РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ МАРГАНЦА КАК ПОЛЛЮТАНТА УРБАНОТЕРРИТОРИЙ НА ПРИМЕРЕ ГОРОДОВ УР

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
33

ФИЗИКА И ХИМИЯ
2013. Вып. 4

УДК: 631.4: 502.712, 717

М.А. Шумилова, О.В. Садиуллина, М.Г. Лебедева, В.Г. Петров

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ МАРГАНЦА КАК ПОЛЛЮТАНТА 
УРБАНОТЕРРИТОРИЙ НА ПРИМЕРЕ ГОРОДОВ УР

На основе результатов лабораторного исследования процессов подвижности соединений марганца, происходящих в типичных почвах Удмуртской Республики, проанализированы данные экологического мониторинга 
снежного и почвенного покровов г. Ижевска и атмосферных осадков г. Воткинска. Приведены количественные 
показатели миграционной способности ионов марганца, и рассматривается взаимосвязь этих характеристик с 
содержанием ТМ в различных частях городской биосферы.

Ключевые слова: марганец, степень извлечения, экологический мониторинг, снежный покров, почвенный покров, показатель защитной функции почвы, атмосферные осадки.

Атмосферное выпадение поллютантов техногенного происхождения является основной причи
ной загрязнения окружающей среды и в большей степени городского ландшафта. Эмиссия в атмосферный воздух обусловлена выбросами предприятий по выплавке чугуна, стали, сплавов, при сварке и резке металла, предприятий ТЭК. Другим источником поступления марганца являются выхлопные газы 
автотранспорта, работающего на бензине, в котором в качестве антидетонаторной присадки используется метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, а также марганецсодержащие противодымные присадки для дизельного топлива и др. Поскольку марганец является металлом-биоэлементом, то очень 
трудно, а иногда и практически невозможно отделить металл антропогенного происхождения от металла естественного происхождения. Как известно, металлы техногенного происхождения сосредотачиваются, в основном, в поверхностном 5-6-сантиметровом слое. Целью представленной работы явилось 
изучение степени загрязненности городских территорий Ижевска и Воткинска соединениями марганца 
на основе сопоставления степени подвижности различных его форм в типичных почвах, полученных 
экспериментальным путем.

Материалы и методика исследования

Отбор, консервация, хранение и транспортировка почвенных образцов для проведения экоанали
тических исследований осуществлялись в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ 28168-89. Для изучения миграционной способности ионов марганца были отобраны три сельскохозяйственных почвенных образца, наиболее типичных для нашего региона. Для определения степени загрязненности ионами 
марганца городского ландшафта образцы почвенного и снежного покрова отбирались в 4 зонах 
г. Ижевска, отличающихся как по видам, так и по уровню интенсивности техногенного воздействия 
(табл. 1) на городскую атмосферу. Поскольку пробы должны быть репрезентативными и отражать не 
только средние, но и максимальные уровни загрязнения, пробоотбор снега проводили в конце марта 
2012 г. с помощью весового снегомера ВС – 43 на расстоянии 5 м от дороги в различных городских зонах Ижевска с учетом розы ветров по единой методике [1]. Отобранная проба должна с заданной степенью точности отображать среднюю концентрацию загрязнений на выбранном участке, что достигается за счет отбора нескольких частных проб в точках так называемым методом «конверта». Для определения содержания ионов марганца в жидких городских атмосферных осадках в течение летнего и 
осеннего периодов 2012 г. были установлены специальные устройства-накопители [2] в 5 зонах г. Воткинска, которые изымались перед установлением постоянных минусовых температур.

Пробоподготовка снега заключается в растапливании отобранных проб. Проведение пробопод
готовки почвенных образцов для определения валового количества и подвижных форм ионов металла
осуществляли по стандартным методикам [3]. Содержание ионов марганца в почвенном, снежном и атмосферном фильтратах определяли атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре «Shimadzu» 
АА-7000 с электротермическим атомизатором по аттестованным методикам М-02-902-125-2005 [4]. Все 
реактивы, используемые для спектрального анализа, имели квалификацию «ос.ч.».

Подвижность ионов Mn(2+) и Mn(7+) в почве в лабораторных условиях изучалась на экспери
ментальном стенде [5], который моделирует воздействие атмосферных осадков в виде дождя на верх