Склад мінеральних речовин в атмосферних опадах

Хімічний склад атмосферних опадів в цілому відображає характер даної підстилаючої поверхні (рельєф, тип ландшафту).

Мінералізація атмосферних опадів нижча, ніж мінералізація поверхневих і підземних вод. Наприклад, мінералізація атмосферних опадів над територією України збільшується з північних районів від 20 мг/л к південним – до 80 мг/л, а в приморських районах може перевищувати 100 мг/л.

Атмосферні опади відрізняються від інших типів вод й характером основних іонів та вмістом органічної речовини. Вони більш збагачені іонами (при співвідношенні ), К⁺, , концентрація яких може становити 20-25% кількості еквівалентів.

Показник рН атмосферних опадів завжди менш 7,0 і коливається від 5 до 6, іноді від 4,6.

Аналіз хімічного складу атмосферних опадів на території України здійснено в Київському університеті ім. Тараса Шевченка на кафедрі гідрології та гідрохімії за даними багаторічних спостережень мережі станцій Держкомгідромету України, розташованих в усіх фізико-географічних зонах і гірських країнах. Для кожного пункту оцінено статистичні параметри і закономірності зміни в опадах основних іонів і нестійких компонентів.

Головні іони. Переважаючими іонами в атмосферних водах є сульфатний іон та магнієвий катіон. Закономірності розподілу середніх (найбільш імовірних) за рік концентрацій хімічних елементів в атмосферних опадах наведені в табл.3.1 [2].

Сульфатний іон: відбувається збільшення від зони мішаних лісів (9,2-9,5 мг/л) до лісостепової і степової зон (12-12,9 мг/л). Найбільші концентрації спостерігаються у Євпаторії (степова зона) – 22,1 мг/л, у Києві – 14,4 мг/л (пов¢язане з впливом антропогенних факторів).

Гідрокарбонатний іон: чітких закономірностей не спостерігається, середні концентрації коливаються від 1,7 (Лошкарівка – північ степової зони) до 46 мг/л (Євпаторія – південь степової зони).

Іон хлору: деяке збільшення від районів Полісся – зони мішаних лісів (1,8-2 мг/л) у південному напрямку до 2,1-3 мг/л. Найбільші значення відмічаються для Одеси – 6 мг/л та Євпаторії – 24,4 мг/л.

Іони Са²⁺ і Mg²⁺: є визначальними у хімічному типі атмосферних опадів, спостерігається закономірність: вміст Mg²⁺ збільшується від 1,5 мг/л в зоні мішаних лісів до 2-2,5 мг/л у степовій зоні, але на сході степової зони – всього 1,4 мг/л; концентрації Са²⁺ зростають у напрямку від Полісся (1,3-1,4 мг/л) до степової зони (2,2-3,5 мг/л) і 2,1-2,2 мг/л у гірських районах Криму і Карпат. Максимальне значення Са²⁺ і Mg²⁺ спостерігається в Євпаторії – 23,0 мг/л і 4,1 мг/л, відповідно.

Іони Na⁺ : середні концентрації становлять 1,1-1,9 мг/л, максимальні значення – в Одесі 2,6 мг/л, в Євпаторії та Асканії-Новій відповідно 9,1-13,3 мг/л.

Іони К⁺: змінюються з 0,6 мг/л (Волноваха) до 1 мг/ л (Одеса) і 1,5 мг/л (Асканія-Нова).

Сума іонів: змінюється по території в середньому від 20 мг/л до 28 мг/л. Найбільш мінералізованими є атмосферні опади в районі Одеси – 35,1 мг/л, Асканії-Новій – 82,4 мг/л, Євпаторії – 128,7 мг/л.

Закономірності розподілу мінералізації атмосферних опадів над територією України представлені картою [2] й наведені в табл.4.1.

Нестійки компоненти мають такий розподіл:

зона мішаних лісів – атмосферні опади утворюються в окисних умовах (Eh=532 мВ, рН=5,2), що пов¢язане з наявністю кисню у воді опадів, кислот Н₂SO₄ і НCl, діоксиду вуглецю. Серед сполук азоту переважають нітрати (2,58 мг/л), аміак з¢являється під впливом промислових і грунтових газів;

лісостепова зона – опади формуються в окисних умовах (Eh =500 мВ) і кислому середовищі (рН змінюється від 3,7 до 7,3; у середньому – 5,5). Серед сполук азоту переважає аміак (0,8 мг/л);

степова зона – води опадів мають високу окисну здатність (Eh =500 мВ) і сильну кислотну агресивність (рН змінюється від 4,1 – 7,7; у середньому 5,6-5,9). Високі значення рН пов¢язані з значним забрудненням атмосфери мінеральними речовинами, великою кількістю у воді іонів кальцію, тривалістю періодів без опадів та інші. Найменш кислі опади спостерігаються в Одесі, найбільш кислі – у Лошкарівки (Дніпропетровська область).

Серед сполук неорганічного азоту переважають іони амонію (концентрація їх становить 0,8-1,5 мг/л), що пов¢язане з запиленням атмосфери за рахунок азотних мінеральних добрив, які виносяться в атмосферу внаслідок еолової ерозії орних земель (становлять 70-75 % всієї площі зони).

Таким чином, атмосферні опади степів мають меншу, чим інших зон, окисну здатність, загальнокислу агресивність, меншу концентрацію водневих іонів, але більш високу концентрацію неорганічних сполук азоту (у 2-3 рази ніж у Поліссі і Лісостепу).