Екологічні дослідження атмосфери міст
атмосфера – одна з найважливіших, життєво необхідних екологічних факторів. Вона захищає всі живі істоти Землі від різких температурних коливань і шкідливих випромінювань, є одним із основних засобів перерозподілу сонячної енергії, забезпечує процеси дихання і фотосинтезу. Фізичні властивості й хімічний склад атмосфери сформувалися протягом багатьох мільйонів років геологічної історії й підтримуються завдяки існуванню складних природних механізмів кругообігу хімічних елементів, самоочистки повітря від шкідливих для життя компонентів, перенесення тепла, вологи, тощо.
Забруднення повітря – це наявність в атмосфері речовин чи випромінювань, що шкідливо впливають на живі організми чи середовище їх життя. Багато з цих забруднень мають природне походження: це пил, що здіймається вітрами з пустель, вулканічний попіл, дим від лісових пожеж, гази, що виділяються при гнитті. Ці види забруднень відомі здавна, й в природі склалися механізми їх вилучення й очищення повітря. Та останнім часом до них у все більших масштабах додаються забруднення, викликані діяльністю людини. Масштаби й характер цих забруднень викликають тривогу, оскільки природні механізми самоочищення повітря вже не в змозі нейтралізувати це джерело забруднення.
Серед численних видів людської діяльності три її різновиди дають найбільше забруднення атмосфери: механічна обробка як земної поверхні, так і різних матеріалів, що спричинює забруднення атмосфери аерозолями (дрібними частками речовин), виготовлення й робота з леткими речовинами (пальне, розчинники, гази, тощо) – забруднення газами і парами; продукти згорання (в топках електростанцій, моторах двигунів, тощо) – всі види забруднень.
Лабораторна робота №3 вивчення аерозольноі забрудненості повітря
Збирання твердих частинок, що випадають з повітря. Збирання твердих частинок, завислих в повітрі, може бути організоване простими методами (за допомогою тазиків, великих мисок тощо). Проте точніші результати досягаються при використанні простого приладу (рис. 1). Ним може бути велика скляна банка з широким (не менше 10 см) горлом, укріплена на дерев'яній підставці й закрита зверху сіткою з нержавіючої сталі або пластмаси з отворами діаметром в 1,5 мм для запобігання потрапляння в банку листків, комах тощо.
Рис. 1. Установка для збирання частинок з повітря 1 – дротяна сітка, 2 – дріт; 3 – дистильована вода, 4 – дерев'яна підставка
Матеріали: дистильована вода, хлористий амоній (для запобігання росту у воді водоростей додається в кількості 1,5 чим за масою від кількості води в банці), ізопропіловий спирт (для запобігання замерзання води 100 мл, якщо дослідження проводиться в холодну пору року).
Хід роботи. Влийте в банку 1 л дистильованої води й додайте розчин 2,0 мг амонію хлориду (2 мл розчину, утвореного розчиненням 0,1 г амонію хлориду в 100 мл дистильованої води). Кількість доданого хлористого амонію слід записати й врахувати при обробці даних аналізу. Якщо дослідження проводиться в холодну пору року, додайте 100 мл ізопроіпілового спирту. Відмітьте рівень рідини в банці за допомогою олівця-склографа й закрийте банку кришкою. Виберіть місця для збору аерозолів з атмосфери. Бажано, щоб це були різні райони: поблизу промислового підприємства, в житловому районі, поблизу транспортних артерій, у місці відпочинку людей (парк, пляж тощо). Місце дослідження має бути відкритим, знаходитися на певній відстані від високих будинків та інших об'єктів, що можуть впливати на випадання опадів (створювати завихрення повітря, протяги тощо). Банка має бути недоступною для сторонніх людей і встановленою на висоті не менше 2 м, щоб уникнути забруднення поверхневим пилом. Перед установленням з банки знімають кришку і закривають отвір сіткою. Банка повинна знаходитися в місці збору аерозолю протягом 30 діб. Регулярно перевіряйте стан цієї місткості, і якщо рівень води знизився за рахунок випаровування, доливайте дистильованою водою до зробленої раніше відмітки. Наприкінці експозиції сполосніть сітку дистильованою водою, щоб змити з неї в банку пил. Потім зніміть сітку й закрийте банку кришкою. Перенесіть банку в лабораторію для подальшого аналізу.