Тема23: Проблема кислотных осадков
Явление выпадения атмосферных осадков с повышенной степенью кислотности называется «кислотными дождями».
Суть проблемы кислотных осадков состоит в том, что в атмосфере образуются растворы серной и азотной кислот при соединении с атмосферной влагой попадающих в воздух диоксидов серы и азота. Затем эти кислоты выпадают на поверхность Земли в виде «кислых дождей», «кислых туманов», «кислого снега», а также «кислых сухих осадков».
Дождевая вода, образующая при конденсации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию (рН = 7,0). Но в воздухе всегда имеется диоксид углерода, и дождевая вода, растворяя его, несколько подкисляется (рН = 5,6-5,7). Поступление в атмосферу больших количеств диоксида серы, диоксида азота и других оксидов азота вызывает изменение рН атмосферных осадков.
Диоксид серы (SO2) в присутствии паров воды (H2O) превращается в раствор серной кислоты (H2SO4). Таким же образом из оксидов азота образуются азотная и азотистая кислоты. Наибольший вклад в формирование кислотных осадков вносит диоксид серы, так как именно серная кислота и ее соли на 70-80 % обусловливают кислотность дождей, 20-30 % кислых осадков связано с другими выбросами. Масштабы образования H2SO4 на порядок выше, чем HNO3. Мировые объемы выбросов SО2 также выше и составляют около 103 млн т/год (из них 93 млн т/год – от стационарных источников, 10 млн т/год – от транспорта), NO2 – около 86 млн т/год (из них 60 млн т/год – от стационарных источников, 26 млн т/год – от транспорта). Таким образом, наибольший вклад в образование «кислотных дождей» вносит сернистый газ.
|
|
|
В атмосфере оказываются и промежуточные продукты: сернистая и азотистая кислоты. К ним примешиваются органические кислоты и некоторые другие соединения, что в сумме и создает дождь с кислой реакцией («кислые» или «кислотные осадки»). Вобрав образовавшиеся кислоты, дождь становится заметно кислее. В результате атмосферные осадки приобретают сильнокислую реакцию (рН менее 5,6), в крупных промышленных районах отмечено выпадение осадков с рН = 2,2-2,3. Таким образом, причиной формирования «кислотных дождей», содержащих растворы серной и азотной кислот, являются попадающие в атмосферу диоксиды серы и азота.
«Кислотные осадки» оказывают негативное воздействие на водные и наземные экосистемы. Из-за «кислотных дождей» исчезает в озерах рыба, засыхают и гибнут леса (особенно страдают хвойные деревья), снижается продуктивность почв, падает урожайность и т.д. «Кислотные дожди» убивают не только живую природу, но и наносят непоправимый урон историческим и архитектурным памятникам, превращая мрамор в гипс, и т.д. Окружающая среда становится химически агрессивной, приобретают подвижность тяжелые металлы и другие опасные соединения, попадая в питьевую воду, они создают угрозу для здоровья человека. Диоксиды серы и азота выделяются при сжигании любого ископаемого топлива и переработке серосодержащих руд (никелевых, железных, медных и др.) в промышленности. Наиболее распространены «кислые осадки» в северном полушарии, так как здесь отмечаются значительные выбросы в атмосферу «кислых газов» и благоприятные условия для их мокрого осаждения в виде дождей, снега, туманов, росы и т.п. В промышленных районах рН дождевой воды составляет 3,0-5,0, отмечены случаи выпадения осадков с рН 2,2-2,3. Таким образом, суть проблемы «кислотных осадков» состоит в образовании в атмосфере и выпадении на поверхность земли вместе с дождем, туманом, снегом или пылью серной и азотной кислот.
|
|
|
Природные воды обладают буферными свойствами, то есть способны нейтрализовать определенную часть попадающей кислоты и сохранить показатель рН в пределах 5,6-5,7. «Кислотные дожди» имеют рН от 3,0 до 5,0, и пресные водоемы становятся не способны нейтрализовать избыток кислоты, попавшей с дождем. Попадая в пресноводные экосистемы (озера, реки, пруды), кислые осадки повышают кислотность и жесткость воды. При рН ниже 6,0 обычно сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и развитие гидробионтов. Особенно чувствительны к кислой среде половые клетки и молодь. Нарушается воспроизводство популяций, что ведет к их вымиранию. Гибнет планктон, нарушаются пищевые цепи, происходит деградация биоценоза. В настоящее время на Земле насчитываются тысячи озер, в значительной мере лишившихся своих обитателей. Около 20 % рек и озер Швеции, Норвегии и Канады потеряли более половины обитающих в них организмов. Так, в Швеции в 14 тыс. озер уничтожены наиболее чувствительные виды, а 2,2 тыс. озер практически безжизненны. В Канаде насчитывается более 14 тыс. мертвых озер. В Финляндии 8% озер сильно закислены. В США около 1 тыс. озер заметно подкислено, а более 3 тыс. имеют кислотность, неблагоприятную для многих обитателей. Гибнут рыбы, лягушки, пиявки, губки. Таким образом, в результате выпадения кислотных осадков происходит закисление и деградация пресноводных экосистем.
|
|
|
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 601; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!