УДК 504.551.577.13(1-21)
ИССЛЕДОВАНИЕ КИСЛОТНОСТИ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
Кафедра геологии и географии
КемГУ
*****@***ru
Одной из серьезных экологических проблем городов является повышение кислотности среды. Кислотные и щелочные свойства талой и дождевой воды, а так же аэрозольного вещества определяются наличием свободных ионов водорода Н* или гидроксид-ионов ОН, образующихся после диссоциации кислот и оснований. В естественных условиях дождевые осадки имеют нейтральный или слабокислотный характер, что зависит от количества растворенных солей естественного происхождения и от количества растворенного оксида углерода (IV) [1].
Пылегазовые выбросы при взаимодействии с водяными каплями облаков и выпадающих осадков образуют кислоты и соли кислот. Выпадение кислотных дождей стало в настоящее время широко распространённым явлением, приводящим к значительному закислению природных сред и существенным негативным экологическим изменениям на территории целых регионов. Кислотные осадки, образующиеся в результате трансформации пылегазовых выбросов автомобильного транспорта на урбанизированных территориях, оказывают заметное воздействие не только на объекты неживой природы, но и на наземные, почвенные, водные экосистемы, нарушая естественные биогеохимические процессы, происходящие в них, а вместе с тем, нанося (косвенным образом) губительное воздействие на здоровье человека. Поэтому изучение роли кислотных дождей в формировании городского ландшафта, разработка методов и средств контроля и управления качеством элементов городской экосистемы, уменьшение загрязнения природных сред токсичными кислотообразующими веществами является в настоящее время актуальной проблемой и заслуживает детального изучения [2].
Целью исследования являлась оценка кислотности атмосферных осадков на урбанизированной территории.
Этап полевых работ состоял из двух опытов. Первый включал – «Измерение осаждения загрязнителей из воздуха» – предполагал измерение количества загрязнителей, которые оседают на поверхность земли за определенный период времени (в данном случае за 4 недели декабря 2011 года).
Результаты исследований показали, что вдоль дороги на одном квадратном метре оседает приблизительно 227 г загрязнителей, а в нескольких метрах от дороги 145 г, что подтверждает колоссальное влияние автотранспорта на окружающую среду.
Второй опыт предполагал сбор и измерение кислотности осадков. Все исследования проводились на улице Инициативная, которая является основной транспортной магистралью Кировского района в городе Кемерово. Результаты второго опыта приведены в табл. 1.
В обычном (незагрязненном) состоянии показатель pH изменяется от 5.5 до 5.8. Вблизи металлургических заводов около ТЭЦ, котельных, как правило, pH снега имеет более высокие значения, и характеризует слабощелочную или щелочную среды, что связано, по-видимому, с выпадением зольных частиц, содержащих соединения гидрокарбонатов калия, кальция, магния, повышающих pH снеговой воды.
Из результатов первого опыта, очевидно, что количество загрязнителей, которое оседает на поверхность Земли, в большей мере зависит от автотранспорта и других источников загрязнения. Вдоль автомобильных трасс, в местах выбросов промышленными предприятиями продуктов сгорания с преобладанием оксидов серы, азота, углерода, наблюдается повышенное содержание хлорид ионов, также это связано с посыпанием улиц смесью (песок + хлорид натрия).
Таблица 1.
Мониторинг кислотных осадков по улице Инициативной (декабрь 2011 года)
Дата выпадения осадков | Объём осадков, мл | PH | Дата выпадения осадков | Объём осадков, мл | PH |
1.12.2010 | 2 | 5,8 | 18.12.2010 | 6,0 | 30 |
2.12.2010 | 35 | 6,0 | 19.12.2010 | 5,9 | 4 |
3.12.2010 | 15 | 6,0 | 24.12.2010 | 6,2 | 45 |
4.12.2010 | 10 | 5,9 | 25.12.2010 | 6,0 | 5 |
5.12.2010 | 8 | 6,1 | 26.12.2010 | 5,9 | 2 |
6.12.2010 | 70 | 6,0 | 27.12.2010 | 6,2 | 13 |
7.12.2010 | 50 | 5,8 | 28.12.2010 | 5,8 | 3 |
8.12.2010 | 10 | 5,7 | 29.12.2010 | 6,0 | 1 |
10.12.2010 | 10 | 6,0 | 30.12.2010 | 5,6 | 16 |
17.12.2010 | 19 | 5,9 | 31.12.2010 | 6,0 | 5 |
Выводы:
Чистый снег, как и чистая дождевая вода, имеет PH = 5,6, что связано с наличием в воздухе CO2, образующим угольную кислоту, подкисляющую атмосферные осадки. Если в воздухе много оксидов азота, сернистого газа, диоксида серы и других кислотных оснований, то снег будет иметь величину PH < 5,6 (снег кислый). Если снег имеет значение PH выше 5,6, то он щелочной и загрязнён оксидами металлов, автомобильными выхлопами. Было установлено, что средний показатель PH атмосферных осадков в городе Кемерово около 6,0, следовательно, среда щелочная и загрязнена оксидами металлов от автомобильных выхлопов.
Литература
, Маслов дожди и окружающая среда [Текст]//. — М.: Химия, 1991.- 140 с. Чаловская кислотности атмосферных осадков на урбанизированных территориях и оценка изменений, происходящих в компонентах природной среды : Дис. канд. техн. наук. Оренбург, 2004. - 185 c.Научный руководитель – ассистент кафедры геологии и географии
