Вопрос 57. Причины образования и выпадения кислотных осадков. Какие газы вызывают образование кислотных осадков. Последствия.
Причины образования кислотных осадков.
Основная причина образования и выпадения кислотных осадков (зачастую неточно называемых «кислотными дождями») — наличие в атмосфере оксидов серы и азота, хлористого водорода и иных кислотообразующих соединений. Считается, что преимущественно снижение величины pH вызвано выбросом в атмосферу серосодержащих загрязнений (-2/3) и соединений, содержащих азот (-1/3). Присутствие в воздухе заметного количества, например, аммиака или ионов кальция (Са2+) приводит к выпадению не кислых, а щелочных осадков. Однако их также принято называть кислотными, ибо они имеют «нестандартную» кислотность и при попадании на почву или в водоем соответственно меняют кислотность последних.
Дождевая вода, образующаяся при конденсации водяного пара, теоретически должна иметь нейтральную реакцию, однако в действительности даже самый чистый дождь не имеет значение рН = 7. Ведь в атмосфере всегда присутствует углекислый газ (постоянный компонент воздуха), который при взаимодействии с атмосферной водой образует угольную кислоту.
Поэтому дождевая вода имеет слабокислую реакцию (рН = 5,6). Кислотным же называется дождь, рН которого < 5,6. Термин «кислотный дождь» впервые ввел английский химик Роберт Ангус Смит в 1882 г. в своей книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». А. Смиту удалось выявить зависимость между уровнем загрязнения воздуха над Манчестером и кислотностью осадков.
Образование кислотного дождя обусловлено выбросами в атмосферу кислотных оксидов, преимущественно SO2и NO2, естественные и техногенные источники. К основным антропогенным источникам этих газов относятся тепловые электростанции, промышленные котельные, автотранспорт, технологические агрегаты металлургической, химической и других отраслей промышленности.
Поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется кислородом воздуха в серный ангидрид. Происходит эта необычная для природы реакция в присутствии пылеобразных частиц оксидов металлов, выступающих в роли катализаторов, или под действием солнечного света.
Образующийся серный ангидрид растворяется в капельках влаги с образованием серной кислоты, выпадающей далее с атмосферными осадками на Землю в виде кислотного дождя.
Так образуется в атмосфере серная кислота, являющаяся первой причиной выпадения кислотных осадков.
Вторая причина образования кислотных осадков связана с азотной кислотой, образующейся в атмосфере из оксидов азота.
Последствия кислотных дождей
Ученые отмечают, что последствия кислотных дождей очень многомерны, и опасны как для людей и животных, так и растений. В числе главных специалисты называют следующие эффекты:
Кислотные дожди заметно повышают кислотность озер, прудов, водохранилищ, в результате чего там постепенно вымирает их естественная флора и фауна. В результате изменения экосистемы водоемов, происходит их заболачивание, засорение, повышенная илистость. Кроме того, в результате таких процессов вода становится непригодной для использования человеком. В ней повышается содержание солей тяжелых металлов и различных токсичных соединений, которые в нормальной ситуации поглощаются микрофлорой водоема.
Кислотные дожди приводят к деградации лесов, вымиранию растений. Особенно страдают хвойные деревья, так как медленное обновление листвы не дает им возможности самостоятельно устранять последствия кислотных дождей. Очень подвержены таким осадкам и молодые леса, качество которых стремительно падает. При постоянном воздействии воды с повышенной кислотностью, деревья погибают.
В США и Европе кислотные дожди – одна из распространенных причин плохих урожаев, вымирания сельскохозяйственных культур на огромных площадях. При этом причина такого ущерба кроется как в прямом воздействии, которое оказывают кислотные дожди на растения, так и в нарушениях минерализации почвы.
Кислотные дожди наносят непоправимый ущерб памятникам архитектуры, здания, сооружениям. Действие таких осадков вызывает ускоренную коррозию металлов, выход из строя механизмов.
При текущей кислотности, которую имеют кислотные дожди, в некоторых случаях они могут наносить прямой вред человеку и животных. Прежде всего, люди в зонах повышенной опасности страдают от заболеваний верхних дыхательных путей. Впрочем, не так далек тот день, когда насыщенность вредных веществ в атмосфере достигнет уровня, при котором в виде осадков будет выпадать серная и нитратная кислота достаточно высокой концентрации. В такой ситуации угроза здоровью человека окажется уже значительно более высокой.
studfiles.net
основная причина выпадения кислотных дождей
Термин «кислотный дождь» появился в середине XIX века, когда британские ученые заметили, что загрязнение воздуха в промышленно развитой центральной Англии привело к выпадению более кислых, чем обычно, дождей. Но только во второй половине XX века стало понятно, что кислотные дожди несут в себе угрозу окружающей среде. Надо сказать, что обычный дождь является кислым сам по себе, даже в отсутствие заводов. Это происходит из-за того, что в процессе формирования и выпадения дождевые капли растворяют находящийся в воздухе углекислый газ и реагируют с ним с образованием угольной кислоты (h3CO3). Чистый дождь, проходящий через незагрязненный воздух, представляет собой водный раствор с pH 5,6 (к моменту удара о землю) . Как мы увидим дальше, основная причина выпадения кислотных дождей — это деятельность человека, однако есть и естественные причины, начиная с извержения вулканов и разряда молнии и кончая жизнедеятельностью бактерий. В общем, даже если бы мы закрыли все фабрики и перестали ездить на машинах и грузовиках, значение pH дождя все равно было бы примерно 5,0. Поэтому сейчас принято считать дождь кислотным, если его pH ниже 5,0. Обычный дождь является кислым сам по себе, даже в отсутствие заводов. Это происходит из-за того, что в процессе формирования и выпадения дождевые капли растворяют находящийся в воздухе углекислый газ и реагируют с ним с образованием угольной кислоты (h3CO3). Чистый дождь, проходящий через незагрязненный воздух, представляет собой водный раствор с pH 5,6 (к моменту удара о землю) . Основная причина выпадения кислотных дождей — это деятельность человека, однако есть и естественные причины, начиная с извержения вулканов и разряда молнии и кончая жизнедеятельностью бактерий. В общем, даже если бы мы закрыли все фабрики и перестали ездить на машинах и грузовиках, значение pH дождя все равно было бы примерно 5,0. Поэтому сейчас принято считать дождь кислотным, если его pH ниже 5,0. Самый кислый дождь в истории шел в конце 70-х годов в городе Уилинг, США. Его кислотность превышала обычную более чем в пять тысяч раз. Дождевая вода была основная причина выпадения кислотных дождей — это деятельность человека, однако есть и естественные причины, начиная с извержения вулканов и разряда молнии и кончая жизнедеятельностью бактерий. Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы — озера, реки, заливы, пруды — повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна.
Предотвращение кислотных дождей – одна из главных задач, стоящих сегодня перед человечеством. Увы, экономические процессы не способствуют сокращению вредных выбросов, напротив, промышленное развитие только увеличивает их объемы. Повышение уровня жизни населения развивающихся стран и стран с переходной экономикой способствует увеличению числа автомобилей и росту энергопотребления. Между тем только в России теплоэлектростанции ежегодно выбрасывают более 18 миллионов тонн сернистого ангидрида. Ученые всего мира заняты поиском путей решения проблемы кислотных дождей. Один из главных методов борьбы – установка на каждом предприятии дорогостоящих очистных сооружений, фильтры которых будут препятствовать выбросам тяжелых металлов и опасных оксидов. Такие установки не только снизят вероятность выпадения кислотного дождя, но и сделают воздух чище. Еще один путь решения проблемы – уменьшение количества транспортных средств в крупных городах с целью снижения выбросов выхлопных газов. Помимо этого следует восстанавливать, а не вырубать леса, очищать загрязненные водоемы, перерабатывать, а не сжигать мусор.
Каковы отрицательные последствия выпадения кислотных дождей?
По соседству со мной живет врач-терапевт. Так вот, она говорит, что сейчас очень возросло число пациентов с различными аллергическими реакциями. А причиной всему является плохая экология. Уже давно никто не бегает по лужам под дождем, так как даже они стали опасными для человека.
Какой вред наносят человеку кислотные дожди
Кислотные дожди можно назвать глобальной проблемой. Все радуются техническому прогрессу, но никто не задумывается, что вся эта деятельность приводит к ухудшению экологической обстановки. Вредные вещества, попадающие в атмосферу, возвращаются обратно, и выпадают они на землю вместе с осадками.
Кислотные дожди содержат в своем составе серную и сернистую кислоты. Такие осадки негативно влияют не только на состояние природы, но и на человеческий организм. Помимо кислот осадки могут содержать в себе и ионы тяжелых металлов. У человека может возникнуть:
- отравление;
- нарушения в работе почек и печени;
- развитие тромбов в сосудах.
Так как вместе с дождем все вредные вещества попадают в водоемы, в которых обитает рыба и животные, то дальнейшее употребление их в пищу может тоже нанести вред здоровью. Очень важно то, что опасное воздействие от кислотных осадков может проявиться только спустя поколение.
Как спастись от кислотных дождей
Больше всего кислотные осадки могут наблюдаться на территории таких стран:
- США;
- Россия;
- Китай.
Это связано с тем, что на их территории функционирует большое количество промышленных предприятий, в том числе и металлургических. Но остальные страны исключать нельзя, так как воздушные массы могут переместиться, и осадки выпадут в другом месте. В первую очередь, помочь в этой ситуации сможет модернизации очистительного оборудования, которое будет препятствовать выбросу вредных веществ.
Обычный человек никак не сможет отличить кислотный дождь от обычного. Поэтому, чтобы обезопасить себя, лучше во время дождя пользоваться зонтом или дождевиком. Это поможет избежать попадания дождевых капель на кожу и проникновения опасных веществ в организм.
travelask.ru
выпадение кислотных осадков
Выпадение кислотных осадков. При сжигании ископаемого топлива возникают оксиды серы и азота, ежегодный прирост концентрации которых в атмосфере составляет не менее 1%. Оксиды серы образуют с капельками воды в атмосфере серную кислоту, в результате возникают кислотные дожди, наносящие ущерб природе и экономике (рыболовству, сельскому и лесному хозяйству и др.). В Европе леса повреждены уже на 38% территории [242], нанесен ущерб художественному и архитектурному наследию наций; не исключается вероятность того, что в результате подкисления на громадных участках почвам уже нанесен практически непоправимый ущерб [138]. Хотя причины гибели лесов в Европе и в других районах земного шара до сих пор достоверно не установлены, большинство ученых полагают, что сложная комбинация загрязняющих веществ, включая кислотные осадки, делает леса уязвимыми перед стихийными бедствиями, такими как засухи и резкие перепады температур, которые в сочетании приводят к их гибели [192]. Кислотные дожди оказывают воздействие на огромные территории в Северной Америке, Европе и Азии, а сейчас появились сведения об их влиянии на биоту морских акваторий [176].[ …]
Поступающие с осадками в почву сильные кислоты (азотная и серная) реагируют с известью, образуя легкорастворимые соединения кальция, вымываемые из продуктивного горизонта. Таким образом, можно считать, что в сопоставлении с известкованием выпадение кислотных осадков будет оказывать примерно такое же по величине, но обратное по направлению действие. Это показано на рис. 1.2 с помощью второй дополнительной шкалы поступления в почву свободных ионов водорода., Так, 0,1 т свободных ионов водорода нейтрализуют около 5 т углекислого кальция (6…7 т товарной извести).[ …]
Очевидно, что при выпадении кислотных осадков запас щелочей в почве может истощаться.[ …]
Подкисление почв, вызываемое выпадением кислотных осадков, переводит фосфор в формы, недоступные для растений.[ …]
Основная причина образования и выпадения кислотных осадков (зачастую неточно называемых «кислотными дождями») — наличие в атмосфере оксидов серы и азота, хлористого водорода и иных кислотообразующих соединений. Считается, что преимущественно снижение величины pH вызвано выбросом в атмосферу серосодержащих загрязнений (-2/3) и соединений, содержащих азот (-1/3). Присутствие в воздухе заметного количества, например, аммиака или ионов кальция (Са2+) приводит к выпадению не кислых, а щелочных осадков. Однако их также принято называть кислотными, ибо они имеют «нестандартную» кислотность и при попадании на почву или в водоем соответственно меняют кислотность последних.[ …]
В нашей стране площадь значительного закисления от выпадения кислотных осадков достигает несколько десятков миллионов гектаров. Отмечены и частные случаи закисления озер (Карелия и др.). Повышенная кислотность осадков наблюдается вдоль западной границы (трансграничный перенос серы и других загрязняющих веществ) и на территории ряда крупных промышленных районов, а также фрагментарно на побережье Таймыра и Якутии.[ …]
На рис. 9.16 показан коэффициент коррозии цинка в зависимости от плотности выпадений кислотных осадков (результаты получены на 33 станциях в ФРГ и Великобритании) [49]. Из рисунка видно, что скорость коррозии довольно высока.[ …]
Наконец, следует обратить внимание на антропогенные загрязнения водных объектов кислотными выбросами. Они поступают в воду как со стоками отдельных производств, так и в результате выпадения кислотных осадков. Сброс разбавленных кислот приводит к кислотному отравлению рыб и планктона, попаданию токсинов в цепи питания. Для внутренних водоемов особую опасность представляют кислотные осадки и воды, поступающие из почв, содержащих сырой гумус, в периоды таяния снегов и паводков.[ …]
Для уменьшения насыщения городской атмосферы загрязняющими веществами и, в первую очередь, соединениями серы и азота сооружаются дымовые трубы высотой в 300-500 и даже 800 м. Однако рассеивание загрязняющих веществ на обширные регионы создало сильную угрозу целостности их экосистем из-за выпадения кислотных осадков, которыми поражаются огромные территории. Вместе с экспортом из одних стран в другие воздушным путем соединений серы и азота разносятся также тяжелые металлы.[ …]
На больших пространствах наблюдается деградация хвойных лесов, беднеет фауна водоемов. В 1970-х годах в реках и озерах Шотландии и Скандинавии начали гибнуть лосось и форель. Сходные явления происходят и в России, особенно на северо-западе, на Урале и в районе Норильска, где громадные площади тайги и лесотундры стали почти безжизненными из-за сернистых выбросов Норильского комбината. Наибольшие плотности непосредственно приурочены к промышленным регионам. За последние 10—15 лет выпадение кислотных осадков в районах их обычных проявлений в Западной Европе заметно уменьшилось в связи с мерами по охране воздушного бассейна.[ …]
Микробные сообщества в городских почвах имеют ряд особенностей. По сравнению с естественными почвами в городских почвах средней полосы России резко снижено содержание мицелия грибов, основных почвообразующих организмов — деструкторов органических остатков. При этом ухудшаются условия роста растений. Доля бактерий в почвенной биомассе увеличивается. Увеличивается также доля эвритопных микроскопических грибов. Формируются более упрощенные, чем в естественных условиях, микробокомплексы. На поверхности почвы увеличивается присутствие фитопатогенных грибов. На поверхностях городских сооружений, благодаря выпадению кислотных осадков, активно размножаются бактерии, разрушающие камень, бетон и деревянные покрытия. Зачастую представители этих видов микроорганизмов вызывают аллергические реакции у людей [Марфенина, 1999].[ …]
Термодинамический кризис вызывает климатические изменения в биосфере, связанные с парниковым эффектом, возникающим из-за загрязнения атмосферы парниковыми газами (см. разд. 9.1.1.1). Растущее потребление энергии и выделение парниковых газов грозит планете глобальной экологической катастрофой. Может произойти повышение уровня Мирового океана и затопление прибрежных земель (таких, как земли северной Европы) и многих крупных городов. Кроме этого, уже сейчас наблюдаются локальные кризисные климатические ситуации, связанные с возникновением торнадо, цунами, резкими перепадами погоды, наводнениями — все это результат нарушения термодинамического режима нашей планеты.[ …]
ru-ecology.info
Что такое кислотные дожди — HintFox
Дождь — вода, образующаяся при конденсации водяного пара, выпадающая из облаков и достигающая земной поверхности в виде капель жидкости. Диаметр дождевых капель колеблется от 0,5 до 6 мм.
Считается, что дождевая вода очень полезна. Действительно, чистая дождевая вода несомненно полезна. Но чистой она была, может, лет сто, а, то и двести назад. И тогда ее можно было пить, мыть ею посуду и готовить на ней пищу. Увы, всего этого в наше время делать не желательно.
Соединения серы и азота, вступая в атмосфере в реакцию с водой, превращаются в кислоты и выпадают на землю в виде так называемых кислотных дождей. При нынешнем экологическом неблагополучии любой дождь можно назвать «кислотным». Поэтому сейчас дождевую воду нельзя не только пить, но даже мыть в ней голову и стирать белье.
Состав дождевой воды зависит от того, на какой территории образовались облака, от загрязнения атмосферы там, где осадки выпадают, от направления ветра и других обстоятельств. Следовательно, и дождевую воду загрязняют, прежде всего, транспорт, промышленные и сельскохозяйственные предприятия.
Кислотные дожди — одна из самых серьёзных экологических проблем современного мира.
Кислотные дожди – это атмосферные осадки в виде дождя или снега, содержащие соединения серы или азота. Кислотные дожди поступают в атмосферу в результате выброса отходов металлургической и химической промышленности. При выпадении кислотных дождей и таянии кислотного снега образуется серная кислота, оказывающая вредное воздействие на здоровье людей, состояние растительного и животного мира, зданий и сооружений.
Само понятие “кислотный дождь” вошло в обращение 110 лет тому назад. Английский химик Роберт Ангес Смит обнаружил, что в промышленном городе Манчестере и вокруг него имеются “три вида воздуха”, а именно: воздух с карбонатом аммония в отдаленных полях; воздух с сульфатом аммония в окрестностях и воздух с серной кислотой или бисульфатом в городе. В 1872 году он писал о “кислотном дожде” в книге “Воздух и дождь” – начала химической климатологии” и рассматривал в ней ряд тех явлений, о которых мы сейчас говорим в связи с проблемой окисления: сжигание угля, разложение органических материалов, траектория ветров, близость к морю, количество осадков на месте. Смит указывал, что кислый воздух в городе обесцвечивает краски в тканях и разъедает поверхности металлов, что кислая дождевая вода повреждает растительность и материалы, что такие вещества, как мышьяк, медь и прочие металлы выпадают вместе с дождями в промышленных районах. SO2 (Диоксид Серы) + h3O (Вода) = Кислотный дождь; NO (Окись Азота) + h3O (Вода) = Кислотный дождь
Источники кислотного загрязнения атмосферы могут быть как естественные (природные), так и искусственные (антропогенные).
К естественным источникам, поставляющим кислотообразующие загрязнители в атмосферу, относятся действующие вулканы, лесные пожары, продукты жизнедеятельности растений и животных, выделяющие природные газы, почва и вода.
Искусственными источниками являются объекты промышленности, энергетики и транспортные средства, использующие углеводородное топливо и выбрасывающие в составе дымовых газов – продуктов сгорания производные серы, азота, углерода, недогоревшие топливные углеводороды и другие химические соединения, элементы и вещества.
2. Причины выпадения кислотных дождей.
Известно, что углеводородное горючее и атмосферный воздух, несмотря на то, что они включают в свой состав кислотообразующие химические элементы – такие, как азот, сера, углерод и другие, – по отношению к воде химически неактивны, однако их производные, например оксиды и диоксиды, растворяясь в воде, образуют кислоты. Оксиды и диоксиды, а также недогоревшие углеводороды формируются непосредственно в процессе горения углеводородного топлива, а их состав и количество определяются, в свою очередь, качеством протекания реакции сгорания.
В связи с этим причинами возникновения кислотных осадков являются: переменное качество используемого топлива, невозможность его улучшения перед сжиганием вследствие применения морально устаревших конструкций топливных систем и невысокая организация сжигания углеводородного горючего.
В процессе горения углеводородного топлива продукты его сгорания – оксиды и диоксиды азота, серы, углерода, сероводород, хлороводород, летучие органические соединения, например ненасыщенные углеводороды, выбрасываются в атмосферу, где взаимодействуют с влагой или частицами снега, образуя азотную, азотистую, серную, сернистую, угольную, фосфорную и другие кислоты.
При этом, чем выше концентрация кислотообразующих веществ, соединений и элементов и больше их количество в выбрасываемых в атмосферу газах, тем сильнее концентрация образующихся при этом кислотных дождей или снегопадов.
Поскольку на создание кислотных осадков влияет химический состав участвующих в реакции компонентов (топлива и воздуха), то в продуктах сгорания газообразного топлива содержатся вещества, элементы и соединения, формирующие азотные и азотистые кислоты. Наряду с азотными и азотистыми соединениями при сжигании жидкого нефтяного топлива (особенно сернистого и малосернистого) в атмосфере появляются серные и сернистые вещества.
Кроме того, при выбросах в атмосферу промышленных газов и продуктов сгорания углей в воздушном пространстве накапливается большое количество соединений металлов, в основном Al, Fe, Mn, Zn, Cu, Ni, Cd, P, As и Se, которые во влажной атмосфере смешиваются с каплями воды и частицами снега и далее выпадают с осадками.
3. География выпадения кислотных осадков.
Кислотные атмосферные осадки формируются, в основном, над промышленными регионами, над районами расположения энергетических объектов и в мегаполисах с большим количеством транспортных средств, то есть везде, где существуют источники выброса кислотообразующих компонентов.
Основными районами формирования кислотных дождей являются развитые страны. Часто кислотные облака формируются в одной местности, а дожди выпадают в других местах. В основном кислотные облака образуются в результате деятельности тепловых электростанций, работающих на угле и мазуте, источниками их возникновения являются также объекты промышленности и транспортные средства, использующие углеводородное топливо.
Наиболее часто районами формирования и выпадения кислотных дождей становятся: Германия, Польша, Франция, США, Италия, Великобритания.
От кислотных дождей страдают страны Скандинавского полуострова и Финляндия, на территорию которых осадки приносит западный ветер.
В некоторых районах России также встречаются случаи выпадения кислотных дождей. Они выпадают на юге Урала, на Крайнем Севере и на Северо-западе страны.
Город Куйбышев, один из промышленных центров Новосибирской области, находится на юге Западной Сибири, на северо-западе области. Территория, где расположен город, не входит в число районов частого выпадения кислотных дождей. Однако я решила выяснить, выпадают ли кислотные осадки на территории моего родного города. Я провела исследование кислотности дождевой и снеговой воды в 4-х точках города: вблизи крупной автомагистрали, внутри жилого сектора на юго-западе города, на территории школы и вблизи химического завода (ФКП «Анозит»). По две пробы дождевой воды и снега брались в сентябре, октябре и декабре 2009 года.
Результаты проведённого исследования показали, что на территории города Куйбышева выпадают кислотные осадки невысокой концентрации. Районами выпадения кислотных дождей и кислотного снега является территория вблизи главной автомагистрали города и химического завода.
Кроме этого, я захотела узнать, известны ли ученикам моей школы причины и последствия выпадения кислотных дождей. Для получения информации я провела анкетирование среди учащихся 9-11 классов. Всего в анкетировании приняли участие 42 человека. Им было предложено ответить на четыре вопроса.
1. Знаете ли Вы что такое кислотные дожди?
2. Каковы причины возникновения кислотных дождей?
3. Как вы думаете, выпадают ли в городе Куйбышеве кислотные дожди?
Не знаю
4. Оказывают кислотные дожди негативное влияние на природу и здоровье человека?
Результаты оказались следующими:
На первый вопрос 30 человек (71%) ответили утвердительно.
Причинами возникновения кислотных дождей 42 человека (100%) назвали выбросы промышленных предприятий и автотранспорта.
При ответе на третий вопрос 12 человек (28%) считают, что в городе Куйбышеве выпадают кислотные дожди, 14 человек (33%) — не выпадают, 16 человек (39%) ответили, что не знают.
При ответе на 4 вопрос 32 человека (76%) ответили, что кислотные дожди оказывают негативное влияние на природу, сооружения и здоровье человека, 10 человек (24%) не знают, оказывают ли они негативное влияние.
4. Последствия выпадения кислотных дождей
Кислотные атмосферные осадки оказывают чрезвычайно негативное влияние на окружающую среду – среду обитания, ухудшая ее качественные показатели.
Кислотный дождь негативно влияет и на озера, и на другие водоемы. Большая часть флоры и фауны, обитающей в чистых озерах и реках не способна противостоять кислотным дождям. Она может быть отравлена веществами, которые кислота вымывает из окружающей почвы в воду. В мире существует много примеров этому. Так, тысячи озер в Скандинавии сейчас абсолютно безжизненны, не имеют ни живых организмов, ни растений из-за того, что в течение прошлых лет на них выпало много кислотных дождей. Происходило это благодаря ветру, приносящему капли дождя из Англии, Шотландии и стран Восточной Европы. Начиная с 1930-х и 40-х годов, кислотный уровень дождевой воды некоторых озер Швеции повысился в 1000 раз.
Страдает от кислотных дождей почвенный и растительный покров: снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав почвенных микроорганизмов.
Во многих странах мира деревья сильно страдают от воздействия кислотных дождей. Многие деревья теряют свои листья, их верхушка становится тоньше. Для некоторых деревьев данное воздействие настолько неблагоприятно, что они умирают. Деревья нуждаются в здоровой почве для роста и развития. Кислотный дождь, впитавшийся в почву, делает её фактически невозможной для жизни деревьев. В результате этого деревья становятся более восприимчивыми к вирусам, грибкам и насекомым-вредителям, становятся неспособными для борьбы с ними и поэтому умирают.
Кислотный дождь негативно влияет и на сооружения. Материалы, такие как камень, цветное стекло, росписи и другие объекты могут быть повреждены или даже разрушены. Дождь медленно, но постепенно разъедает материал, пока от него ничего не останется. Строительные материалы разрушаются, металлы разъедаются, цвет окраски изменяется, портится кожа и поверхность стекла. Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция (СаО и СО2), реагирует с раствором серной кислоты и превращается в гипс (СаSО4).
Воздействию подвергается также животный мир, зависящий от водных экосистем. Например, водоплавающие птицы зависят от водных организмов, необходимых им для питания. Как только этот источник питания уменьшается или исчезает, понижается качество среды обитания, что, в свою очередь, влияет на репродуктивность птиц. Естественно, атмосферные кислотные дожди не щадят и человека.
Уже давно установлено, что существует тесная зависимость между уровнем смертности и степенью загрязнения района. Кроме оксидов серы и азота опасны для здоровья человека также аэрозольные частицы кислотного характера, содержащие сульфаты или серную кислоту. Люди заболевают лёгочными болезнями, идёт отравление, появление раковых опухолей.
5. Меры, направленные на предотвращение выпадения кислотных дождей
Спасать природу от закисления необходимо. Для этого придется резко снизить выбросы в атмосферу окислов серы и азота, но в первую очередь сернистого газа, так как именно серная кислота и ее соли на 70-80% обусловливают кислотность дождей, выпадающих на больших расстояниях от места промышленного выброса.
Перевод промышленных предприятий на матлоотходные и безотходные технологии позволит уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу, что снизит вероятность выпадения кислотных дождей.
Промывка угля после измельчения. Это приводит к удалению 50-90% соединений серы-пирита и к увеличению стоимости электроэнергии примерно на 10%. Замена угля на низкосернистые виды топлива: нефть и газ.
На автотранспорте необходимо устанавливать фильтры на выхлопные трубы и следить за концентрацией выхлопных газов. Перевод автомобилей на новые виды топлива позволит уменьшить выбросы в атмосферу вредных веществ или полностью прекратить их выброс, что снизит вероятность выпадения кислотных дождей.
В России наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков ведут станции, отбирающие на химический анализ суммарные пробы, и 108 пунктов, на которых в оперативном порядке измеряют только величину рН.
Система контроля загрязнения снежного покрова на территории России осуществляется на 625 пунктах, обследующих площадь в 15 млн. км². Пробы забирают на наличие ионов сульфата, нитрата аммония, тяжелых металлов, определяют значение рН.
Заключение
Таким образом, подводя итог всему вышесказанному, необходимо сделать ряд следующих выводов:
1. Кислотные дожди образуются в результате выброса заводами и выхлопными трубами автомобилей оксидов и диоксидов азота, серы, углерода, сероводорода, хлороводородов. Эти соединения вступают в химическую реакцию с водяным паром и образуют различные кислоты, выпадающие на земную поверхность.
2. На территории мира основными районами формирования кислотных дождей являются наиболее промышленно развитыми страны, такие как Франция, США, Германия, Польша, Канада, Великобритания. Страдают от кислотных осадков Скандинавские страны и Финляндия.
3. На территории России кислотные дожди выпадают на Урале, на Северо-западе, Крайнем Севере страны.
4. Кислотные дожди наиболее сильное воздействие оказывают на живые организмы, водоёмы, здания и сооружения, на здоровье человека.
5. Для предотвращения выпадения кислотных осадков необходимо устанавливать фильтры на трубы промышленных предприятий, на выхлопные трубы автомобилей, переводить автомобили на новые виды топлива, внедрять на промышленных предприятиях малоотходные и безотходные технологии.
www.hintfox.com
С чем связано выпадение кислотных дождей. Что такое кислотные дожди
Кислотными дождями принято называть любые атмосферные осадки (дождь, снег, град), содержащие какое-либо количество кислот. Наличие кислот приводит к снижению уровня рН. Водородный показатель
Кислотными дождями принято называть любые атмосферные осадки (дождь, снег, град), содержащие какое-либо количество кислот. Наличие кислот приводит к снижению уровня рН. Водородный показатель (рН) – величина, отображающая концентрацию ионов водорода в растворах. Чем ниже уровень рН, тем больше ионов водорода в растворе, тем более кислой является среда.
Для дождевой воды среднее значение рН равно 5,6. В случае, когда рН осадков меньше 5,6 – говорят о кислотных дождях. Соединениями, приводящими к снижению уровня рН осадков, являются оксиды серы, азота, хлористый водород и летучие органические соединения (ЛОС).
Причины кислотных дождей
Кислотные дожди по природе своего происхождения бывают двух типов: естественные (возникают в результате деятельности самой природы) и антропогенные (вызываются деятельностью человека).
Естественные кислотные дожди
Причин возникновения кислотных дождей естественным путем немного:
деятельность микроорганизмов. Ряд микроорганизмов в процессе своей жизнедеятельности вызывает разрушение органических веществ, что приводит к образованию газообразных соединений серы, которые, естественно, попадают в атмосферу. Количество образуемых таким путем оксидов серы исчисляется порядком 30-40 млн. тонн в год, что составляет примерно 1/3 от общего количества;
вулканическая деятельность поставляет в атмосферу еще 2 млн. тонн соединений серы. Вместе с вулканическими газами в тропосферу попадают диоксид серы, сернистый водород, различные сульфаты и элементарная сера;
распад азотсодержащих природных соединений. Поскольку в основе всех белковых соединений есть азот, то немало процессов приводит к образованию оксидов азота. Например, распад мочи. Звучит не очень приятно, но это жизнь;
грозовые разряды дают порядка 8 млн. тонн соединений азота в год;
горение древесины и другой биомассы.
Антропогенные кислотные дожди
Раз речь пошла об антропогенном воздействии, то не надо обладать большим умом, чтобы догадаться, что речь пойдет о губительном влиянии человечества на состояние планеты. Человек привык жить в комфорте, обеспечивать себя всем необходимым, только вот «убирать» за собой не привык. То ли из ползунков еще не вырос, то ли умом не дорос.
Основной причиной кислотных дождей является загрязнение атмосферы. Если лет тридцать назад в качестве глобальных причин, вызывающих появление в атмосфере соединений, «окисляющих» дождь, назывались промышленные предприятия и тепловые электростанции, то сегодня этот список дополнился автомобильным транспортом.
Теплоэлектростанции и металлургические предприятия «дарят» природе около 255 млн. тонн оксидов серы и азота.
Твердотопливные ракеты также внесли и вносят немалый вклад: запуск одного комплекса «Шаттл» приводит к выбросу в атмосферу более 200 тонн хлористого водорода, около 90 тонн оксидов азота.
Антропогенными источниками оксидов серы являются предприятия, производящие серную кислоту и перерабатывающие нефть.
Выхлопные газы автомобильного транспорта – 40% оксидов азота, попадающего в атмосферу.
Основным источником ЛОС в атмосфере, конечно, являются химические производства, нефтехранилища, бензозаправки и бензоколонки, а также различные растворители, применяемые как в промышленности, так и в быту.
Итоговый результат следующий: человеческая деятельность поставляет в атмосферу более 60% соединений серы, около 40-50% соединений азота и 100% летучих органических соединений.
С точки зрения химии в том, что образуются кислотные дожди, ничего сложного и непонятного нет. Оксиды, попадая в атмосферу, реагируют с молекулами воды, образуя кислоты. Оксиды серы, попадая в воздух, образуют серную кислоту, оксиды азота – азотную. Следует учитывать и такой факт, что в атмосфере над крупными городами всегда содержатся частицы железа и марганца, выступающие катализаторами реакций. Поскольку в природе существует круговорот воды, то вода в виде осадков рано или поздно попадает на землю. Вместе с водой попадает и кислота.
Последствия кислотных дождей
Термин «кислый дождь» впервые появился во второй половине XIX века и был введен в употребление британским химиков, занимавшимся вопросами загрязнения Манчестера. Им было замечено, что существенные изменения в составе дождевой воды вызываются парами и дымом, попадающими в атмосферу в результате деятельности предприятий. В результате проведенных исследований было обнаружено, что кислотные дожди вызывают обесцвечивание тканей, коррозию металла, разрушение стройматериалов и приводят к гибели растительности.
Прошло около ста лет, прежде чем ученые всего мира заб
shr32.ru
Причины выпадения кислотных дождей. Экологические последствия?
Кислотный дождь Материал из Википедии — свободной энциклопедии Кислотный дождь — все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (обычно — оксидами серы, оксидами азота) . История термина Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом. Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. [1] И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме того, кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы. Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как двуокись углерода (СО2), вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота (CO2 + h3O —> h3CO3). [2]. Тогда как в идеале рН дождевой воды равняется 5.6-5.7, в реальной жизни показатель кислотности (рН) дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Это, прежде всего, зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота. В 1883 году шведский ученый Сванте Аррениус ввел в обращение два термина — кислота и основание. Он назвал кислотами вещества, котoрые при растворении в воде образуют свободные положительно заряженные ионы водорода (Н+). Основаниями он назвал вещества, которые при растворении в воде образуют свободные отрицательно заряженные гидроксид-ионы (ОН-). Термин рН используют в качестве показателя кислотности воды. Термин рН значит в переводе с английского — показатель степени концентрации ионов водорода. Шкала кислотности Значение рН измеряется на шкале от 0 до 14. В воде и водных растворах присутствуют как ионы водорода (Н+), так и гидроксид-ионы (ОН-). Когда концентрация ионов водорода (Н+) в воде или растворе равна концентрации гидроксид-ионов (ОН-) в том же растворе, то такой раствор является нейтральным. Значение рН нейтрального раствора равняются 7 (на шкале от 0 до 14). При растворении кислот в воде повышается концентрация свободных ионов водорода (Н+). Они-то и повышают кислотность воды. При этом, с повышением концентрации ионов водорода (Н+) понижается концентрация гидроксид-ионов (ОН-). Те растворы, значение рН которых на приведенной шкале находится в пределах от 0 до <7, называются кислыми. Когда в воду попадают щелочи, то в воде повышается концентрация гидроксид-ионов (ОН-). При этом в растворе понижается концентрация ионов водорода (Н+). Растворы, значение рН которых находится в пределах от >7 до 14, называются щелочными. pH = -lg (концентрация ионов H+ в растворе) где lg — десятичный логарифм. Есть еще величина pOH. pOH = -lg (концентрация ионов OH- в растворе) . pOH + pH = 14 Следует обратить внимание ещё на одну особенность шкалы рН. Каждая последующая ступенька на шкале рН говорит о десятикратном уменьшении концентрации ионов водорода (Н+)(и соответственно кислотности) в растворе и увеличении концентрации гидроксид-ионов (ОН-). Например, кислотность вещества со значением рН4 в десять раз выше кислотности вещества со значением рН5, в сто раз выше, чем кислотность вещества со значением рН6 и в сто тысяч раз выше, чем кислотность вещества со значением рН9. Химические реакции Необходимо отметить, что даже нормальная дождевая вода имеет слабокислую (pH около 6) реакцию из-за наличия в воздухе диоксида углерода. Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы (SO2) и различными оксидами азота (NOх) . Эти вещества
загрязнения атмосферы
Выбросы газов СОх и NхOх от ТЭС и ТЭЦ. Они попадают в верхние слои атмосферы и вступая в реакцию с водяным паром при участии УФ-излучения и озона попадают на поверхность в виде дождя. Отрицательного много — от закисления водоемов и почв, до нарушения биоценозов. Это если кратенько…
touch.otvet.mail.ru