Характеристика та особливості снігового покрову як об’єкта хімічного аналізу

Вплив антропогенного джерела на навколишнє середовище найбільш масштабно проявляється в повітряних викидах і може бути сумарно визначене по складу снігового покрову для зимового періоду на значній території. Вивчення особливостей вибросів аерозольних домішок повітряних викидів, закономірностей формування хімічного складу снігу в залежності від віддаленості від джерела забруднення, встановлення кореляцій між компонентами хімічного складу є предметом даної роботи.

Виходячи з умов формування та існування, сніговий покров – це складна гетерогенна система, яка включає воду в твердому стані, як основний компонент(її вміст зазвичай більше 99 %), а також тверду фракцію, представлену аерозольними частинками. Саме ці аерозольні частинки є основними носіями інформації про склад снігових проб, так як за їх характеристиками можна судити про джерела аерозольних викидів. Єдиної класифікації джерел надходження аерозольних часток в сніговий покрив не існує. Тим не менш, можна припускати наявність вкладу в його в хімічний склад як з боку аерозолів природного походження (космічний пил, континентальні і морські аерозолі), так і від антропогенних викидів промпідприємств, транспорту, сільського, побутового та комунального господарства. Залежно від місця відбору проб внесок від цих джерел і співвідношення між твердою і водорозчинній фракціями снігового покриву може бути різним. Крім того, самі аерозолі також різняться по фазовому, дисперсному, хімічному та мікробіологічному складу. Для вивчення стану довкілля урбанізованих територій найбільший інтерес представляють снігові проби, відібрані в околицях антропогенних джерел. Очевидно, що в цих пробах переважають аерозольні фракції, що характеризують конкретне джерело.

Найбільш інтенсивні дослідження снігового покриву проводяться протягом останніх 40-50 років. Результати проведених досліджень були узагальнені в ряді монографій. Основний висновок, який можна зробити з проведених досліджень, полягає в тому, що сніговий покрив є зручним об'єктом для дослідження тривалого атмосферного забруднення, що дозволяє здійснювати моніторинг навколишнього середовища із застосуванням відносно простих процедур відбору проб, підготовки до аналізу та отримання кількісної інформації про склад. Так, наприклад, відбір снігових проб для виявлення забруднення сніжного покриву повітряними викидами джерел різної просторово-часової структури проводять за визначеними маршрутами, як правило, приуроченим до системи під'їзних шляхів. Власне техніка пробовідбору полягає в зрізі керна на всю глибину снігового покриву дощенту його залягання з використанням труби з пластмаси або титану. Отриманий керн, очищений від залишків грунту та / або рослинності в підставі труби, поміщають в пластиковий пакет. Число кернів в пакеті, а також число взятих проб не регламентується і визначається можливостями використовуваних методів хімічного аналізу. При відсутності підходу, заснованого на моделюванні процесів перенесення газо-аерозольних викидів, для виявлення зон забруднення необхідний відбір великого числа проб, що вимагає значних зусиль при проведенні пробопідготовки та аналізу.

Стандартна процедура підготовки проби снігу до аналізу включає стадію переведення її в рідкий стан шляхом розтоплення при кімнатній температурі. Слід, однак, брати до уваги, що при цьому має місце також часткове розчинення зваженого речовини аерозолю, за рахунок чого відбувається зміна первинного складу фракції аерозолю. Для поділу фаз розчиненої речовини і осаду найчастіше застосовують фільтрування або центрифугування, аналізу піддають і осад і фільтрат. В принципі, можна аналізувати одну з фракцій, якщо відомо, в який з них переважно концентрується визначається компонент, при цьому одержувані дані досить інформативні для характеристики джерела забруднення. Однак у більшості випадків компоненти проби розподілені між двома фазами, причому нерідко спостерігається утворення так званих «вторинних» опадів. Тому для характеристики складу вихідних аерозолів і, отже, джерела викидів, необхідні дані по складу обох аналізованих фаз[6…].