Снежный покров является весьма информативным при изучении загрязнения природной среды выбросами в атмосферу, так как он обладает высокой сорбционной способностью и захватывает основную часть продуктов техногенеза. В течение характерного для Сибири зимнего периода (около 5 месяцев) загрязняющие атмосферу аэрозольные и пылевые вещества накапливаются в однородном по свойствам естественном субстрате - снежном покрове, который сохраняет геохимическую информацию до начала снеготаяния. Химический состав снежного покрова формируется за счет поступления различных химических элементов, связанных с твердым осадком техногенной пыли, а также за счет поглощения газов, паров и аэрозолей.

Выполненные, государственными геологическими предприятиями "Сосновгеология" и "Иркутскгеология" снегогеохимические съемки, в отличие от расчетных методов оценки загрязнения окружающей среды выбросами в атмосферу по ограниченному числу показателей, позволили не только установить полный спектр неорганических химических загрязнителей, но и количественно оценить состав и степень техногенного загрязнения на конкретных площадях.

Снегогеохимические съемки проводились в соответствии с "Методическими рекомендациями по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами", разработанными в 1982 г. Институтом минералогии, геохимии и кристаллохимии редких металлов, "Методическими рекомендациями по проведению снегогеохимической съемки", разработанными в 1991 г. Институтом геохимии СО РАН, и ведомственными инструкциями Госкомгидромета России.

Плотность опробования снегового покрова была различной. На городских территориях и их ближайших окрестностях плотность опробования составила 2-4 пробы на 1 км2, а на остальных площадях, включающих сельхозугодья, лесные массивы и более мелкие населенные пункты - 1 проба на 4-6 км2.

Пробы снега весом 5-8 кг отбирались в полиэтиленовые мешки из лунок размером обычно 0,5ґ0,5 м на всю глубину снежного покрова, за исключением нижнего слоя в 5 см. Для исключения влияния механического загрязнения снега точки отбора проб располагались в нескольких десятков метров от дорог. В населенных пунктах пробы отбирались в местах, где снежный покров не нарушен и нет посторонних наносов и свалок. В лесных массивах снег отбирался на полянах. Доставленные пробы помещались на ночь в эмалированные или полиэтиленовые ведра для таяния. В снеговой воде методом атомной абсорбции определялась ртуть. Затем вода фильтровалась через фильтр "синяя лента", который высушивался, взвешивался и вместе с нерастворимым остатком озолялся при температуре 400°С. На анализы готовилась также вода на макрокомпоненты 1 л и на выпаривание 2-3 л для получения растворимого (солевого) остатка. В водных пробах количественным химическим методом определялись фтор, хлор, кальций, магний, калий, натрий, SO4, НСО3, NО3, рН и лазерным методом - уран. Подготовленные пробы нерастворимого и растворимого остатков раздельно подвергались приближенно-количественному эмиссионному спектральному анализу на 42 элемента.

Результаты анализов снеговых проб подвергались математической обработке на ЭВМ в три стадии: - кодирование исходных данных на магнитных носителях; -предварительная математическая обработка результатов анализов; - построение карт на графопостроителе. Построение монокомпонентных и комплексных карт проводилось по методике, разработанной сотрудниками "Сосновгеология" и Института геохимии СО РАН, на основе отечественного и зарубежного опыта.

Техногенное загрязнение выбросами в атмосферу исследованной территории является высоким, но, в то же время, резко дифференцированным. Наиболее интенсивному загрязнению подвергаются непосредственно городские агломерации Иркутска, Шелехова, Ангарска, Усолья-Сибирского, Черемхова, Свирска, Зимы и Саянска с крупными промышленными предприятиями и примыкающие к ним территории. По мере удаления от этих объектов интенсивность загрязнения окружающих сельхозугодий и лесных массивов постепенно уменьшается. Загрязнение становится пятнистым, что обусловлено как неравномерным распределением приносных выбросов из-за местных воздушных течений, так и местными выбросами многочисленных котельных, работающих на угле, в поселках и селах.

В пределах городских агломераций техногенное загрязнение распределяется дифференцированно. Наиболее высоким техногенным нагрузкам подвергаются площади, непосредственно примыкающие к источникам выбросов. Ареалы загрязнения вокруг источников выбросов формируются в зависимости от господствующей в регионе розы ветров. В соответствии с этим степень загрязнения жилых районов городов зависит от их расположения по отношению к источникам выбросов. Рациональное расположение жилых массивов по отношению к промыш-ленным объектам отмечается в городах Ангарске и Саянске. В остальных городах жилые районы из-за неудачного расположения основных промышленных предприятий подвергаются интенсивному техногенному воздействию через выбросы в атмосферу.

В составе пылевых выбросов отмечается широкий спектр элементов, довольно устойчивый на всей рассматриваемой территории. Главными составляющими являются макрокомпоненты - кремний, алюминий, кальций, магний, калий, натрий и железо. Постоянными компонентами являются также и другие химические элементы, включая тяжелые металлы, - титан, марганец, бор, фосфор, хром, стронций, барий, цирконий, ванадий, свинец, цинк, никель, кобальт, литий, бериллий, молибден, медь, олово, серебро, скандий, галлий, германий, иттрий, лантан. Местами фиксируются также вольфрам, ниобий, сурьма, мышьяк, висмут, кадмий, церий и иттербий.

Выделяются две основные площади загрязнения с пылевой техногенной нагрузкой 50-400 и более кг/км2 в сутки. Первая - протяженностью 175 км и шириной 20-35 км - располагается вдоль долины р. Ангары по господствующей северо-западной, юго-восточной розе ветров. На этой площади находятся города Иркутск, Шелехов, Ангарск, Усолье-Сибирское, Свирск и Черемхово с разнообразными, многочисленными промышленными предприятиями, а также большое количество других населенных пунктов. На этой площади проживает более половины населения области. Вторая площадь, охватывающая район городов Саянска и Зимы, также вытянута в северо-западном направлении по господствующей розе ветров. Размеры ее составляют 55ґ20-40 км. В северо-западном направлении она не оконтурена. На остальной исследованной территории отмечается загрязнение снежного покрова пылевыми выбросами в виде локальных разрозненных пятен (138).

Ареалы загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами в нерастворимой форме с нагрузкой 3-20 и более кг/км2 в сутки в целом совпадают с ареалами суммарного загрязнения пылевыми выбросами, занимая несколько меньшие площади.

Сплошной ареал загрязнения тяжелыми металлами вдоль долины р. Ангары зафиксирован на протяжении 115 км при ширине 15-30 км от г. Иркутска до г Усолья-Сибирского. Далее к северо-западу в окрестностях городов Свирска и Черемхова отмечается пятнистое загрязнение. В районе городов Саянска и Зимы ареал загрязнения прослежен на площади 45ґ7-15 км. На остальной территории выявлены лишь разрозненные пятна повышенных концентраций тяжелых металлов в снеге (139).

В составе загрязнителей, представленных растворимыми формами (140), кроме элементов, зафиксированных в пылевой фазе, существенную роль играют кислотные компоненты - НСО3, SO4, NО3, хлор и фтор (141). В снеговой воде почти постоянно фиксируются уран и ртуть, которые являются характерными элементами - загрязнителями топливно-энергетического комплекса, а ртуть - еще и ряда предприятий химической промышленности.

Кислотные компоненты, выбрасываемые в атмосферу в виде паро-газовых смесей, являются наиболее подвижными и образуют наиболее широкие ареалы загрязнения. Вдоль долины р. Ангары зафиксирован сплошной ареал с нагрузкой от 7 до 50 и более кг на км2 в сутки, который проведенными съемками местами не оконтурен. Протяженность этого ареала составляет 200 км при ширине 40-70 км. В районе городов Саянска и Зимы установлен ареал еще более интенсивного загрязнения кислотными компонентами с нагрузкой от 7 до 100 и более кг на км2 в сутки. Площадь его составляет 70ґ80 км и полностью не оконтурена.

Основным загрязнителем на изучаемой территории является топливно-энергетический комплекс, включающий ТЭЦ, различные котельные и печное отопление на каменном угле. Загрязнение атмосферы от топливно-энергетического комплекса распространено наиболее широко и отмечается даже в районе относительно небольших населенных пунктов, в которых имеются котельные. По объему выбросов, особенно пылевых, этот комплекс превосходит все другие источники. Распределение выбросов от различных источников топливно-энергетического комплекса происходит неодинаково. Наиболее опасными для населения являются котельные в совокупности с индивидуальным печным отоплением на угле. Большинство котельных работает практически без очистки и при слабо контролируемых режимах сжигания, что в совокупности с небольшой высотой труб приводит к интенсивному загрязнению атмосферы жилых районов и производственных объектов. ТЭЦ, на которых сжигается несравненно большее количество каменного угля, дают менее концентрированное загрязнение, по крайней мере по пылевой фазе. Это объясняется прежде всего тем, что на ТЭЦ улавливается в среднем 88% твердых выбросов. Вторым важным фактором распределения выбросов ТЭЦ является большая высота труб. Этот фактор обусловливает рассеивание выбросов на большей площади, в основном за пределами городских территорий. Состав выбросов топливно-энергетического комплекса наиболее разнообразен и представлен практически всеми элементами и соединениями, указанными выше.

Крупнейшими загрязнителями в районе являются также крупные химические предприятия ОАО "Саянскхимпласт", ОАО "Усольскхимпром" и ОАО "АНХК". Кроме органических соединений эти предприятия выбрасывают в атмосферу большие количества кислотных компонентов - SO4, NО3 и хлора. Значительную роль в выбросах играют и тяжелые металлы, преимущественно в растворимой форме. Долю их в общем балансе выбросов без дополнительных исследований выделить невозможно. Отчетливо выделяются лишь наиболее характерные для этих производств элементы - ртуть для ОАО "Саянскхимпласт", ОАО "Усольскхимпром" и свинец с мышьяком для ОАО "АНХК".

Существенную роль в загрязнении атмосферы в районе и особенно на городских территориях играет автотранспорт. Наряду с газами, содержащими окислы углерода и азота, в выбросах автотранспорта отмечаются большие количества свинца в солевой фазе, а также некоторых других тяжелых металлов.

Крупным источником загрязнения атмосферы на территории региона является Иркутский алюминиевый завод, расположенный в г. Шелехове. В выбросах этого завода зафиксирован широкий круг различных химических элементов и соединений. Наиболее опасными из них являются элементы 1 класса опасности - фтор и бериллий.

Предприятия стройиндустрии дают высокие по концентрации, но относительно локальные по площади ареалы загрязнения пылевыми выбросами, в составе которых основную роль играют кальций, кремний и магний.

Машиностроительные, приборостроительные, механические, ремонтные заводы и другие аналогичные предприятия фиксируются локальными контрастными ареалами загрязнения, в которых основную роль играют тяжелые металлы в солевой фазе - хром, марганец, железо, титан, никель, кобальт, серебро, цинк, молибден, ванадий, скандий, сурьма, медь, олово.