Система глобального фонового мониторинга и фоновое загрязнение окружающей среды

 

Таблица 3 – 10

Содержание пестицидов и 3,4 – бенз(а)пирена в  поверхностных

водах и донных отложениях в фоновых районах мира в 80-х годах

Регион	ГХЦГ	ДДТ	3,4 - БП
Вода рек и озер, нг/л
Европа (без СССР)	2-15,5	1,1-116	10-25
СССР, европейская часть	1-150	2-130	1-4,5
СССР, азиатская часть	1-142	3-96	0,4-4,9
Северная Америка	0,2-25	0,3-6,4	0,1-34,4
Африка	-	0,3-54	-
Донные отложения в реках и озерах, нг/г
Европа (без СССР)	0,1-8	0,13	до 700
СССР, европейская часть	4,5-20	4-20	0,1-7,0
СССР, азиатская часть	3-50	14-46	0,6-1,9
Северная Америка	2-27	1,2-130	16-690
Африка	-	39-877	-

Загрязненные воды рек несут тяжелые металлы и другие загрязнители в Мировой океан. Мощность этих потоков загрязняющих веществ, а также ее сопоставление с мощностью потоков загрязняющих веществ, извергаемых вулканами, показаны в табл. 3-11 и 3-12. Объем выноса отдельных металлов реками США определяется видами и мощностью производств, характером выщелачивания горных пород в соответствующих бассейнах, а также интенсивностью стока.

Таблица 3 –11

Вынос металлов в Тихий океан в 1980г. (тыс. т/год)

Металл	Вынос
	С продуктами вулканической деятельности	С речным стоком
Ртуть	0,0011-0,0067	0,116
Кадмий	0,037-0,299	2,73
Торий	0,3-3,3	5
Цинк	1,9-15,3	27
Свинец	0,02-2,0	1,35
Мышьяк	0,5-4,0	2,73
Кобальт	1-10	4,25
Железо	2000-20000	5800
Медь	0,5-4,35	1
Марганец	28-280	14

 

 

 

 

Таблица 3 – 12

Вынос металлов реками США в Мировой океан в 70-х годах (тыс. т/год)

Акватория, число рек, мощность стока	Мышьяк	Кадмий	Кобальт	Медь	Железо	Свинец	Ртуть	Марганец	Цинк
Атлантический океан (47 рек) Сток 13798 м3/с	0,27	0,22	0,13	1,25	39,6	1,43	0,15	7,61	11,1
Мексиканский залив (31 река) Сток 20481 м3/с	0,17	0,07	0,20	2,29	37,0	0,84	0,02	9,77	9,47
Тихий океан (30 рек) Сток 24319 м3/с	0,85	0,57	0,20	4,16	167,9	2,85	0,08	14,0	10,0
Всего с тер. США (168 рек) Сток 58635 м3/с	1,29	0,86	0,52	7,70	244,5	5,12	0,25	31,3	30,5

 

Кроме того, фоновое загрязнение гидросферы и литосферы (в частности, почв) зависит от возврата загрязняющих веществ из атмосферы. Плотность выпадений тяжелых металлов на акваторию Мирового океана и некоторые регионы суши приведена в табл. 3-13. Эти величины зависят от района формирования атмосферных осадков, площади региона выпадения, годового количества осадков. Те же факторы определяют годовые объемы поступления загрязняющих веществ из атмосферы на территории основных крупных регионов мира. Данные об этом приведены в табл. 3-14, где кроме тяжелых металлов в перечень загрязняющих веществ включены также сульфаты, ДДТ и 3,4 - бенз(а)пирен. Используя эти данные, можно легко вычислить и плотности выпадений в среднем по континенту.

 При  рассмотрении выноса загрязнителей  реками в Мировой океан следует  учитывать, что в речных водах  более 90% свинца, 30-50% мышьяка и кадмия, около 20% ртути, 20-30% 3,4 - бенз(а)пирена и пестицидов находится во взвешенном состоянии, и лишь остальная их доля - в виде истинных растворов.

 

 

Таблица 3 – 13

Плотность выпадений металлов в некоторых

регионах мира в 1980 – 1986 гг. (кг/км2 год)

Металл	Океаны			Северное море	Нью-Йоркская бухта	Регион Верхней Волги	Бермудские острова
	Индийский	Тихий	Атлантический
Железо	105	13	32	255	57	375	30
Марганец	25	0,2	0,7	9,2	-	31	0,5
Медь	6,5	0,02	0,3	1,3	-	13,5	0,3
Цинк	13	0,13	1,3	90	14	35,4	0,75
Свинец	12	0,07	3,1	27	39	-	1
Кадмий	-	0,005	0,05	0,4	0,3	-	0,05
Мышьяк	-	-	0,5	2,8	-	0,4	0,03
Ртуть	-	-	0,02	-	-	0,16	-

 

Таблица 3 – 14

Выпадение загрязняющих веществ из атмосферы

 на крупные регионы  мира в 80-х годах (тыс. т / год)

Регион	Площадь, млн. км2	Годовое кол-во осадков, мм	Сульфаты	Свинец	Кадмий	Мышьяк	Ртуть	ДДТ	3,4 - БП
Европа (без СССР)	4,9	980	20000	47	1,59	5,62	14	0,47	1,57
Европейская часть СССР	5,5	580	19000	28	1,78	4,8	10,6	0,61	0,61
Азия (без СССР)	28	665	36000	52	2,58	9,9	41	3,9	0,33
Азиатская часть СССР	16,3	460	22000	21,4	0,88	3,17	20,9	0,14	0,17
Северная Америка	19,3	750	60000	136	7,36	9,6	17,8	0,18	3,25
Центральная или Южная Америка	22	1600	37000	58	1,5	6,2	24,9	1,0	0,04
Африка	30	732	33000	49	1,2	4,6	28,4	2,45	0,06
Австралия	7,7	456	8000	12	0,22	0,84	6,8	0,35	0,01
Арктика	24,2	150	19000	2,2	0,87	1,0	19,4	0,19	0,01
Антарктида	14,1	145	10000	0,38	0,02	0,06	0,5	0,1	0,008

Формирование фонового загрязнения почв достаточно сложный процесс, так как оно, прежде всего, связано с составом матрицы почвы, зависящим, в свою очередь, от состава образующих почву данного района минералов. Кроме того, на фоновое загрязнение почвы оказывают влияние прямой сброс в нее антропогенных загрязняющих веществ, загрязнение атмосферных осадков, сухие выпадения из атмосферы, выщелачивание различных веществ атмосферными осадками и поверхностными водами и т.д.

Фоновое загрязнение биоты является производным фонового загрязнения атмосферы, поверхностных или морских вод, почв в месте произрастания или обитания данного представителя биоты. Часто также на концентрации различных загрязнителей оказывает существенное влияние способность данного вида биоты концентрировать данный загрязнитель.

И, наконец, во всех случаях на формирование фонового загрязнения оказывает влияние целый комплекс физико-химических свойств загрязняющего вещества. Такие свойства для некоторых загрязнителей приведены в табл. 3-15. Обратим особое внимание на время «жизни» (пребывания) загрязнителя в определенной среде, которое вычисляется как отношение общего количества данного вещества в среде (ед. массы) к его поступлению в эту среду (ед. массы/ед. времени). Время «жизни» зависит от свойств загрязнителя (состояние, химическая активность и т.д.) и свойств самой среды. Оно определяет возможную скорость самоочищения среды и концентрацию в состоянии стационарного равновесия, когда скорость самоочищения и скорость поступления вещества извне равны.

Таблица 3 – 15

Физико-химические характеристики основных загрязняющих веществ

Вещество	Состояние в атмосфере		Растворимость в воде	Химическая активность	Типы основных хим - ких реакций	Среднее время «жизни»
	фаза	диаметр частиц, мкм				в атмосфере	в водной среде
Диоксид серы	Газ	-	Хорошая	Высокая	Окисление	Несколько дней	-
Серная кислота	Аэрозоль	0,1-1	То же	То же	Нейтрализация	4,5 дня	-
Гидросульф-аты	То же	То же	То же	Умеренная	То же	-	-
Сульфаты	То же	То же	То же	Нет	Осаждение	Несколько дней	-
Аммиак	Газ	-	То же	Умеренная	Окисление, нейтрализация	-	-
Оксид азота	Газ	-	Плохая	Высокая	Окисление	-	-
Диоксид азота	Газ	-	Умеренная	То же	Окисление, фотодиссоциация	-	-
Азотная кислота	Аэрозоль	0,5-5	Высокая	То же	Нейтрализация	-	-
Нитраты	То же	То же	То же	Слабая	Разложение	-	-
Тяжелые металлы	То же	1-10	Зависит от металла	Нет	Осаждение	Ртуть – 30-60	Ртуть: пов. воды – 35 лет, океан – 32 тыс. лет
ПАУ, ХОП	Газ, аэрозоль	- 0,1-10	нет	Слабая	Окисление, разложение	-	-
Фреоны	Газ		нет	нет	Фотохимическая	50 лет	-