Тема 2. Мониторинг загрязнения атмосферных осадков

План лекции.

1. Мониторинг загрязнения депонирующих сред — почвы и снегового покрова.

2. Основные характеристики снежного покрова.

3. Метод отбора снеговых проб

4. Метод отбора снеговых проб для определения уровня загрязнения воздуха автотранспортом

5. Определение плотности снега

6. Пыле-осадочный метод

1. Мониторинг загрязнения депонирующих сред — почвы и снегового покрова.

При организации экологического мониторинга одна из наиболее актуальных проблем – выбор природных объектов для исследований. Одним из методов, позволяющих оценить степень техногенной нагрузки на окружающую среду городов и здоровье проживающего в них населения, является мониторинг загрязнения атмосферных осадков. Наиболее удобным в изучении видом осадков, являются исследования атмосферных поступлений при помощи природных планшетов, одним из которых является снеговой покров. Следует также добавить, что для комплексной характеристики антропогенного воздействия используются именно оценки загрязнения депонирующих сред — почвы и снегового покрова.

Снежный покров - слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов и метелей.     Снежный покров обладает малой плотностью, возрастающей со временем, особенно весной. Отражательная способность (альбедо) свежевыпавшего снега - 70-90%, старого, тающего снега - 30-40%.     Снежный покров сильно отражает солнечную радиацию и предохраняет почву от чрезмерного выхолаживания, а озимые посевы от вымерзания; оказывает огромное влияние на климат, рельеф, питание рек и ледников, почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных.

Сеть наблюдений за загрязнением природной среды на основе снегомерной съемки (СНЗС) функционирует на базе действующей в Госкомгидромете СССР сети снегомерной съемки.

Основной задачей сети наблюдений за загрязнением снежного покрова является отбор проб снега для последующего определения концентраций загрязняющих веществ, получения количественных оценок объема выпадения и переноса веществ на территории СССР (включая трансграничный перенос).

Работы на СНЗС выполняются по программам двух видов.

Программа первого вида выполняется почти 50 % станций. В лабораториях УГМ и централизованных лабораториях измеряют: кислотность (pH), электропроводность, концентрацию водорастворимых соединений - сульфатов, нитратов, хлоридов, аммония, калия, натрия, магния, кальция, тяжелых металлов, ПАУ.

Программа второго вида (изучение водорастворимых загрязняющих веществ) выполняется на всех станциях СНЗС. В лабораториях УГМ определяют: кислотность (pH), электропроводность, концентрацию сульфатов, нитратов, аммония, хлоридов, калия, натрия, магния, кальция.

Работа по определению загрязнения снежного покрова на сети включает два этапа: отбор проб и их первичную обработку на гидрометеорологических станциях и анализ проб в химических лабораториях.

Отбор проб производится один раз в год в период максимального накопления влагозапаса в снеге попутно с проведением измерений плотности снега и влагозапаса на снегомерном маршруте.     2. Основные характеристики снежного покрова.

Различают: - временный снежный покров, стаивающий за несколько часов или дней после образования; и - устойчивый снежный покров, сохраняющийся в течение всей зимы или с небольшими перерывами.     Одной из важнейших характеристик ландшафта в зимний период являются свойства снегового покрова – его мощность и плотность, а также зависящая от этого глубина промерзания грунта на разных участках местности. Известно, что от глубины промерзания грунта зависит сохранность семян и ростков растений от вымерзания, а также успешность зимовки многих видов животных.    Известно, что в хвойных лесах снег имеет меньшую мощность и распределен неоднородно. Напротив, в лиственных лесах распределение снега по площади более однородно и мощность более высока. Если же сравнивать лес и открытые пространства, выясняется, что в лесах ветер намного слабее, чем на открытых пространствах, и снег не сдувается с поверхности почвы. Поэтому в лесу снежная толща имеет более однородное распределение, чем скажем в поле, где ветер дифференцирует мощность, оголяя повышения и заполняя понижения в рельефе снегом. Важнейшие функции снегового покрова     Когда температура воздуха опускается ниже нуля по Цельсию, роль снега в функционировании природы ощущается особенно отчетливо. Там где снег отсутствует в холодное время года, земля промерзает на многие метры, а, например, в Якутии глубина многолетней мерзлоты достигает полутора километров.     Предохранительная функция снега или теплоизоляционная является, пожалуй, самой важной. Известно, что снеговой покров имеет рыхлое строение из-за формы снежинок. В пустотах между снежинками находится воздух, который отличается плохой теплопроводностью, и именно ему мы обязаны за столь замечательное свойство снега. Он, как мы нередко (но неправильно) говорим, «хорошо греет».     Благодаря слабой теплопроводности снега суточные колебания температур проникают в его толщу в среднем всего лишь на 24 сантиметра. Как свидетельствуют специальные исследования, если на поверхности снега размах колебаний температуры достигает 30 градусов, то уже на глубине всего пять сантиметров он составляет только 16 градусов, на глубине 24 сантиметра – 3 градуса и, наконец, на глубине 44 сантиметра амплитуда ничтожно мала – 0,8 градуса.     Благодаря снегу от промерзания сохраняется не только грунт, как это было уже сказано выше, но и растения, которые зимуют в зеленом виде, являясь часто единственной пищей для животных, а также семена, которые являются залогом возобновления растительного покрова... Основные характеристики снегового покрова     Основными характеристиками снежного покрова являются продолжительность его залегания, высота, плотность, запас воды в снеге.

Высота снежного покрова измеряется по постоянным рейкам ежедневно в утренние часы.

Характеристики плотности снега получают в результате обработки наблюдений по плотномеру, который позволяет определить запас воды в снеге.

Запас воды в снеге - объем воды от растаявшего снега. Запасы воды в снеге вычисляют в среднем за декаду.