CC BY
99
3. Митько В.Б. Геополитические факторы, определяющие содержание Арктической доктрины России // Труды научно-практ. конф. «ГМО хозяйственной деятельности в Арктике и замерзающих морях». - СПб., 2002.
4. Мит ько В.Б., Минина М.В. Международное арктическое сотрудничество в области охраны окружающей среды // Труды конф. «Экологическая безопасность: природа, человек, общество». - СПб., 2004.
5. Мит ько В.Б., Минина М.В. Геополитиче ские факторы, определяющие устойчивое развитие Арктики в 21 веке // Труды Международной научно-практ. конф. «Наука и техника для устойчивого развития Северных регионов». - СПб., 2003.
6. Шлямин В А. Россия в «Северном измерении»/ Петрозаводск: - Петр ГУ, 2002.
7. III International Workshop «Rational exploitation of the coastal zone of the northern seas”. Kandalaksha, 1999. Materials of the reports.- St. Petersburg, RSHMU Publishers.
8. Яковлев В.В. Экологическая опасность, оценка риска. - СПб.: НП «Стратегия
», 2006.
9. : .
Доклад объединения Беллона. - Осло - СПб. - Мурманск, 2007.
www.bellona.org
Митько Валерий Брониславович
Российский государственный гидрометеорологический университет E-mail: [email protected] vmitko@ ArcticAS.ru 198188, , - , . , 30, . 62
Тел.: +7(812)784-7518
Mitko Valery Bronislavovich
Chairman of SPb branch of Geo-policy and Safety Section of RANS, Russia.
E-mail: [email protected]; [email protected]
Of. 62, 30, Vasi Alekseeva Str., St. Petersburg, 198188, Russia
Ph.: +7(812) 784-7518
УДК 551.510.04
А. К. Ахсалба, Я. А. Экба
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ В СУХУМЕ
Проводится анализ кислотного и ионного состава атмосферных осадков, выпадающих на территории г. Сухум, что дает возможность оценить экологическое состояние атмосферы.
Результаты мониторинга показывают увеличение значении кислотности и минерализации в пробах атмосферных осадков, что связано с увеличением количества транспортных средств и отсутствием утилизации твердых бытовых отходов в районе Сухума.
Атмосферные осадки; .мониторинг; химизм осадков; кислотность; минерализация; экосистема; импактныерайоны.
A. K. Akhsalba, Y. A. Ekba
THE PECULIARITIES OF FORMING CHEMICAL COMPOSITION OF ATMOSPHERIC PRECIPITATION IN SUKHUM
The analysis of acid and ionic composition of precipitation on the territory of Abkhazia is regularly carried out which gives opportunity to monitor the ecological situation in the atmosphere.
The results of the monitoring tests show the increase of outcome of the acid and mineralization of precipitations , which is the result of increasing amount of transport and lack of garbage disposal dumps in the city of Sukhum.
Atmospheric precipitation; monitoring; chemism of precipitation; acidity; salinity; ecosystem; impact regions.
Среди множества проблем, стоящих в настоящее время перед человечеством, проблема загрязнения воздуха в городах, занимает, пожалуй, одно из первых мест. Основными источниками загрязнения атмосферы Абхазии являются автомобильный транспорт и не утилизированные бытовые отходы.
Поскольку атмосферные осадки являются инструментом очищения атмосферы от естественных и антропогенных загрязнений [2], изучение химического состава осадков, проводимое на территории г.Сухум, является удобным методом мониторинга атмосферных загрязнений.
Попадающие в воздух загрязняющие вещества в значительной мере подвергаются физическим и химическим преобразованиям в атмосфере. Очень часто , , выпадают в осадок, изменив свое агрегатное состояние. Это приводит к отрица-,
атмосфере превращаются в агрессивные, вредные для окружающей среды соединения [6,7,8].
В связи с усилением антропогенного загрязнения окружающей среды особое внимание уделяется изучению кислотных осадков.
Основными кислотообразующими веществами являются диоксид серы и ок.
Сера входит в состав выбросов в не полностью окисленной форме. Если соединения серы находятся в воздухе в течение достаточно длительного времени, то под действием содержащихся в воздухе окислителей они превращаются в серную кислоту или сульфаты.
« » , -нения атмосферы, могут наблюдаться весьма низкие значения pH дождя. Возможное объяснение низким фоновым значениям pH даются в [3], где теоретически показано, что в отсутствие такого щелочного агента как углекислый кальций, природные уровни концентрации двуокиси серы могут обеспечить кислотность дождевых осадков вплоть до рН=4,5. Следует также учесть вклад сельского хозяйства в окисление осадков.
Исходные данные и методика
Регулярные наблюдения за химическим составом и кислотностью атмосферных осадков были организованы Абхазским государственным центром экологического мониторинга (АГЦЭМ) совместно с кафедрой прикладной экологии Абхазского
( ) 2002 .
основе обобщений данных по химическому составу осадков за период с 1У.2002 по У1.2008, обработка фактических данных проведена с учетом рекомендаций [1,2,3,5].
Данные о количестве выпавших осадков получали по измерениям осадкомера Третьякова по стандартной методике, принятой на станциях Росгидромета.
Для определения влияния на химизм осадков метеорологических элементов проводились измерения основных метеорологических элементов, таких как: тем, , ,
, .
Содержание в пробах таких компонентов, как NO3, HCO3, pH и SO4 определяется непосредственно после выпадения осадков и отбора проб, так как их концентрация изменяется во времени [5,6].
Общая минерализация определяется суммированием анионов и катионов. Кислотность проб определяется по водородному показателю pH.
Результаты и обсуждения
Атмосферные воды наименее изучены в химическом отношении и отличаются крайней изменчивостью своего состава во времени и пространстве. Ввиду такого непостоянства принято оперировать средними годовыми значениями того или иного компонента в осадках, указывая его экстремальные значения.
Несмотря на неустойчивость, состав атмосферных осадков в целом характеризует географическое положение местности. Минерализация атмосферных осадков,
, [4].
минерализация атмосферных осадков на севере составляет всего 10 мг/ л, в средней полосе она увеличивается до 30 мг/л, в южных районах достигает 60 мг/л, а в
[3].
Атмосферные осадки существенно отличаются от поверхностных и подземных вод не только минерализацией, но и характером преобладающих ионов и содержанием органического вещества. Атмосферные осадки обогащены ионами SO4!- и , .
компоненты биогенного происхождения K+ , NH4", NO- , концентрация которых иногда достигает 20-25 % количества вещества эквивалентов [5]. Концентрация и соотношение различных примесей в осадках существенно зависят от всего предшествующего развития воздушных масс. В составе осадков должно отра-
,
же над континентом с его многочисленными источниками загрязнения.
Механизм захвата падающими каплями воды и снежинками различных ингредиентов загрязнений атмосферы весьма сложен.
,
, , резко контрастирует со сложностью физико-химических процессов, в результате которых исследуемые газообразные или аэрозольные вещества попадают в отби-.
Средние многолетние значения (IV.2002-VI.2008 г.) определяемых компонентов осадков в Сухуме представлены в табл. 1. Здесь же приведены среднесезонные концентрации ионов отдельно для проб дождя и снега. Из таблицы видно, что во всех осадках не зависимо от агрегатного состояния вещества среди анионов преобладает ион гидрокарбоната, а среди катионов - суммарное содержание натрия и
калия, поэтому атмосферные осадки выпадающие на территории г. Сухум относятся к гидрокарбонатно - натриево - калиевому классу. В теплый период года поступление гидрокарбонатов в атмосферу не ограничено, поэтому суммарное содержание ионов в дождевых пробах немного выше (43,23 мг/ л), чем в снеговых (41,06 мг/ л). Следует отметить, что часть ионов имеет практически одинаковую концентрацию как в дождевых, так и в снеговых пробах (кадьций, магний,
, ), -, , .
В годовом ходе минерализации - сумма концентраций всех ионов максимум наблюдается в апреле и сентябре (рис.1). В этот период вследствие повышения температуры начинает развиваться конвекция и не закрепленные растительным покровом частицы почвы поднимаются в воздух, а выпадающие осадки поглощают и растворяют их. С октября по март, как известно, в прибрежной зоне Абхазии осадки выпадают чаще и они более обильные, в связи с чем, пробы разбавлены и значения минерализации наименьшие.
1
Средние значения химического состава атмосферных осадков в г. Сухум
Вид осадков Концентрация ионов, мг/л
НСО- 5О42- С1 ~ ЫО3- Са 2+ + Ыа + + ЫН4+ Сумма ионов
Все осадки 12,50 4,62 5,62 9,26 1,24 0,32 10,49 0,13 44,18
Дождь 12,57 3,98 5,39 9,20 1,23 0,31 10,50 0,05 43,23
Снег 7,93 8,36 4,32 8,19 1,28 0,52 10,38 0,08 41,06
Многолетние изменения средних годовых значений суммарной минерализации осадков представлены на рис.2. Максимальные средние значения минерализации (44,2 мг/ л) отмечены в 2006 г., минимальные в 2003 г. (30,9 мг/ л). Уравнение линейного тренда минерализации за весь период наблюдений свидетельствует о тенденции увеличения загрязненности осадков, который характеризуется положительным коэффициентом при переменной (рис.2).
Рис. 1. Годовой ход суммарной ми- Рис.2. Многолетние изменения сред-нерализации атмосферных осадков за та годовых значений суммарной период IV.2002-VI.2008 г. минерализации осадков за период
IV.2002-VI.2008 г.
Результаты мониторинга позволяют оценить источники антропогенного загрязнения локального и трансграничного происхождения, а также метеорологиче-, -ности или щелочности осадков, с целью оптимизации режима антропогенных вы-
бросов. Они необходимы для оценки химического воздействия эпизодов кислотного или щелочного выпадения осадков на подстилающую поверхность, живые организмы, объекты городской среды производственного, бытового и, особенно, , .
Значение водородного показателя среды (pH) атмосферных осадков в г.Сухум за все время наблюдений (1У.2002 - VI. 2008 г.) менялось от минимального - 4,45 (дождь в марте 2007 г.) до максимального 7, 66 (дождь в апреле 2002 г.) (табл.2). За норму кислотности принимают pH = 5,00 [2,3]. Среднее значение pH за весь
6,0 ( ).
очень кислых осадков (pH <4) и сильнощелочных осадков (pH >8) не наблюдает.
На рис.3 представлен годовой ход средних месячных значений кислотности осадков в Сухуме за весь период наблюдений (Г^2002 -^.2008 г.).
2
Даты выпадения наиболее кислых и щелочных осадков______________
Кислотные эпизоды (дожди)
pH Дата*
4,73 07.10.05
4,96 21.12.06
4,75 22.12.06
4,94 14.01.07
4,45 17-18-19.03.07
4,90 17-18.12.07
4,76 24-25.01.08
4,92 28-29.01.08
Щелочные эпизоды (дожди)
7,66 6.04.02
7,62 3-4-5-6.09.06
7,25 8.03.06
7,14 17.04.08
*- число, месяц, год
В теплый сезон (апрель-октябрь) обычно выпадали нейтральные осадки ( 6,3, 5,9), ( - )
( 5,6, 5,3). -
0,27, . .
незначительный. В последние два года наблюдается выпадение кислотных осадков, характерен максимум кислотности в зимний период и ранней весной (мини). , -, . -
,
[1,3].
Многолетние изменения среднегодовых значений pH осадков представлены на рис.4. Из рисунка следует, что за все годы наблюдений значения pH выше нор, 2007 . ( -
чение pH 5,5), а самое высокое в 2002 г., среднегодовое значение pH составило
6,3. Следует также отметить, что линия тренда показывает отрицательную тенденцию значений pH.
Рис.З. Годовой ход показателя ки- Рис. 4. Многолетние изменения значений слотности осадков (pH) за период pH за период 1¥.2002 - VI. 2008 г. г. 1У.2002-У1.2008 г. г.Сухум Сухум
Итак, по нашим наблюдениям, за период IV. 2002- VI. 2008 гг. среднегодовые значения кислотности остаются в основном ниже нормы. Но в последние два года выявлено повышение кислотности осадков, что, по-видимому, связано с существенным увеличением интенсивности движения автотранспорта и сжигание не утилизированных бытовых отходов в Сухуме.
Заключение
На основе проведенного анализа и обобщения имеющейся информации по химическому составу атмосферных осадков на территории г. Сухум можно сделать следующие выводы.
1. В годовом ходе минерализации и основных составляющих ионов в осадках (гидрокарбонатов, суммарное содержание натрия и калия) максимум наблюдается с апреля по сентябрь. Наименьшие концентрации ионов отмечаются с октября по март.
2.
и их суммарного показателя - минерализации - имеют тенденцию к увеличению. 3. Среднее значение pH - 6,0 (слабокислое). В теплый сезон (апрель-октябрь) за период IV. 2002 - VI. 2008 г. обычно выпадали нейтральные осадки (среднее значение рН= 6,3, мода 5,9), а в холодный период (ноябрь - март) более характерны слабокислые осадки (pH =5,6, мода 5,3). В последние два года выявлено повышение кислотности осадков, однако, выпадения очень кислых (pH <4) и сильнощелочных осадков (pH >8) не наблюдается.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Дб ар Р. С., Экба Я А., Ахсалба АЖ. Исследование загрязнения атмосферных осадков на территории Абхазии// Материалы II Международной научнопрактической конференции "Акральные проблемы экологии в условиях современного мира". - Майкоп, 2002. - С. 76-78.
2. . .
// . 2004. 2. . 21-26.
3. Нзраэль Ю. А.,Назаров И. М., Филлипова Л. М. Кислотные дожди. - Л.: Гидро-метеоиздат, 1983.- 204 с.
4. Красовский КН., Егорова НА. Современные проблемы охраны водных объектов
от химического загрязнения// Вестник АМН СССР. 1991. №1. С.38.
5. Сборник методик и инструктивных материалов по определению вредных веществ для контроля источников загрязнения окружающей среды. - Красно-дар,1994. - 4.2, 3. - 218 с.
6. Суркова КВ. Химия атмосферы. - М.: Изд-во МГУ, 2002. - 210 с.
7. Эк ба Я А., Дбар Р.С. Экологическая климатология и природные ландшафты Аб-
хазии. - Сочи: Изд-во. «Папирус-М- Дизайн», 2007. - 324 с.
8. Юнге X. Химический состав и радиоактивность атмосферы. - М.: Мир, 1965. -
424 .
Ахсалба Асида Константиновна Абхазский государственный университет E-mail: [email protected]
384904, , . , . , 1
Тел.: 81099544217190 Экба Январби Алиевич E-mail: [email protected]
Akhsalba Asida Konstantinovna
Hydrophysical institute of Abkhazian Science Academy E-mail: [email protected]
1, Universitetskay Str., Sukhum, 384904, Republic of Abkhazia Ph.: 81099544217190 Ekba Yanvary Alievich E-mail: [email protected]
УДК 591.5:592(1-21)
H. И. Еремеева
СПЕЦИФИКА ФОРМИРОВАНИЯ ХОРТОБИЯ НА УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ
В крупном промышленном городе Сибири - г. Кемерово - исследовали особенности формирования населения хортобионтов на естественных и искусственных (гшонах) лугах. Установлен таксономический состав населения травостоя, особенности и пути формирования структуры доминантной группы населения тра-.
Экология насекомых; урбанизация; городская среда; хортобионты (обитатели травостоя); население травостоя; полужесткокрылые; экологические груп.
N.I. Eremeeva
SPECIFICITY OF FORMATION OF GRASS-LIVING POPULATION ON URBANIZED TERRITORY
In large industrial city of Siberia - city Kemerovo - investigated features of formation of the population of chortobionts on natural and artificial (lawns) meadows. Regu-
