|
|
| |
Гидрохимический ситуация в водоемах Скандинавии.
Факторы, оказывающие влияние на гидрохимию озер. Поступление серы и азота с кислотами из атмосферы Химический состав осадков в Карелии
Факторы, оказывающие влияние на гидрохимию озер. Химический состав поверхностных вод в водоемах не подверженных влиянию, т.е. в естественном состоянии, главным образом определяется поступлением ионов из атмосферных осадков, выветриванием и обменом ионами с водосборной площади. Атмосферные осадки находятся под воздействием морского испарения и перемещения воздушных загрязняющих веществ на большие расстояния. В северной Европе поступления из почвенной пыли и вулканических выбосов очень незначительные. Химический состав осадков зависит от расстояния от моря и источников антропогенного загрязнения.Выпавшие на землю осадки преобразуются в результате химических процессов,происходящих на водосборной площади. Такие процессы включают в себя как биологическую основу (микробная деятельность, продукты жизнедеятельности растений, высвобождение ионов в результате разложения и т.д.),так и химическую (выветривание, обмен ионами, осаждение и разбавление, адсорбция и десорбция). Биологические процессы обычно проявляются в преобразовании состава ионов или перемещении ионов, в то время как выветривание добавляет состав количественно и качественно. Общая сумма всех ионов получаемых с осадками, выветриванием вместе с результатами всех процессов, встречающихмя на водосборе, определяет химию притоков. Различные процессы в почве, происходящие на водосборе, отражающиеся в гидрохимии озер, в частности,
растительность – залесенность/незалесенность Известно, что количество осадков является важным моментом, определяющим потоки ионов, т.е. сколько ионов перемещается через водосборую площадь.При высоком уровне осадков эффект разбавления значительный, в то время как при очень низком количестве осадков происходит очень слабое разбавление.Количество осадков на территории Северной Европы приводится в таблице 2. (NIVA,Acid rain reserch,report 47/97,Oslo,august,1997,43 pp).На химический состав осадков оказывают влияние:
Индустриальные выбросы ценральной Европы играют главную роль в переносе загрязненных воздушных масс из отдаленных районов. В Северной Европе градиент концентраций серы (S) и азота (N) уменьшается с юга на север. Серные концентрации в осадках колеблются от 1,5 мгS/л в Шотландии и Уэльсе, Дании и Южной Швеции до менее чем 0,2 мг S/л в северных частях Финляндии, Швеции и Норвегии (ЕМЕР, 1993). Существуют колебания показателей в разных районах этих стран. Годовое количество серы в осадках колеблется от > 1,0 г S м - 2 год-1 в Шотландии, Уэльсе и Дании, южной Швеции и Норвегии до < 0,2 г S м - 2 год-1 в самых северных районах этих стран. На Кольском полуострове содержание серы в осадках составляет 1,0 г S м -2 год-1 и в удаленных местах восточной части полуострова < 0,4 г Sм -2 год-1. Содержание азота (NH4-N-NO3-N) колеблется от 2 мг N/л в Шотландии, Уэльсе, Дании и Южной Швеции до < 0,1 мг N м -2 год-1 в северных регионах. Годовое содержание N . (NH3-N-NO4-N) колеблется от 1,7 г N м -2 год-1 в Дании и Южной Швеции, 1,1 г N м -2 год-1 в южной Норвегии до 0,1 г N м -2 год-1 в наиболее северных частях Скандинавии и Кольского полуострова (ЕМЕР, 1993). Концентрация морских солей в осадках зависит от расстояния от морского побережья. В Норвегии большая часть морских солевых аэрозолей находится в воздушных массах над побережьем ,в районах с высоким количеством осадков. В Шотландии и Уэльсе солевые аэрозоли перемещаются вглубь острова дальше, чем в яНорвегии и иногда встречаются в Шотландских озерах. В Дании также имеет место высокое содержание морских солей в осадках. Районы, которые далеко расположены от морского побережья имеют значительно меньшее влияние моря и содержание морских солей в осадках очень низкое. В основном ситуация, имеющая место в “мокрых” осадках при переносе загрязненных воздушных масс (N и S) из отдаленных районов пространственно хорошо коррелируется с региональной ацидификацией озер. В Карелии,согласно данным Р.А.Лозовика (Lozovik, Basova, 1994), колебания величины рН в осадках составляют от 4,1 до 6,6 при полном отсутствии гидрокарбонатов. Здесь же присутствуют сильно кислотообразующие ионы ( SO4-2, NO3-, Cl-). По этой причине осадки в значительной степени обуславливают кислотность поверхностных вод и снижении величины минерализации. Снежная вода обычно является более кислотная по сравнению с дождевой. Это объясняется тем, что в летние месяцы в атмосфере происходит частичная нейтрализация при соприкосновении с карбонатными и кремневыми частицами. В дождевой воде преобладают NH4+ , Ca+ , Na+2. Присутствие NH4+ в осадках сопровождается с образованиемгазообразного аммония и в увеличении абсорбции кислотными аэрозолями. Ca+ и Mg+2 преобладает в осадках, образующихся над материковой поверхностью, а Na+ - над морем. В осадках, образующихся над территорией Карелии анионный состав включает: сульфаты 3,4 мг/л, хлориды 0,7 мг/л, нитраты 1,7 мг/л. Хлориды имеют морское происхождение, а сульфаты и нитраты накапливаются в результате газообразных выбросов – как продуктов сжигания топлива. Высокое содержание нитратов в снеговой воде по сравнению с дождевой является характерной чертой осадков в Карелии. Содержание органического углерода в дождевой воде и снеге колеблется от 0,04 до 4,8 мг/л (средняя 1,2 мг/л), причем в дождевой воде их концентрации значительно выше. Содержание общего фосфора достигает 0,5 мг/л в отдельных пробах. Если в снеговой воде общий фосфор представлен полностью минеральной формой, то в дождевой только 50%. Содержание кремния достигает 1,8 мг/л (средняя 0,2 мг/л), железа и магния 0,02 мг/л. Сульфаты составляют основную часть ионов в осадках(63% общего количества солей и кислот). В результате хозяйственной деятельности человека образуется 1,8 т/км 2 (94%) в Карелии, 1,6 т/км2 – для Финляндии и 1,8 т/км2 для Кольского полуострова. Выпадение химических элементов на территорию Карелии (мг/м 2в год).
Выпадение элементов сильно подкисляющих среду на территории Финляндии в 1,5 раза выше, чем в Карелии. Причиной такого положения может быть то, что Финская территория в большей степени подвержена воздушному загрязнению со стороны Восточной Европы по сравнению с Карелией. В связи с этим процессы ацидификации поверхностных вод в Финляндии проходят в значительно большей мере, чем в Карелии.
Поступление серы и азота с кислотами из атмосферы колеблется от 0,1 keg/ha в северных частях Скандинавии до 1,3 keg/ha в южных и 3-7 keg/ha в большинстве районов центральной Европы. Большая часть кислотности поступает в почву как сухие осадки двуокиси серы и нейтрального сульфита аммония, который закисляет почву через окисление и биологическу трансформацию. Поэтому рН осадков только частично отражает общую кислотную нагрузку. Количество выпадающего общего азота с осадками на территории Карелии составляет 700 кг/км2, общего фосфора 1,4 т/км2 . В Финляндии выпадающего минерального азота выше, а органического азота меньше, чем в Карелии.
Продолжение
|
