёмкости. Качество снегового покрова было оценено по нескольким точкам (см. рисунок 1):
Рис. 1. Схема расположения точек отбора проб для исследования за 2024-2025 гг
В 2024 год были отобраны пробы снежного покрова на 4 точках, которые располагались на территории Измайловского лесопарка, вблизи дороги и на территории ИЕСТ МГПУ (Чечулина, 1) (см. таблицу 1) для выявления загрязнения воздуха. В 2025 году территория сбора проб была расширена для выявления концентрации вредных веществ вблизи автомобильных дорог и на отдалении от них в зелёной зоне.
Таблица 1. Точки сбора проб и их отдалённость от автомобильной дороги
|
Точка сбора проб |
Характеристика места |
Отдалённость от дороги |
|
2024 год |
||
|
1. В лесопарке Измайловский |
Склон речной долины р.Яузы |
50 м |
|
2. В лесопарке Измайловский |
Склон речной долины р.Яузы |
5 м |
|
3. МГПУ ИЕСТ (Чечулина, 1) |
Склон Мещерской низменности |
3 м |
|
4. На озеленённом участке МГПУ ИЕСТ (Чечулина, 1) |
Склон Мещерской низменности |
70 м |
|
2025 год |
||
|
1. В лесопарке Измайловский |
Долина Харагозинского руч |
115 м |
|
2. В лесопарке Измайловский |
Долина реки Серебрянка |
120 м |
|
3. В лесопарке Измайловский |
Склон речной долины р.Яузы |
100 м |
|
4. На озеленённом участке МГПУ ИЕСТ (Чечулина, 1) |
Склон Мещерской низменности |
70 м |
Необходимо отметить, что в 2025 году снежный покров был очень неустойчивым и к февралю практически растаял, но проследить загрязнение свежевыпавшего снега удалось.
После отбора проб, были проведены лабораторные исследования на талой воде, которая впоследствии фильтровалась. По фильтрату колориметрическим и титриметрическими методами было определено наличие или отсутствие [2], [3]: хлоридов, нитритов, сульфатов и аммиака. Кроме того, определялась кислотно-щелочная среда с помощью PH анализа. Он проводился экспресс индикатором PH-анализа, а затем индикатор соотносился с водным показателем PH. Помимо этого каждая проба оценивалась с точки зрения цвета, запаха и прозрачности. Лабораторные исследования проводились на базе Химической лаборатории ИЕСТ.
Потенциометрическим методом определения PH было выявлено, что на всех точках исследования за 2024 год кислотно-щелочной баланс талой воды был равен 3,5 единицам, в то время как PH чистого снега равен 5,6 единицам. Пробы, взятые за 2025 год, показывают, что PH у точек 1 и 2 равен 5 единицам, на точке 3 – 4 единицам, а на точке 4 – 3,5 единицам. Таким образом, снег на участках, которые находятся близко к автомобильной дороге, имеет кислотную среду и загрязнён сильнее, чем находящиеся в зелёной зоне точки.
Анализ запаха показал, что все образцы имеют пыльный запах, что также является признаком загрязнённости снежного покрова. Это, скорее всего, связано с дизельными автомобилями, которые загрязняют воздух не только выбросами выхлопных газов, но и сажей, оседающей на поверхность снежного покрова.
Лабораторное исследование снежных проб за 2024 и за 2025 год позволили получить следующие данные (см. таблицу 2 и 3).
Таблица 2. Результаты химического анализа проб за зимний период 2024 г.
|
Загрязняющее вещество |
хлориды |
нитриты |
сульфаты |
аммиак |
|
Проба 1 |
||||
|
2024 год |
не выявлено |
0,5 мг/л небольшой уровень загрязнения |
не выявлено |
1,0 мг/л средний уровень загрязнения |
|
Проба 2 |
||||
|
2024 год |
более 100 мг/л высокий уровень загрязнения |
1,0 мг/л средний уровень загрязнения |
не выявлено |
2,0 мг/л высокий уровень загрязнения |
|
Проба 3 |
||||
|
2024 год |
не выявлено |
0,5 мг/л небольшой уровень загрязнения |
не выявлено |
0,25 мг/л небольшой уровень загрязнения |
|
Проба 4 |
||||
|
2024 год |
1-10 мг/л небольшой уровень загрязнения |
0,5 мг/л небольшой уровень загрязнения |
не выявлено |
1,0 мг/л средний уровень загрязнения |
Таблица 3. Результаты химического анализа проб за зимний период 2025 г.
|
Загрязняющее вещество |
хлориды |
нитриты |
сульфаты |
аммиак |
|
Проба 1 |
||||
|
2025 год |
1-10 мг/л небольшой уровень загрязнения |
не выявлено |
не выявлено |
не выявлено |
|
Проба 2 |
||||
|
2025 год |
1-10 мг/л небольшой уровень загрязнения |
не выявлено |
не выявлено |
0,25 мг/л небольшой уровень загрязнения |
|
Проба 3 |
||||
|
2025 год |
1-10 мг/л небольшой уровень загрязнения |
0,5 мкг/мл небольшой уровень загрязнения |
не выявлено |
1,0 мг/л средний уровень загрязнения |
|
Проба 4 |
||||
|
2025 год |
1-10 мг/л небольшой уровень загрязнения |
не выявлено |
не выявлено |
1,0 мг/л средний уровень загрязнения |
Таким образом видно, что во многих образцах присутствуют хлориды и нитриты (NO2-), которые в большинстве случаев попадают в снежный покров через гололёдной реагент, которым посыпают дороги. Также можно предположить, что на исследуемых участках в снеге накапливается большое количество оксида азота, который поступает в атмосферу с выхлопными газами автомобилей и других транспортных средств. При этом оценка содержания данного загрязнителя возможно именно в зимнее время, так как в теплый период сложно отличить его природное происхождение от антропогенного.
В отдельных пробах было выявлено наличие аммиака, что может быть обусловлено высоким уровнем интенсивности автомобильного движения по дороге, так как крупные частицы, содержащие это вредное вещество, оседают вдоль дорог. Только в пробе 2025 года, которая была взята на 120 м от автомобильной дороги в зелёной зоне, отсутствует реакция, следовательно, концентрации аммиака там нет.
В результате оценки массы остатка на фильтре было выявлено, что на исследуемой территории содержание загрязняющих веществ невысоко, но показывает, что близость автомобильной дороги оказывает влияние на чистоту атмосферного воздуха. Также можно заметить, что загрязнение на территории института больше, чем на территории лесопарка, так как она менее озеленена и представляет собой практически открытое пространство.
Важно отметить, что в 2025 году в пробах выявлено меньше химических загрязнений, чем в 2024 году. Это связано с практически отсутствием накопившейся снежной толщи и соответственно невозможности накопиться достаточному количеству этих веществ. При этом хлориды и аммиак были обнаружены в пробах за два года, что подтверждает эффективность применения метода оценки выбранного индикатора.
Исследование подтвердило, что снежный покров является важным индикатором антропогенного воздействия на экосистемы и подходит для мониторинга загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу от промышленной деятельности и транспорта. Также было определено, что содержание всех вредных веществ больше на тех точках отбора проб, которые расположены до 100 м от автомобильной дороги. Опасность выявленных веществ заключается в том, что они могут вызывать раздражение глаз, кожи и верхних дыхательных путей, а при длительном накоплении в организме – более серьезные заболевания, такие как рак и поражения центральной нервной системы. Кроме того, они могут негативно влиять на окружающую среду, оказывая вредное воздействие на растительный и животный мир. При этом низкая концентрация вредных веществ в зелёных зонах ещё раз подтверждает необходимость озеленять городские пространства для улучшения качества воздуха.
Список литературы:
- Бокова А.В. О чём молчит снег (исследование загрязнения снежного покрова путём биотестирования) // Молодой ученый, 2016. №9(113). С. 11-12. (дата обращения: 15.03.2025).
- Жукова Н.В., Позднякова О.В. Химия окружающей среды: лабораторный практикум. Саранск: Мордов. гос. пед. ин-т., 2014. 88 с.
- Опекунова М.Г. Индикаторы антропогенной нагрузки на природно-территориальные комплексы нефтегазоконденсатных месторождений Ямало-Ненецкого автономного округа / М.Г. Опекунова, А.Ю. Опекунов, С.Ю. Кукушкин, И.Ю. Арестова // Вестник СПбГУ. Науки о Земле, 2007. Сер. 7. Вып. 1. С. 124-127. (дата обращения: 17.03.2025).
- Сазонова О.В. Эколого-гигиенические особенности антропогенного загрязнения снегового покрова в Промышленном городе / О.В. Сазонова, Т.К. Рязанова, А.К. Сергеев, Т.В. Судакова, Н.М. Торопова, Л.Н. Вистяк // Здоровье населения и среда обитания, 2018. №2(299). С. 34-38. (дата обращения: 17.03.2025).
Snow cover pollution as an indicator of anthropogenic impact on ecosystems
Berezina M.S.,
student of 2 course of the Moscow City University, Moscow
Research supervisor:
Gubareva Ekaterina Konstantinovna,
Associate Professor, Department of Natural Sciences, Institute of Natural Sciences and Sports Technologies, Moscow City University, Candidate of Geographical Sciences
Abstract. The impact of anthropogenic pressure on the environment in the city is one of the most pressing problems that is important to solve for a comfortable life of the population. One indicator of anthropogenic pollution is the state of snow cover, the assessment of which helps to identify the level and sources of environmental pollution in the city. This article presents the results of assessing the chemical pollution of the snow cover formed in the winter period of 2024 and 2025. in the WANO of Moscow in areas near and far from the highway. The results of the study confirmed that road transport is one of the main sources of man-made pollution, and green spaces reduce its level.
Keywords: snow, pollution, indicator, influence of road transport and reagents.
References:
- Bokova A.V. What snow is silent about (a study of snow pollution by biotesting) // Young scientist, 2016. №9(113).: 11-12. (date of the address: 15.03.2025).
- Zhukova N.V., Pozdnyakova O.V. Environmental chemistry: laboratory workshop. Saransk: Mordovian State Pedagogical Institute, 2014. 88 p.
- Opekunova M.G. Indicators of anthropogenic load on natural-territorial complexes of oil and gas condensate fields of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug / M.G. Opekunova, A.Yu. Opekunov, S.Yu. Kukushkin, I.Yu Arestava // Bulletin of St. Petersburg State University. Earth Sciences, 2007. Series 7. Issue 1.: 124-127. (date of the address: 17.03.2025).
- Sazonova O.V. Ecological and hygienic features of anthropogenic pollution of snow cover in the Industrial City / O.V. Sazonova, T.K. Ryazanova, A.K. Sergeev, T.V. Sudakova, N.M. Toropova, L.N. Vistyak // Population health and habitat, 2018. №2(299).: 34-38. (date of the address: 17.03.2025).