Новости

Jul 05, 2023

Хемометрический подход к оценке химического поведения дождевой воды на большой высоте в водосборе Шон Гаранг, Западные Гималаи.

Scientific Reports, том 12, номер статьи: 12774 (2022) Цитировать эту статью 1182 Доступов 3 Цитирования 5 Подробности об альтметрических метриках Настоящее исследование было проведено для анализа химического

Том 12 научных докладов, номер статьи: 12774 (2022 г.) Цитировать эту статью

1182 Доступа

3 цитаты

5 Альтметрика

Подробности о метриках

Настоящее исследование было проведено с целью анализа химического поведения дождевой воды водосбора Шауне Гаранг (32,19° с.ш., 78,20° в.д.) в бассейне Баспа, расположенном на большой высоте (4221 м над средним уровнем моря) в Химачалских Гималаях. Индия. В течение периода исследования из водосборного бассейна Шон Гаранг на пяти разных участках было собрано шестнадцать проб дождевой воды. Средневзвешенное по объему (VWM) значение pH дождевой воды колебалось от 4,59 до 6,73 со средним значением 5,47 ± 0,69, что указывает на щелочную природу осадков. Суммарная ионная сила в дождевой воде колебалась от 113,4 до 263,3 мкэкв/л при среднем значении 169,1 ± 40,4 мкэкв/л. В дождевой воде преобладали катионы Ca2+ (43,10%) и Na+ (31,97%), а анионы Cl- (37,68%), SO42- (28,71%) и NO3- (23,85%). Ионные отношения были рассчитаны среди всех ионов. Доля (NO3- +Cl-) с SO42- составила 2,3, что указывает на кислость дождевой воды из-за HNO3, H2SO4 и HCl. Многомерная статистическая оценка химического состава дождевой воды с помощью анализа главных компонентов (PCA) показывает значимость четырех факторов, контролирующих 78,37% общей дисперсии, включая четырехкомпонентные (PC1 объяснил 27,89%, PC2 объяснил 24,98%, PC3 объяснил 14,64%, PC4 объяснил 10,85%). Однако индивидуальный вклад фактора 1 (PC1) объясняет 27,89% общей дисперсии (78,37%) и демонстрирует сильную оптимистичную нагрузку для Ca2+ и Cl-. Кроме того, высокая концентрация Ca2+ и NO3- и умеренная концентрация SO42- указывают на вклад сжигания ископаемого топлива и почвенной пыли. Антропогенные и природные загрязнители влияют на состав дождевой воды в нетронутых Гималаях вследствие местного и дальнего транспорта. На территорию исследования выпадают осадки с запада и северо-запада, переносящие пыль и выбросы ископаемого топлива из пустыни Тар и северо-западных стран.

Гималайский регион обеспечивает уникальную экосистему и водные ресурсы для многих рек в таких странах, как Индия, Непал, Бутан, Пакистан и Китай. Гималайские ледники служат «водонапорными башнями» и обеспечивают значительное количество талой воды населению, расположенному ниже по течению1. Однако отступление гималайских ледников из-за изменения характера осадков в данном режиме влияет на изменение климата2. Кроме того, загрязнение атмосферы, такое как аэрозоли, пыль и твердые частицы, угрожает региону Гималаев, изменяя радиационный баланс. В последние годы количество загрязняющих веществ в атмосфере чрезвычайно возросло из-за прибыльного роста населения. Рост населения вызывает рост индустриализации, урбанизации и потребления энергии3,4,5. Кроме того, загрязнение воздуха является пятой по значимости угрозой смерти в мире, превышающей нехватку продовольствия, употребление алкоголя и малоподвижный образ жизни6. Исследования химического состава дождевой воды отражают загрязнение воздуха, поступающее в атмосферу из природных или антропогенных источников6. Это помогает определить сравнительную значимость различных причин и прогнозировать вероятную способность буферизации подкисления в будущем7. Это также помогает понять количественную оценку загрязнения, удаляемого из атмосферы. В качестве механизма удаления загрязняющих веществ наиболее эффективными являются атмосферные осадки (такие как дождь, роса и снег). Он может удалять широкий спектр химических веществ и атмосферных аэрозолей, растворимых газов, а также различные источники загрязнения (земные, морские, антропогенные и природные)8,9,10,11,12,13. Согласно исследованиям, кислотность дождевой воды стала серьезной угрозой для окружающей среды, влияя на текстуру почвы, качество грунтовых вод, растительность, растения и здоровье человека. В результате Всемирная метеорологическая организация учредила программу «Глобальная служба атмосферы» для мониторинга изменения химического состава дождевой воды во всем мире через несколько сетей станций.