История изучения воздуха - Загрязнение атмосферы Земли и ее охрана

Примерно 10 лет назад программы мониторинга загрязнения атмосферы во многих странах включали измерение концентраций ограниченного числа вредных веществ. Традиционно лидирующее положение занимали сернистый газ и взвешенные частицы. В настоящее время на мировой сети станций количество измерений концентрации этих веществ по-прежнему преобладает над количеством измерений других вредных веществ (Безуглая, 1986).

В бывшем Советском союзе при организации сети общегосударственной службы наблюдений и контроля за загрязнением природной среды первоначально ставилась задача измерения концентраций вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу почти всеми источниками загрязнения (пыль, сернистый газ, окиси углерода, двуокись азота). Далее дополнительно стали измерять содержание в атмосфере наиболее характерных для выбросов предприятий специфических вредных веществ, например сероводорода в городах с предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности, фенола и металлов в городах с предприятиями металлургии.

В каждом городе в качестве опорных постов выбираются стационарные посты, характеризующие фоновое загрязнение воздуха в крупном районе города. Места для опорных постов выбираются с учетом данных о развитии города и обычно размещаются в центральной и в наиболее загрязненной частях города. Программа наблюдений на существующих стационарных постах в большинстве случаев включает измерения на каждом посту всего набора вредных веществ, выбрасываемых предприятиями города. Такая программа не всегда эффективна. Иногда выбросы вредного вещества невелики, это вещество обнаруживается и достаточно точно измеряется только на посту, находящемся непосредственно в зоне влияния источника выбросов. Поэтому программа работы опорных постов включает измерения концентраций тех вредных веществ, которые содержатся в выбросах всех или большинства источников загрязнения города. Позднее проводили наблюдения за некоторыми наиболее распространенными специфическими вредными веществами.

В некоторых странах проводятся исследования содержания в атмосфере ряда металлов (Cr, Mn, Fe, Zn, Pb, Cd, Си). Такие исследования выполнены в Бельгии (Navarre, Priest, Ronneau, 1981). В работе L. Salmon, D. Atkins и др. (1978) изучалась тенденция изменения концентрации различных металлов в атмосфере на основе ранее отобранных на фильтры проб пыли. Большое внимание уделяется измерениям концентрации свинца и кадмия в работах (Briat,1978; Hudson, Stuker, 1975; Rohbock, Georgii, 1980; Trindade, Pfeifer, 1981).

В России и СНГ большое внимание уделяется измерениям концентрации тяжелых металлов в крупных городах с развитой промышленностью. Такие работы проводились в Чимкенте, в районе свинцового завода (Сатаева, Малахов, 1985-1986 гг.), проводились измерения концентрации свинца в атмосфере г. Зыряновска в районе свинцового комбината (Маханько, Распопо-ва, Вертинская, 1985), накоплен опыт исследования атмосферы в районе алюминиевого завода (Маханько, Малахов, Вертинская, 1982). Работы по исследованию атмосферного воздуха вблизи автомагистралей проводились в г. Черкассы (Маренко, Щетинин, 1986-1987гг), в Волгограде (Максимова, 1995), металлосодержащие аэрозоли в воздухе зон автотранспортного движения изучались Щербо (1988). Изучению воздуха селитебной зоны промышленного города посвящены работы Белицкой (1996); Тютюнник, (1997). Изучение солей ТМ в атмосферных осадках проводилось в промышленных районах Архангельска (Гурьев, Тутыгин, 1995), формирование и динамика полей тяжелых металлов в Казани (Фасхутдинов, 2004). Региональные фоновые выпадения соединений металлов в Латвии проанализированы в работе Бериня, Калвиня (1990). Рассматривались подвижные формы ТМ в аэрозолях и атмосферных осадках фонового района (Юшкан, 1991). Изучение и поведение ТМ в условиях городской среды рассмотрены в работах (Соколова, Аст-рахана, 1993; Симуткина, 1992).

Влияние метеорологических условий в городской среде на формирование загрязнения воздушного бассейна различается по сезонам года. Такие исследования были проведены в холодную половину года в Тбилиси (Пичхая, 1984), прогнозированию загрязнения воздуха в теплый период посвящена работа Храпченко (1977). Распределение тяжелых примесей в условиях сложного рельефа местности рассмотрены в работе (Хуршудян, 1979).

Геохимическое развитие и баланс вещества на крупных территориях определяются действием поверхностного стока на суше, ледникового стока, биогенно-геохимической миграцией, движением воздушных масс, движением водных масс морей и океанов, а также техногенной миграцией. Важные исследования различных аспектов миграции вещества на Земле в целом и в отдельных крупных ее регионах проведены многими учеными (Петренчук, 1979; Зверев, 1971; Глазовский, 1977). Выпадение веществ из атмосферы в растворенном виде рассчитано по количеству атмосферных осадков, а также по содержанию в них различных компонентов. Оценка атмосферного переноса вещества в растворенном виде наиболее приблизительна, так как содержание элементов имеет значительную временную и пространственную вариабельность и изучено еще крайне недостаточно. Атмосферный перенос аэрозольных частиц в нерастворенном состоянии определен по многочисленным данным о реальных выпадениях аэрозолей на подстилающую поверхность во многих районах мира и по составу атмосферной пыли. Рассчитанные величины общего переноса атмосферного аэрозоля получены Л. Г. Бондаревым (1974).

Для каждого миграционного процесса характерен определенный набор важнейших химических элементов. Так, по сравнению с другими процессами миграции, в атмосферных процессах переноса преобладают тяжелые металлы и ртуть. Для обеспечения возможности сопоставления различных миграционных процессов авторами было предложено районирование территории по переносу вещества воздушными массами. В частности, было выделено два типа бассейнов атмосферного переноса: с переменным и постоянным направлением стока (Глазовский, 1976). Для установления границ бассейнов атмосферного переноса использовали расчет результирующей энергии ветра. Полученные на основе таких расчетов карты позволили провести "атмораз-делы" переноса вещества, а на основании сопоставления с ландшафтной характеристикой районов выделить и области наиболее интенсивного накопления.

Тот или иной прогноз влияния продуктов техногенеза, поступающих в атмосферу, на поверхность растений, в почвы, водоемы, зависит от той ландшафтно-геохимической обстановки, в которую они попадают. В одних случаях продукты техногенеза долго сохраняются и накапливаются, превышая устойчивость природной системы, в других условиях продукты техногенеза легко "перерабатываются" природными геохимическими процессами, разлагаются, утрачивают токсичность, рассеиваются на больших пространствах. Механизмы накопления и миграции потоков техногенеза, влияющие на ландшафтно-геохимические барьеры, определяют способностью системы к "самоочищению" (Глазовская, 1988).

Похожие статьи




История изучения воздуха - Загрязнение атмосферы Земли и ее охрана

Предыдущая | Следующая