(лат. Cuprum) - Cu, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 29, атомная масса 63,546. Металл красного (в изломе розового) цвета, ковкий и мягкий; хороший проводник тепла и электричества (уступает только серебру); плотность 8,92 г/см³, tпл 1083,4 .С. Химически малоактивен; в атмосфере, содержащей СО2, пары Н2О и др., покрывается патиной - зеленоватой пленкой основного карбоната (ядовит). Из минералов важны борнит, халькопирит, халькозин, ковеллин, малахит; встречается также самородная медь. Главное применение - производство электрических проводов. Из меди изготовляют теплообменники, трубопроводы. Более 30% меди идет на сплавы.
Полевые исследования на территории НП "Лосиный остров" проводились в 1998-2001 г.г. и включали в себя:
- эколого-геохимическое картирование территории парка с опробованием снегового покрова почв, растительности, вод и донных отложений водотоков (1998г.);
- детальное эколого-геохимическое картирование полосы, прилегающей к МКАД с опробованием почв, растительности и вод реки Ички (1999 г.);
- мониторинговые исследования в районе МКАД с опробованием снегового покрова, почв, растительности и поверхностных вод (2000 - 2001 г.г.).
При эколого-геохимическом картировании парка проводилось пространственное сопряженное опробование почв и растительности (листьев березы и хвои ели) с плотностью 1 проба/км2. Пункты опробования располагались в местах пересечения квартальных просек. В зимний период в этих же точках был опробован снеговой покров. Опробование речных вод и донных отложений проводилось от истоков до их выхода из парка через равные интервалы: 2 км - по основному руслу р. Яузы, 1 км - по рекам Ичка и Пехорка.
Детальное картирование вдоль МКАД проводились в полосе шириной 1000 м (по 500 м с обеих сторон автомагистрали) и включало в себя опробование почв, растительности, снегового покрова и вод р. Ички. Опробование почв было проведено по 10-ти профилям, приуроченным к квартальным просекам, ориентированным примерно под углом 450 к МКАД. Среднее расстояние между профилями составляло 500 м, расстояние между пикетами - 20-50 м, пробы отбирались с глубины 10 и 30 см. Опробование растительности и снегового покрова проводилось по разряженной сети: расстоянии между профилями - 1000 м, пункты отбора располагались в 0, 50, 100, 500 м от МКАД. Для изучения проникновения загрязнения на глубину проходились шурфы и производилось погоризонтное опробование почв.
Для определения концентраций химических элементов в пробах почв, донных отложений, растительности, пылевых смывах с листьев, речных и снеговых водах использовались эмиссионный спектральный, атомно-абсорбционный, химический и потенциометрический методы анализов.
Приближенно-количественный спектральный анализ выполнялся в лаборатории Опытно-методической экспедиции Минприродресурсов РФ.
В отобранных пробах почв и донных отложений было проведено определение 36 химических элементов: Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cr, V, Mo, Ag, Mn, As, Sb, W, Sn, Bi, Ba, Sc, Ti, Li, Be, Nb, Y, Yb, Zr, Hf, La, Ce, Cd, In, P, Ge, Ga, Sr, Ta, Tl, и B.
Определение содержаний химических элементов в пробах растительности проводилось после их предварительного озоления в муфельной печи без доступа кислорода. В золе растений определялись концентрации 18 химических элементов: Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cr, V, Mo, Ag, Mn, Sn, Ti, Cd, Li, Bi, Zr и Sr.
Определение концентраций 36 химических элементов в озоленных пробах взвеси из снега и пылевых смывах с листьев проводилось с предварительным буферированием углем в соотношении 1:3. Систематическая ошибка измерений отсутствует.
Ртуть в почвах и донных отложениях определялась на ртутно-абсорбционном фотометре "Меркурий-3 М". Предел обнаружения 2. 10-7%, сист.= 0,94, случ.= 1,5.
Для разделения растворимых и взвешенных форм тяжелых металлов в природных водах проводили их фильтрацию через мембранные фильтры с диаметром пор 0,45 мкм.
Концентрирование микроэлементов в фильтрате проводилось упариванием в окислительной среде (HClO4+HNO3=1:3). Мембранные фильтры со взвесью разлагались смесью кислот (HF+HNO3+HClO4). Определение Cu, Pb, Cd, Zn, Ni, Co, Mn, Cr, Ag, Fe проводилось из солянокислых растворов на спектрометре ААС-2 фирмы "Карл Цейс Йена" с дейтериевым корректором в пламени воздух-ацетилен. Пределы обнаружения Cu - 0,04, Pb - 0,1, Cd - 0,03, Zn - 0,01, Ni - 0,05, Co - 0,08, Mn - 0,03, Cr - 0,1, Ag - 0,03, Fe - 0,1 мкг/мл. Относительное стандартное отклонение не превышает 5%, правильность контролировалась методом добавок.
Ртуть в водах определяли методом беспламенной атомной абсорбции на приборе "Юлия-2". Предел обнаружения 0,3 мкг/л.
Определение As в природных водах проводилось методами Гутцайта (визуально-колориметрическим, чувствительность метода 0,1 мкг, относительное стандартное отклонение 30%) и спектрофотометрическим с ДДТКAg в пиридине на спектрофотометре "Хитачи-124". Чувствительность метода 0,04 мг/л.
Макросостав природных вод определялся методом объемного химического анализа по стандартным методикам (Лурье,1984).
Определение рН, NH4+, NO3-, K, Na в природных водах проводилось потенциометрическим методом. В работе использовали иономеры И-120 и И-150 с комплектом ион-селективных электродов.
Содержания Fe, Mn и тяжелых металлов в пробах растительности определялось методом атомной абсорбции после разложения золы смесью HNO3+HCl.
Подвижные формы тяжелых металлов извлекались из почв вытяжкой ацетатно-аммонийного буфера с рН = 4,8. Отношение твердой фазы к жидкой = 1:10.
Определение химических свойств почв в пробах, отобранных из шурфов, включало: измерение рН потенциометрическим методом в суспензии при отношении тв.ф.:ж.=1:5; определение суммы обменных оснований в кислых почвах по методу Каппена-Гильковица, гидролитической кислотности по методу Каппена для оценки степени насыщенности основаниями по формуле V(%)=100S/(S+H), где S - сумма обменных оснований в мг-экв, Н - гидролитическая кислотность в мг-экв; определение содержаний карбонатов в почвах ацидометрическим титрованием; определение гумуса в почвах его окислением бихроматом калия в серной кислоте (по методике Тюрина).
Обработка геохимических данных осуществлялась с помощью программного пакета "Golddigger" (разработан на кафедре геохимии МГУ).
При обработке геохимических данных производилось определение параметров фона (СФ -фоновые концентрации и - стандартный множитель), минимально-аномальных концентраций (Смин.ан.), средних содержаний в контуре аномалий (Ан), коэффициентов концентрации (Кс), коэффициентов биологического поглощения (Ах) химических элементов (Справочник , 1990).
Для характеристики подвижности химических элементов в почвах определялась доля подвижных форм металлов от их валовых (общих) концентраций:
Доля п.ф.% = (СI / СII) 100%
где СI - содержание химического элемента в почвенной вытяжке, СII - валовое содержание химического элемента в почве.
Для характеристики распределения химических элементов в речных и снеговых водах по фазовому составу использовались коэффициенты распределения
Кр= Свзв./Сраст.
Для установления балансовых соотношений между растворенной и взвешенной формами в загрязненном снеговом покрове использовались отношение между площадными продуктивностями тяжелых металлов:
Pвзв./ Pраст.= (Ан. взв.- Сф взв.). S Ан. взв. / (Ан. раст.- Сф раст.). S Ан. раст.
Оценка интенсивности выпадений (т/км2 в сутки) определялась по формуле (Фридман, 1985):
U = Q/t
где Q - поверхностная плотность загрязняющих веществ (т/км2), t - время от начала установления устойчивого снегового покрова до момента отбора пробы, в сутках.
Запас (поверхностную плотность) загрязняющих веществ:
Q = 10-2. Ci. P.
где С - концентрация загрязняющих веществ в снеге (мг/л), Р - средний влагозапас (г/см2).
Для характеристики загрязнения в изученных компонентах окружающей среды использовались отношения содержаний химических элементов к ПДК (КПДК) и суммарный показатель загрязнения (Сает и др., 1990):
ZС= (Сi -Сф)/Сф+1 = Кс-(n-1),
где Кс - сумма коэффициентов концентрации загрязнителей, n - число химических элементов, входящих ассоциацию загрязнителей, Сi - аномальное содержание, Сф - фоновое содержание.
Определение уровней загрязнения по значениям суммарного показателя ZС в снеговом покрове, почвах, растительности, донных отложениях и водах проводилось в соответствии с существующими нормативами (Методические рекомендации . . ., 2001).
Компьютерная обработка данных наряду с определением статистических параметров распределения химических элементов включала факторный и кластерный анализы.
Результаты картографирования, включающие построение моноэлементных геохимических карт по компонентам среды (снеговому покрову, почвам, донным отложениям, растительности по видам), карт пылевой нагрузки (общей и по видам); карт суммарных показателей загрязнения снегового покрова, почв и растительности (по видам), карты значений рН в почвах, отображающие результаты пространственной дифференциации химических элементов, созданы в виде ГИС-проекта с использованием программного пакета "ArcView".
Медь (лат.Cuprum) химический элемент. Один из семи металлов,известных с глубокой древности. По некоторым археологическим данным медь была хорошо известна египтянам еще за 4000 лет до Р.Хр. Знакомство человечества с медью относится к более ранней эпохе,чем с железом; это объясняется с одной стороны более частым нахождением меди в свободном состаянии на поверхности земли, а с другой сравнительной легкостью получения ее из соединений. Древняя Греция и Рим получали медь с острова Кипра (Cyprum),откуда и название ее Cuprum. Особенно важна медь для электротехники. По электропроводности медь занимает второе место среди всех металлов, после серебра. Однако в наши дни во всем мире электрические провода, на которые раньше уходила почти половина выплавляемой меди, все чаще делают из аллюминия. Он хуже проводит ток, но легче и доступнее. Медь же, как и многие другие цветные металлы, становится все дефицитнее.Если в 19 в. медь добывалась из руд, где содержалось 6-9% этого элемента, то сейчас 5%-ные медные руды считаются очень богатыми, а промышленность многих стран перерабатывает руды, в которых всего 0,5% меди. Медь входит в число жизненно важных микроэлементов. Она участвует в процессе фотосинтеза и усвоении растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов. Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата медного купороса. В значительных количествах он ядовит, как и многие другие соединения меди, особенно для низших организмов. В малых же дозах медь совершенно необходима всему живому.