Надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України та оцінка їх ролі у формуванні хімічного складу річкових вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

УДК: 551.577.2: 551.578.8

11.00.07 - гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

НАДХОДЖЕННЯ ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН З АТМОСФЕРНИМИ ОПАДАМИ НА ТЕРИТОРІЮ УКРАЇНИ ТА ОЦІНКА ЇХ РОЛІ У ФОРМУВАННІ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ РІЧКОВИХ ВОД

Косовець-Скавронська Олена Олександрівна

Київ - 2010



Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі метеорології та кліматології географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник: доктор географічних наук, професор Сніжко Сергій Іванович, завідувач кафедри метеорології та кліматології географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Офіційні опоненти: доктор географічних наук, старший науковий співробітник Коновалов Сергій Карпович, завідувач відділу біогеохімії моря Морського гідрофізичного інституту, член-кореспондент НАН України;

кандидат географічних наук Лук'янець Ольга Іванівна, доцент кафедри гідрології та гідроекології Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Захист відбудеться “ 14 ” жовтня 2010 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.22 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: м. Київ, МСП-680, проспект Глушкова, 2а, географічний факультет

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розісланий “8” вересня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат географічних наук. В.В. Гребінь



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дослідження. Атмосферні опади є основним фактором очищення атмосфери від різноманітних забруднювальних домішок та, відповідно, одним з основних джерел надходження хімічних речовин на поверхню суші та Світового океану, тому вивчення їх хімічного складу має важливе значення для вирішення багатьох теоретичних і практичних задач.

Відомості про хімічний склад атмосферних опадів, а отже, і кількість мінеральних речовин, яка надходить з атмосферними опадами, є дуже важливими і необхідними при вивченні міграції та колообігу речовин в природі, розрахунку сольового балансу окремих водних об'єктів та територій, визначенні впливу хімічного складу атмосферних опадів на формування хімічного складу поверхневих і підземних вод. Надходження хімічних речовин з атмосферними опадами не є стабільним у часі і просторі. Ця величина змінюється під впливом цілого комплексу природних і антропогенних факторів.

Дана робота надзвичайно актуальна тому, що ґрунтовна оцінка хімічного складу атмосферних опадів, як важливої ланки колообігу хімічних речовин, стосовно України востаннє проводилась 20 років тому. За цей час змінились умови формування хімічного складу атмосферних опадів, зокрема рівень антропогенного навантаження на довкілля в окремих регіонах України.

Саме тому і виникає потреба у вивченні сучасного хімічного складу атмосферних опадів та визначенні надходження хімічних речовин з ними на територію України, а також оцінці їх ролі у формуванні хімічного складу річкових вод.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в рамках плану наукових досліджень за темами: “Методичні засади розробки основ регіонального природокористування в Україні”, НДР № 05БФ050_01; “Дослідження регіональних змін гідролого-гідрохімічних процесів та явищ, клімату України, їх наслідків”, НДР № 01БФ050_03 (План НДР НДЧ Київського національного університету імені Тараса Шевченка).

Мета і завдання дослідження. Основною метою проведення даного дослідження було встановлення просторово-часових закономірностей хімічного складу атмосферних опадів України та встановлення їх ролі у формуванні хімічного складу поверхневих вод.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:

виконати огляд стану досліджень хімічного складу атмосферних опадів у різних регіонах світу;

прослідкувати динаміку вмісту хімічних речовин у атмосферних опадах протягом 1980-2008 рр. у теплий і холодний сезони року;

виявити однорідні часові періоди формування хімічного складу атмосферних опадів та виконати оцінку хімічного складу опадів у межах цих періодів;

дослідити трансформацію хімічного складу атмосферних опадів над територією України протягом 1963-2008 рр.;

виконати кількісну оцінку надходження хімічних речовин з атмосферними опадами у сучасний період та дослідити просторовий розподіл надходження хімічних речовин з атмосферними опадами;

розрахувати величину атмосферної складової у середньорічному іонному стоці річок України.

Об'єкт і предмет дослідження. Об'єктом дослідження є хімічний склад атмосферних опадів та річкових вод України. Предметом дослідження є просторово-часова динаміка хімічного складу атмосферних опадів та оцінка їх ролі у формуванні хімічного складу поверхневих вод на території України.

Методи дослідження. Багаторічні ряди даних спостережень за хімічним складом атмосферних опадів вивчалися за допомогою класичних методів математичної статистики з подальшою графічною інтерпретацією отриманих результатів. Розрахунки та графічні побудови виконані за допомогою програми “Microsoft Excel”. Для більш ефективного вивчення просторових закономірностей надходження хімічних речовин з атмосферними опадами використовувався картографічний метод дослідження. Картографічне представлення просторового розподілу досліджуваних характеристик виконано за допомогою програмного продукту “Surfer” компанії “Golden Software” та програми обробки векторної графіки “Adobe Illustrator 10.0”.

Наукова новизна отриманих результатів. Найбільш суттєві елементи новизни полягають в наступному:

Вперше: хімічний атмосферний опади сезон

досліджено часову динаміку та оцінено трансформацію хімічного складу атмосферних опадів на території України потягом 45-річного періоду;

на основі аналізу часової динаміки хімічного складу атмосферних опадів, виділено періоди з різними умовами формування хімічного складу;

обґрунтовано використання періоду 1997-2008 рр., в якості розрахункового, який найкраще відображає сучасний хімічний склад атмосферних опадів на території України;

на противагу поширеному твердженню про зменшення, виявлено і описано стабілізацію / зростання вмісту головних компонентів хімічного складу атмосферних опадів в останні роки;

Удосконалено:

існуючу методику розрахунку величини атмосферної складової у середньорічному іонному стоці річок;

Отримало подальший розвиток:

оцінка надходження розчинених речовин з атмосферними опадами на територію України за теплий і холодний сезони року та рік в цілому;

картографування просторового розподілу надходження хімічних речовин з атмосферними опадами;

розрахунок величини атмосферної складової у середньорічному іонному стоці річок України для різних природних зон.

Наукове та практичне значення отриманих результатів. Наукове значення роботи полягає у ґрунтовному дослідженні хімічного складу атмосферних опадів протягом 1963-2008 рр., виявленні та обґрунтуванні періоду, який найкраще відображає сучасний хімічний склад атмосферних опадів, розрахунку надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України та оцінці атмосферної складової у хімічному складі річкових вод.

Практичне значення проведених досліджень полягає у використанні отриманих результатів для моделювання процесів забруднення навколишнього середовища, побудови гідрохімічних циклів та балансів для території України, а також використанні й у інших галузях науки, таких як метеорологія, геохімія, агрохімія, екологія тощо. Крім того, опрацювання даних спостережень за забрудненням поверхневих вод України виявило певні недоліки у існуючій мережі моніторингу, таким чином було складено рекомендації щодо її покращення.

Особистий внесок здобувача. Постановка наукових задач дослідження розроблена здобувачем спільно з науковим керівником. Також спільно з науковим керівником було розроблено шляхи вирішення поставлених наукових задач.

Особистий внесок здобувача полягає у:

опрацюванні вітчизняних та зарубіжних літературних джерел стосовно хімічного складу атмосферних опадів;

зборі, систематизації та статистичній обробці емпіричних даних, на основі яких проводилися дослідження;

графічному представлені отриманих результатів дослідження;

створенні комплекту гідрохімічних карт на основі сучасних технологій картографування;

розрахунку іонного стоку річок України та його атмосферної складової;

всебічному аналізі та узагальнені результатів проведеного наукового дослідження.

У статтях, опублікованих у співавторстві з науковим керівником та іншими дослідниками, здобувачу належать: створення бази даних про хімічний склад атмосферних опадів, проведення розрахунків, графічне та картографічне представлення результатів, а також їх аналіз.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідалися на засіданнях кафедри метеорології та кліматології, гідрології та гідроекології географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, а також на Второй конференций молодых ученых национальных гидрометслужб государств-участников СНГ “Новые методы и технологии в гидрометеорологии”, Москва, 2006; З'їзді Українського географічного товариства “Географія в інформаційному суспільстві”, Київ, 2008; Науковій студентсько-аспірантській конференції “Молоді науковці - географічній науці”, Київ, 2008; Науковому семінарі, що проводився кафедрою метеорології та кліматології географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка (під керівництвом проф. С.І. Сніжка), Київ, 2009; ІІІ Всеукраїнській науково-практичної конференції “Географія та екологія: наука і освіта”, Умань, 2010.

Публікації. Результати дисертації дослідження опубліковано автором у 10 наукових працях, у тому числі у 4 фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 1 монографії (1 розділ монографії “Клімат Києва”), 1 енциклопедії, 4 публікаціях матеріалів і тез доповідей на всеукраїнських та міжнародних наукових конференціях. П'ять публікацій є одноосібними.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел із 86 найменувань. Повний обсяг дисертації становить 180 сторінок. Робота вміщує 18 таблиць, 27 рисунків (з них 10 на окремих аркушах), 3 додатки на 49 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розкривається стан наукової проблеми, обґрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, формулюється мета і завдання дослідження, вказуються основні його методи, наводиться наукова новизна та значення отриманих результатів. Також відмічено особистий внесок здобувача і наведено список наукових семінарів та конференцій, де було апробовано отримані під час виконання дисертаційної роботи результати.

У першому розділі “Огляд досліджень хімічного складу атмосферних опадів” наводяться джерела походження головних іонів хімічного складу атмосферних опадів, процеси формування хімічного складу атмосферних опадів та огляд основних досліджень, присвячених питанню вивчення хімічного складу атмосферних опадів, які були проведені на території України та за її межами.

Відповідно до принципів Комплексної програми атмосферного моніторингу у хімічному складі атмосферних опадах визначають головні іони, до яких належать SO42-, NО3-, Cl-, НСО3-, NH4+, Са2+, Mg2+, Na+, та К+ та важкі метали. На жаль, у наш час в Україні вміст важких металів у атмосферних опадах не визначається, тож у дослідженні зосереджена увага лише на головних іонах хімічного складу атмосферних опадів. Варто зазначити, що усі 9 головних іонів хімічного складу атмосферних опадів мають як природне, так і антропогенне походження.

Перші дослідження хімічного складу атмосферних опадів на території України були проведені на рубежі ХІХ і ХХ століть. Після проведення на початку ХХ ст. окремих робіт, в наступні десятиліття хімічний склад опадів на Україні не вивчався.

Після Великої Вітчизняної війни дослідження складу опадів поновилися і представлені роботами Є.С. Бурксера, П.В. Денисова і А.Л. Бугайова.

Систематичний відбір проб на мережі метеостанцій гідрометслужби СРСР почався у 1958 р. у зв'язку з виконанням робіт за програмою Міжнародного геофізичного року (МГР). Після закінчення МГР дослідження хімічного складу опадів у СРСР отримали подальший розвиток і мережа метеостанцій, де відбираються проби опадів на хімічний склад, була значно розширена. З 1963 р. на території України відбір сумарних місячних проб опадів був організований на метеостанціях Немішаєве (з 1964 р. перенесений на метеостанцію Тетерів), Берегове, Кобеляки, Бобринець, Лошкарівка, Одеса, Нікітський Сад, а з 1965 р. в промислових районах Донбасу - на метеостанціях Донецьк і Волноваха. Крім сумарних місячних проб одночасно відбиралися і проби одиничних опадів на метеостанціях Кобеляки, Бобринець, Лошкарівка і Одеса. На жаль, в наш час відбір одиничних проб не проводиться на жодній метеорологічній станції, що унеможливлює вивчення впливу метеорологічних умов на хімічний склад опадів.

Закономірності формування хімічного складу опадів детально вивчалися М.І. Ромасем, зокрема було встановлено, що з метеорологічних факторів найбільший вплив на концентрацію хімічних речовин в атмосферних опадах справляє кількість опадів. Деякі результати, які були отримані М.І. Ромасем, використані в нашому дослідженні.

У подальші роки ґрунтовних робіт, які присвячені хімічному складу атмосферних опадів в України не було. Окремі відомості з зазначених питань можна знайти в роботах В.Н. Василенка, І.М. Назарова, Ш.Д. Фридмана, В.І. Пелешенка, С.І. Сніжка, М.І. Ромася, Ю.І. Мельничука, В.М. Семерика та В.І. Осадчого, оглядах хімічного складу опадів, які щорічно готуються в Українському науково-дослідному гідрометеорологічному інституті.

На відміну від України, питанню вивчення хімічного складу атмосферних опадів приділяється значна увага у багатьох країнах світу. Зокрема, у Росії, Фінляндії, Білорусії, Казахстані, Південній та Екваторіальній Африці, США, Канаді, Японії, Індії, Китаї тощо. Дані дослідження були проведені як в індустріально забруднених, так і у відносно чистих районах.

Узагальнені відомості про переважаючі іони у хімічному складі атмосферних опадів у різних країнах світу наведені у табл. 1. Як видно, хімічний склад опадів України є подібним до хімічного складу опадів у світі.



Таблиця 1 - Переважаючі іони у хімічному складі атмосферних опадів в Україні та інших країнах світу

Країна	Переважаючі іони та їх зміна
Росія	Зростання вмісту іонів SO42-, NО3-, К+, Мg2+ та NH4+ Зменшення вмісту іонів Са2+, Na+ та НСО3-
Білорусь	Зменшення вмісту іонів НСО3-, SO42-, Са2+, Na+ та К+
Казахстан	Зменшення вмісту іонів SO42-, НСО3-та Na+
США	Зростання вмісту іонів NH4+ та NО3- Зменшення вмісту іонів SO42-
Канада	Са2+, SO42-, NH4+ та NО3-
ПАР	SO42-, NH4+
Нігерія	Са2+, NH4+ та NО3-
Китай	НСО3-, Са2+
Індія	Са2+, SO42-, НСО3- та NH4+
Україна	SO42-, НСО3- Са2+ та Na+

Докладний огляд і аналіз літературних джерел свідчить, що вивченню хімічного складу опадів приділяється значна увага у багатьох країнах світу. На жаль, в останні роки хімічний склад атмосферних опадів на території України та їх роль у гідрохімічному балансі ґрунтовно не аналізувалися. Такі дослідження є вкрай необхідними для встановлення сучасних даних про хімічний склад опадів, адже результати дослідження, які проводяться у багатьох країнах на різних континентах, вказують на зміну у хімічному складі атмосферних опадів.

У другому розділі “Матеріали та методи досліджень” подано коротку характеристику фізико-географічного положення метеорологічних станцій, на яких проводяться спостереження за хімічним складом атмосферних опадів. Дана характеристика є необхідною, адже при інтерпретації даних про хімічний склад опадів важливою є характеристика загальних природних умов району, а також найближчого оточення метеостанцій, наявність промислових підприємств та інших джерел забруднення атмосфери. Також у даному розділі наводяться деякі особливості відбору проб опадів для хімічного аналізу та основні методи визначення компонентів хімічного складу атмосферних опадів.

Станом на 2009 рік спостереження за хімічним складом опадів проводяться на 39 метеостанція (6 з яких розпочали спостереження в 2007-2009 рр.) державної гідрометеорологічної служби України, які рівномірно розміщені по всій території держави та представляють усі природні зони. Проте не всі з цих станцій мають достатньо довгі ряди спостережень для аналізу багаторічної часової динаміки, тому для визначення багаторічних закономірностей зміни хімічного складу атмосферних опадів дослідження було обмежене лише даними дев'ятьох метеостанцій, які мають найдовші ряди спостережень за хімічним складом атмосферних опадів (1963-2008 рр). До цих станцій належать: Тетерів, Кобеляки, Бобринець, Лошкарівка, Донецьк, Волноваха, Одеса, Берегове, Нікітський Сад. Також для порівняння було використано дані про хімічний склад атмосферних опадів протягом 1963-1973 рр., які були узагальнені М.І. Ромасем. Для оцінки сучасного надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України та їх вкладу в хімічний склад річкових вод були використані дані 33 метеостанцій державної гідрометеорологічної служби України, за період 1997-2008 рр., тобто за 12 років.

Хімічні аналізи всіх проб опадів, які випадають на території України проводяться у Центральній геофізичній обсерваторії державної гідрометеорологічної служби МНС України. Рівноточність використаних даних забезпечується використанням єдиної методики відбору та аналізу проб опадів в одній лабораторії.

Третій розділ “Аналіз багаторічної динаміки хімічного складу атмосферних опадів” присвячено дослідженню часової динаміки хімічного складу атмосферних опадів та його трансформації.

У зв'язку з тим, що протягом року змінюються обсяги викидів забруднювальних речовин та тип опадів (рідкі або тверді), доцільно розглядати багаторічну динаміку вмісту хімічних речовин в атмосферних опадах окремо у теплий і холодний періоди року.

Середні значення за сезон розраховувались з урахуванням кількості опадів за формулою 1:

(1)

деС - середня за сезон концентрація компоненту, мг/дм3;

сі -концентрація компоненту у сумарній місячній пробі, мг/дм3;

qі - місячна сума опадів, мм.

Для виявлення особливостей часового ходу концентрацій хімічних речовин у атмосферних опадах було проведено ковзне осереднення з використанням інтервалу згладжування n = 5. Крім того, було виконане порівняння хімічного складу опадів у 1980-2008 рр. з даними про хімічний склад атмосферних опадів протягом 1963-1973 рр.

Таким чином було побудовано графіки для дев'яти головних іонів та їх суми для 9 метеостанцій. Для прикладу наведемо графік часової динаміки суми іонів на метеостанції Бобринець (рис.1).

Рис.1. Часова динаміка суми іонів на метеостанції Бобринець

Вивчення динаміки хімічного складу атмосферних опадів протягом 1980-2008 рр. та порівняння з даними для 1963-1973 рр. показало, що на території України дійсно відбуваються суттєві зміни у хімічному складі опадів. Проведений на основі графо-візуальних методів аналіз зміни сумарного вмісту іонів і окремих компонентів у атмосферних опадах дає змогу виділити три часові періоди з однорідним (однорідність була перевірена за параметричними критеріями) хімічним складом опадів для подальшого більш ґрунтовного вивчення зміни компонентного складу атмосферних опадів.

Таким чином, нами було виділено: перший період - 1980-1986 рр. - період найвищих концентрацій хімічних компонентів у атмосферних опадах; другий період - 1987-1996 рр. - період зменшення концентрацій хімічних компонентів у атмосферних опадах; і третій період - 1997-2008 рр. - період стабілізації / зростання концентрацій хімічних компонентів у атмосферних опадах.

Такий хід вмісту забруднювальних речовин у атмосферних опадах добре узгоджується з динамікою викидів від стаціонарних та пересувних джерел забруднення протягом 1980-2008 рр. за даними Державного комітету статистики України.

Згідно з виділеними нами трьома часовими періодами дослідження зміни хімічного складу проводилося у межах цих періодів та використовувалися відомості про хімічний склад опадів у 1963-1973 рр. Для дослідження часової зміни відносного вмісту головних іонів у атмосферних опадах і виявлення структурних змін мінералізації було виконано співставлення розрахункових значень відносного вмісту головних іонів за кожний часовий період.

На рис.2 представлено приклад кільцевої діаграми відносного вмісту іонів у хімічному складі атмосферних опадів на метеостанції Донецьк.



а) б)

Рис.2. Відносний вміст компонентів хімічного складу опадів на метеостанції Донецьк у теплий (а) та холодний (б) сезони року за різні часові періоди (від центру): І - 1963-1973 рр., ІІ - 1980-1986 рр., ІІІ - 1987-1996 рр., ІV - 1997-2008 рр.

Отже, у 1963-1973 рр. основними іонами хімічного складу атмосферних опадів виступали SO42- і НСО3-. Причому на всіх пунктах спостереження і в теплий і холодний сезон домінували сульфати, крім Бобринця і Нікітського Саду, де у теплий сезон переважали гідрокарбонати.

Період з 1980 по 1986 роки характеризувався значним зменшенням відносного вмісту гідрокарбонат-іону та збільшенням вмісту сульфат-іону, а також високими концентраціями нітрат-іонів.

У 1987-1996 рр. зменшився відносний вміст сульфатів, хлоридів та концентрації нітратів. В той же час збільшилась величина відносного вмісту гідрокарбонатів та іонів кальцію.

У 1997-2008 роках продовжують зменшуватися частки відносного вмісту сульфатів, хлоридів та концентрації нітратів, а також зростати внесок гідрокарбонатів в загальну мінералізацію атмосферних опадів. Цікаво, що для всього 45-річного періоду досліджень характерне постійне зменшення відносного вмісту іону магнію.

Середня зміна відносного вмісту компонентів хімічного складу атмосферних опадів протягом 1963-2008 рр. на всій території України у теплий та холодний сезони представлена на рис.3.

а) б)

Рис.3. Середня зміна відносного вмісту компонентів хімічного складу атмосферних опадів на території України у теплий (а) та холодний (б) сезони року протягом 1963-2008 рр.

У цілому, для території України у період з 1963 по 2008 роки властиво зменшення у хімічному складі опадів іонів переважно антропогенного походження (SO42-, NO3-, Cl-) та збільшення іонів переважно природного походження (Са2+, НСО3-). Варто також зазначити, що зміни у хімічному складі опадів у холодний сезон більш інтенсивні, ніж у теплий.

З урахуванням вище викладених змін у хімічному складі атмосферних опадів для вивчення сучасного хімічного складу вважаємо за доцільне використовувати дані для третього виділеного нами періоду, я саме з 1997 р. по 2008 р.

У четвертому розділі “Дослідження надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України” розраховувалось надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України у вигляді середньосезонних та річних модулів. Оскільки, як зазначалося вище, хімічний склад опадів значно відрізняється у 3-ох виділених періодах, то для оцінки надходження хімічних речовин з атмосферними опадами вирішено використовувати дані про хімічний склад опадів у 1997-2008 рр.

Для більш повного висвітлення питання про надходження хімічних речовин з атмосферними опадами до тих 9 станцій, дані яких використовувались у попередніх дослідженнях, було додано ще 24 станції, які протягом 1997-2008 рр. проводили спостереження за хімічним складом опадів. Таким чином для оцінки надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України використано результати спостережень за хімічним складом опадів на 33-х метеостанціях, які розташовані по всій території України. У результаті проведених досліджень було оцінено надходження 9 головних іонів хімічного складу атмосферних опадів (SO42-, HCO3-, Cl-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Са2+, Мg2+) та сумарне надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України.

За цими даними було створено комплект карт та проаналізовано закономірності просторового розподілу надходження хімічних речовин з атмосферними опадами і визначальні фактори формування надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України за теплий і холодний сезони року та рік в цілому. Для прикладу наведемо карти модулів сумарного надходження хімічних речовин у теплий, холодний сезони року та за рік в цілому (рис. 4).



а)

б)

в)

Рис. 4. Модулі сумарного надходження хімічних речовин у теплий (а), холодний (б) сезони року та за рік (в) в цілому.

У результаті виконаних досліджень отримано сучасні дані про надходження хімічних речовин для території України. Зокрема, було встановлено, що протягом року модулі надходження хімічних речовин на територію України становлять від 6,65 до 25,9 т/км2, загалом же за рік на територію України надходить від 4,0 до 15,6 млн. т хімічних речовин. Для наглядної оцінки цієї величини були поведені наступні розрахунки. Якщо середньостатистичний вагон перевозить, наприклад 60 т вугілля, то для перевезення хімічних речовин, які надходять на територію України за один рік потрібно 67-260 тис. таких вагонів. Найбільше хімічних речовин надходить на сході України та в Карпатах, а найменше - у східній частині Кримського півострова. Найбільшими показниками надходження характеризуються сульфат-іони та гідрокарбонат-іони, 36% та 25% від сумарного річного надходження відповідно.

Просторовий розподіл надходження компонентів хімічного складу опадів формується в основному двома факторами: кількістю опадів та рівнем забруднення атмосфери, при чому для одних речовин головну роль відіграє перший фактор, а для інших - другий.

Надходження сульфатів у теплий сезон визначається, в першу чергу кількістю опадів, а вже потім забрудненням повітря, а у холодний сезон та рік в цілому на величину надходження сульфат-іонів впливають, в першу чергу, антропогенне забруднення, а вже потім кількість опадів. Розподіл гідрокарбонат-іонів визначається головним чином кількістю опадів, і лише на Донбасі визначальним є рівень забруднення повітря. Розподіл надходження нітрат-іонів на територію України визначається головним чином розподілом кількості опадів, а роль фактору антропогенного забруднення незначна. Серед усіх аніонів хімічного складу атмосферних опадів, на розподіл іонів хлору найменше впливає рівень забруднення атмосфери і їх розподіл визначається головним чином кількістю опадів.

На розподіл надходження іонів амонію в першу чергу впливає кількість опадів, а промисловість на сході країни практично не має впливу. Можливим також є вплив транскордонного перенесення забруднювальних речовин. Визначальну роль у надходженні іонів натрію на територію України відіграє ступінь забруднення повітря, і лише в теплий сезон року кількість опадів та рівень забруднення мають приблизно однаковий вплив на формування модулів надходження цих іонів. У розподілі надходження іонів К+ величина кількості опадів не відіграє майже ніякої ролі. Виявлені максимуми на сході та заході пов'язані виключно із забрудненням повітря у промисловому Донбасі та виробництвом калійних добрив на заході. Можливим також є вплив транскордонного забруднення на північному сході. У надходженні іонів Са2+ кількість опадів відіграє головну роль в теплий сезон року, а рівень забруднення атмосфери - у холодний, у річному надходженні ці складові надходження відіграють приблизно однакову роль з незначним переважанням кількості опадів. Розподіл величини надходження іонів магнію у теплий сезон визначається кількістю атмосферних опадів, а в холодний період - рівнем забруднення атмосфери. В цілому для надходження магнію протягом року ці складові діють приблизно однаково.

З вище викладеного випливає, що на розподіл сумарного надходження хімічних речовин з атмосферними опадами в теплий сезон року сильніше впливає кількість опадів, а в холодний сезон визначальна роль належить рівню забруднення атмосфери, а отже антропогенній діяльності людини. У сумарному річному надходженні ці два фактори діють приблизно однаково. Варто також зазначити можливий вплив транскордонного перенесення забруднювальних речовин на північному сході України, або вплив локального джерела забруднення.

У п'ятому розділі “Вплив атмосферних опадів на формування стоку розчинених у річкових водах речовин” виконано оцінку атмосферної складової у хімічному складі річкових вод. Адже, як відомо, якісний та кількісний склад розчинених у атмосферних опадах речовин має значний вплив на хімічний склад річкових вод. Для території України роль атмосферних опадів у формуванні хімічного складу природних вод досить ґрунтовно була вивчена В.І. Пелешенком, проте, це було зроблено понад 30 років тому. За цей час змінився як хімічний склад атмосферних опадів, так і річкових вод.

Отже, за розрахованими у попередньому розділі сучасними модулями надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України, у даному розділі було визначено величину атмосферної складової у хімічному складі річкових вод.

Було оцінено лише пряму атмосферну складову, тобто безпосереднє надходження мінеральних речовин у воду з атмосферними опадами.

Для визначення хімічного складу річкових вод було обрано річки за наступними принципами:

рівномірність розподілу по території України та охоплення всіх фізико-географічних країн та зон, тобто хоча б одна річка у країні чи зоні; зауважимо, що для річок, які протікають у кількох природних зонах, належність до природної зони визначалася за переважаючою площею водозбору;

розміри річки, а саме середні річки ( відповідно до статті 79 Водного кодексу України до середніх річок належать річки, які мають площу водозбору від 2 до 50 тис. км2);

відношенням площі водозбору у пункті спостережень за забрудненням поверхневих вод до площі басейну всієї річки. Цей критерій виявився найскладнішим для реалізації. Спочатку було вирішено обрати річки, де у пункті спостережень за хімічним складом води охоплено від 90 до 100% загальної площі водозбору всієї річки. Проте річок, які задовольняли б і два перші параметри при такому відсоткові площі виявилося лише сім на всю Україну. Зменшення відсотка площі водозбору до 80% дало змогу додати ще сім річок, проте це все ще не давало змоги охопити всі фізико-географічні країни та зони. То ж в остаточному варіанті було обрано річки, де площа водозбору у пункті спостережень за хімічним складом води становить не менше 70% від всієї площі водозбору річки.

Таким чином було обрано 17 річок, які задовольняють усі три параметри, проте до них було додано ще 2 великі річки - Південний Буг та Десна, оскільки Південний Буг є єдиною великою річкою, стік якої формується виключно на території України, а Десна дасть змогу порівняти отримані для неї результати з результатами для її приток. На рис. 5 наведено розміщення обраних річок.

Рис. 5 Карта-схема розміщення річок, дані про хімічний склад вод яких було використано у дослідженні

Сучасний річний іонний стік (Ri,т/рік) для річок України був розрахований за формулою 2.

(2)

де W - водний стік, м3/рік, який визначається як добуток середньорічних витрат на кількість секунд у році (31,5 • 106 с);

Cx - концентрація компоненту у річкових водах за досліджуваний період, мг/дм3.

Величина атмосферної складової (Rатм, т) була розрахована для окремих басейнів річок за формулою 3.

(3)

де Рх - модуль надходження компоненту з атмосферними опадами, т/км2,

F - площа водозбору річки, км2;

а - коефіцієнт, який показує яка частина атмосферної складової витрачається на формування сумарного середньорічного стоку.

За даними, які можна знайти у роботах Горєва Л.М., Пелешенка В.І., Никанорова А.М. та Хільчевського В.К. для Полісся а дорівнює 0,38, Лісостепу - 0,31, Степу - 0,2, Кримських гір - 0,85 та Українських Карпат - 0,83.

Зауважимо також, що для пунктів спостереження за забрудненням поверхневих вод р. Черемош - смт Кути та р. Стрий - м. Стрий не проводяться вимірювання витрат води. Тому для розрахунку іонного стоку для цих пунктів було використано дані про витрати води на гідрологічних постах, які знаходяться вище за течією і відповідні площі водозборів для розрахунку атмосферної складової, вважаючи, що хімічний склад річкових вод на цих постах не відрізняється від хімічного складу, який визначений у пунктах спостереження за забрудненням поверхневих вод. Отже, це пости р. Черемош - с. Устеріки та р. Стрий - с. Верхнє Синьовидне.

Вклад атмосферної складової (k, %) у хімічний склад річкових вод визначався за формулою 4.



(4)

За викладеними вище формулами були розраховані величини для SO42-, Cl-, НСО3-, Са2+, Mg2+, Na+, К+ та суми іонів. Спроби розрахувати величини для NО3- та NH4+ не дали позитивних результатів, оскільки вони належать до біогенних елементів і можуть легко переходити один в одний, а їх концентрації цілком залежать від інтенсивності біохімічних і біологічних процесів у водоймах.

Величини прямої атмосферної складової у формуванні розчинених у річкових водах речовин для території України наведені у табл. 2.

Таблиця 2 - Пряма атмосферна складова у формуванні стоку розчинених у річкових водах речовин, % (^ - збільшення, v - зменшення порівняно з даними В.І.Пелешенка (1975);

Природні регіони	Са2+	Mg2+	K+	Na+	HCO3-	SO42-	Cl-	Уi
Зона мішаних лісів	5 ^	14 v	65	13	4 ^	60 ^	5 v	9 v
Зона широколистяних лісів	3	7		9	2	39	3	5
Лісостеп	6 ^	6 v	35	8	4 ^	40 ^	4 v	7 ^
Степ	6 ^	3 ^	40	4	6 ^	9 ^	1	5 ^
Кримські гори	17	19	33	19	19	24	4	19
Українські Карпати	6	13		14	4	38	4	8

Отже, для території України загальна величина вкладу атмосферної складової найбільша у Кримських горах, а найменша - у Степу.

Серед іонів найбільший вклад атмосферної складової притаманний сульфат-іонам (до 60% у зоні мішаних лісів) та іонам калію.



ВИСНОВКИ

У даному дисертаційному дослідженні наведено результати вивчення хімічного складу атмосферних опадів протягом 1963-2008 рр., оцінено надходження хімічних речовин з ними на територію України, а також встановлено атмосферну складову хімічного складу річкових вод.

У результаті виконання даного дисертаційного дослідження зроблено наступні важливі висновки:

1. Виявлено три часові періоди формування хімічного складу атмосферних опадів на території України: 1980-1986 рр. - період найвищих концентрацій хімічних компонентів у атмосферних опадах; 1987-1996 рр. - період зменшення концентрацій хімічних компонентів у атмосферних опадах; 1997-2008 рр. - період стабілізації / зростання концентрацій.

Такий хід вмісту забруднювальних речовин у атмосферних опадах добре узгоджується з динамікою викидів від стаціонарних та пересувних джерел забруднення протягом 1980-2008 рр.

2. Встановлено наявність процесу трансформації хімічного складу атмосферних опадів у часі, який обумовлений зміною антропогенного навантаження. Порівняно з періодом 1963-1973 рр., коли в хімічному складі опадів переважали SO42- і НСО3-, в 1980-1986 рр. відбувалося зменшення відносного вмісту НСО3- і Ca2+ та збільшення вмісту сульфат-іону. У 1987- 1996 рр. зменшився відносний вміст сульфатів, хлоридів та концентрації нітратів. В той же час збільшилась величина відносного вмісту гідрокарбонатів та іонів кальцію. У 1997-2003 роках продовжують зменшуватися частки відносного вмісту сульфатів, хлоридів та концентрації нітратів, а також зростати внесок гідрокарбонатів в загальну мінералізацію атмосферних опадів. Цікаво, що для всього 45-річного періоду досліджень характерне постійне зменшення відносного вмісту іону магнію.

3. Встановлено, що в межах території України у період з 1963 по 2008 роки загалом спостерігалось зменшення у атмосферних опадах вмісту іонів переважно антропогенного походження (SO42-, NO3-, Cl-) та збільшення вмісту іонів переважно природного походження (Са2+, НСО3-). Зазначимо, що зміни у хімічному складі атмосферних опадів у холодний сезон більш інтенсивні, ніж у теплий. Зокрема, у холодний сезон відносний вміст іонів хлору зменшився на 8%, сульфатів на 6%, гідрокарбонатів зріс на 12%, в той же час у теплий сезон відносний вміст іонів хлору зменшився лише на 5%, гідрокарбонатів зріс лише на 2%, а сульфатів зовсім не змінився

4. На основі детального аналізу багаторічної динаміки хімічного складу атмосферних опадів та особливостей його трансформації було обґрунтовано вибір розрахункового періоду (1997 -2008 рр.) для вивчення сучасного хімічного складу атмосферних опадів.

5. Отримано сучасні дані про надходження хімічних речовин для території України. Зокрема, було встановлено, що протягом року на територію України надходить загалом від 6,65 до 25,9 т/км2 хімічних речовин. Найбільше хімічних речовин надходить на сході України та в Карпатах, а найменше - у східній частині Кримського півострова. Найбільшими показниками надходження характеризуються сульфат-іони та гідрокарбонат-іони - відповідно 36% та 25% від сумарного річного надходження.

6. Встановлено, що просторовий розподіл надходження компонентів хімічного складу опадів формується в основному двома факторами: кількістю опадів та рівнем забруднення атмосфери, причому для одних речовин головну роль відіграє перший фактор, а для інших - другий.

Кількість опадів є визначальним фактором для надходження гідрокарбонат-іонів, нітрат-іонів, іонів хлору, іонів амонію протягом року, а для сульфат-іонів, іонів кальцію та іонів магнію - лише у теплий сезон.

Рівень забруднення атмосфери є головним фактором у надходженні іонів SO42- (у холодний сезон та рік в цілому), НСО3- (лише у Донбасі), Nа+, Са2+, Mg2+ (у холодний сезон), К+ (протягом всього року).

Приблизно однаковим є роль згаданих факторів у надходженні іонів натрію (у теплий сезон) та кальцію і магнію (за рік в цілому).

7. Отримано нові дані стосовно величини атмосферної складової у середньорічному іонному стоці річок України. Для території України загальна величина вкладу атмосферної складової найбільша у Кримських горах (19%), а найменша - у Степу (5%).

Найбільша величина атмосферної складової характерна для стоку сульфат-іонів (до 60% у зоні мішаних лісів) та іонів калію. Внесок іонів магнію та натрію майже однаковий (від 3-4% у Степу до 17-19% у Кримських горах).

Атмосферна складова для іонів кальцію, хлору та гідрокарбонат-іонів становить 4-6% майже по всій території України, за винятком Кримських гір, де вклад атмосферної складової для гідрокарбонатів та іонів кальцію становить 1-19%, і Степу, де атмосферна складова становить лише 1% для іонів хлору.

8. Установлено, що порівняно з даними В.І. Пелешенка (1975) в сучасний період величина атмосферної складової зросла у Лісостепу і Степу, а зменшилась у зоні мішаних лісів. Для іонів Са2+, SO42- і НСО3- вона зросла на всій рівнинній території України, для іонів Cl- та Mg2+ - зменшилась у зоні мішаних лісів та лісостепу, у Степу вона або зросла (Mg2+) або залишилась без змін (Cl-).

9. Результати виконаних досліджень можуть бути використані для моделювання процесів забруднення навколишнього середовища, побудови геохімічних циклів та балансів для території України, а також для вдосконалення та оптимізації існуючої мережі моніторингу забруднення поверхневих вод України.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Монографії:

2. Осадчий В.І. Стан забруднення атмосферного повітря та опадів / В.І. Осадчий, Є.М. Кіптенко, М.П. Баштаннік, Т.В. Козленко, І.А. Колісник, О.О. Косовець-

3. Скавронська // В кн.: Клімат Києва / [ за ред. В.І. Осадчого, О.О. Косовця, В.М. Бабіченко ] - К.: Ніка-Центр, 2010. - С. 264-287. (Здобувачем виконано збір та обробку вихідної інформації, побудову графіків, узагальнення результатів про хімічний склад атмосферних опадів у м. Києві).

4. Енциклопедії:

5. Косовець-Скавронська О.О. Опади кислотні / О.О. Косовець-Скавронська // Екологічна енциклопедія: у 3 т. - К.: ТОВ “Центр екологічної освіти та інформації”, 2008. ? Т. 3: О-Я. - С. 29-32.

6. Статті:

7. Ромась М.І. Формування хімічного складу атмосферних опадів на території України / М.І. Ромась, О.О. Косовець // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. -- 2007. -- Т. 12 - С. 172-181. (Здобувачем здійснено збір та обробку вихідної інформації, проведення розрахунків, складання узагальнень).

8. Косовець-Скавронська О.О. Хімічний склад та кислотність атмосферних опадів у різних регіонах світу / О.О. Косовець-Скавронська // Фізична географія та геоморфологія. -- 2007. - Вип. 53. - С. 47-55.

9. Косовець-Скавронська О.О. Динаміка вмісту мінеральних речовин у атмосферних опадах на території України / О.О. Косовець-Скавронська, С.І. Сніжко // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - 2008 - Т. 15 - С. 106-113.(Здобувачем здійснено збір та обробку вихідної інформації, проведення розрахунків, побудова графіків, складання узагальнень та висновків).

10. Косовець-Скавронська О.О. Часова трансформація хімічного складу атмосферних опадів на території України / О.О. Косовець-Скавронська, С.І. Сніжко // Економічна та соціальна географія. - 2008 - Вип.. 58 - С. 242-252. (Здобувачем здійснено збір та обробку вихідної інформації, проведення розрахунків, побудова діаграм, складання узагальнень та висновків).

11. Тези і матеріали конференцій:

12. Косовец Е.А. Оценка поступления химических веществ с атмосферными осадками на территорию Украины / Е.А. Косовец // Новые методы и технологии в гидрометеорологии: ІІ конф. ученых национальных гидрометеослужб государств-участников СНГ, 2-3 октября 2006р.: тез. докл. -- М., 2006. - С. 65-66.

13. Косовець-Скавронська О.О. Зміна вмісту головних іонів хімічного складу атмосферних опадів на території України протягом 1963-2003 рр. / О.О. Косовець-Скавронська // Молоді науковці ? географічній науці: наук. конф., 24?25 жовт. 2007 р.: тези доп. ? К., 2007. - С. 91?92.

14. Косовець-Скавронська О.О. Динаміка мінералізації атмосферних опадів на території України / О.О. Косовець-Скавронська, С.І. Сніжко // Географія у інформаційному суспільстві. Зб. наук. праць. У 4-х тт. -- К.: ВГЛ Обрії, 2008. -- Т. ІІІ. -- С. 147-149. (Здобувачем здійснено збір та обробку вихідної інформації, проведення розрахунків, побудова графіків, складання узагальнень та висновків).

15. Косовець-Скавронська О.О. Вплив атмосферних опадів на формування стоку розчинених у річкових водах речовин / О.О. Косовець-Скавронська // Географія та екологія: наука і освіта: матеріали ІІІ Всеукр. Наук.-практ. конф., 15-16 квіт. 2010. - Умань: Видавець «Сочінський», 2010. - С. 114-117.



АНОТАЦІЯ

Косовець-Скавронська О.О. Надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України та оцінка їх ролі у формуванні хімічного складу річкових вод. ? Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.07 - гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія ? Географічний факультет Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Київ, 2010.

Дисертація присвячена визначенню сучасного надходження хімічних речовин з атмосферними опадами на територію України та оцінці їх ролі у формуванні хімічного складу річкових вод.

У роботі виконано огляд стану досліджень хімічного складу атмосферних опадів у різних регіонах світу. Вивчено динаміку вмісту хімічних речовин у атмосферних опадах протягом 1980-2008 рр. у теплий і холодний сезони року, та виявлено три однорідні часові періоди формування хімічного складу атмосферних опадів, а також виконано оцінку хімічного складу опадів у межах цих періодів. Досліджено трансформацію хімічного складу атмосферних опадів над територією України протягом 1963-2008 рр. Обґрунтовано використання періоду 1997-2008 рр., для оцінки сучасного хімічного складу атмосферних опадів. Виконано кількісну оцінку надходження хімічних речовин з атмосферними опадами у сучасний період та досліджено просторовий розподіл надходження хімічних речовин з атмосферними опадами. Розраховано величину атмосферної складової у середньорічному іонному стоці річок України.

Ключові слова: хімічний склад атмосферних опадів, головні іони, часова динаміка, трансформація, модулі надходження, іонний стік, атмосферна складова.



АННОТАЦИЯ

Косовец-Скавронская Е.А. Поступление химических веществ с атмосферными осадками на территорию Украины и оценка их роли в формировании химического состава речных вод. ? Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.07 ? гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия. ? Географический факультет Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, Киев, 2010.

Диссертация посвящена определению современного поступления химических веществ с атмосферными осадками и оценке их роли в формировании химического состава речных вод.

В работе приводятся источники происхождения главных ионов химического состава атмосферных осадков, процессы формирования химического состава атмосферных осадков и обзор основных исследований посвященных вопросу изучения химического состава атмосферных осадков, проведенных как на территории Украины, так и за ее пределами.

Изучено, что в многолетней динамике химического состава атмосферных осадков на территории Украины выделяется три временных периода с однородным химическим составом осадков: 1980-1986 гг. - период наивысших концентраций химических компонентов в атмосферных осадках; 1987-1996 гг. - период уменьшения концентраций химических компонентов в атмосферных осадках; 1997-2008 гг. - период стабилизации / увеличения концентраций. Такой ход содержания загрязняющих веществ в атмосферных осадках хорошо согласовывается с динамикой выбросов от стационарных и передвижных источников загрязнения на протяжении 1980-2008 гг.

Обнаружено трансформацию химического состава атмосферных осадков в течение периода наблюдений, которая происходила в связи с изменением антропогенной нагрузки и воздействия природных факторов на формирование химического состава осадков. По сравнению с периодом 1963-1973 гг., когда в химическом составе осадков преобладали SO42- и НСО3-, в 1980-1986 гг. происходило увеличение относительного содержания НСО3- и Ca2+, а также увеличение содержания сульфат-иона. В 1987-1996 гг. продолжалось уменьшение относительного содержания сульфатов, хлоридов, началось уменьшение концентрации нитратов. В 1997-2008 гг. продолжают уменьшаться доли относительного содержания сульфатов, хлоридов и концентрации нитратов, а также расти вклад гидрокарбонатов в общую минерализацию атмосферных осадков.

Установлено, что в пределах территории Украины в период с 1963 по 2008 годы в целом наблюдалось уменьшение в атмосферных осадках содержания ионов преимущественно антропогенного происхождения (SО42-, NО3-, Cl-) и увеличения содержания ионов преимущественно природного происхождения (Са2+, НСО3-). Отметим, что изменения в химическом составе атмосферных осадков в холодный сезон интенсивнее, чем в теплый.

На основании детального анализа многолетней динамики химического состава атмосферных осадков и особенностей его трансформации был обоснован выбор расчетного периода (1997-2008 гг.) для изучения современного химического состава атмосферных осадков.

Для этого периода и были рассчитаны современные данные о поступлении химических веществ для территории Украины. В частности, было установлено, что на протяжении года на территорию Украины поступает в целом от 6,65 до 25,9 т/км2 химических веществ. Больше всего химических веществ поступает на востоке Украины и в Карпатах, а менее всего - в восточной части Крымского полуострова. Наибольшими показателями поступления характеризуются сульфатные ионы и гидрокарбонатные ионы, 36% и 25% от суммарного годового поступления соответственно.

Установлено, что пространственное распределение поступления компонентов химического состава осадков формируется в основном двумя факторами: количеством осадков и уровнем загрязнения атмосферы, причем для одних веществ главную роль играет первый фактор, а для других - второй.

В работе также получены новые данные относительно величины атмосферной составляющей в среднегодовом ионном стоке рек Украины. Для территории Украины общая величина вклада атмосферной составляющей наибольшая в

Крымских горах (19%), а наименьшая - в Степи (5%). Среди ионов наибольший вклад атмосферной составляющей присущ сульфат-ионам (до 60% в зоне смешанных лесов) и ионам калия. Для ионов магния и натрия вклад атмосферной составляющей почти одинаков (от 3-4% в Степи до 17-19% в Крымских горах). Атмосферная составляющая для ионов кальция, хлора и гидрокарбонат-ионов составляет 4-6% почти по всей территории Украины, за исключением Крымских гор, где вклад атмосферной составляющей для гидрокарбонатов и ионов кальция составляет 1-19%, и Степи, где атмосферная составляющая составляет лишь 1% для ионов хлора.

Ключевые слова: химический состав атмосферных осадков, главные ионы, временная динамика, трансформация, модули поступления, ионный сток, атмосферная составляющая.



SUMMARY

Kosovets-Skavronska O.O. Wet deposition of chemical substances in Ukraine and estimation of its contribution to the formation of chemical composition of river water. - Manuscript.

Thesis on obtaining of the scientific candidate degree of geographical sciences on the speciality 11.00.07 - Hydrology of the land, water resources, hydrochemistry ? Geographical faculty of Kyiv National Taras Shenchenko University, Kyiv, 2010.

The thesis is devoted to determination of contemporary wet deposition of chemical substances in Ukraine and estimation of its contribution to the formation of chemical composition of river water.

The survey of chemical composition of atmospheric precipitation in different regions of the world had been done. The dynamics of chemicals content in precipitation during 1980-2008 years in warm and cold seasons had been studied, and three homogeneous periods of forming chemical composition of atmospheric precipitation was found. Furthermore, the estimation of chemical composition of precipitation was performed within these periods. Transformation of chemical composition of atmospheric precipitation over the territory of Ukraine during 1963-2008 years was investigated. Using the period of 1997-2008 years for estimation modern chemical composition of precipitation was substantiated. The quantitative estimation of wet deposition of chemicals with atmospheric precipitation in the modern period was made; moreover, spatial distribution of wet deposition of chemicals was investigated. The quantity of atmospheric component in the average annual flow of main chemical components the rivers of Ukraine was calculated.

Key words: chemical composition of atmospheric precipitation, major ions, temporal dynamics, transformation, wet deposition modulus, ionic flow, atmospheric component.

...