Кислотные дожди

Кислотные дожди

Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, - рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды.

Выделяющиеся в процессе человеческой деятельности двуокись серы (SO2) и окислы азота (NОx) трансформируются в атмосфере земли в кислотообразующие частицы.

Эти частицы вступают в реакцию с водой атмосферы, превращая ее в растворы кислот, которые и понижают рН дождевой воды.

Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом . Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере .

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.

Источники кислотообразующих выбросов

В атмосферу серу и азот поставляют естественные источники

(круговороты в биосфере, вулканическая деятельность и т.д.).

Однако главную роль играют антропогенные факторы. Выбросы этих соединений от хозяйственной деятельности (ТЭЦ на ископаемом топливе, металлургические предприятия и др.) составляют 255 млн. тонн.

Только в Европе выбросы диоксида серы в отдельные годы достигают 20-40 млн. тонн.

В России стационарные источники поставили в атмосферу более

7 млн. тонн кислотообразующих веществ.

В европейскую часть страны в результате трансграничного переноса поступило около 2 млн. тонн окисленных соединений серы и азота.

Источники кислотообразующих выбросов

Определенный вклад в формирование

кислотных осадков

вносят твердотопливные ракеты

«Шаттл», «Протон» и «Энергия».

Из продуктов сгорания ракетного топлива

формируются кислотные следы, состоящие

из частиц хлористого водорода, оксида азота, оксида алюминия и т.д.

Так, при одном пуске ракетного комплекса «Шаттл» в атмосферу попадает

225 т хлористого водорода,

около 88 т оксидов азота,

310 т оксида алюминия.

История хранит многие факты о том, где прошли кислотные дожди:

В Китае прошли сильные кислотные дожди

1997 г. карельская практика после кислотного дождя

Кислотные дожди вызвали Тунгусский метеорит

Схема образования кислотных осадков

Последствия кислотных дождей

• Ухудшение видимости атмосферы
• Закисление пресноводных водоемов и сокращение запасов рыб
• Закисление почв и уменьшение их плодородия
• Повреждение и гибель лесных формаций
• Уничтожение некоторых видов животных
• Ускорение коррозии мостов, плотин, металлических конструкций
• Нанесение вреда здоровью людей
• Ускорение разрушения памятников мировой архитектуры

Закисление озер

От кислотных осадков пострадали пресноводные озера Канады, США, Швеции, Норвегии, Финляндии, России и др. стран.

Так, в Канаде закислены более 14000 озер, в восточной части США — около 9000, в Швеции — более 6500 водоемов, в Норвегии— 5000. В России от кислотных осадков особенно пострадали озера Карелии, Кольского полуострова. На Кольском полуострове сильно закислены 37 % обследованных озер, а в состоянии риска закисления находится около 30% водоемов.

• Так, в Канаде закислены более 14000 озер, в восточной части США — около 9000, в Швеции — более 6500 водоемов, в Норвегии— 5000. В России от кислотных осадков особенно пострадали озера Карелии, Кольского полуострова. На Кольском полуострове сильно закислены 37 % обследованных озер, а в состоянии риска закисления находится около 30% водоемов.
• Так, в Канаде закислены более 14000 озер, в восточной части США — около 9000, в Швеции — более 6500 водоемов, в Норвегии— 5000. В России от кислотных осадков особенно пострадали озера Карелии, Кольского полуострова. На Кольском полуострове сильно закислены 37 % обследованных озер, а в состоянии риска закисления находится около 30% водоемов.

Во многих озерных экосистемах увеличение

кислотности вод (понижение величины рН),

привело к деградации популяций рыб

и других гидробионтов.

Закисление почв

Кислотные дожди отрицательно воздействуют на почвы:

• Уменьшают плодородие почв. При величине рН менее 5,0 начинается прогрессивное уменьшение их плодородия, а при рН=3, они становятся практически бесплодными.

• Снижают скорость разложения органических веществ.

Большинство бактерий и грибов предпочитают нейтральную среду. При рН =6,2 численность бактерий в 1 г почвы составляет 13,6 х106 а при рН =4,8 — 4х106.

• Вымывают из почвы многие питательные вещества.

Это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур (хлопчатника, томатов, винограда, цитрусовых и т.д.) в среднем на 20—30%

Россия, имеющая более 50 млн. гектаров закисленных почв, ежегодно теряет урожаи сельскохозяйственных культур в объеме 16—18 млн. тонн в пересчете на зерно.

Воздействие на лесные формации

Из-за атмосферных осадков:

• снизился прирост растений и ухудшилось естественное лесовозобновление;
• понизилась устойчивость растений к засухе, морозу засолению;
• нарушились процессы транспирации, дыхания и фотосинтеза.

Увеличение площади поврежденных и погибших лесов отмечено в Европе: в 1860 г. они занимали около 1000 га, сейчас - свыше 50 млн. га.

В России ежегодно очаги вредителей и болезней охватывают до 4 млн. гектаров лесных формаций.

В Швеции, Испании, Австрии доля деградированных лесов составляет 22-39%, в Чехии, Словакии, Греции, Великобритании, Норвегии - достигает 49-71% от общей площади лесных массивов.

В Западной Европе от закисления особенно страдают хвойные породы (ель европейская). Поступление соединений серы и азота изменяет химический состав почв и режим питания растений. Нарушение режима питания приводит к обесцвечиванию и усыханию хвойных пород. Этот процесс затронул не только хвойные породы, но и широколиственные формации (дуб, бук, платан, гикори и т.д.).

Вред здоровью человека

Для здоровья человека особую опасность представляют аэрозольные частицы кислотных выпадений. Крупные частицы задерживаются в верхних дыхательных путях.

Мелкие (менее - 2 мкм) капли, состоящие из смеси серной и азотной кислот, проникают в самые отдаленные участки легких. С этими аэрозолями в организм могут попасть канцерогенные тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец).

• Мелкие (менее - 2 мкм) капли, состоящие из смеси серной и азотной кислот, проникают в самые отдаленные участки легких. С этими аэрозолями в организм могут попасть канцерогенные тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец).
• Мелкие (менее - 2 мкм) капли, состоящие из смеси серной и азотной кислот, проникают в самые отдаленные участки легких. С этими аэрозолями в организм могут попасть канцерогенные тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец).

Так, во время трагического лондонского тумана 1952 г. Более 4000 смертей было отнесено за счет повышенного содержания во влажном воздухе оксидов серы и сульфатных частиц.

• Так, во время трагического лондонского тумана 1952 г. Более 4000 смертей было отнесено за счет повышенного содержания во влажном воздухе оксидов серы и сульфатных частиц.
• Так, во время трагического лондонского тумана 1952 г. Более 4000 смертей было отнесено за счет повышенного содержания во влажном воздухе оксидов серы и сульфатных частиц.
• Так, во время трагического лондонского тумана 1952 г. Более 4000 смертей было отнесено за счет повышенного содержания во влажном воздухе оксидов серы и сульфатных частиц.

В подкисленных озерах США, Норвегии, Финляндии отмечена высокая концентрация ртути в тканях рыб. Питание такой рыбой вызывает у людей различные заболевания (болезнь Минамата).

Очевиден вред, наносимый организму при употреблении загрязненной кислотными осадками воды

Ущерб памятникам мировой архитектуры

Из-за кислотных осадков разрушаются Колизей и собор Св. Петра в Риме, собор Св. Марка в Венеции, Дельфы (святилище Аполлона), храмы и усыпальницы в промышленных районах Японии и т.д.

Огромный каменный обелиск Клеопатры, перевезенный из Египта в Великобританию, за 85 лет пребывания в Лондоне из-за кислотных осадков подвергся более сильным разрушениям, чем за 3000 лет в Александрии.

Лидером по воздействию кислотных дождей на здания и архитектурные сооружения в Западной Европе является Манчестер, где за 20 мес. кислотные осадки растворили более 120 г камня (песчаник, мрамор, известняк) с 1 м2 сооружений.

Далее идут Антверпен (Нидерланды) — потери более 100 г/ м2 — и такие города, как Афины, Амстердам, Копенгаген, где кислотные дожди растворили 20—40 г камня с каждого 1 м2 сооружения.

Экономические потери от кислотных дождей в США, по оценкам одного исследования, составляют ежегодно на восточном побережье 13 миллионов долларов и к концу века убытки достигнут 1.750 миллиардов долларов от потери лесов; 8.300 миллиардов долларов от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо) и только в штате Минессота 40 миллионов долларов на медицинские расходы. Единственный способ изменить ситуацию к лучшему, по мнению многих специалистов,- это уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Производства по добыче полезных ископаемых

H 2 CO 3 ). 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. " width="640"

Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор.

Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как двуокись углерода (СО 2 ), вступают в реакцию с дождевой водой.

При этом образуется слабая угольная кислота (CO 2 + H 2 O — H 2 CO 3 ).

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.

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 просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

Чтобы ограничить количество появлений кислотных дождей необходимо по мере возможностей постараться закрыть промышленные предприятия, в которых при переработке продукции, в атмосферу попадают вредные вещества.

Саму воду нужно экономить и беречь, ведь каждая её капелька дорого даётся нам за счет природы.