Статья опубликована в рамках: XII Международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Россия, г. Новосибирск, 25 февраля 2019 г.)

Наука: Физика

Секция: Физика конденсированного состояния

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Рахматов М.Н., Маслов В.А., Абдуллаев С.Ф. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПЫЛЕВОГО АЭРОЗОЛЯ И ПОЧВ СЕВЕРНОГО ТАДЖИКИСТАНА // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. XII междунар. науч.-практ. конф. № 2(9). – Новосибирск: СибАК, 2019. – С. 88-93.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПЫЛЕВОГО АЭРОЗОЛЯ И ПОЧВ СЕВЕРНОГО ТАДЖИКИСТАНА

Рахматов Мухамади Нуридинович

преподаватель кафедры теоретической физики и МПФХГУ имени академика Б. Гафурова,

Таджикистан, г. Душанбе

Маслов Владимир Анатолиевич

канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физики атмосферы Физико-технического института им. С.У. Умарова АН РТ,

Таджикистан, г. Душанбе

Абдуллаев Сабур Фузайлович

д-р физ.-мат. наук, заведующей лабораторией физики атмосферы Физико-технического института им. С.У. Умарова АН РТ,

Таджикистан, г. Душанбе

Исследование аэрозольного загрязнения атмосферы северного Таджикистана важно для изучения проблем регионального трансгра­ничного переноса пыли [1-3]. На северном Таджикистане загрязнение атмосферы связано преимущественно с выбросами автотранспорта, промышленных предприятий и переносом частиц аэрозоля с поверхности открытых хвостохранилищ данного региона [4-6].

В настоящей статье представлены статистические данные о содер­жании тяжелых металлов в пробах аэрозоля и проб почвах Северного Таджикистана. География отбора проб приведена [2]. В статье представлены статистические данные о содержании тяжелых металлов в пробах аэрозоля и проб почвах Северного Таджикистана. География отбора проб приведена [2].

Объектами исследования в данной работе являются: Пробы почв и аэрозоля, собранного из северного Таджикистана;

При сборе проб фиксировались координаты мест сбора проб, производилась их упаковка в стеклянные сосуды, маркировка и транспортировка в лаборатории для дальнейшего изучения. Пробы очищаются в лабораторных условиях от инородного материала и размельчаются до порошкообразного вида, затем просеиваются через сито с сеткой 1 мм, упаковываются в стеклянные сосуды для хранения и исследований.

Элементный состав почв и атмосферный аэрозоль определялся методом РФА. Измерения проводились на волнодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре (см. Рис. 1.) «СПЕКТРОСКАН МАКС-G» (ООО «СПЕКТРОН», г. Санкт-Петербург).

 

Рисунок 1. Аналитический комплекс волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр для определения содержаний химических элементов от Ca до U в различных веществах

 

В таб. 1. 2., приведены параметры, полученные при статисти­ческой обработке результатов исследований содержания тяжелых металлов в почве северного Таджикистана; <C> – среднее содержание элементов в почве (ppm); Cmax – максимальное содержание элементов в почве; Cmin – минимальное содержание элементов в почвах. V– коэффициент вариации (  характеризует относительную меру отклонения измеренных значений от средне арифметического), Sn=( σ /N) погрешность, N- количество проб. I – индекс уровня загрязнения ((<C>/1/5* Cmin)/0.693117).

Таблица 1.

Статистика концентрации элементов в пробах почв Северного Таджикистана

ТМ

Sr

Pb

As

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2O3

MnO

Cr

V

TiO2

<C>

178,6

26,37

49,29

178,2

45

37,6

12,54

4,19

400

96,46

75

0,73

Cmax

416

246,16

250

1538,1

85,1

58

44

12,34

1514

112,43

208

4,18

Cmin

45

3,03

0,26

27,8

33

22,3

0,63

2,61

88

63,39

3

0,05

σ

75,6

31,01

61,11

199,8

4,6

8,1

10,52

1,37

372

9,74

32

0,64

V

0,4

1,18

1,24

1,1

0,1

0,2

0,84

0,33

1

0,1

0,43

0,88

Sn

0,8

0,32

0,64

2,1

0

0,1

0,12

0,02

4

0,1

0,36

0,01

IPI

0,6

2,64

9,86

3,6

2,2

0,9

1,25

0

0

0,48

0,75

0

I

1,4

2,54

6,97

2,1

-0,1

0,2

3,73

0,1

2

0,02

4,05

3,25

D

9,2

81,26

952,87

55,3

2,6

2,6

69,88

4,73

17

1,77

69,33

81,6

Кларк

300

10

5

50

20

40

10

38000

850

200

100

4600

tс

2,9

2,92

2,92

2,9

2,9

2,9

2,92

2,92

3

2,92

2,92

2,92

δ

22,5

9,23

18,19

59,5

1,4

2,4

3,13

0,41

111

2,9

9,63

0,19

 

D – коэффициент детерминации (Cmax/Cmin – отношение максимальной и минимальной концентраций элементов в пробах), |P|=(<C>/<C>Кларк), индекс загрязнения элемента, (t =-0.5171Ln(N)+5,2767) критерия Стьюдента (t-критерий Стьюдента используется для опре­деления статистической значимости различий средних величин), N – количество проб, δ =( σ tc/ N1/2). K – кларк элемента (число, выражающие среднее содержание химического элемента в земной коре). ПДК – это максимальная концентрация химических элементов или соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых совре­менными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

 

Таблица 2.

Статистика проб атмосферного аэрозоля Северного Таджикистана

ТМ

Sr

Pb

 As

 Zn

 Cu

 Ni

 Co

 Fe2O3

 MnO

 Cr

 V

 TiO2

<C>

181,1

94,5

20,0

536,2

61,1

45,7

12,2

4,7

378,02

97,35

74,4

0,3

Cmax

522,6

856,4

236,1

3020,63

299,0

109,0

58,3

11,2

933,84

137,66

194,1

0,8

Cmin

88,3

4,3

1,1

65,26

16,5

24,6

2,5

2,0

89,07

63,61

29,2

0,1

σ

1,60

1,17

0,66

2,92

0,98

0,84

0,42

0,264

2,36

1,20

1,05

0

V

0,008

0,012

0,03

0,01

0,016

0,018

0,034

0,057

0,01

0,01

0,01

0,21

I

0,45

3,88

3,56

2,45

1,29

0,31

1,68

0,603

1,50

0,03

0,77

0

D

5,91

201,3

209,6

46,29

18,07

4,43

23,10

5,455

10,48

2,16

6,66

8

t

2,91

2,91

2,91

2,92

2,91

2,91

2,91

2,916

2,92

2,92

2,92

2,92

δ

0,47

0,34

0,19

0,87

0,29

0,25

0,127

0,079

0,70

0,36

0,31

0,02

 

Таблица 3.

Коэффициент корреляции между концентрациями элементов в пробах атмосферного аэрозоля

ТМ

Pb

As

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2О3

MnО

Cr

V

TiО2

Sr

-0,1

0,07

0,08

0,8

-0,11

-0,14

0,36

0,01

0,08

0,5

0,2

Pb

 

0,2

0,1

0,03

-0,02

0,4

-0,01

0,1

0,30

0,2

0,3

As

 

 

0,04

0,1

-0,04

0,07

0,6

0,09

0,10

0,02

-0,01

Zn

 

 

 

0,24

-0,03

0,21

-0,04

0,1

0,2

0,2

0,3

Cu

 

 

 

 

-0,03

0,05

0,35

0,1

0,4

0,7

0,4

Ni

 

 

 

 

 

-0,01

-0,22

-0,09

-0,01

0,3

-0,10

Co

 

 

 

 

 

 

-0,08

0,2

0,2

0,2

0,30

Fe2О3

 

 

 

 

 

 

 

-0,09

0,06

0,09

-0,10

MnО

 

 

 

 

 

 

 

 

0,17

0,2

0,4

Cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

0,4

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

В табл. 3 представлены рассчитанные коэффициенты корреляции между концентрациями тяжелых металлов в пробах атмосферного аэрозоля. Обнаружена значимая корреляция между концентрациями Sr и Cu(0.8), между V и TiO2(0.7), между As и Fe2O3(0.6) и между  Sr и V (0.5). Между концентрациями других тяжелых металлов значимая корреляция (меньше 0.5) не обнаружена.

Таблица 4.

Коэффициент корреляции между концентрациями элементов в пробах почвах

ТМ

Pb

As

Zn

Cu

Ni

Co

Fe2О3

MnO

Cr

V

TiО2

Sr

-0,01

0,35

-0,04

-0,05

-0,16

0,22

-0,24

0,11

-0,08

0,09

-0,12

Pb

 

0,25

0,35

-0,05

-0,01

-0,08

0,00

-0,07

-0,02

0,01

0,15

As

 

 

0,32

-0,10

-0,04

0,74

-0,19

0,57

-0,01

0,17

0,20

Zn

 

 

 

-0,01

0,00

0,09

0,16

0,07

-0,05

0,04

-0,01

Cu

 

 

 

 

-0,50

0,00

-0,05

-0,09

0,00

0,38

-0,39

Ni

 

 

 

 

 

0,01

0,01

0,19

-0,01

-0,10

0,73

Co

 

 

 

 

 

 

-0,31

0,72

-0,05

0,09

0,35

Fe2О3

 

 

 

 

 

 

 

-0,29

-0,07

-0,19

-0,16

Mn

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,01

0,13

0,50

Cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,15

0,00

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,57

 

В табл. 4 представлены коэффициенты корреляции между концентрациями тяжелых металлов в пробах почв. Обнаружена значимая корреляция между As и  Co(0.74), между Co и MnO (0.72), между V и  TiO2 (0.57), между MnO и TiO2.

 

Заключение. Впервые проведенные исследования позволило получить детальные систематические статистических характеристик вариации содержания тяжелых металлов в пробах аэрозолей и почв северного Таджикистана.

 

Список литературы:

  1. Рахматов М.Н.,Абдуллаев С.Ф., Маслов В.А., Расулзода Х.Х. Элементный состав атмосферного аэрозоля и почв северного Таджикистана // Учёные записки ХГУ. – 2018. –№ 3.–С.56-62.
  2. Абдуллаев С.Ф., Маслов В.А., Расулзода Х.Х., Рахматов М.Н. Элементный состав атмосферного аэрозоля и почв Таджикистана // Вестник ТНУ 2018. – № 1.– С. 77-82.
  3. Абдуллаев С.Ф., Маслов В.А., Назаров Б.И., и др. Динамика распределения тяжелых металлов и радиоактивных изотопов в образцах почвы и пылевого аэрозоля юга Таджикистана // Оптика атмосферы и океана. – 2014. – Т. 27. – № 3.– С. 207-214.
  4. Муртазаев Х. Радиационно – экологические особенности природных сред Северного Таджикистана: Худжанд: Меъроч, 2014, – 164 с.
  5. Хакимов Н., Назаров Х.М., Мирсаидов И.У. Физико-химические и техно­логические основы переработки отходов урановой промышленности: Под ред. У.Мирсаидова. – Душанбе: Дониш, 2011, –120 с.
  6. Хакимов Н., Войцехович О.В., Саидов В.Я., Хомидов Ф.А., Ахмедов М.З. Радиоэкологический мониторинг хвостохранилищ Северного Таджикистана // Матер. IV Нумановских чтений (29-30 мая 2009 г.). – Душанбе, 2009.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий