Розділ 4. Динаміка в просторі і часі кислотних дощів

Кислотність того чи іншого середовища (як правило, мова йде про водні розчини) обумовлена наявністю вільних іонів водню Н⁺. Вода здатна дисоціювати з утворенням іонів Н⁺ та ОН^-. Швидкість дисоціації мала і при 20 ˚С концентрація іонів водню в хімічно чистій воді складає всього 10–7 моль/л. Концентрацію вільних іонів водню прийнято позначати символом рН, що являє собою негативний десятковий логарифм концентрації іонів водню в розмірності моль/л. Таким чином рН хімічно чистої води при 20 ˚С рівний 7,0. Це значення прийнято за стартову точку: розчини з рН<7,0 будуть кислотними, з рН>7,0 – лужними. При характеристиці атмосферних опадів користуються конкретнішою градацією: виділяють такі критерії кислотності опадів:

рН менше 4,5 – кислі опади;

рН 4,5–5,5 – слабо кислі;

рН 5,6–7,0 – нормальні;

рН 7,1–8,3 – слабо лужні;

рН більше 8,3 – лужні опади

4.1 Кислотність опадів на території України

Високий рівень концентрації промисловості і сільського господарства, продумана, екологічно необґрунтована господарська діяльність призвели :отого, що Україна є однією з найбільш неблагополучних в екологічному відношенні країн Європи.

В останні роки намітилась тенденція до зменшення обсягів викидів забруднюючих (в тому числі кислотоформуючих) речовин в атмосферне повітря. Проте їх обсяги досить високі, що обумовлює підвищений рівень бруднення повітря в багатьох регіонах України.

Найбільшими забрудниками атмосфери України є Донецька і Дніпропетровська області, дещо менше забруднюють Львівська, Луганська, Харківська, Запорізька, Полтавська області та Республіка Крим. Волинська, Карпатська, Чернівецька області, більшість північних і південних областей найменше забруднюють атмосферу шкідливими викидами [24].

Основними забруднювачами є підприємства енергетики, металургії, вільної, хімічної і нафтохімічної промисловості.

Одним із головних джерел забруднення атмосфери є транспорт. Наприклад, в м. Надвірна в повітря щороку автотранспортом викидається близько 0,3 тис. т вуглеводів, 0,1 тис. т окислів азоту. Вміст окислів азоту в атмосферу м. Надвірна коливається в межах 0,01 – 0,098 мг/ м при ГДК = 085. Вміст двоокису сірки перевищує ГДК в 2 рази. Більшу частину викидів дає вантажний автотранспорт (61,5 % валового викиду). Крім того в цьому :ті діють нафтопереробна і хімічна промисловості, які в свою чергу дуже забруднюють навколишнє середовище.

Існує тісний зв’язок між емісією діоксидів сірки і азоту в Західній і Центральній Європі та утворенням кислотних дощів в Україні в зв’язку з переважанням західних потоків повітряних мас в цьому регіоні (ця проблема стосується і країн Прибалтики і Білорусії, і Скандинавських країн). Отже, слід зазначити, що в забрудненні атмосфери в Україні вагомим є транскордонний переніс шкідливих речовин. Їх випадання на території нашої країни значно перевищує обсяги забруднень, принесених з України.

Викиди сірчистого ангідриду в Україні за період з 1980 по 1991 рік знижено майже на 36,4 %. Викиди оксидів азоту за цей же період знизились – на 5 %.

Кислотність опадів, як правило, визначається на кожній метеостанції, що розміщуються у всіх областях України. На станціях регулярно вимірюється і фіксується кількість опадів за певний час. Поряд з цим проводиться їх хімічне обстеження і визначається кислотність.

Проте на Україні діє і спеціалізована сітка спостережень, яка являється джерелом інформації про переніс забруднюючих речовин (потоках, концентраціях, опадах і т. д.) через національний кордон. Спостереження за транскордонним переносом проводяться в основному в безпосередній близькості від кордону з тим, щоб виділити власні транскордонні потоки. для України складається із трьох наземних станцій, що розміщені в безпосередній близькості від західного кордону:

1) Світязь;

2) Рава-Руська;

3) Берегово.

На цих станціях регулярно вимірюються наступні параметри: вміст сульфатів, нітратів, амонію, натрію, кальцію в опадах, їх кислотність; сульфатів, нітратів, амонію в аерозолях; діоксиду сірки і діоксиду азоту в газах [5].

Аналізуючи (дані кінця 80-х р. р.), можна зазначити , що на протязі західного кордону в кінці минулого десятиліття випадали кислі опади (рН <4,5). Причому дані свідчать, що найбільш висока кислотність опадів постерігалася по станції Світязь (в 90-х р. р. кислотність опадів по станції зменшилася, а в річній динаміці переважають слабокислі та нейтральні опади), дещо менша – по станції Берегово. Характеризуючи сезонну динаміку кислотності, слід сказати, що кислотність опадів взимку більша, ніж влітку. Пояснюється це тим, що саме взимку зростає антропогенна емісія сірки та азоту в атмосферу в усіх Європейських країнах, тому вміст сульфатів і нітратів в опадах більший в холодну пору року, а значить саме взимку кислотність збільшується.

Тенденція випадання кислотних дощів в Західній Україні збереглась і в цьому десятилітті. Найбільшої дії кислих опадів (рН 4–4,5) зазнає Волинська область, менше – Рівненська область, що знаходяться в безпосередній близькості від західного кордону. Випадання кислих опадів в східних районах України (Запорізька, Дніпропетровська, Донецька, Луганська з ін.) пояснюється високою концентрацією в цих областях підприємств, що дають в атмосферу велику кількість кислотоформуючих речовин електростанції, особливо ТЕС, металургійна промисловість, хімічна, велика щільність автомобільних доріг і т. д.).