АНАЛІЗ ВПЛИВУ ВИКИДІВ АЗОТУ ДІОКСИДУ ВІД АВТОТРАНСПОРТУ НА
СТАН СНІГОВОГО ПОКРИВУ У МІСТІ ДОНЕЦЬКУ
Источник:Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів – 2012 / Матеріали ХХI Всеукраїнська наукова конференція аспірантів і студентів. – Донецьк, ДонНТУ – 2011.
Руководитель: Л.В. Чайка
Викиди автотранспорту у великих містах суттєво впливають на забруднення навколишнього середовища. Велика кількість забруднюючих речовин, що надходить в атмосферне повітря, розповсюджується на рівні органів дихання людини. Крім того, вони осаджуються на поверхні рослин, поглинаються верхніми шарами ґрунту, вимиваються осадами у вигляді дощу, снігу, талими і зливними потоками.
У таблиці 1 наведені дані щодо викидів забруднюючих речовин залежно від типу палива.
Таблиця 1 – Викиди забруднюючих речовин від різних типів палива, кг/т палива
Назва речовини | Види палива | |||
бензин | дизельне паливо | газ скраплений | газ стиснений | |
Вуглецю оксид | 201,800 | 36,200 | 201,800 | 87,700 |
Азоту діоксид | 21,000 | 31,400 | 21,000 | 27,400 |
Сірки діоксид | 1,000 | 4,300 | 1,000 | - |
Неметанові леткі органічні сполуки | 53,000 | 3,100 | 25,700 | 22,700 |
Метан | 0,900 | 0,100 | 0,900 | - |
Сажа | - | 3,800 | - | - |
Свинець | 0,0130 | - | - | - |
Аналіз даних таблиці показує, що бензинове паливо є найбільш екологічно небезпечним, а серед забруднюючих компонентів – азоту діоксид (після вуглецю оксиду) присутній у викидах всіх видів палива.
Азоту діоксид негативно впливає на людину, подразнюючи слизові оболонки дихальних шляхів, викликає сенсорні, функціональні та патологічні ефекти. Вплив цього компоненту на рослини може відбуватися різними шляхами. Прямий контакт газу викликає пожовтіння або побуріння листя й гілок, що зв’язано з окисненням хлорофілу. Іншим способом є попадання азоту діоксиду до ґрунту разом з опадами. Руйнівна дія NO2 на рослини посилюється у присутності сірки діоксиду, останній також входить до складу вихлопних газів (див. табл. 1).
В атмосферному повітрі у присутності вологи азоту діоксид здатен утворювати нітритну і нітратну кислоти.
Нітрати і нітрити, що накоплюються у сніжному покрові, під час танення снігу, а також разом з кислотними дощами потрапляють до ґрунту, викликаючи його підкислення.
Метою дослідження, результати котрого представлені в роботі, є кількісна оцінка поглинання компонентів викидів від автотранспорту сніжним покривом, зокрема, азоту діоксиду.
Об’єктами були вибрані окремі ділянки автомагістралей по вулицях Артема і Щорса, проспекту Ілліча, перехрестя в районі Центрального ринку і Донецького шосе. Всі об’єкти знаходяться в різних районах міста і приміській зоні, характеризуються достатньо високою інтенсивністю руху. Ділянки відбору проб представляють територію відкритої місцевості.
Відбір проб сніжного покрову здійснювався на відстані 30 м від обочини з шагом 5 м між кожним місцем відбору. Обочина автомагістралей і доріг була вихідною точкою (першою пробою). Всі проби відбирались шляхом зрізу верхнього шару снігу площею 1 дм3 і глибиною 3 см. При цьому із снігової маси видалялися залишки рослинності і ґрунту, а кожна проба розміщувалась в окрему стерильну ємність з кришкою для запобігання доступу атмосферного повітря і пилу.
Аналіз хімічного складу снігу дає можливість простежити динаміку розсіювання газових викидів автотранспорту.
Визначення нітратів здійснювалось фотоколориметричним методом за методикою ЦІНАО, сутність якої полягає у відновленні нітратів до нітритів гідразином у присутності Купрума в якості каталізатора та подальшого утворення діазосполуки разом з α-нафтіламіном і сульфаніловою кислотою за реакціями:
На рисунку 1 представлений графік залежності концентрації нітратів у пробах снігу в приміській зоні на перехресті Донецького шосе.
Як видно, на відстані 30 м концентрація нітратів зменшується майже на 30 %, в той же час, на відстані 10 м спостерігається збільшення на 30 %. Такий розподіл пояснюється особливостями викиду і характеристиками вихлопних газів: висока температура, висота викиду, лінійний характер джерела викиду та загальні метеорологічні умови періоду відбору проб.