Оценка сезонной динамики показателей кислотно-основного состояния жидких метеорных вод г. Магнитогорска

ОЦЕНКА СЕЗОННОЙ ДИНАМИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КИСЛОТНООСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ ЖИДКИХ МЕТЕОРНЫХ ВОД Г. МАГНИТОГОРСКА Коробова Н. Л., Коробова А.Н.

Атмосферные осадки, выпадающие над городами, являются естественным средством оздоровления городского воздушного бассейна. Частицы пыли, неосевшие аэрозоли, выхлопные газы и прочие загрязнения, содержащиеся в атмосферном воздухе, увлекаются дождевыми каплями или хлопьями снега, а затем смываются в канализационную сеть вместе с загрязнениями, накапливающимися на поверхности крыш, тротуаров, различных строительных конструкций. Метеорные воды значительно загрязняются при прохождении приземных слоев атмосферы и особенно в процессе стока по поверхности городских водозаборов. Такие воды становятся агрессивными по отношению к строительным конструкциям, а пространственная динамика показателей некоторых химических свойств таких осадков может быть использована в целях экологического зонирования территорий урбосистем в связи с задачами совершенствования приёмов градостроительного проектирования. Основным загрязнением стока с поверхности строительных конструкций взвешенными веществами являются пыль и аэрозоли, промышленные выбросы и частицы несгоревшего топлива, ветровая эрозия почвы и продуктов разрушения дорожных покрытий.

Характеристика динамики значений показателей кислотно-основного состояния осадков имеет особенную актуальность в городах с известковой индустрией и позволяет определить размеры области распространения щелочного аэрозоля, оказывающего крайне негативное влияние на вечнозеленые компоненты городских фитоценозов, а также разрушающее действие на защитную корку бетона строительных конструкций. Подобные исследования химических свойств щелочных метеорных вод могут служить основой экологического зонирования территорий городов с известковой индустрией и учитываться на стадии проектирования зеленого строительства.

В связи с задачами атмосферного мониторинга и определения границ области распространения щелочного аэрозоля в качестве анализируемых метеорных вод могут быть использованы дождевые смывы с крыш.

Подобный пробоотбор удобно проводить в летний период в пределах ранее застроенной территорий, озеленение которых подлежит обновлению.

атмосферный осадки сток загрязнение

В качестве объекта исследований были использованы дождевые смывы с крыш зданий МГТУ им. Г. И. Носова, располагающегося в Ленинском районе г. Магнитогорска. Из таблиц 1 и 2 видно, что все дождевые смывы характеризуются нейтральной и слабощелочной реакцией рН=7,3−8,2 и невысокими величинами щелочности, общей жесткости и магнезиальной агрессивности.

Значения магнезиальной агрессивности во всех случаях находятся в пределах нормы. В ряде образцов наблюдается преобладание ионов магния над ионами кальция, что для естественных экосистем является аномалией и объясняется присутствием доломитового аэрозоля в атмосферном воздухе г. Магнитогорска. Согласно литературным даннным [1,2] минерализация зимних осадков по причине промерзания почв и кор выветривания всегда меньше минерализации летних осадков. Поэтому уменьшение значений жесткости и щелочности летних жидких осадков по сравнению с величинами жесткости и щелочности зимних осадков предыдущих лет должно быть связано исключительно с действием техногенного фактора.

В мае 2000 года были остановлены две шахтные печи по обжигу доломита и введена в эксплуатацию вращающиеся печи. Эксплуатация старых шахтных печей по обжигу извести осуществлялась без использования соответствующей газоочистительной техники. Ввод в эксплуатацию новых вращающихся печей был сопряжен с вводом в эксплуатацию электрических фильтров, что сократило технологичесие выбросы щелочной пыли и, в конечном итоге, привело к уменьшению щелочности и магнезиальной формы агрессивности метеорных вод г. Магнитогорска.

Щелочность исследуемых вод значительно снижается 18 июля, что связано с наличием продолжительных осадков в течении предыдущих суток. И, наоборот, к 23 и 25 июля значения рН и щелочности осадков возрастают, что связано с отсутствием в эти дни осадков и накоплением щелочного аэрозоля в атмосферном воздухе г. Магнитогорска. Таким образом, основными факторами сезонной динамики служат метеоусловия, среди которых особое значение имеют продолжительность и частота осадков. Основными факторами межгодовой динамики исследуемых показателей являются величины мощности источника загрязнения и химический состав промышленных выбросов.

Исследуемые показатели кислотно-основного состояния жидких метеорных вод служат достаточно информативными, чувствительными к действию щелочной нагрузки параметрами урбосистем, что позволяет рекомендовать их для проведения экомониторинга городов с известковой индустрией и определения размеров зон трансграничного переноса известкового аэрозоля в связи с задачами экологического зонирования территорий городов с известковой индустрией.

Выводы:

1) Жидкие метеорные воды Ленинского района г. Магнитогорска характеризуются щелочной реакцией и преобладанием ионов магния над ионами кальция, что для естественных экосистем является аномалией и объясняется присутствием известково-доломитового аэрозоля в воздухе г. Магнитогорска.

2) Исследуемые показатели кислотно-основного состояния жидких метеорных вод служат достаточно информативными, чувствительными к действию щелочной нагрузки параметрами урбосистем, что позволяет рекомендовать их для проведения экомониторинга городов с известковой индустрией и определения размеров зон трансграничного переноса известкового аэрозоля в связи с задачами экологического зонирования территорий городов с известковой индустрией .

3) Основными факторами сезонной динамики служат метеоусловия, среди которых особое значение имеют продолжительность и частота осадков. Основными факторами межгодовой динамики исследуемых показателей являются величины мощности источника загрязнения и химический состав выбросов предприятиями известковой индустрии.

4) Показатели рекомендуется использовать в целях экологического зонирования территорий городов с известковой индустрией для оценки размеров зон распространения щелочного аэрозоля. Результаты исследований должны учитываться при экологическом зонировании территорий на стадии зеленого строительства в связи с задачами совершенствования приёмов градостроительного проектирования и повышения эффективности методов биореабилитации урбосистем, а также могут быть использованы в качестве контроля эффективности природоохранных мероприятий.

1) Самарина В. С. Гидрогеохимия. — Л.: Гидрометеоиздат, 1977.

2) Никаноров А. М., Посохов Е. В. Гидрохимия. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.