Первые исследования состава осадков в России

Химические исследования осадков были начаты в России лишь в 1900-х годах. Результаты первых работ публиковались в Журнале опытной агрономии (19, 73).

Наиболее раннее исследование было проведено в агрономической лаборатории сельскохозяйственной опытной станции в Плоти (бывшая Подольская губерния), организованной ее владельцем П.П. Трубецким (50, 86). Пробы для химического анализа регулярно собирали на станции в течение 1899-1900 гг. во все дни с осадками. Кроме суточных проб, один-два раза в месяц брались «отдельные порции в различные часы срочных метеорологических наблюдений» с целью проследить изменение состава осадков на протяжении суток.

Анализы проб проводились на аммиак, азотистую и азотную кислоту, и в конечном итоге определялось поступление в почву азота. Было найдено, что в Плоти содержание аммиака в осадках изменяется от 0,4 до 7,0 мг/л и несколько различно в дождевой и снеговой воде: в дожде от 0,4 до 6,0 мг/л. В один и тот же день последовательно взятые пробы осадков отличались по содержанию аммиака в ту и другую сторону (уменьшаясь или увеличиваясь).

Исследовались также пробы воды из инея, росы, тумана и изморози, причем наибольшая концентрация аммиака отмечалась в тумане (в среднем 5,08 мг/л). Но число проб этих видов атмосферной воды невелико, к тому же нет никаких сведений о методике сбора проб.

На N2O3 и N2O5 проводились лишь качественные анализы. Присутствие азотистой кислоты в осадках обнаружено приблизительно в половине всех взятых проб, а азотной кислоты – только в нескольких случаях.

Следующая по времени работа выполнена А. Поздняковым (73) в Одесской магнитно-метеорологической обсерватории по поручению директора этой обсерватории известного геофизика-метеоролога А.В. Клоссовский. Обсервария, где велись наблюдения, расположена на окраине города, на берегу моря, и изучение состава осадков в приморском районе представляло особый интерес. Позняков с большой тщательностью сам собирал пробы осадков с помощью специальных стеклянных сосудов-воронок, снабженных фильтрами из стеклянной ваты. Дважды в день сосуды и фильтры промывались дистиллированной водой. Химические анализы на содержание хлористого натрия, аммиака и азотной кислоты производились здесь же в обсерватории. В течении 1903 г. было собрано и проанализировано 83 пробы дождя или снега и 42 пробы инея, росы, тумана и изморози. Отбор проб сопровождался подробными метеорологическими наблюдениями, которые затем были использованы при анализе данных о составе осадков.

Прежде всего Позняковым было отмечено, что в Одессе во всех видах осадков содержится значительное количество хлора; особенно высока его концентрация в росе и тумане. К сожалению, на хлор проанализирована лишь часть проб (главным образом пробы за ноябрь и декабрь 1903 г.), поэтому полученные средние значения нельзя считать показательными для всего года. Позняков также нашел, что в ноябре среднее содержание хлора в атмосферных водах составляет 12,4 мг/л, в декабре – 21,8 мг/л. Однако, если исключить из расчета значения, относящиеся к росе, инею и другим видам наземной конденсации, то для дождевой и снеговой воды в среднем (из 16 определений) концентрация хлора составляет 5,3 мг/л. По-видимому, эта величина может быть принята как ориентировочная для характеристики содержания хлора в атмосферных осадках в районе Одессы.

Наибольшее число анализов было проведено по определению аммиака. Среднее содержание аммиака в снеге составило 0,5 мг/л, в дожде – 0,8 мг/л.

Среднее содержание азотной кислоты в осадках найдено следующее: в дожде 0,8, в снеге 0,4, в росе 0,3 мг/л.

Количество азотистой кислоты во всех видах осадков не превышало сотых долей мг/л.

В работе А. Познякова приводятся также данные по анализу последовательно собранных в течение дня проб осадков. Устойчивой закономерности при этом не получено. В одни дни по мере выпадения осадков происходило уменьшение концентрации определяемых ингредиентов, в другие – они оставались неизменными или даже увеличивались.

Представляют ценность анализы проб, собранных одновременно в обсерватории и в городе. Аммиака в осадках, выпадающих в городе, оказалось почти вдвое больше, а азотной кислоты почти то же количество, что и в осадках, собранных в обсерватории.

По имеющимся данным Позняков вычислил среднее содержание аммиака в осадках при разных направлениях ветра: при ветрах с моря получено 0,7 мг/л, при ветрах с берега – 1,1 мг/л, причем при ветрах со стороны города содержание аммиака увеличивается до 1,4 мг/л.

Наконец было определено общее количество связанного азота, приносимого осадками за год и по месяцам. За 1903 г. всего в почву поступило таким путем 2,2 кг N/га.

По инициативе П.С. Коссовича в 1909-1910 гг. большую работу по химическим анализам осадков провел Я. Витынь в лаборатории почвоведения Петербургского лесного института (19). Результаты этих анализов обобщил Коссович (54). При этом впервые были получены данные сразу для нескольких пунктов. В лабораторию посылали пробы осадков семь метеорологических станций. Анализы производились на Cl и SO3.

Результаты Витыня трудно оценить, так как не описаны условия сбора и хранения проб. Указано лишь, что осадки присылались «из дождемеров с семи мест». По-видимому, в методе отбора проб осадков и заключается основной недостаток данного исследования. Применение для этой цели обычных метеорологических дождемеров не обеспечивает чистоты проб.