Особенности изменения величины pH и электропроводности снежного покрова в Братске

Abstract

Актуальность исследования определяется необходимостью получения достоверной информации, отражающей состояние атмосферы и площади рассеивания выбросов на основе исследования физико-химических свойств снежного покрова города Братска. Цель работы: изучение особенностей изменения величины рН и электропроводности с учетом химического состава фильтрата снежного покрова в районе промышленных выбросов. Методы исследования: отбор проб снежного покрова по методике Росгидромета, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS), потенциометрия, кондуктометрия. Результаты: по результатам снегохимической съемки в районе Братска проведено определение удельной электропроводности и рН фильтрата снежного покрова. Промышленные выбросы в Братске обусловлены производством первичного алюминия, ферросплавов, целлюлозы, а также теплоэнергетикой и автотранспортом. Величина рН снежного покрова в жилом секторе Центрального Братска находится в интервале 5,5-7,7, в районах основной промышленной площадки - 6,0-7,5. Установлены коэффициенты парной корреляции между рН и удельной электропроводностью, содержанием Rb, К, S, Cs, Ga, Cr, Ca, Na, As, Cl, Pb в фильтрате снежного покрова. Изменение этих величин зависит от выбросов автотранспорта и промышленных предприятий. Величина ? снежного покрова в жилых и промышленных районах находится в интервале 10-200 мкСм/см, наибольшие значения ? 140-200 мкСм/см отмечаются вблизи автомобильных дорог. Отмечено, что на вершине горы высотой примерно 476 м в фильтрате снеговой воды регистрируются наиболее высокие значения электропроводности и концентрации фтора, алюминия по сравнению с пробами, отобранными на склонах. Впервые построена карта изолинии удельной электропроводности фильтрата снежного покрова в районе Братска, с интервалом 10 мкСм/см. На картосхеме отображены области изменения электропроводности, локальные максимумы электропроводности, соответствующие точкам отбора проб с максимальными значениями и приуроченные к промышленным объектам - источникам загрязнения. Область изменения удельной электропроводности фильтрата снежного покрова отражает область распространения промышленных выбросов, и в этих областях есть риск атмосферной коррозии для техногенных объектов.

Relevance of the research is defined by the necessity to obtain real information on atmosphere state and discharge precipitation area based on investigation of physical and chemical properties of Bratsk snow cover. Objective: to study the features of changing pH and conductivity considering chemical composition of snow cover filtrate in industrial emission area. Methods: snow sampling by Hydrometeorology technique, mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS), potentiometry, conductivity. Results: According to the results of snow chemical survey within Bratsk the author has found out changes in specific conductivity and snowpack pH caused by industrial emissions. Industrial emissions in Bratsk are caused by production of primary aluminum, ferroalloys, cellulose, as well as power engineering and transport. Snow cover pH in residential sector of Central Bratsk is in the range of 5,5-7,7, in the areas of the main industrial areas it is of 6,0-7,5. The author determined the coefficients of simple correlation between pH and conductivity, content of Rb, K, S, CS, Ga, Cr, Ca, Na, As, Cl, Pb in snow cover filtrate. Change of these values depends on motor vehicles and industrial plants emissions. The specific conductivity of snow cover in residential and industrial areas is in the range of 10-200 ?S/cm, the highest values of ? 140-200 ?S/cm occur near the roads. It is noted that on the top of the mountain with the height of about 476 m the highest values of electrical conductivity and concentration of fluoride, aluminum are recorded in snow water filtrate in comparison with the samples taken on the slopes. For the first time the author mapped the contours of snow filtrate conductivity near Bratsk, with an interval of 10 ?S/cm. The map displays the conductivity change, the local maxima of electrical conductivity corresponding to sampling points with the highest values and dedicated to industrial sites - sources of pollution. The range of variation of snow filtrate conductivity reflects the area of industrial emissions distribution. There is a risk of atmospheric corrosion for man-made objects in these areas.