Глава 6. МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Роль атмосферы в природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы опреде­ляет общий тепловой режим повер­хности нашей планеты, защищает ее от вредных космического и уль­трафиолетового излучений. Цирку­ляция атмосферы оказывает влия­ние на местные климатические ус­ловия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования. Чи­стый воздух необходим для жизни человека, растений и животных. Ат­мосферные загрязнения оказывают отрицательное влияние на живые орга­низмы, что приводит к сокращению численности, видового разнообразия животных и растений, заболеваемости человека.

Основные составные части атмосферного воздуха подразделяют на три группы: постоянные, переменные и случайные.

К первой группе относятся кислород (21 % по объему), азот (около 78%) и благородные газы (около 1%). Ко второй группе относятся диоксид углерода (0,02-0,04%) и водяной пар. К третьей группе относятся случай­ные компоненты, определенные местными условиями. Так, вблизи метал­лургических заводов воздух часто содержит диоксид серы, техногенные примеси тяжелых металлов; в местах, где происходит распад органичес­ких остатков, - аммиак и другие газообразные и жидкие вещества.

Источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение ат­мосферы, а также серьезные нарушения экологического равновесия в био­сфере, - множество. Однако самыми значительными из них являются два: транспорт и индустрия.

При работе двигателей на этилированном бензине в выхлопных газах содержатся оксиды азота, соединения свинца (количество свинца в воз­духе находится в прямой зависимости от интенсивности движения и мо­жет достигать 4-12 мг/м³). При работе на серосодержащем топливе в выхлопах появляется диоксид серы. Тысяча автомобилей с карбюратор­ным двигателем в день выбрасывает около 3 т угарного газа, 100 кг окси­дов азота, 500 кг продуктов неполного сгорания бензина.

При сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа) большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид серы. От индустрии в атмосферу попадают различные загрязнители, прежде всего это диоксид серы, оксиды углерода, аммиак, сероводород, фенол, хлор, углеводороды, сероуглерод, фторсодержащие соединения, серная кислота, аэрозольная пыль, тяжелые металлы, радиоактивные соединения и многие другие вред­ные вещества. Кислоты вместе с дождем могут выпадать на поверхность земли, воздействуя на почву, растительность и живые организмы. Извес­тно, что в нейтральной среде значение рН=7, а дождевая вода в относи­тельно чистом воздухе имеет рН=5,6 вследствие воздействия углекисло­ты воздуха.

Помимо выбросов химических веществ, серьезными загрязнениями атмосферы являются выбросы большого количества водяного пара, шум, электромагнитное излучение, тепловое загрязнение, в том числе выбро­сы большого количества нагретого воздуха.

Оценку состояния воздушной среды можно сделать, используя как кли­матический мониторинг, так и мониторинг загрязнения. К основным пара­метрам метеорологических исследований относятся температура возду­ха (максимальная, минимальная, суточная, среднесуточная); характерис­тика ветра (скорость и направление); влажность воздуха; атмосферные явления (виды облаков, осадки жидкие и твердые); состояние подстилаю­щей поверхности в радиусе до 100 м от места наблюдения (трава зеленая или пожелтевшая; почва сухая пылящая, сухая непылящая, влажная, мок­рая; снег и т.д.).

Обычно климатический мониторинг проводится на метеоплощадке шко­лы. Часть параметров определяется визуально, а для некоторых из них тре­буются специальные приборы: термометры, анемометры для определения скорости ветра, психрометры для определения влажности воздуха.

Оценку состояния воздушной среды можно проводить в условиях шко­лы с использованием биоиндикационных, физических и химических мето­дов исследования. Из биоиндикационных методов программа школьного экомониторинга предусматривает определение степени чистоты воздуха по сосне обыкновенной и лишайникам. Кроме того, чистоту воздуха мож­но определить по химическому анализу снегового покрова, кислотности дождевых осадков, запыленности воздуха и автотранспортной нагрузке, также включенной в программу ШЭМ.