Курсовая работа

"Химический состав снежного покрова Гомельского района в 2001–2003 гг."

Проблема выпадения кислотных осадков, возникшая в середине прошлого столетия, проявилась в ряде регионов мира такими негативными последствиями, как закисление поверхностных вод с последующим снижением численности популяций рыб, закисление почв, сокращение продуктивности лесов, коррозия промышленных материалов, разрушение культурных ценностей и ухудшение прозрачности атмосферы. Это стимулировало развитие комплексных исследований в рамках национальных и международных проектов, результаты которых отражены в ряде обзоров и монографий [1–3].

Основными техногенными предшественниками кислотных выпадений являются оксиды серы и азота в газовых выбросах энергетики, транспорта, ряда отраслей промышленности. Локальные выбросы летучих кислот (соляной, плавиковой и др.) или продуктов, трансформирующихся в атмосфере в кислоты (например, муравьиную), вносят дополнительный вклад в повышение естественной кислотности. Из катионов, нейтрализующих сумму анионов в ионном составе атмосферных аэрозолей и осадков, только аммоний образуется из газовой фазы, а другие (Ca2+Mg2+Na+K+) должны поступить с наземной или водной поверхности в составе солей твердых частиц. Таким образом, в ионном балансе атмосферных аэрозолей и осадков (в эквивалентах основных ионов):

[H+] = ([HCO3-]+[SO42-]+[NO3-]+[Cl-]+[F-])+([NH4+] – [Na+] – [K+] – [Ca2+] – [Mg2+])

избыточное количество Н+-ионов может быть следствием как избытка газообразных предшественников анионов, так и дефицита катионов терригенного или морского происхождения. Расчетное значение [H+] для осадков при фоновом уровне СО2, SO2, NH3 в атмосферном воздухе близко к 1,6×10-6 моль×кг-1, что соответствует рН=5,8 [2,6].

В регионах с выраженными кислотными выпадениями среднегодовые значения рН осадков достигают 4,1–4,4, а в отдельных дождях – до 2,3 [1].

Следует отметить, что пониженные значения рН дождей (4,5 и ниже) регистрируются и в фоновых регионах, удаленных как от техногенных, так и от природных (вулканы) источников газовых выбросов. Расчеты показывают, что такой уровень кислотности может достигаться при отсутствии в чистой атмосфере над океанами аммиака и карбоната кальция.

В геохимически чистых зонах основной вклад в кислотность осадков вносит диоксид углерода (около 80%); суммарный вклад серной и азотной кислот составляет около 10%. В высокоиндустриальных на диоксид углерода приходится не более 4%, а на серную, азотную и соляную кислоты – 95% [3]. В некоторых районах, например на юго-западе США, определяющий вклад в закисление вносят соединения азота (более половины), а на северо-востоке – соединения серы, что связано с высокой относительной эмиссией этих веществ в данных районах. [1]. В России за последние 30 лет также произошло увеличение минерализации атмосферных осадков. Кислотные дожди выпадают в районе крупных промышленных центров (Северо-западный округ, Московская область, Урал, Поволжье). По данным [1,2,6], концентрация сульфат-иона в атмосферных осадках Европейской России составляла от 5–10 мг/л до 25–30 мг/л, хлорида – 1–11 мг/л.

Крупные промышленные центры региона можно считать постоянно действующими источниками кислотообразующих поллютантов, формирующими основную антропогенную нагрузку на пригородные экосистемы и определяющими состав атмосферных аэрозолей, подверженный трансграничному переносу. ............