Кислотные дожди на территории России

Поиск Лекций

Высокие уровни выпадений серы и суммы соединений азота в виде больших по площади ареалов (несколько тыс. кв. км) наблюдаются в густонаселенных и промышленных регионах страны. Исключением из этого правила является ситуация вокруг г. Норильска, след загрязнений от которого превышает по площади и мощности выпадения в зоне осаждения загрязнений в районе Москвы, на Урале.

На территории большинства субъектов Федерации выпадение серы и нитратного азота от собственных источников не превышает 25% от их суммарных выпадений. Вклад собственных источников по сере превышает этот порог в Мурманской (70%), Свердловской (64%), Челябинской (50%), Тульской и Рязанской (по 40%) областях и в Красноярском крае (43%).

В целом, на Европейской территории страны лишь 34% выпадений серы имеет российское происхождение. Из оставшейся части 39% поступает от европейских стран, а 27% из прочих источников. При этом наибольший вклад в трансграничное подкисление природной среды вносят Украина, Польша, Германия, Белоруссия и Эстония.

Опасность представляют, как правило, не сами кислотные осадки, а протекающие под их влиянием процессы. Под действием кислотных осадков из почвы выщелачиваются не только жизненно необходимые растениям питательные вещества, но и токсичные тяжелые и легкие металлы - свинец, кадмий, алюминий и др. Впоследствии они сами или образующиеся токсичные соединения усваиваются растениями и другими почвенными организмами, что ведет к весьма негативным последствиям.

Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость лесов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженной их деградации как природных экосистем.

Ярким примером негативного воздействия кислотных осадков на природные экосистемы является закисление озер. 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. [4, 7]

 

Последствия кислотных дождей:

1.Окисление водных ресурсов. Наиболее чувствительными оказываются реки и озера. Происходит гибель рыб. Несмотря на то, что некоторые виды рыб могут выдерживать незначительное подкисление воды, они тоже погибают из-за утраты кормовых ресурсов. В тех озерах, где уровень рН менее 5,1, не было поймано ни одной рыбы. Объясняется это не только тем, что погибают взрослые экземпляры рыб – при рН равном 5,0, большинство не может вывести мальков из икринок, в результате происходит сокращение числового и видового состава популяций рыб.

2.Вредное воздействие на растительность. Кислотные дожди действуют на растительный покров прямо и косвенно. Прямое воздействие происходит в высокогорных районах, где кроны деревьев оказываются в прямом смысле погруженными в кислотные облака. Излишне кислая вода разрушает листья и ослабляет растения. Косвенное воздействие происходит за счет снижения уровня питательных веществ в почве и, как следствие, увеличение доли токсичных веществ. Развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвижность в почвах алюминия, который токсичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупко­сти ветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чем листья, и поэтому накапливает больше вред­ных веществ за один и тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них изреживаются кроны, повреждаются мелкие корни. Но и у ли­ственных деревьев изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Естествен­ного возобновления хвойных и лиственных лесов не происходит.

3. Все больший ущерб кислотные дожди наносят сельскохозяй­ственным культурам: повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, растения замедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к болезням и парази­там, падает урожайность.

4.Разрушение творений рук человека. Фасады зданий, памятники культуры и архитектуры, трубопроводы, машины – все подвергается воздействию кислотных дождей. Было проведено много исследований, и все они говорят об одном: за последние три десятилетия процесс воздействия кислотных дождей значительно вырос. В результате под угрозой оказываются не только мраморные скульптуры, витражные стекла старинных зданий, но и изделия из кожи и бумаги, имеющие историческую ценность.

5.Здоровье человека. Сами по себе кислотные дожди не оказывают непосредственного воздействия на здоровье человека – попав под такой дождь или поплавав в водоеме с подкисленной водой, человек ничем не рискует. Угрозу для здоровья представляют соединения, которые образуются в атмосфере из-за попадания в нее оксидов серы и азота. Образующиеся сульфаты переносятся воздушными потоками на значительные расстояния, вдыхаются многими людьми, и, как показывают исследования, провоцируют развитие бронхитов и астмы. Другим моментом является то, что человек питается дарами природы, гарантировать нормальный состав продуктов питания могут не все поставщики.

Варианты решения проблемы кислотных осадков:

1. В водоемы, пострадавшие от кислотных дождей, новую жизнь могут вдохнуть небольшие количества фосфатных удобрений; они помогают планктону усваивать нитраты, что ведет к снижению кислотности воды. Использование фосфата дешевле, чем извести, кроме того, фосфат оказывает меньшее воздействие на химию воды.

2. сокращение выбросов деятельности предприятий, как в атмосферу, так и в воду

3. Строго соблюдать правила утилизации растворителей и других веществ, содержащих токсичные и вредные химические соединения. Повлиять на установку фильтров, внедрение альтернативных способов производства может далеко не каждый, но вот соблюдение экологической культуры и воспитание подрастающего поколения экологически грамотным и культурным – не только возможно, это должно стать нормой поведения каждого человека [3]

 

 

Вывод:

 

Кислотные дожди могут быть вызваны как природными, так и антропогенными факторами. При этом последствия таких осадков очень плачевны как для человека, общества, государства, так и для природы в целом. Вариантами решения проблемы выпадения кислотных осадков являются сокращение выбросов опасных оксидов в атмосферу, для чего можно использовать фильтры на предприятиях. Так же каждому человеку нужно сократить использование аэрозолей и прочих смесей, неблагоприятно влияющих на воздух, если это возможно, а так же по возможности сократить выброс автомобильных выхлопов.

 

Список литературы:

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Кислотный_дождь
2. http://works.doklad.ru/view/376hoKR6dZI.html
3. https://econet.ru/articles/62188-kislotnye-dozhdi-ih-prichiny-i-posledstviya
4. http://studbooks.net/1238952/ekologiya/kislotnye_dozhdi
5. http://novosti-online.info/27-kislotnye-dozhdi-v-rossii-v-2014-godu-stanut-kislee.html
6. http://www.hintfox.com/article/chto-takoe-kislotnie-dozhdi.html
7. Г35
География. 9 кл. : атлас. – 11-е изд. Испр. – М. : ДРОФА, 2017 – 48 с. : карт., ил.
Г35
ISBN 978-5-358-18538-8 УДК 373. 167.1:91(084)
ББК 26. 8я6

 

Рекомендуемые страницы:

poisk-ru.ru

Кислотные дожди в России в 2018 году станут «кислее»

Кислотные дожди в  России в 2018 году станут «кислее» - таковы прогнозы некоторых экспертов по части экологической обстановки. Весна 2018 года ознаменовалась не только яркими политическими событиями, но и значительными изменениями экологии. Ученые бьют тревогу из-за кислотных дождей. 

 

Последние события на Украине повлияют даже на мировую экологию. Дело в том, что доля российского газа в европейском энергопотреблении составляет около 30%. Из-за введения российских санкций, Европа от российского газа будет понемногу отказываться, переходя на более дорогой сланцевый газ из США, Румынии, Польши и Украины. Добыча сланцевого газа почти всегда связана с ухудшением экологии – именно поэтому в США его запретили добывать в густонаселенных районах.

 

Так, например, эти запреты коснулись Пенсильвании. Загрязнения грунтовых вод и большое количество выделяемого газа в атмосферу способствует ухудшению экологии. Так что скоро нас ждут глобальные проблемы кислотных дождей и другие неприятности.

Но не только из-за газа...

Однако, конечно, глупо во всем обвинять американцев. То, что происходит с экологией России, не поддается никакому описанию. Ожидаются сильные кислотные в Москве в 2018 году – атмосфера города чрезмерно загрязнена углекислым газом, выбросами от предприятий и электростанций. Воздух и испарения воды насыщены SO2, NO2, HCl – вся эта химия уже привела к массовой гибели рыбы (и ее мутации) в Москва-реке. Прогнозы метеорологов по поводу кислотных дождей в Москве в 2018 году тоже неутешительны – ветра особого в летние месяцы над столицей не ожидается, так что смог (и, соответственно, кислотные осадки) гарантированы.

 

 

В Санкт-Петербурге кислотные дожди также возможны, но из-за того, что город удачно расположен, ветер относит смог в сторону. Так что экологическая ситуация в Санкт-Петербурге, несмотря на наличие вредной промышленности, все равно лучше, чем в главной столице России.

 

Возможны кислотные осадки и в Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Челябинске, Магнитогорске, Норильске.

Примечательно, что расположение города еще не гарантирует защиту от кислотных дождей. К примеру, кислотное облако может принести в удаленный таежный городок из Москвы, причем осадки будут там идти неделю. Более того, в Россию кислотные дожди могут прийти из США, Китая и других стран.

Загрязнение кислотными дождями России приводит не только к падению уровня здоровья нации, но и исчезновению редких видов животных, растений, рыб. Несмотря на экологический мониторинг осадков, реформы по сокращению энергопотребления предприятий и ужесточение экологических стандартов, ухудшение экологической ситуации явно обгоняет по своим темпам реформы правительства.

 

В то же время, необходимо отметить о планах правительства в 2018 году по ужесточению контроля за экологической обстановкой, причём в отношении кислотных осадков дело будет взято под отдельный контроль. Примечательно, что положительно на информирование населения о кислотных дождях повлияло появление большого количества частных химических лабораторий, а также гражданских исследований, которые периодически публикуются в сети интернет.

 

Также необходимо признать, что часто за выпадение кислотных дождей люди принимают желтую кайму луж, либо их неправильный цвет. Это явление практически во всех случаях объясняется наличием пыльцы в осадках. Естественно, никакой угрозы человечеству это не представляет. А вот вредные химические элементы визуально определить практически невозможно.

 


novosti-online.info

novosti-online.info

Кислотные дожди

Промышленная деятельность человека вызывает огромное загрязнение нашей планеты. Мы сами делаем свой дом практически непригодным для жизни. Уже практически в каждом городе уровень токсинов превышает допустимые норы. Что приводит к серьезным изменением климата планеты.

Кислотные дожди — это виды осадков как снега, дождя и тумана в которых содержится повышенный уровень оксида серы (SO2) и оксидов азота (NO, NO2 и N2O3) и является одним из глобальных экологических кризисов вызванных в следствие выброса отходов производства человека , как в атмосферу так и в почву. Вообще существует два вида экологических кризисов деятельности человечества:

  1. Первый. Локальный. Этот термин относят к местному кризису. То есть выброс одного предприятия токсинов, загрязнений превышающих норму, химических, шумовых, тепловых и также электромагнитных в определенной местности. Локальный кризис можно решить. Для этого решения есть несколько способов. например внедрения новых технологий в работающее производство, либо просто закрытие его.
  2. Второй. Глобальный. Здесь все намного серьезней. Он является совокупностью всех загрязнений вызванных промышленной деятельности человека в масштабах целой планеты. Именно из-за глобального кризиса происходит необратимый процесс изменения климата в нашей среде обитания. Обратить этот процесс очень тяжело. Для этого уровень загрязнения нужно опустить ниже нормы. При котором наша планета самостоятельно смогла бы с ними справляться. Но вообще кислотный дождь происходит не только в результате загрязнения промышленной деятельностью человека, но и в результате извержений вулканов. Кислотные дожди образуются в атмосфере, когда выбросы газов вступают в реакцию с кислородом, водой, и другими химическими соединениями. На территориях земли где преобладает сухая погода кислотные элементы могут превратится в смог или пыль, а потом выпадает в виде пылевых осадков. Эта пыль попадает на дома, машины, деревья и т. д. Пылевые отложения часто смываются во время дождей и грозы. После этого эти частицы вместе с водой попадают на землю и концентрация кислот увеличивается в несколько раз.

Последствия кислотных дождей на себе испытывают в Америке, Англии, Швейцарии, Германии, Австралии, Чехии, Словакии, Скандинавии и многих других странах. При чем количество населенных пунктов где наблюдались кислотные дожди растет. В России кислотные дожди часто наблюдают в Санкт-Петербурге, Москве, Красноярске, Омске, Иркутске и других городах.

Устрашающий вред наносят кислотные дожди. В Скандинавии, к примеру, в семидесятых годах после выпадения кислотных осадков снег в горах приобрел серый цвет, а в воде стала пропадать рыба, осыпались листья деревьев раньше времени. Кислотные осадки убивают все живое что нас окружает. Сокращаются питательные вещества, снижается продуктивность земли. Леса высыхают, листья меняют свой цвет и опадают. Особенно кислотные осадки опасны для хвойных видов деревьев. Ведь хвойные намного реже меняются чем лиственные и из-за этого они накапливают вредные вещества. В результате выпадов на поля, токсины попадают в наш организм вместе с едой и водой, что приводит к серьезным заболеваниям человека. Помимо природы и еды, кислотные дожди разрушают памятники архитектуры так как имеют в составе серную кислоту. Чаще всего это можно наблюдать в Велико-Британии, Индии, Италии.

Исходя из всего выше сказанного можно сделать вывод что кислотные осадки несут огромный и непоправимый вред всему миру, а люди загрязняя мир и среду обитания в ответ получают больший удар как по своему здоровью, так и по тому что создавалось на протяжении многих миллиардов лет.

Дата публикации: 24.01.2015

Похожие записи:

nacep.ru

Декоративные деревья и кустарники фото и названия

Современный сад невозможно представить без декоративных деревьев и кустарников.  Они – важнейший элемент различных садовых композиций, ведь разнообразие видов и сортов этих растений поражает воображение. Им найдется место и на совсем небольшом участке, и на весьма солидной территории в несколько гектаров,  ведь среди декоративных деревьев и кустарников можно подобрать подходящие практически для любых условий: климата, рельефа, площади участка, садового стиля и личных предпочтений владельца.

 

 

Большинство представителей этой группы растений не выполняют никаких практических функций: они не могут служить оградой, не приносят съедобных плодов, многие из них - в силу своей миниатюрности – не в состоянии подарить своим владельцам благодатную тень в жаркий день. Их призвание  - украшать наши сады, делать их ярче, эффектней и позитивней. И никому не справиться с этой задачей лучше!

 

Благодаря постоянной работе селекционеров, современный ассортимент садовых растений огромен, и включает в себя как цветущие, так и декоративно-лиственные и хвойные породы.

 

Основной материал для озеленения любой территории составляют лиственные породы. Благодаря разнообразию высоты растений, форм кроны, а также различной окраске ствола, листьев, цветков и плодов, с их помощью можно создать живописные древесно-кустарниковые группы. Выбирайте сами, что лучше подходит вашему участку и отвечает вашему вкусу: акации или барбарисы, буддлеи или бересклеты,  жасмин или калина, магонии или сирень, а, может быть, тамарикс или чубушник?

 

 

Хвойные растения, за исключением лиственницы, способны круглый год создавать особый цветовой акцент и фон для других растений. В отличие от свободных силуэтов и форм лиственных пород, хвойные геометричны и почти всегда соблюдают строгость фасона, что открывает новые возможности в дизайне участка. Среди хвойных растений можно найти и великанов,  и карликов, так что можно подобрать экземпляры для сада любой площади.  Выбор за вами – ель, пихта, сосна или тис, или что-то другое?

 

 

Фото: Рита Бриллиантова

www.greeninfo.ru

Кислотные дожди

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Российский государственный аграрный университет – МСХА

имени К.А. Тимирязева

Зооинженерный факультет

Кафедра зоологии

РЕФЕРАТ

по охране природы

на тему: "Кислотные дожди и окружающая среда. Предшественники кислотных дождей".

Руководитель

Дроздова Л. С.

Исполнитель

студент 402 группы Кравцова С. В.

Москва, 2013 г.

1

Введение.

Кислотный дождь - это все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-зазагрязнений воздуха кислотными оксидами, в основном оксидами серы и оксидами азота. Термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Робертом Смитом в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии».

Впервые в 1950-хгг. кислотные дожди были отмечены в Западной Европе, в Скандинавии, и Северной Америке. В среднем кислотный показатель осадков pH, выпадающих в виде дождей в Западной Европе и Северной Америке на площади почти 10 млн. км2, меняется от pH 5 до 4,5, а туманы здесь нередко имеют рН, равный3-2,5.В последние годы кислотные дожди стали наблюдаться в промышленных районах Азии, Латинской Америки и Африки. Например, в Восточном Трансваале (ЮАР), где вырабатывается 4/5 электроэнергии страны, на 1 км2 выпадает около 60 т серы в год в виде кислотных осадков. В связи с возросшими техногенными выбросами оксидов серы и азот эта проблема приобрела особое значение во всем индустриальном мире. За несколько десятилетий размах этого бедствия стал настолько широк, а отрицательные последствия столь велики, что в 1982 г. в Стокгольме состоялась специальная международная конференция по кислотным дождям, в которой приняли участие представители 20 стран и ряда международных организаций.

В России наиболее высокие уровни выпадений окисленной серы и оксидов азота см. таблицу (до 750 кг/км2 в год) на значительных по площади ареалах (несколько тыс. км2) наблюдаются в густонаселенных и промышленных регионах страны - в Северо-Западном,Центральном,Центрально-Черноземном,Уральском и других районах; на локальных ареалах (площадью до 1 тыс. км2) - в ближнем следе металлургических предприятий, крупных ГРЭС, а также больших городов и промышленных центров (Москва,Санкт-Петербург,Омск, Норильск, Красноярск, Иркутск и др.), насыщенных энергетическими установками и автотранспортом. Минимальные значения рН осадков в этих местах достигают3,1-3,4.Больше всего окисленной серы из России направляется в страны Скандинавии. Соотношения здесь такие: с Украиной - 1:17, с Польшей - 1:32, с Норвегией - 7:1.

I.Возникновение и состав кислотных дождей

2

Попадающие в воздух загрязняющие вещества в значительной мере подвергаются физическим и химическим воздействиям в атмосфере, испытывая частичное или полное химическое превращение. При этом может меняться агрегатное состояние. Эти процессы идут параллельно их распространению. Химический анализ кислотных осадков показывает присутствие азотной (HNO3) и серной (h3SO4) кислот. Около 2/3 кислотных осадков составляют аэрозоли серной и сернистой кислот, остальное приходится на долю аэрозолей азотной и азотистой кислот. Присутствие соединений азота и серы связано с выбросом этих элементов в атмосферу. Схема образования кислотных аэрозолей и дождей приведена на рис.1.

1.1Источники азота и серы в атмосферу Источники соединений азота (рис.6б):

Естественные источники эмиссии соединений азота в атмосферу:

I. Почвенная эмиссия оксидов азота. В процессе деятельности живущих в почве денитрифицирующих бактерий из нитратов высвобождаются оксиды азота. Согласно данным на 1990 г. ежегодно во всем мире образуется этим путем около 8 млн. т. оксидов азота (в пересчете на азот).

II. Грозовые разряды. Во время электрических разрядов в атмосфере из-заочень высокой температуры и перехода в плазменное состояние молекулярные азот и кислород в воздухе соединяются в оксиды азота. Образовавшееся таким способом количество оксида азота составляет около 8 млн. т.

III. Горение биомассы. Данный вид источника может иметь как искусственное, так и естественное происхождение. Наибольшее количество биомассы сгорает в результате процесса выжигания леса (с целью получения производственных площадей) и пожаров в саванне. При горении биомассы в воздух поступает 12 млн. т. оксидов азота (в пересчете на азот) в течение года.

IV. Прочие источники. Прочие источники естественных выбросов оксидов азота менее значительны и с трудом поддаются оценке. К ним относятся: окисление аммиака в атмосфере, разложение находящейся в стратосфере закиси азота, вследствие чего происходит попадание смеси образовавшихся оксидов NO и NO2 в тропосферу и, наконец, фотолитические и биологические процессы в океанах. Эти источники совместно вырабатывают в течение года от 2-ухдо 12 млн.т. оксидов азота (в пересчете на азот).

Антропогенные источники эмиссии соединений азота в атмосферу:

3

Среди антропогенных источников образования оксидов азота на первом месте стоит горение ископаемого топлива (уголь, нефть, газ и т.д.). Во время горения в результате возникновения высокой температуры находящиеся в воздухе азот и кислород соединяются. Количество образовавшегося оксида азота NO пропорционально температуре горения.

Оксиды азота образуются и при горении имеющихся в топливе азотосодержащих веществ. Сжигая ископаемое топливо, человечество ежегодно выбрасывает в воздушный бассейн Земли около12 млн.т. оксидов азота. Немного меньше оксидов азота, около 8 млн.т. в год поступает от сжигания горючего (бензина, дизельное топливо и т.д.) в двигателелях внутреннего сгорания.

Промышленностью во всем мире выбрасывается около 1 млн.т. азота ежегодно. Таким образом, по крайней мере, 37% из почти 56 млн.т. ежегодных выбросов оксида азота образуется из антропогенных источников. Этот процент, однако, будет намного больше, если к нему прибавить продукты сжигания биомассы.

Техногенные мировые выбросы оксидов азота в атмосферу составляют в год около 70 млн. т (природные выбросы оксидов азота, по некоторым оценкам, равны в год 700 млн. т), примерно 30% их приходится на долю США, 25% – на долю стран Западной Европы и лишь несколько процентов – на долю России. В табл. приведены выбросы вредных веществ в атмосферу в России с 1993-1997г.

Суммарные антропогенные выбросы оксидов азота в атмосферу больше. Дополнительный источник таких выбросов – сельское хозяйство, интенсивно использующее химические удобрения, в первую очередь содержащие соединения азота. Вклад этой отрасли мирового хозяйства в загрязнение атмосферы оксидами азота учесть трудно, по некоторым данным, поступление оксидов азота в атмосферу с сельскохозяйственных полей сопоставимо с промышленными выбросами. В состав атмосферы входит ряд азотосодержащих соединений, из которых наиболее распространена закись азота (N2O). Этот газ в нижних слоях воздуха нейтрален и не участвует в образовании кислотных дождей. Также в составе атмосферы Земли находятся двуокись азота NO2 и аммиак Nh4.

Атмосферный аммиак:

Аммиак, имеющий в водном растворе щелочную реакцию, играет значительную роль в регулировании кислотных дождей, так как он может нейтрализовать атмосферные кислотные соединения:

4

Nh4 + h3SO4 = Nh5HSO4 Nh4 + Nh5HSO4 = (Nh5)2SO4 Nh4 + HNO3 = Nh5NO3

Важнейшим источником атмосферного аммиака является почва. Находящиеся в почве органические вещества разрушаются определенными бактериями, и одним из конечных продуктов этого процесса является аммиак. Ученым удалось установить, что активность бактерии, приводящая, в конечном счете, к образованию аммиака, зависит в первую очередь от температуры и влажности почвы. В высоких географических широтах (Северная Америка и Северная Европа), особенно в зимние месяцы, выделение аммиака почвой может быть незначительным. В то же время на этих территориях наблюдается наибольший уровень эмиссии двуокиси серы и оксидов азота, в результате чего находящиеся в атмосфере кислоты не подвергаются нейтрализации и, таким образом, возрастает опасность выпадения кислотного дождя. В процессе распада мочи домашних животных высвобождается большое количество аммиака. Этот источник аммиака настолько значителен, что в Европе он превышает возможности выделения аммиака почвой.

Почвенная эмиссия оксидов азота. В процессе деятельности живущих в почве денитрифицирующих бактерий из нитратов высвобождаются оксиды азота. Согласно современным данным ежегодно во всем мире образуется 8 млн. т оксидов азота.

Грозовые разряды. Во время электрических разрядов в атмосфере из-заочень высокой температуры и перехода в плазменное состояние молекулярные азот и кислород в воздухе соединяются в оксиды азота. В состоянии плазмы атомы и молекулы ионизируются и легко вступают в химическую реакцию. Общее количество образовавшихся таким способом оксидов азота составляет 8 млн. т в год.

Горение биомассы. Этот источник может быть как естественным, так и искусственным. Наибольшее количество биомассы сгорает в результате выжигания леса (с целью получения производственных площадей) и пожаров в саванне. При горении биомассы в воздух поступает 12 млн. т оксидов азота в год.

Азот, как и сера, входит в состав биологических структур. Различные соединения азота содержатся в углях, и особенно в торфе. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот — серной, сернистой,

5

азотистой и азотной и, в дальнейшим вместе со снегом или дождем, выпадают на землю. Суммарные антропогенные выбросы оксидов азота в атмосферу больше. Дополнительный источник таких выбросов - сельское хозяйство, интенсивно использующее химические удобрения, в первую очередь содержащие соединения азота. Вклад этой отрасли мирового хозяйства в загрязнение атмосферы оксидами азота учесть трудно. По некоторым данным, поступление оксидов азота в атмосферу с сельскохозяйственных полей сопоставимо с промышленными выбросами. В России около 25% выбросов оксидов азота дает сжигание топлива на предприятиях электро- и теплоэнергетики, столько же -напредприятиях металлургической, машиностроительной и не связанной с процессами горения топлива химической отраслей промышленности (например, получение азотной кислоты и взрывчатых веществ). Для окислов азота среди стационарных источниковтопливно-энергетическийдает 85% выбросов, производство цемента, извести, стекла, металлургические процессы, сжигание мусора идр.-12%.Азотные загрязнения поступают из нестационарных источников животноводческих предприятий и удобрений. Основные источникиЛОС-химическиепроизводства, промышленные и бытовые растворители, нефтехранилища, бензоколонки и т.д. Главный источник техногенных оксидов азота в атмосфере - автотранспорт и другие виды моторного транспорта (около 40%). Природные поступления в атмосферу оксидов азота связаны главным образом с электрическими разрядами, при которых образуется N0, впоследствии - NО2. Значительная часть оксидов азота природного происхождения перерабатывается в почве микроорганизмами, т. е. включена в биохимический круговорот. Для экологически благополучных районов России естественная фоновая концентрация оксидов азота равна 0,08 мкг/м3 (Арктика) - 1,23 мкг/м3 (средние широты), что существенно ниже ПДК, равной 40 мкг/м3. Оксиды азота техногенного происхождения образуются при сгорании топлива, особенно если температура превышает 1000 "С. При высоких температурах часть молекулярного азота окисляется до оксида азота N0, который в воздухе немедленно вступает в реакцию с кислородом, образуя диоксид N02 и тетраоксид диазота N2О4. Первоначально образующийся оксид азота составляет лишь 10% выбросов всех оксидов азота в атмосферу, однако в воздухе значительная часть оксида азота превращается в диоксид - гораздо более опасное соединение. Наиболее распространенным соединением азота, входящим в состав выбросов, является окись азота NO

6

Необходимо упомянуть, однако, что количество выбросов оксидов азота из года в год растет в отличие от эмиссии двуокиси серы, поэтому соединения азота играют огромную роль в образовании кислотных осадков.

Источники соединений серы (рис.6а): Естественные источники эмиссии серы в атмосферу:

I. Биологическое выделение. Почти все без исключения традиционные модели круговорота серы показывали, что около 50% серы появляется в атмосфере за счет её биологических превращений в почвенных и водных экосистемах.

Предполагается, что в результате происходящих микробиологических процессов, в этих естественных экосистемах сера улетучивается в форме сероводорода (h3S). Многочисленные научные данные свидетельствуют, что микроорганизмы продуцируют сероводород в основном двумя путями:

1.восстановление сульфатов.

2.разложение органического вещества.

Desulfovibrio, а также родственные им бактерии, восстановители сульфатов, во множестве населяют болота, топи и слабо дренированные почвы. Данные микроорганизмы используют сульфаты как конечный акцептор электронов. Также чрезвычайно большая и разнообразная группа микроорганизмов, включающая аэробы, термофилы, психрофилы, бактерии, актиномицеты и грибы, разлагает серосодержащие органические соединения и высвобождает сероводород.

Поверхность моря и его глубинные слои также может содержать значительные количества сероводорода. В настоящее время не совсем точно известны источники образования диметилсульфида, но предполагается, что в их возникновении принимают участие морские водоросли. Выделения серы биологическим путем не превышают 30 – 40 млн. т. в год, что составляет приблизительно 1/3 от всего выделяемого количества серы.

II. Вулканическая деятельность. При извержении вулкана в атмосферу Земли наряду с большим количеством двуокиси серы попадают сероводород, сульфаты и элементарная сера. Эти соединения поступают главным образом в нижний слой – тропосферу, а при отдельных, большой силы извержениях, наблюдается увеличение концентрации соединений серы и в более высоких слоях

– в стратосфере. С извержением вулканов в атмосферу ежегодно в среднем

7

попадает около 2 млн. т. серосодержащих соединений. Для тропосферы данное количество серы незначительно по сравнению с биологическим выделением, для стратосферы же извержения вулканов являются самыми важными источниками появления серы.

III. Поверхность океанов. После испарения капель воды, поступающих в атмосферу с поверхности океанов, остаётся морская соль, содержащая наряду с ионами натрия и хлора соединения серы – сульфаты. Вместе с частичками морской соли ежегодно в атмосферу Земли попадает от 50 до 200 млн. т. серы, что гораздо больше, чем эмиссия серы в атмосферу естественным путём. В тоже время частицы соли из-засвоих больших размеров быстро выпадают из атмосферы и, таким образом, только ничтожная часть серы попадает в верхние слои и распыляется над сушей. Однако следует учитывать тот факт, что из сульфатов морского происхождения не может образовываться серная кислота, поэтому с точки зрения образования кислотных дождей они не имеют существенного значения. Их влияние сказывается лишь на регулировании образования облаков и осадков.

Антропогенные источники эмиссии серы в атмосферу:

В результате деятельности человека в атмосферу попадают значительные количества соединений серы, главным образом в виде двуокиси (SO2). Среди источников этих соединений на первом месте в мире стоит уголь, сжигаемый на электростанциях и др. промышленных предприятиях. Уголь дает 70% от всех антропогенных выбросов. В процессе горения часть серы держащееся в топливе превращается в сернистый газ, а часть остается в золе в твердом состоянии. Содержание серы также достаточно велико (0.1 – 2%) и в неочищенной нефти, но эти показатели варьируются в зависимости от происхождения, однако при сгорании нефтепродуктов сернистого газа образуется значительно меньше, чем при сгорании угля. В мире на первом месте по выбросам сернистых соединений в атмосферу стоят такие отрасли промышленности как: металлургическая, предприятия по производству серной кислоты и переработке нефти. Таким образом, в результате деятельности человека в атмосферу Земли попадает ежегодно около 60 – 70 млн. т. серы в виде двуокиси серы. Сравнение естественных и антропогенных источников эмиссии серы и её различных соединений в атмосферу показывает, что человек, в результате своей деятельности, загрязняет атмосферу Земли этими соединениями в 2 раза больше,

8

чем это происходит в природе естественным путем. Соединения серы, сульфид, самородная сера и другие содержатся: в углях и в руде (особенно много сульфидов в бурых углях, при сжигании или обжиге которых образуются летучие соединения

— оксид серы (сернистый ангидрид SO2), оксид серы (серный ангидрид SO3). Диоксид серы образуется при сжигании богатого серой горючего, такого, как уголь и мазут (содержание серы в них колеблется от 0,5 до 5-6%),на электростанциях (~40% антропогенного поступления в атмосферу), в металлургических производствах, при переработке содержащих серу руд, при различных химических технологических процессах и работе ряда предприятий машиностроительной отрасли промышленности(-50%).При сжигании каждого миллиона тонн угля выделяется около 25 тыс. т серы в виде главным образом ее диоксида (до серного ангидрида окисляется менее 3% серы), в4-5раз меньше окисленной серы дает сжигание мазута. По данным ЕЭК, двуокись (трехокись) серы поступает из теплоэлектростанций и других стационарных источников при сжигании ископаемого топлива (88%), при переработке сульфидных руд (5%), нефтепродуктов, производстве серной кислоты и др. (7%).При недостаточном обжиге или неполном сгорании, при низкой температуре образуется в малых количествах сероводород(h3S).

1.2Кислородные соединения азота В состав атмосферы входит ряд азотсодержащих микровеществ, но в

кислотной седиментации участвуют только два из них: окись и двуокись азота, которые в результате протекающих в атмосфере реакций образуют азотистую кислоту.

NO+O3→ NO2+O2

(окись азота + озон ---двуокись азота + молекулярный кислород). Итак, можно предположить, что окисью азота можно пренебречь

вследствие указанных окислительных процессов. Однако это не совсем так, что объясняется двумя причинами. Первая заключается в том, что выброс оксидов азота в значительной степени происходит в форме окиси азота, и требуется время, чтобы NO полностью превратилась в NO2 . С другой стороны, в непосредственной близости от источников загрязнения количество окиси азота превышает количество двуокиси азота. Это соотношение увеличивается в сторону двуокиси азота по мере приближения к территориям, непосредственно не подверженным загрязнению. Например, в чистом воздухе над поверхностью океана часть окиси

9

азота составляет всего несколько процентов от двуокиси азота. Соотношение этих газов, впрочем, может меняться вследствие фотодиссоциации двуокиси азота:

NO2+ hυ →NO+O

(двуокись азота+ квант света ---окись азота+ атом кислорода), Кислотную среду в атмосфере создает также азотная кислота, образующаяся

из оксидов азота. Если находящаяся в воздухе азотная кислота нейтрализуется, то образуется азотнокислая соль, которая обычно присутствует в атмосфере в виде аэрозолей. Это относится также к солям аммония, которые получаются в результате взаимодействий аммиака с какой-либокислотой.

1.3Кислородные соединения серы У диоксид серы, попавшего в атмосферу, под действием солнечной энергии

возникают так называемые активированные молекулы, которые располагают избыточной энергией по сравнению с основным состоянием. Активированные молекулы диоксида серы в отличие от «нормальных» молекул могут вступать в химическое взаимодействие с находящимся в воздухе в довольно больших количествах молекулярным кислородом:

SO2+hυ→SO2* SO2*+2O2→ SO3+O3

*--активированнаямолекула двуокиси В тех средах, где имеется относительно высокое содержание двуокиси азота

под действием света (hυ) может выделяться атомарный кислород и протекать следующие реакции:

NO2+hυ →NO+O SO2+O→ SO3

Образовавшийся оксид серы (SO3), очень быстро взаимодействует с атмосферной водой и образуется серная кислота.

SO3 + Н2O → Н2SO4

Однако основная часть выбрасываемого диоксида серы во влажном воздухе образует кислотный полигидрат SО2•nh3O, который часто называют сернистой кислотой и изображают условной формулой Н2SО3:

SO2 + h3O → h3SO3

Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной: 2Н2SО3 + О2 → 2Н2SO4.

10

studfiles.net

Что вы не знали о кислотном дожде

Слышали о кислотных дождях все: сегодня многие говорят об экологических проблемах, хотя мало кто предпринимает меры, чтобы их разрешить. Так, на страницах журналов, газет, интернет-изданий часто появляются ужасающие заметки о таких вредоносных осадках, сопровождающиеся еще более страшными фотографиями пострадавшей от них растительности. Однако что собой представляет кислотный дождь?

Осадки с повышенной кислотностью

Чтобы объяснить, чем кислотный дождь отличается от обычного, необходимо обратиться к такой характеристики, как водородный показатель или pH. Возможно, вы сталкивались с этим показателем во время школьных лабораторных или при выборе того же мыла, вдаваться в подробности не будем.

Главное понять, что это мера кислотности: чем ниже показатель, тем выше кислотность. У чистой воды pH=7, у обычной дождевой pH=5,6, все, что ниже 5,5 – это кислотные дожди. В некоторых странах, где загрязнение воздуха чрезмерное, кислотность осадков может превышать норму в 1000 раз.

Если проанализировать химический состав кислотных дождей, то можно будет обнаружить азотную HNO3и серную H2SO4 кислоты – откуда же они берутся?

Причины кислотных дождей

А причины носят антропогенный характер – если что-то в экосистеме нарушено, без человека здесь не обошлось. При сжигании ископаемого топлива (например, угля на тепловых электростанциях, заводах) в атмосферу попадает диоксид серы, азот. Содержатся они и в выхлопных газах автотранспорта. В атмосфере эти вещества взаимодействую с влагой – так осадки становятся кислотными.

Кстати, сера, азот надолго задерживаются в атмосферном воздухе и переносятся на значительные расстояния. Пример, часто от кислотных дождей страдает Канада, однако причина их возникновения – деятельность заводов, предприятий энергетики в США.

Последствия кислотных дождей

Продолжая тему канадских кислотных осадков, из-за них 14 тыс. озер имеют статус «мертвых». Дожди с повышенной кислотностью наносят ущерб водным экосистемам – гибнет рыба, растительность, отражается это на всей пищевой цепочке. Влияют они и на почвы, в результате замедляется рост деревьев, начинается процесс эрозии.

Как кислотные дожди влияют на листья деревьев, растений видели, пожалуй, многие. Поврежденная кислотами растительность становится более уязвимой, испаряет больше влаги. Портятся посевы сельхоз культур. Кислотные осадки могут разъедать даже металл.

Как избежать возникновения кислотных осадков

В идеале: сократить количество энергии, которую потребляет человечество, использовать альтернативные источники ее получения, заменить обычные автомобили электротранспортом. Сегодня – это фантастика.

Однако можно установить на заводах современные очистные сооружения; как топливо использовать сорта нефти, газа с низким содержанием серы (такие существуют). Проблема лишь в том, что не все хотят вкладывать в это деньги.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

theecology.ru

Кислотные дожди - природное явление. Причины и последстви.

Кислотные дожди – это серьезная экологическая проблема, причиной которой является загрязнение окружающей среды. Их частое появление пугает не только ученых, но и простых людей, ведь подобные осадки могут оказать негативное влияние на здоровье человека. Характеризует кислотный дождь пониженный уровень pH. Для обычных осадков этот показатель равен 5,6, и даже небольшое нарушение нормы чревато серьезными последствиями для живых организмов, попавших в зону поражения.

При существенном сдвиге пониженный уровень кислотности становится причиной гибели рыб, земноводных, насекомых. Также в районе, где отмечены такие осадки, можно заметить кислотные ожоги на листьях деревьев, отмирание некоторых растений.

Отрицательные последствия выпадения кислотных дождей существуют и для человека. После ливня в атмосфере скапливаются токсические газы, и вдыхать их крайне не рекомендуется. Небольшая прогулка под кислотным дождем может стать причиной астмы, сердечных и легочных заболеваний.

Кислотные дожди: причины и последствия

Проблема кислотных дождей уже давно носит глобальный характер, и каждому жителю планеты следует задуматься о своем вкладе в данное природное явление. Все вредные вещества, попадающие в воздух в процессе жизнедеятельности человека, никуда не исчезают, а остаются в атмосфере и рано или поздно возвращаются на землю в виде осадков. При этом последствия кислотных дождей настолько серьезны, что на их устранение порой требуются сотни лет.

Для того чтобы узнать, какими могут быть последствия кислотных дождей, следует разобраться в самом понятии рассматриваемого природного явления. Так ученые сходятся во мнении, что это определение является слишком узким, чтобы обрисовать глобальную проблему. Нельзя принимать во внимание только дожди – кислотные грады, туманы и снега также являются носителями вредных веществ, поскольку процессы их образования во многом идентичны. Кроме того, в засушливую погоду могут появляться токсические газы или пылевые облака. Они также являются разновидностью кислотных осадков.

Причины образования кислотных дождей

Причина кислотных дождей в большей степени кроется в человеческом факторе. Постоянное загрязнение воздуха кислотообразующими соединениями (оксидами серы, хлористым водородом, азотом) приводят к нарушению баланса. Основными «поставщиками» данных веществ в атмосферу являются крупные предприятия, в частности, работающие в сфере металлургии, обработки нефтесодержащих продуктов, занимающиеся сжиганием угля или мазута. Несмотря на наличие фильтров и очистительных систем, уровень современной техники все еще не позволяет полностью устранить негативное влияние промышленных отходов.

Также выпадение кислотных дождей связано с увеличением транспортных средств на планете. Выхлопные газы, хоть и в малых долях, но также содержат вредные кислотные соединения, а в пересчете на количество автомобилей, уровень загрязнения становится критичным. Свой вклад вносят и тепловые электростанции, а также множество предметов быта, вроде аэрозолей, чистящих средств и пр.

Кроме влияния человека, кислотные дожди могут возникнуть и из-за некоторых природных процессов. Так к их появлению ведет вулканическая деятельность, во время которой выбрасывается большое количество серы. Кроме того, она образует газообразные соединения во время распада некоторых органических веществ, что также ведет к загрязнению воздуха.

Как образуются кислотные дожди?

Все выброшенные в воздух вредные вещества вступают в реакцию с солнечной энергией, углекислым газом или водой, в итоге получаются кислотные соединения. Вместе с каплями влаги они поднимаются в атмосферу и формируют облака. В итоге, возникают кислотные дожди, образуются снежинки или градины, которые возвращают на землю все впитанные элементы.

В некоторых регионах были замечены отклонения от нормы в 2-3 единицы: допустимый уровень кислотности составляет 5,6 pH, но в Китае и Подмосковье выпадали осадки с показателями в 2,15 pH. При этом предсказать, где именно появятся кислотные дожди довольно трудно, ведь ветер может относить образовавшиеся тучи довольно далеко от места загрязнения.

Состав кислотных дождей

Основными элементами в составе кислотного дождя являются серная и сернистая кислоты, а также озон, который образовывается во время грозы. Существует также азотная разновидность осадков, в которой основным ядром являются азотная и азотистая кислоты. Реже причиной возникновения кислотного дождя может стать большое содержание в атмосфере хлора и метана. Также в осадки могут попасть другие вредные вещества, в зависимости от состава промышленных и бытовых отходов, которые поступают в воздух в конкретном регионе.

Последствия: кислотные дожди

Кислотные дожди и их последствия являются постоянным предметом наблюдения для ученых со всего мира. К сожалению, их прогнозы весьма неутешительны. Осадки с пониженным уровнем кислотности опасны и для флоры, и для фауны, и для человека. Кроме того, они могут привести и к более серьезным экологическим проблемам.

Попадая в грунт, кислые дожди уничтожают множество питательных веществ, которые необходимы для роста растений. При этом они также вытягивают на поверхность токсичные металлы. Среди них свинец, алюминий и пр. При достаточно концентрированном содержании кислот, осадки приводят к отмиранию деревьев, почва становится непригодной для выращивания урожая, и на ее восстановление требуются годы!

biosfera.space

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о