2005 жылғы жауын - шашынның ластануы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 44 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

б.
Кіріспе 3
1 Әдебиеттерге шолу 5
2 Станциялардың физика-географиялық сипаттамалары 17
2.1 Қызылорда қаласы 17
2.2 Шымкент қаласы 18
2.3 Қазығұрт станциясы 19
2.4 Тараз станциясы 20
3 Қызылорда, Шымкент, Қазығұрт, Тараз станцияларындағы жауын-шашынның22
ластануы
3.1 2005 жылғы жауын-шашынның ластануы 22
3.2 2006 жылғы жауын-шашынның ластануы 24
3.3 2007 жылғы жауын-шашынның ластануы 26
3.4 2008 жылғы жауын-шашынның ластануы 28
3.5 2009 жылғы жауын-шашынның ластануы 31
4 Оңтүстік Қазақстан бойынша жауын-шашынның құрамындағы ауыр 35
металдардың таралуы
Қорытынды 37
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 38
Қосымша А 39
Қосымша Б 46
Қосымша В 53

Кіріспе

Қандай да белгілі бір ортаға физикалық, химиялық және биологиялық
сипаттағы жаңа заттардың түсуі немесе осы сипаттардың орташа көп жылдық
деңгейінің өсуі ластану деп аталады.
Атмосфера – биосфераның құрама бөлігі және жермен бірге айналатын оның
газ тәрізді қабығы. Бұл қабық қатпарлы, әрбір қабаттың атауы және өзіне тән
физика-химиялық ерекшеліктері бар. Шартты түрде атмосфераны екі үлкен
құрама бөліктерге бөлу қабылданған: жоғарғы және төменгі. Бізді
қызықтыратын тропосфера – атмосфераның төменгі бөлігі болып табылады,
өйткені осында атмосфералық ауаның ластануына әсер ететін негізгі
метеорологиялық құбылыстар жүріп жатады.
Қалалардың қазіргі заман талабына сай экономикалық базасының дамуы
концентрацияның, комбинациялаудың, өнеркәсіп кәсіпорындарының өндірістік
процестерінің интенсификациясының көбеюімен сәйкестенеді. Нәтижесінде көп
қалдықты технологиямен сипатталатын өндірістің өсуі атмосфераның ластануына
әкеліп соғады. Ластанудың масштабы: атмосфераға техногенді жылу
энергиясының 8 Т втжыл түсуі өте маңызды. Бұл жер беті үшін жылу бөлінудің
тығыздығының барлық жұтылатын күн энергиясының 0,016 % тең орташасын
береді. Көмірқышқыл газының тастамы – 20 млрд. тжыл (шамамен атмосфера
құрамындағы 0,7% көмірқышқыл газы). Күкірттің қос тотығының тастамы – 200
млн. тжыл (газ тәрізді қосынды түріндегі күкірттің атмосфераға табиғи
түсуінен екі есе артық). Фреондардың тастамы – 1 млн. т\жыл, табиғи
көздерден түсуінен екі есе артық. Соңғы жүз жыл ішінде көмірқышқыл газының
атмосфераға тастамы 20 есеге артты.
Қалаларда атмосфералық ауаның күкірт пен азот тотықтарымен жедел
ластануы қышқыл жаңбырлардың көбеюіне әкеліп соғуда. Қышқылды жаңбырлар
ауада топырақ пен шөптерге шөккен бір қатар металдардың ерігіштігін
арттырады және олардың улы (жылжымалы) түрлерінің пайда болуына ықпал
жасайды. Олардың су қоймаларына, өсімдіктерге, адам және жануар
организіміне, судағы тіршілік организмдеріне енуін жылдамдатады.
Қазіргі таңда қоршаған ортаның жағдайы туралы ақпараттың болуы
шаруашылықты дұрыс бағыттауға, әр түрлі табиғат қорларын рационалды
қолдануға бағыттайды.
Тақырыптың өзектілігі: Қазіргі заман талабына сәйкес атмосфераның
ластануы актуалды мәселелердің бірі болып табылады. Осы ауаның ластануы
салдарынан атмосфералық жауын-шашындардағы зиянды элементтердің мөлшері
артып келе жатыр. Бұл құбылыс болашақта да жауын-шашын құрамындағы иондар
санының артып қышқыл жаңбырдың пайда болуына әкеліп соқтыруы мүмкін және де
осы мәселе зерттеуді қажет етеді.
Дипломдық жумыстың мақсаты: Атмосфералық жауын-шашынның ластануын,
ластану жолдарын және ластану кезіндегі ауа райын қарастыра отырып,
Қызылорда, Қазығұрт, Шымкент, Тараз станцияларының жауын-шашынының
ластануын сипаттап көрсету.
Жұмыстың маңыздылығы: Алынған қорытындылар ғылыми-практикалық
жұмыстарда және агрометеорология бағытында жұмыс істейтін ұйымдармен
қолданылуы мүмкін, сонымен қатар ауылшаруашылығында қажет етуі мүмкін.

1 Әдебиеттерге шолу

Атмосфера – биосфераның құрама бөлігі және жермен бірге айналатын оның
газ тәрізді қабығы. Ол гректің atmos - бу, sphairi - сфера сөзінен
шыққан. Оның қалыңдығы 100 км-ге дейін жетеді. Атмосфера жанартаулардың
атқылауынан газдардың бөлінуі нәтижесінде пайда болады. Сонымен қатар
атмосфераның қалыптасу жағдайына мұхиттар мен биосфераның пайда болуы да
ықпалын тигізеді. Атмосфера жоғарғы шегінде бірден бөлініп айқындалатын
шекараға ие емес. Оның бүкіл массасының жартысы төменгі 5 км қабатта, ал
90% - ға жуығы 16 км-лік қабатта шоғырланған. Дегенмен, оның ізі 10000км-
ден артық биіктікте де байқалады. Ал типтес космостық станциялар мен
ракеталардың көмегі арқылы сиретілген атмосфераның 20000км биіктікке дейін
таралатыны дәлелденген. Өйткені әртүрлі спутниктер мен ракеталар атмосфера
қабатын кесіп өтіп планетааралық кеңістікке жетеді. Биіктігі 20-30км-ге
жететін атмосфераның төменгі жер бетінде орналасқан қабатының қолданбалы
мақсат үшін маңызы зор, сондықтан осы қабат ғылыми тұрғыда жақсы зертелген.
Атмосфераның химиялык құрамы 90км биіктікке дейін тұрақты. Күннің
ультракүлгін сәулелерінің әсерінен 90км - ге дейін жоғары жатқан атмосфера
кабаттарында бұл тұрақтылық бұзылады, осыған орай оның химиялық құрамы да
тұрақсызданады. Жер бетіне ең жақын орналасқан атмосфералық ауаның құрамы
күрделі. Космонавтар (Сагдаев, Зайцев 1975ж) жүргізілген зерттеулер
нәтижелеріне сүйенсек, 250 - 300 км биіктікте атмосфераның негізгі
компоненті атомаралық оттек, 500 - 600км - ден жоғары биіктікте
атмосфераның негізгі құрамы – гелий мен сутек, атмосфераның ең сыртқы
жоғарғы қабатын (1600км жоғары) құрушы компонент атомаралық сутек. Ауаны
көп компоненттен тұратын газды ерітінді деп айтуға болады. Оның құрамдық
бөлімдерін негізгі екі топқа бөлуге болады: тұрақты өзгеріп тұратын және
қосалқы. Бірінші топқа оттек (21,0%), азот (78,1%) және инертті газдар
(шамамен 1%) жатады. Ауа сынамасының қай жерден алсақ та сол газдардың
атмосферадағы көлемі тұрақты болып келеді. Жалпы молекулалык. массасы
(28,98). Екінші топқа көмір қышкыл газы (0,02 - 0,04%) мен су буы (4% – ке
дейін) жатады. Ал қосалқы компоненттердің табиғаты және мөлшері сынама
алынған жер бетінен көтерілген (жану процесстерінде және вулкандар
атылғанда түзілген заттар, топырақ бөлшектері, т.б.), космостан түсетін
қатты бөлшектер, сондай-ақ, әртүрлі өсімдіктер, жәндіктер мен
микроорганзмдер жатады. Атмосфераны сарқылмайтын азот қоры деп айтуға
болады. Азот айырбасқа жатпайтын биогенді элемент, себебі ол белоктар мен
нуклеин қышқылдарының құрамына кіреді. Бірақ тірі организмдер атмосферадағы
азотты өзінің тіршілігіне бос күйінде емес, тек әртүрлі қосылыс түрінде
ғана пайдалана алады. Экожүйе атмосфералық азотты көбінесе найзағай кезінде
элекрт өрісінің әсерінен түзілетін оксид түрінде ғана қабылдайды. Сулы
ортада немесе топырақта болатын кейбір бактериялар түрі мен көкшіл - жасыл
балдырлар атмосфераның азотын өз бойына сіңіру арқылы жинақтап
биогеохимиялық циклдарға қажетті түрге айландырып отырады. Осымен қатар
өсімдіктерге қажетті азот қосылыстары топырақтағы органикалық қалдықтардың
ыдырауынан да пайда болады. Табиғатта азот алмасу процесі көміртек алмасу
процесімен тығыз байланысты. Адамның шаруашылық іс - әрекетінің салдарынан
көшетхана эффектісі, озон қабатының бұзылуы, қышқыл жаңбыр, тұмша сияқты
қолайсыз құбылыстар тудыратын метан, азот оксидтері, т.б. газдардың мөлшері
өсуде. Атмосфера мен жер бетінің арасында жылу, ылғал және химиялық
элементтер тұрақты алмасып отырады. Атмосфера арқылы жердің ғарыш пен зат
тектер айналымы іске асады. Атмосфера мен жер беті арасында жылу мен
ылғалдың алмасуы тұрақты болады. Оттектен, көмірқышқыл газынан, азоттан
басқа ластаушы компоненттерін атмосферада көп мөлшерде болуы биогеохимиялық
циклдардың бұзылуына әкеп соғады. Атмосфера ластанған жағдайда жаңбыр суына
онда еріген азот және күкірт оксидтері, тұздар қосылып ерітінді түзеді [1].
Тұрақсыздығына қарамастан жауын-шашын құрамы жергілікті жерге
байланысты тұрақты сипатты болып, аймақтың географиялық ландшафтын
айқындайды. Әдетте атмосфералық жауын-шашындардың минерализациясы беткейлік
және су асты суларынан аз болады. Атмосфералық жауын-шашындардың
минерализациясы солтүстікте 10 мгл болса, оңтүстікке қарай ол өсіп 30 мгл-
ге, оңтүстік аймақтарда 60 мгл-ге жетеді, ал шөл, шөлейт аудандарда одан
да жоғары болады.
Атмосфералық жауын-шашындар беткейлік және жер асты суларынан тек
минерализациясымен ғана емес, басым иондар сипатымен және органикалық
заттардың құрамымен ерекшеленеді. Олар басқа сулармен салыстырғанда
иондарына бай және қатынасымен айқындалады. Атмосфералық жауын-
шашындарда үлкен мөлшерді биогенді компоненнтер алады, кейде олардың
мөлшері заттардың эквивалентінің 20-25 % жетеді. Егер Na+ және K+ қатынасы
беткейлік және жер асты суларында 10 - нан 25 - ке дейін болса,
атмосфералық жауын-шашындарда ол 1,5-2,0 төмендейді.
Атмосфералық жауын-шашындардың минерализациясы және иондық құрамы
зоналды болады. А.А.Матвеев және О.И.Башмакова атмосфералық суларды келесі
иондар басым болатын алты топқа бөледі:
1)
2) ;
3)
4)
5)
6) .
Атмосфералық жауын-шашындар құрамында аниондардың ішінде , ал
катиондар ішінде Ca2+ және Na+ басым. Осындай көрсеткіштер АҚШ
территориясында да байқалады. Нитраттар () құрамы әдетте 1мгл - ден
аспайды. Аммонийлі азоттың () концентрациясы нитрат иондарымен
салыстырғанда аз. Нитрит көзі болып тотыққан аммиак болып табылады, сонымен
қатар ол атмосфераның электрленуі әсерінен азоттың тотығуынан түзіледі.
Көптеген зерттеушілердің айтуынша жауын-шашындардағы pH = 7,0 кіші
болатынын атап өтеді, өте жиі ол 5-6 аралығында ауытқыса, кейде 4,6
төмендейді. 5-6 аралығындағы pH түсінікті, себебі pH=5,7 болғанда
дистелденген судың CO2 атмосфераның CO2-мен тең болады. pH = 5-6 болуына
NO2, SO2 болуы әсерін тигізеді.
Атмосфералық жауын-шашындардағы радиактивті заттардың болуы да өте
маңызды. Олар атмосферада табиғи және жасанды үрдістер әсерінен пайда
болады. Радиактивті заттар жер бетінен шаңмен бірге көтеріледі (K, U, Th,
Ra және т. б.), сонымен қатар ғарыштық сәулелер әсерінен пайда болады (Be,
C, Si, H, Na, P және т. б.). Жасанды жолмен радиактивті элементтер
атмосфераға қарулы сынақ кезінде түседі. (Cs, Sr, Ce, Zr, Ba, соңғыларының
жартылай ыдырау периоды бір жылдан аз уақыт). Жарылыстан пайда болған
салыстырмалы үлкен өнімдер жер бетіне жақын жауады, ал ұсақ дисперсті
бөлшектер тропосфераның жоғарғы қабаттарына үлкен қашықтыққа шығарылады.
Үлгіні алу қиындығына байланысты бұлттардағы судың химиялық құрамын
зерттеу қиын. Қолда бар мәліметтер бойынша бұлт тамшыларының
минерализациясы атмосфералық жауын-шашындардан аз, себебі бұлттардан
түсіп, жер бетіне жеткенше жауын-шашындар өз жолында жерге жақын
қабаттардағы шаң бөлшектері, тұздарды бірге қосып алады. Бірақ жерге
жақындаған сайын жауын-шашындар өзінің құрамы бойынша бұлт тамшыларына
жақындайды, себебі атмосфераның төменгі қабаттарында аэрозольдер аз болады.
П. П. Воронков қыс мезгілінің соңында жаңа түскен қарда ең аз
минерализация байқаған, себебі осы кезеңде атмосфералық ауа таза, шаңсыз
болады. Қыс мезгілі бойы ластанған аудандардан шалғай орналасқан аймақтарда
қардың химиялық құрамын зерттей келе қыс соңында олардың құрамындағы
иондары аналитикалық ноліне жақындайтынын байқаған [2].
Атмосферада қоспалардың концентрациясы мен шашырауында айтарлықтай
үлкен мәнді желдің жылдамдығы алады. Сонымен қатар тасталым көздерінің
түрлеріне байланысты оның әсер етуі әр түрлі болады. Төмен және
ұйымдаспаған тасталым көздерінің кезінде ауаның ластануының жоғары деңгейі
әлсіз жел кезінде де (0-1 мс) жерге жақын қабатта қоспалардың жиналуы
әсерінен байқалады. Өнеркәсіптің биік мұржаларынан шығатын тасталымдар
кезінде көздерден шығатын газды-ауалық қоспа әдетте қоршаған орта ауасымен
жылынған және шырақтың көтерілуіне, сонымен қатар қоспалардың жоғарыға
көтерілуіне әсер ететін вертикалды жылдамдықтардың көмегімен бастапқы
көтерілу қасиетіне ие. Бұл көтерілу әлсіз жел кезінде жер бетінде қоспа
мөлшерінің азаюына жағдай жасайды. Сонымен қатар күшті жел кезінде биік
көздерден шығатын ластаушы заттардың концентрациясы жер бетінде азаяды,
алайда ол қоспадардың тез тасымалдануының салдарынан болады. Биіктіктегі
көздерден шығатын тасталымдардан жер беті қабатында қоспалардың ең көп
концентрациясы нәтижесінде желдің қауіпті жылдамдығы деп аталатын құбылыс
қалыптасады.Бір пункте желдің күші мен бағытына байланысты әр түрлі
химиялық типті және минерализациялы жауын-шашындар жауады. Желдік режим
атмосферада ластаушы заттардың шашырауына елеулі әсер етеді. Қоспалардың ең
жоғары концентрациясының аймақтары тасталым көздеріне қатысты ық аудандарда
пайда болады. Атмосфералық жауын-шашындарда тұздардың болуы атмосфераның
ластануына және мөлшеріне байланысты. Жауын-шашынның алғашқы бөлігінде
минерализация кейінгілерімен салыстырғанда жоғары болады. Әсіресе аз жауын-
шашын мөлшері кезінде құрамындағы айырмашылық үлкен болады және жауын-
шашынның қарқындалығы өскен сайын айырмашылық азаяды. Жауын-шашынның
мөлшері 1 мм болғанада максималды концентрацияның минималды концентрацияға
қатынасы 20-дан артық болады, ал 10 мм болғанда 10, 20 мм кезінде 5-ке
тең болады[3].
Атмосфералық жауын-шашындардың түзілуі және қалыптасуы. Атмосфералық
жауын-шашын — ауа райы мен климат элементтерінің бірі; жер (немесе су)
бетіне бұлттан жауатын не оның бетіне су буының қойылуы салдарынан тікелей
ауадан бөлініп шығатын қатты немесе сұйық күйіндегі су. Бұлттардан жауатын
атмосфералық жауын-шашынның ішінде мыналарды айырады: қарлы жаңбыр, соқта
қар, жаңбыр, түйіршік қар, қиыршың қар, қиыршық мұз, бұршаң тағы басқалар.
Жер беті мен нәрселерге ауадан бөлініп түсетін атмосфералық жауын-шашынның
мынадай түрлері болады: шың, қырау, қылау, көкмұз (ожеледь). Бұлттардан
бөлініп шығатын атмосфералық жауын-шашын негізгі үш топқа бөлінеді: аң
жауын, нөсер, сірікпе. Нөсер күйінде жауатын атмосфералық жауын-шашынның
алдында нажағай ойнайды. Атмосфералық жауын-шашынның мөлшері жауған су
қабатының қалыңдығын көрсететін миллиметрмен өлшенеді. Атмосфералық жауын-
шашын жер бетіне біркелкі жаумайды. Ол атмосфераның жалпы циркуляциясының
жүйесінде белгілі бір жердің алатын географиялық орнына, теңіздің
жақындығына немесе қашықтығына, рельефке (таулар өздерінің жел жақ
беткейлерінде ылғалды көбірек ұстап қалады) байланысты. Атмосфералық жауын-
шашындардың химялық құрамының минералды бөліктерінің көзі болып ауада
қалқып жүретін аэрозольдер және конденсация ядролары деп аталатын ұсақ шаң
бөлшектері табылады. Аэрозольдер табиғаты мен құрамы, көлемі мен агрегаттық
күйіне байланысты әрқилы болады.
Аэрозольдер - бұл шаң тәрізді минералды бөлшектер, ерігіш тұздардың
жоғарыдисперсті агрегаттары, газды ерітінділерлің ұсақ тамшылары (SO2, HCl
және т. б.), түтін, органикалық заттар, ұсақ ағзалар және олардың
қалдықтарының (спора, өсімдіктер тозаңы, микробтар және т. б.) бөлшектері.
Аэрозольдардың көлемі әртүрлі болады және 20 мкм аспайды.
Атмосфералық жауын-шашындардың химиялық құрамының қалаптасуы теңіз
акваториясы, топырақты-геологиялық, ғарыштық, орографиялық, климаттық,
физика-химиялық, биологиялық, жасанды факторлар әсерінен болады.
Құрлық пен мұхит арасында тұрақты тұз алмасу жүріп отырады. Тұздардың
тасымалдануы тек су жолымен ғана емес, ауамен де жүреді, сол себепті мұхит
жауын-шашындарында құрлық тұздары, ал құрлықта жауған жауын-шашынның
құрамында мұхит тұздары болады. Соңғылары көп жағдайда хлоридтерден тұрады.
Х. Юнге континенталды компоненттердің әсері мұхит ортасына дейін байқалады
деген. Теңіз суларындағы хлоридтің әсері әсіресе жағалауларда байқалады.
Оның мөлшері жағажайдан алыстаған сайын азаяды, әсіресе 10-20 км
қашықтықтан кейін күрт азаяды.
Теңіздердің әсері жағалаудың климаттық жағдайларына байланысты болады.
Аридті климат теңіз тамшыларынан тұздардың кристализациясына және олардың
құрлық ішіне құрғақ күйде тереңдеуіне әсерін тигізеді. Теңіздік
суқоймалардың әсері жер беті аэрозольдармен аз қамтамасыз ететін аудандарда
да күшті болады. Эпизодты түрде атмофералық циркуляция күшейген кезеңдерде
теңіз тұздары үлкен қашықтыққа тасымалданып, атмосфералық жауын-шашындардың
құрамының уақытша өзгеруіне әкеледі.
Енді топырақты-геологиялық факторларға көшейік. Топырақ-атмосфераны
аэрозольдермен байытатын маңызды көзі. Көп жағдайда топырақ типімен
атмосфералық жауын-шашындардың минерализациясы, иондық құрамы және pH
мөлшері анықталады. Топырақта pH мөлшері эрозияға көп ұшырауына байланысты
6,7-7,8 тең болады.
Аталған процестің сандық жағы топырақ типімен анықталады. Тұзы аз
торфты-тундралы немесе батпақты топырақтар атмосфераны органикалық
заттармен және аз мөлшерде еріген тұздармен қамтамасыз етеді. Атмосфераға
минералдық заттарды көбірек мөлшерде қарашірік пен сұр топырақ шығарады.
Әсіресе сор топырақ атмосфераны қарқында түрде еріген аэрозольдермен
қамтамасыз етеді. Оларда сульфатты және хлоридті тұздар болады. Желмен кіші
дисперсті фракцияны ұшыру арқылы топырақтарда құмды бөлшектер өсіп, шаңды
бөлшектер азаяды. Эрозияланған қарашіріктерде гумус, азот, фосфор және
калийдің мөлшері азаяды. Бұл компоненттердің барлығы атмосфераға түсіп
жаңбырмен жер бетіне қайта оралады [4].
Ауадағы континенталды табиғатты аэрозольдердің мөлшері таудағы
топыраққа байланысты болады. Топырақтардың минералдық құрамы оның астындағы
тау жыныстарымен анықталады.
Жанартаулық атқылау кезінде заттар атмосфераға литосфераның қойнауынан
келеді және конденсация ядроларының қалыптасуында жаңа көзі - магма болады.
Жанартаулық аудандардағы атмосфералық жауын-шашындарда қышқылдық реакция
жүреді және мөлшері жоғары болады. Сөнбеген жанартаулар жанында
гидрометеорларда Cl- мөлшері жоғары болады.
Физика-географиялық факторлардың ішінен рельефтің ролін атап өткен жөн.
Яғни таулы аудандарда аз минерализацияланған гидрокабонатты кальцийлі, ал
жазық және ойпат аймақтарда жоғары минерализацияланған сульфатты және
аралас құрамды жауын-шашындар қалыптасады. Атмосфералық жауын-шашындардың
мөлшері жергілікті жер биіктігі бойынша өседі, ал олардағы компоненттер
керісінше азаяды. Минерализацияның биіктік бойынша азаюы атмосфераның
жоғарғы қабаттарында аэрозольдардың азаюына байланысты.
Жауын-шашындар химиясына гидрографиялық желі: өзен, көл, суқойма,
тоғандар да әсер етеді. Тоғандар көп болған жағдайда конденсация мөлшері
азайып, жаз кезінде будақ бұлттар дамып, жауын-шашындар қалыптасады. Бұл
құбылыспен бірге жауын-шашындардың минерализациясының азаюы және құрамының
өзгеруі бірге жүреді
Бұлардан басқа атмосферада әрқашан булардың конденсациясынан түзілетін,
үлкен дисперсиялы күйде болатын тамшылы-сұйық су болады. Атмосфералық судың
жерден алыстығына қарамастан, оның өзіне тән химиялық құрамы болады.
Атмосфералық судың химиялық құрамының тұрақты компоненттері болып
газдар (O2,CO2, N2, басқа газдар). Олардың судағы құрамы жақсы аэрация
көмегімен қанығу жағдайына жақын болады. Газдардың болуы, көп жағдайда,
иондардың болуын да түсіндіреді. Суда еріген көміртегі қостотығы гидрация
және диссосация кезінде H` және HCO3' иондары бөлінеді. H` мөлшері 2·10-6
қышқылдық pH=5,7-ге сәйкес келеді[5].
Атмосфералық суда иондар келесі себептерге байланысты болады:
1. Суқоймалар бетінен желмен көтерілетін су тамшыларымен тұздардың
келуі. Конвективті ағындар арқасында судың ең жоғары дисперсті
бөлшектері айтарлықтай биіктікке көтеріліп, ауа массаларымен
құрлық ішіне біршама қашықтыққа тасымалданады. Бұл жағдайда
бөлшектердегі су мөлшері буланады да, ауада концентрленген
ерітінділердің немесе құрғақ тұздардың кішкене бөлшектері қалады.
2. Құрғақ, тез ерігіш тұздардың эолдық көшуі. Эолды эрозия жер
бедерін өзгертетін негізгі факторлардың бірі болып табылады,
сонымен қатар атмосферада беткейден жел көмегімен көтерілетін
орын ауыстыратын минералды шаң болады. Мұндай жоғары дисперсті
қоспа құрамына жеңіл еритін тұздар кіреді, олардың атмосфералық
ылғалда болуы минерализацияға әкеледі.
3. Жанартаудың атқылауынан атмосфераға шығарылатын тез ерігіш
заттар. Мысалға Вензель бойынша Везувийдің жанартаулық күлінде
1,45% ерігіш тұздар бар, оның ішінде Cl' 0,18%, SO3'' 0,66%, NH3
0,01%.
4. Көмірдің жағылуынан және химиялық өнімнен болатын өнеркәсіптік
ластануынан.
5. Атмосфералық азоттың тотығуы жүретін атмосфералық разрядтар
әсерінен.
Әдетте атмосферадағы қалқымалы судың химиялық құрамын анықтау қиын
болғандықтан жауын-шашынның химялық құрамын анықтайды. Жауын - шашын суының
құрамы атмосфералықтан өзге болады, себебі атмосфералық судың жаңбыр суымен
араласуы болады және түскен кезеңде жаңбыр суы өзімен бірге ерігіш тұздарды
ала жүреді. С.В. Доброклонский және П.Б.Вавиловтың есептеулері бойынша 50
мг -дағы жаңбыр тамшысы 1 км биіктіктен түскенде 16,3 л ауаны шайып
өтеді. Түскен тамшылардың үлкен беткейін есептесек 1 л жаңбыр су түскенде
3,26·105 л ауаны шайып өтеді. Сол себепті атмосфералық жауын-шашын құрамы
тек атмосфералық судың құрамына ғана емес, жаңбырдың түсу жағдайларына
(жауын бұлттарының биіктігі, жел бағыты, ауа-райы, ауа температурасы және
жауын-шашын күйі-жаңбыр немесе қар) да байланысты болады.
Атмосфералық жауын-шашын құрамында иондар аз болады, тек жеке
жағдайларда ғана біршама мөлшерге жетеді. Бірақ олардың болуының жалпы
эффектісі белгілі уақыт аралығында жер бетінің су құрамына да әсер етеді.
Ф.Кларктың айтуынша атмосфералық жауын-шашынмен жерге түсетін тұздардың
мөлшері жылына 2-20т 1км2-ге тең.
Атмосфералық жауын-шашындарда тұздардың ең көп мөлшері теңізге жақын
және қуаңшылыққа бейім аудандарда байқалады. Теңіз тұздарының ауа
ағындарымен теңізден құрлыққа көшуі геофизиктер, метеорологтар, агроном
географтарды ойландыратын мәселе. Бұл құбылыста конденсация ядроларының
пайда болуы, кейбір ішкі көлдердің және құрғақ бөліктерінің тұздануы.
Дүниежүзілік мұхит, теңіздер және тұзды теңіз жағалауындағы көлдер
атмосфералық жауын-шашындар арқылы көшетін теңіз тұзының үлкен көзі болып
табылады. Осы тұздардың құрлыққа тереңдеуі ауа массаларының тасымалдануының
жақсы көрсеткіші болып табылады. Бірақ тұздардың ауадағы мезгілдік мөлшері
туралы мәліметтердің болмауынан және олардың атмосфераға түсуі туралы толық
бақылаулар жүргізілмегендіктен бұл облыс аз зерттелген болатын.
В.В.Шулейкин теңіз тұздары кристалдарының 2 м биіктікке көтерілу механизмі,
бұл аймақта ол ядро конденсациялары болады және олардың бұлт және жауын-
шашындармен құрлыққа тереңдеуі онымен жасалған атмосферадағы муссонды
циркуляцияның теоретикалық схемасы көмегімен түсіндірді.
Атмосфералық жауын-шашын мониторингі – атмосфераның ластануын
көрсетушілерге қызмет ететін атмосфералық жауын-шашынның химиялық құрамын,
сонымен қатар қыс кезеңіндегі аймақтық ластануды бағалау үшін қар
қабатындағы заттар мен елді-мекендерден және өндірістік нысандардан
тарайтын ластау заттарының тарау ареалын бақылау жүйесі. Атмосфералық жауын-
шашын мониторингісі негізінде атмосферадағы химиялық айналым және қышқыл
жаңбырлардың пайда болуын қарастырамыз. Атмосфералық ауадан ластаушы
заттардың жауын-шашынмен кезекті шайылуы қышқылды қосылыстардың ph мәні
жаңбыр тамшыларының жер бетіне түсуіне әкеліп соғады (яғни, қыщқыл
жаңбырлары). Және қалаларда атмосфералық ауаның күкірт пен азот
тотықтарымен жедел ластануы қышқылды жаңбырлардың көбеюінен әкеледі.
Қышқылды жаңбырлар ауада топырақ пен шөптерге шөккен бір қатар металдардың
ерігіштігін арттырады және олардың улы (жылжымалы) түрлерінің пайда болуына
ықпал жасайды. Олардың су қоймаларына, өсімдіктерге, адам және жануарлар
организіміне судағы тіршілік организдеріне (Бентос) енуін жылдамдатады.
Жаңбыр суы және аэрозольдық заттардың қышқылдық қасиеті ерітіндідегі
қышқылдар мен негіздердің диссоциациясы кезінде пайда болатын H+ немесе OH-
сутегі иондары арқылы анықталады. Сонымен қатар табиғи жағдайда жауын -
шашын табиғи түзілімдегі еріген тұздар мен көміртегі көлемімен анықталатын
нейтральды немесе әлсіз қышқылды сипатқа ие. Өте әлсіз минерализацияланған
жаңбыр суы атмосферадағы CO2 - нің орташа концентрациясында pH қышқылдық
көрсетішінің 5,6 шамасында, pH = -1g(H+) тең болғандықтан, көрсетілген pH
мөлшері 2,5*10-6 еркін сутегі ионын концентрациясына сәйкес келеді.
Ластанбаған атмосферада CO2 - ден басқа біршама табиғи қышқыл түзуші
қосылыстар:азот қышқылы, күкіртсутегі, күкірт қышқылы басқа да органикалық
қышқылдар кездесуі мүмкін.
Аталып кеткен қышқылдардың атмосферада кездеспеуінен жауын-шашындағы pH
мөлшері азаяды. Сонымен қатар, атмосферадағы шаңдар әсіресе құрғақ
топырақтар әсерінен pH көлемі жоғарылайды. Мұхит бетіндегі толқындарда
жауын-шашындағы pH көлемінің жоғарылауына алып келеді.
Жаңбырдың қышқылдық қасиетіне атмосфера ішілік реакциялармен қатар
антропогендік жолмен жинақталған қышқылдар (күкірт және азот
қышқылдары,олардан түзілетін хлоридті кейде фторлы сутегі және т.б)
енгізіледі.
Атмосферадағы SO2 қалдығы құрамында күкірті бар органикалық отынды
жаққан кезде (мұнай, көмір) сондай-ақ, құрамында күкірті бар шикізатты
өңдегенде пайда болады.
Атмосферада SO2 жинақталғанда мына реакциялар жүруі мүмкін:
1. Газды фазалы молекулалардың қышқылдануы;
2. Газды фазалы радикалдармен қышқылдану;
3. Қатты бөлшектер бетінің қышқылдануы;
4. Сұйық бөлшектердің қышқылдануы.
Бірінші типтегі реакциялар баяу жүреді (реакция константысы K1=10-3сағ-
1, өмір сүру уақытына τ= 1K= 1000 сағ сәйкес келеді).
Екінші типтегі реакция тәулік уақытына, мезгілге, жергілікті жердің
ендігіне тәуелді (радикалдар фотохимиялық реакциялар негізінде
қалыптасады). K2=0.015 сағ-1, τ=70 сағ 45 градус ендіктегі жаз мезгілінің
күндізгі кезі.
Күкірт қосылысы түзілетін газды фазалық қышқылдану түнде тек
молекулалық реакциялармен байланысты болады, мұндай газды фазалы қышқылдану
радикалдармен қышқылдануға қарағанда баяу жүреді.
Үшінші типтегі реакция гетерогенді реакция бөлшектердің санына,
көлеміне, беттің физико - химиялық қасиетіне байланысты. Өнеркәсіпті аудан
үшін К3 = 0,003-0,01сағ-1 және τ = 100-300 сағ. Бұл реакция жоғары
ылғалдылық жағдайында күрт жылдамдайды.
Төртінші типтегі реакция молекуланың сұйық - тамшы фазасына өту
мүмкіндігіне тәуелді, бұлттар мен тұмандар. Бұл реакция жауынды және құрғақ
мезгілдердің ауысуына байланысты сипат алуы мүмкін К4эфф = 0,007 сағ-1, τ =
140 сағ.
Сульфаттардың шайылуы кезінде анықтаушы болып концентрация мен су
тамшысы бетінің ауданы табылады, ал күкірт қышқылы үшін бұлардан басқа
жаңбыр суының pH мен ауадағы аммиактың және басқа қосылыстардың мөлшері
қажет.
Шайылу құбылысы бұлттарда немесе бұлт астында өтуі мүмкін. Бірінші
жағдайда бөлшек тамшы пайда болуынының конденсация орталығы немесе
бұлттарда пайда болған тамшыларды құрауы мүмкін. Екінші жағдайда бөлшек
түсіп бара жатқан тамшыға жабысады.
Жауын-шашынмен шайылған қоспалар үлесін А(t) анықтайтын формула:

Α(t)=α0e-ʌ√1 ft (1)

мұндағы,
ʌ( SO2 ) – Лангмюрдің пропорционалдық коэфиценті,
I – жауын-шашын тиімділігі,
ft – t уақыт аралығындағы қоспалардық жауынмен шайылуы жүрген уақыт
үлесі,
α0 - қоспалардың бастапқы мөлшері,
ft және I көлемі аумақтың климаттық сипаты болып табылады,
Шайылу жылдамдығы коэфиценті бөлшектердің құрамына байланысты.
Сульфат бөлшектерінің көлемі 0,1-0,5мкм аралығында бұл аралықтағы
шайылу жылдамдығы сызықты емес.
Еуропа аймағында күкірт қышқылының шайылуы үшін Квым =0,01 сағ-1 , ал
сульфаттар шайылуы үшін Квым =0,0125-0,015 сағ-1 қажет.
Айтылып кеткендей, атмосферадан күкірт қышқылы мен сульфаттарды құрғақ
шығару тиімділігі атмосфераның төменгі қабатындағы турбулеттілік пен беттің
физика-химиялық қасиетіне тәуелді.
Азот және азот қышқылы үшін шайылу және беттерде жұтылу жылдамдығы
көрсеткішін анықтау қиындау болады. Атмосферада азот қышқылы
молекулаларының сұйық және қатты бөлшектерге тез жабысатынын есепке алатын
болсақ, азот қышқылының шайылу жылдамдығы коэфицентін күкірт
қышқылындағыдай қылып аламыз, ал жанасушы бетке жұтылу жылдамдығын SO2 -
дей қылып аламыз.

NImI =NII ( K2 + K3 + m2 ) MIMII,
NImI =NIII ( K2 + K3 + m2 ) ( K2 + K3 ) MIIm2MIII,
(2)

мұндағы,
NI-III - атмосферадағы күкірт қосылыстарының құрамы;
I,II,III – индекстері күкірттегі,күкірт қышқылы және сульфаттарға
сәйкес келеді;
MI-III – сәйкес қосылыстардың молекулалық массасы.
Келтірілген формулалар NII NI, NIII NI ге қатынасын көрсетеді. SO2
мен H2SO4 –тің концентрациясы белгіленген шекке жақын, ал сульфаттар
концентрациясы адамға әсер ету шегінен 5-10 есе асып кетеді.
Егер, SO2 концентрациясы тұрақты,ал H2SO4 50-80гм2 жылына жинақталады
деп болжамдасақ, pH көрсеткіші 2,7 - ге дейін төмендейді, ал бұл іс мүмкін
емес.
SO2-нің бір немесе бірнеше көздерден таралу жағдайында
концентрациясының өзгеруі келесі жүйелік деңгеймен анықталады:

NI =-(K1+K3+m1)NI
NI I=m1NI –(K2+K3 +m2)NII
(3)
NIII =m2NII–(K2 +K3)NIII

Қалдық маңындағы SO2 концентрациясы адам ШМК тең болса, H2SO4
концентрациясы максимум зонасында 0,3 ШМК ғана жетеді, бірақ бұл жағдайда
pH көрсеткіші өте төмен, яғни 4,0 жақын болады, бұл қауіпті экологиялық
жағдайға алып келуі мүмкін.
NOx жеке көздерден таралуындағы жағдайда осыған ұқсас, азот қышқылының
максимальді құрамы көздерден 200м қашықтыққа дейін жетеді[7].
Антропогенді шығу тегіне ие қышқылдар мен олардан пайда болатын заттар
қышқыл жаңбыр түрінде жер бетіне түсіп, су,топырақ, жер бетіндегі су
экожүйелеріне ,әртүрлі ғимараттарға әсер етеді. Бұл заттар сондай-ақ адам
денсаулығына да кері әсер етеді.
Сульфаттардың адамға әсер етуі тыныс алу кезінің өзінде концентрациясы
6-10мкгм3 жетеді, ал SO2 концентрациясының қалыпты шегі 50мкгм3, H2SO4
үшін 100мкгм3.
Бұл заттар концентрациясының жоғарылауы адамдарда хроникалық бронхит,
жеңіл эмфизема, астма, аллергиялық аурулардың пайда болуына алып келеді.
Өсімдіктерге негізінен құрамында күкірті бар қышқыл заттар әсер етеді.
Көп жағдайларда әсер ету топырақтың қасиетін төмендететін жанама сипатқа
ие. Өсімдіктер үшін топырақ құрамындағы металдардың әсіресе алюминий мен
магнийдің шайылып кетуі өте қауіпті.
SO2 ден пайда болатын заттар жалпы атмосфера үшін және климатқа жекелей
қауіпті. Сульфат аэрозольінің жинақталуы ;ердің радиациялық балансына әсер
етіп, бұлттардың пайда болуын жылдамдатуы мүмкін, стратосферадағы сульфат
қабатының пайда болуы стратосферадағы температураның жоғарылап, ал
тропосферадағы температураның төмендеуіне алып келуі мүмкін.
Осылайша, қышқыл жаңбырларды түзетін күкірттегінің антропогендік
қосындылары эколгиялық, экономикалық, эстетикалық зиян әкеледі.
Соңғы жылдары өнеркәсіпті елдерде азот қышқылының әсерінен сутегі
иондарының көбеюі байқалады.
Көп жағдайларда pH көлемі жауынның антропогендік қышқылдану индикаторы
болып табылады.
Айта кететін жағдай, pH көрсеткішінің 4,0 ге дейін төмендеуі үнемі
антропогендік жағдаймен байланысты бола бермейді. Мұндай төмендеу жауын-
шашын құрамында қышқылдармен салыстырғанда Ca2+ ионының азаюымен де
байланысты болуы мүмкін.
Орман өрттері, шөлдену, вулкан әрекеттері,теңіз тұзының айналымы сияқты
биологиялық құбылыстар әсерінен пайда болған ауадағы табиғи қосылыстар
қышқылды, нейтральді және шаң-тозаңды болуы мүмкін. Антропогендік әсер
жауындағы қышқылдар мен шаңдардың табиғи қатынасын өзгертіп қана қоймай,
жауынның қышқылдануына әсер ететін қосылыстардың ролінде өзгертеді.
Сонымен,табиғатта қышқыл жаңбырладың пайда болуына негізінен SO2 (80%)
әсер етсе, өнеркәсіпті қалалардың атмосферасында жауынның қышқылдануына
негізінен күкірт және азот қышқылдары әсер етеді, яғни 90%-дан жоғары,ал
CO2–ге тек қан 2% тиесілі.
Экологтардың есебі бойынша ауаны ластайтын ластағыш заттегінің саны
2000-ға жуық. Барлық ластағыш заттектер агрегаттық күйіне байланысты қатты,
сұйық және газ тәрізді болып бөлінеді. Газ тәріздес заттектер атмосфераға
шығарылатын ластағыштардың шамамен 90%-ын құрайды. Ғалымдардың есептеуі
бойынша әлемде жыл сайын адамның іс-әрекеті салдарынан атмосфераға 25,5
млрд. т көмірек оксиді, 190 млн. т күкірт оксиді, 65 млн.т азот оксиді, 1,4
млн.т (хлорфторкөміртек), қорғасынның органикалық қосылыстары,
көмірсутектер, соның ішінде канцерогенді ауру туғызатын көмірсутектер
таралады.
Ластағыштар табиғи және антропогендік бірінші реттік (тікелей ластану
көздерінен шығатын түрлері) және трансформациялық екінші реттік (бірінші
немесе екінші реттік химиялық реакциялар арқылы түзілетін түрлер) болып
бөлінеді. Ластағыштардың көбі (пестицидтер, полихлорифенилдер,
пластмассалар, беттік активті заттарғ т.б.) табиғи жағдайда өте баяу
ыдырайды, ал кейбір улы қосылыстар (сынап, қорғасын, т,б, ауыр металдар)
мүлде залалсыздандырылмайды. әр түрлі ластағыштардың табиғи ортаға түсуі
бірқатар зардаптарға ұшыратады: ормандар мен өсімдіктердің өнімділігі
азаяды, табиғи биогеоценоздың тұрақтылығы бұзылады, металдар, металл
конструкциялары және сәулет ғимараттары коррозия процесінің нәтижесінде
бүлінеді.
Қазіргі кезде өнеркәсіп өндірістері ауаны газ тәрізді және қатты
қоспалардан басқа жылу шығындыларымен, электр магнитті өрістермен
ультракүлгін, инфрақызыл, жарық және радиоактивті сәулелермен, басқа да
көптеген физикалық факторлармен ластайды.
Атмосферада тұрақты түрде химиялық құрамы және пайда болған жолдары әр
түрлі шаң немесе тозаң деп аталатын қатты бөлшектер болады. Түтіннен оның
айырмашылығы желсіз кезде шөгетіні болып табылады. Жылына атмосфераға
шамамен 2 млрд. тонна шаң, оның ішінде 200-400 млн. т тегі антропогендік
шаң. Атмосфералық шаңға отын жанғанда түзілетін, оттықтан шығарылған
газдармен бірге негізінен ұсақ бөлшектер түрінде әкелінетін көміртектің
сутекпен конгломератын, күйені, күлді жатқызуға болады. Күйе негізінде
жоғары дисперсті, улылығы төмен, 90-95% көміртек бөлшегінен тұратын қатты
заттек. Күйенің адсорбциялық қабілеті өте жоғары болғандықтан, ауыр
сутектерін, әсіресе бенз(а)пиренді өз бойына сіңіріп адамның денсаулығына
қауіптілік тудырады. Аса қауіпті болып саналатын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.