Источниками кислотных дождей служат газы содержащие

Содержание
  1. Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота
  2. Состав кислотных дождей
  3. Соединения серы
  4. Соединения азота
  5. Источники серы в кислотных дождях
  6. Естественные
  7.  Антропогенные
  8. Источники соединений азота
  9. Как образуются кислотные дожди?
  10. Химические превращения соединений серы
  11. Химические превращения соединений азота
  12. Новый вид кислотных дождей
  13. Важные факты о кислотных дождях
  14. Формы осадков
  15. Влажные осадки
  16. Сухие осадки
  17. История
  18. Природные источники
  19. Техногенные источники
  20. Последствия выпадения кислотных дождей
  21. Кислотные дожди
  22. Общие сведения
  23. Причины возникновения
  24. Последствия
  25. Методы борьбы
  26. Кислотные дожди, причины образования, вредные последствия
  27. История появления понятия
  28. Причины, приводящие к появлению кислотных осадков
  29. Естественные факторы
  30. Вулканическая деятельность
  31. Распад азотсодержащих соединений
  32. Деятельность микроорганизмов
  33. Грозовые разряды
  34. Прочие природные причины
  35. Антропогенные факторы
  36. Выбросы промышленных предприятий
  37. Выхлопы транспортных средств
  38. Энергетические предприятия
  39. Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве
  40. Другие факторы, зависящие от деятельности человека
  41. Механизм их образования
  42. Возможные последствия их выпадения
  43. Вред для здоровья человека и животных
  44. Воздействие на растения
  45. Окисление водных ресурсов
  46. Кислотные дожди: причины, последствия и пути решения проблемы
  47. Причины возникновения кислотных дождей
  48. Отрицательные последствия кислотных дождей
  49. Пути решения проблемы кислотных дождей
  50. Восстановление поврежденных сред
  51. Альтернативные источники энергии

Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Источниками кислотных дождей служат газы содержащие

Проблема загрязнения атмосферы привлекает внимание экологов со всего мира, ведь имеет глобальное влияние на экосистему планеты. Одним из последствий загрязнения являются участившиеся в последние годы кислотные дожди, что свидетельствует об ухудшении экологической обстановки.

Кислотные дожди — осадки повышенной кислотности (с низким pH). pH – водородный показатель, оптимальный для питьевой воды — около 7,0-8,0, для осадков — до 5,6.

Даже незначительное понижение этого уровня имеет катастрофические последствия: уменьшение pH на единицу означает увеличение концентрации кислоты в жидкости в десять раз. Показатель кислотных дождей составляет менее 5,6.

Известны случаи с выпадением осадков, кислотность которых достигала 2,3.

Образованию кислотных дождей способствуют:

  • Загрязнение атмосферы выбросами промышленных предприятий.
  • Выхлопные газы автомобилей.
  • Тепловые электростанции, использующие в качестве топлива уголь.
  • Устаревшие и несовершенные методы очистки воздуха, фильтрации выбросов в атмосферу.

Аномальные осадки отрицательно влияют на живых существ:

  • Способствуют размножению и жизнедеятельности паразитов.
  • Если кислотные осадки попадают в водоемы, они приводят к гибели организмов, обитающих в них.
  • Вода из пораженных водоемов становится непригодной для питья.
  • Кислотные дожди меняют химический состав почвы, что снижает ее плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур.
  • Осадки ухудшают качество воздуха, приводят к поражению дыхательной и сердечно-сосудистой системы.
  • Поражают леса, вызывают гибель многих гектаров хвойных и лиственных лесов.
  • Разрушают архитектурные памятники, строения, вызывают коррозию металлов.
  • Разъедают трубы, конструкции, растворяют краску.

Ввиду всего перечисленного кислотные дожди способны привести к негативным экологическим и экономическим последствиям.

Состав кислотных дождей

Кислотные дожди — явление, которое является следствием поражения воздушной среды кислотными оксидами, вступающими в реакции с атмосферной влагой. Растворы серной и азотной кислот — главная составляющая осадков.

Соединения серы

Распространены:

  • SO2 – оксид серы.
  • COS — оксисульфид углерода.
  • H2S — сероводород.
  • CS2 — сероуглерод.
  • SO42 — сульфат-ионы.
  • (CH3)2S — диметилсульфид.

Советуем почитать:  Утилизация медицинского оборудования и техники

Соединения азота

Важнейшие азотистые соединения земной атмосферы, вызывающие кислотные дожди:

  • Закись азота, N2 Не участвует в образовании кислотных осадков, нейтральный газ.
  • Двуокись азота.
  • Окись азота.
  • Оксид азота.
  • Азотистый ангидрид,

Источники серы в кислотных дождях

Соединения серы, участвующие в формировании кислотных дождей, поступают в атмосферу из различных источников.

Естественные

Около половины соединений серы поступают в воздух благодаря жизнедеятельности живых организмов. Сера – часть круговоротов веществ и энергии, выделяется микроорганизмами в процессе разложения органических веществ. Сероводород улетучивается при восстановлении сульфатов.

Основные естественные источники серы бактерии и грибы, они населяют заболоченные местности, почвы с застойными водами. Жизнедеятельность водных обитателей также провоцирует образование сернистых соединений.

При вулканических извержениях происходит выделение сероводорода, серы в чистом виде и в виде оксидов, сульфатов. В год в нижние, иногда — верхние, слои атмосферы попадает свыше 2 миллионов тонн сернистых соединений.

Еще один источник серы – морская соль, которая испаряется с водной поверхности. Однако соль содержит сульфаты, которые не образуют серной кислоты, и потому не могут считаться причиной кислотных дождей.

 Антропогенные

К образованию кислот в атмосфере ведет промышленная деятельность человека и выбросы в ходе производства, главным образом оксида серы, SO2. Он массово выделяется при сжигании топлива на предприятиях: металлургических заводах, теплоэлектростанциях. В атмосферу попадает сернистый газ, который провоцирует образование кислотных дождей.

Серосодержащие соединения также образуются при сгорании нефтяных продуктов. В среднем ежегодно в атмосферу выделяется до 70 миллионов тонн серы из-за антропогенного воздействия человека.

Источники соединений азота

Другой компонент кислотных дождей — азотсодержащие соединения. Они попадают в атмосферу несколькими способами — естественным и антропогенным.

Основными естественными факторами считают выделение азота вследствие:

  • Электрических разрядов — молний. Во время грозы под действием высоких температур и напряжения происходит образование оксидов азота из кислорода и азота.
  • Деятельности живых организмов. Почвенные бактерии в процессе разложения веществ, содержащих нитраты, высвобождают оксиды азота.
  • Горения биомассы, массово происходящего при пожарах. Может иметь как естественные, так и антропогенные причины. Ежегодно в атмосферу выделяется около 12 миллионов тонн азотсодержащих соединений, входящих в состав кислотных дождей.

Деятельность человека также пагубно влияет на состояние атмосферы, ее химический состав. Интенсивный производственный процесс — главная причина участившихся кислотных дождей на Земле. Главными источниками загрязнения, имеющими искусственное происхождение, являются:

  • Теплоэлектростанции, металлургические предприятия, заводы и фабрики, которые используют ископаемое топливо для получения энергии. Горение угля, нефти, газа провоцирует соединение кислорода и азота в монооксид азота,. Высокая температура, необходимая для протекания процесса, прямым образом влияет на количество образовавшихся соединений.
  • Выхлопные газы. Оксиды азота, входящие в состав кислотных дождей, выделяются при работе двигателя внутреннего сгорания, которым оборудованы большинство современных автомобилей.

В год суммарное число выбросов вследствие человеческой деятельности достигает 20 миллионов тонн. Это составляет около 40% всех выделяющихся в атмосферу азотистых соединений.

Как образуются кислотные дожди?

Основными компонентами кислотных дождей ученые считают серную и сернистую, а также азотную и азотистую кислоты. В процессе образования кислотных дождей участвуют сера и азот, попадающие в атмосферу с промышленными и прочими выбросами. Схемы образования осадков для азота и серы аналогичны и заключаются в химических и фотохимических реакциях веществ с атмосферной влагой.

Химические превращения соединений серы

Механизм образования аномальных дождей с содержанием серы прост. Попадая в воздух, оксид серы (SO2) образует сернистую кислоту, которая, окисляясь, превращается в серную.

Доля диоксида серы, реагирующего с кислородом воздуха, под воздействием света превращается в серный ангидрид. Впоследствии пары воды в атмосфере провоцируют образование серной кислоты в виде частиц. С среднем, из одного килограмма серы образуется 5 килограммов серной кислоты.

Химические превращения соединений азота

Установлено, что основными составляющими трети кислотных дождей являются азотистые соединения — азотная и азотистая кислота. Процесс образования кислотных дождей с преобладанием азотсодержащих соединений аналогичен.

Оксиды азота, выделившиеся в атмосферу, вступают с дождевой водой в химические реакции, в ходе которых происходит образование кислот. При попадании в почву последние распадаются на нитраты, отравляющие почвенный слой и населяющие его организмы.

Новый вид кислотных дождей

В последнее время были зафиксированы случаи аномальных осадков, в состав которых входит хлор и его радикалы. Большая часть хлорсодержащих соединений попадает в атмосферу вследствие химического промышленного производства. Разложение фреонов под действием света также загрязняет атмосферу хлором и его соединениями.

Советуем почитать:  Малоотходные и безотходные технологии производства

Хлороводород, который способен при контакте с влагой образовывать соляную кислоту, является продуктом реакции хлора и метана. Кислотные дожди с хлористыми соединениями считаются новым видом аномальных осадков и пока не отслеживаются мониторингом атмосферы.

Кислотные дожди опасны для здоровья человека, отрицательно влияют на функционирование мировой экосистемы, губительны для экономики и экологии планеты в целом. Поэтому особенно важно уделять проблеме загрязнения атмосферы должное внимание и предпринимать необходимые шаги для решения этой глобальной задачи.

Источник: https://bezotxodov.ru/atmrsfera/obrazovanie-kislotnyh-dozhdej

Важные факты о кислотных дождях

Источниками кислотных дождей служат газы содержащие

Кислотные дожди – это смесь материалов, как мокрых, так и сухих, которые попадают на землю из атмосферы. Они содержат повышенный уровень азотной и серной кислот.

Проще говоря, это означает, что дождь становится кислым из-за наличия в воздухе загрязняющих веществ. Воздух меняет свой состав из-за выбросов в атмосферу машин и производственных процессов.

Основной компонент кислотных дождей – азот. Также в состав кислотных дождей входит сера.

В результате сгорания ископаемого топлива и промышленности, которая в основном излучает оксиды азота (NOx) и диоксид серы (SO2) возникают непоправимые изменения в атмосфере. Кислотность определяется на основе уровня рН в каплях воды.

Нормальная дождевая вода имеет слабокислую среду с диапазоном рН 5.3-6.0. Углекислый газ и вода, присутствующие в воздухе вместе вступают в реакцию с образованием угольной кислоты, которая является слабо кислотой.

Когда уровень рН дождевой воды падает ниже этого диапазона, образуются вышеупомянутые осадки.

Когда эти газы вступают в реакцию с молекулами воды и кислорода, помимо других химических веществ, обнаруженных в атмосфере, образуются серная и азотная кислоты. Их еще называют химические соединения средней кислотности. Они, как правило, приводят к выветриванию материи, коррозии металла, и шелушении краски на поверхности зданий.

Извержения вулканов также содержат определенные химические вещества, которые могут вызвать кислотный дождь. Кроме того, сжигание ископаемых видов топлива, работы заводов и автотранспортных средств в результате деятельности человека также приводят к повышению кислотности образований в атмосфере.

В настоящее время, большое количество кислотных осадков наблюдается в Юго-Восточной Канаде, Северо-восточных штатах Америки и большинстве стран Европы.

Очень сильно от них страдают в России, Швеции, Норвегии и Германии, по крайней мере так гласит непристрастная статистика.

Кроме того, в последнее время наблюдаются выпадения кислотных осадков в Южной Азии, Южной Африке, Шри-Ланке и Южной Индии.

Формы осадков

Кислотные осадки существуют в двух формах

Каждая из них по-разному влияет на поверхность земли. И каждая из них состоит из разнообразных химических элементов. Считается, что сухие формы осадков вредят больше, так как они распространяются на огромные расстояния, часто пересекая не только границы городов, но и государств.

Влажные осадки

Когда погода влажная, кислоты выпадают на землю в виде дождя, мокрого снега, или тумана. Климат подстраивается, обусловленный необходимостью реагировать. Кислоты удаляются из атмосферы и депонируют на земной поверхности.

Когда кислота достигает земли, она оказывает негативное влияние на большое количество видов животных, растений и водных организмов.

Вода попадает в реки и каналы, которые смешиваются с морской водой, тем самым влияя и на морскую среду обитания.

Сухие осадки

Это смесь кислых газов и частиц. Около половины кислотности в атмосфере падает обратно на землю за счет сухого осаждения. Если ветер дует в местах, где погода сухая, кислотные загрязнители превращаются в пыль или дым, и выпадают на землю в виде сухих частиц.

Эти вещества оказывают негативное влияние на автомобили, дома, деревья и здания. Почти 50% кислых загрязняющих веществ из атмосферы попадают обратно за счет сухих осадков. Эти кислые загрязняющие вещества могут быть смыты с поверхности земли ливнями.

Тогда уровень кислотности водных ресурсов повышается еще больше.

Если влажные осадки рано или поздно испаряются назад в атмосферу, то, в лесах сухие осадки закупоривают поры листьев деревьев.

История

Кислотные дожди и интересные факты о них известны довольно давно. Впервые о кислотных дождях упоминали еще в 1800-х годах, во времена промышленной революции. Шотландский химик Роберт Ангус Смит, был первым, который заявил об этом явлении в 1852 году.

Он посвятил свою жизнь исследованию связи между кислотными дождями и атмосферными загрязнениями в Манчестере, Англия. Его работа обратила на себя внимание общественности только в 1960-е годы.

Этот термин был придуман в 1972 году, когда «Нью-Йорк Таймс» опубликовали отчеты о воздействии изменения климата на рост лесов.

Кислотные осадки являются источником, как природных, так и техногенных катастроф. Но тут возникает и обратный эффект. Именно эти катастрофы, чаще всего, являются источниками образования кислотных дождей. Основная причина тут — сжигание ископаемого топлива, которое сопровождается выбросами в атмосферу диоксида серы (SO2) и оксидов азота (NOx).

Природные источники

Природные источники проблемных осадков:

  1. Основной природный возбудитель кислотных дождей — вулканические выбросы. Вулканы выбрасывают кислотообразующие газы, которые создают аномальную кислотность. На ее фоне выпадает рекордное количество осадков. Земля страдает от таких явлений, как туман и снег. Страдает растительный покров и здоровье жителей в окрестностях вулканических образований.
  2. Гниющая растительность, лесные пожары и биологические процессы в окружающей среде и порождают кислотные дожди, образуя газы.
  3. Диметил сульфид — это типичный пример основных биологических источников серосодержащих элементов в атмосферы. Именно его выбросы реагируют с молекулами воды с помощью электрической активности. Азотная кислота становится кислотными дождями.

Техногенные источники

Человеческая деятельность, приводящая к выбросам химических газов, таких как сера и азот, является основной причиной кислотных дождей. Именно мы, люди, виновны в том, что атмосфера уничтожает планету. Эта деятельность связана с источниками загрязнения воздуха.

Именно последствия техногенной деятельности приводят к выбросам серы и азота с заводов, энергетических объектов и автомобилей.

В частности, использование угля для производства электроэнергии является крупнейшим источником выбросов газообразных веществ, что приводит к выпадению кислотных дождей.

Автомобили и заводы также выпускают большое количество газообразных выбросов в воздух. Самое страшное, что этот процесс повторяется ежедневно, особенно в промышленно развитых районах города с большим количеством движения автомобиля.

Эти газы реагируют в атмосфере с водой, кислородом и другими химическими веществами с образованием различных кислых соединений, например, серной кислоты, нитрата аммония и азотной кислоты.

В результате этих экспериментов выпадает чрезвычайно высокое количество кислотных дождей.

Существующие ветры разносят эти кислотных смеси на больших площадях через границы. Они падают обратно на землю в виде кислотных дождей или других форм осадков. Достигнув земли, они распространяются по поверхности, впитываясь в почву и попадают в озера, реки и, наконец, смешиваются с морской водой.

Газы — диоксид серы (SO2) и оксидов азота (NOx) являются в основном производным, происходящим от электроэнергии за счет сжигания угля и именно они являются причиной кислотных дождей.

Последствия выпадения кислотных дождей

Кислотный дождь оказывает существенное воздействие на окружающую среду и здоровье населения. Воздействие на водную среду очень велико. Кислотные дожди либо выпадают прямо на водные тела, либо по лесам, полям и дорогам текут в ручьи, реки и озера.

В течение определенного периода времени, кислоты накапливаются в воде и снижают уровень pH. Водные растения и животные нуждаются в определенном уровне рН. Чтобы выжить он должен оставаться на отметке около 4,8.

Если уровень pH падает ниже, то условия становятся враждебными для выживания водных организмов.

Кислотные дожди имеют тенденцию изменять рН и концентрацию алюминия. Это в значительной степени влияет на уровень концентрации рН в поверхностном слое воды, тем самым влияя на рыбу, а также на другие водные формы жизни. При уровне pH ниже 5, большинство икринок не вылупляются.

Ниже уровень также может убить взрослых рыб. Осадки с водосборных бассейнов, которые сбрасываются в реки и озера, сокращают биоразнообразие в реках и озерах. Вода становится более кислой. Многие виды, включая рыб, растения и различных насекомых в озерах, реках и ручьях, заболели, а некоторые даже полностью были ликвидированы из-за избытка кислотных дождей, попадающих в водные ресурсы.

Политики, ученые, экологи и исследователи бьют в колокола, пытаясь донести до людей вред кислотных дождей. В отличие от мокрых осадков, сухие сложнее измерить. При осаждении кислоты вредные организмы не поверхности земли смываются в озера и ручьи, это может вызвать неконтролируемые изменения климата.

Источник: https://vtorothodi.ru/ecology/kislotnye-dozhdi

Кислотные дожди

Источниками кислотных дождей служат газы содержащие

› В атмосфере

Осадки, вызванные загрязнением окружающей среды, являются глобальной экологической проблемой. Частота их появления с каждым годом возрастает, что беспокоит не только научное сообщество, но и общественность. Ядовитые осадки негативно влияют на организм человека, флору и фауну планеты. Прогулявшись под кислотным дождем можно столкнуться с сердечными и легочными патологиями.

Общие сведения

Кислотными называют не только дожди, но и прочие виды осадков (град, снег, туман), в составе которых присутствуют кислоты. То есть для таких осадков характерен пониженный водородный показатель, характеризующий уровень ионов водорода в жидкости. Чем выше концентрация водородных ионов, тем кислее жидкость.

Нормальная дождевая вода не должна иметь pH ниже 5,6. Если значение ниже, то говорят о кислой воде.

Основными компонентами кислотных дождей являются серные и азотные оксиды, хлористый водород и некоторые органические соединения.

Особо токсичным, приносящим наибольший вред биосфере компонентом, является диоксид серы. Для этого химического соединения характерен наибольший вес среди токсичных атмосферных веществ.

Токсичные вещества, попадая в воздух, в атмосфере контактируют с углекислотой, водой, солнечной радиацией, образуя молекулы кислот. С мельчайшими каплями воды кислоты устремляются в верхние атмосферные слои, где образуются облака, из которых на землю выпадают кислотные дожди.

Сегодня уже не редкость осадки на 2 – 3 pH ниже нормы. Проблема наиболее характерна для стран с развитой тяжелой промышленностью: Китая, США, России.

Фиксировались случаи, когда на территории этих стран в результате интенсивной работы предприятий металлургии выпадали осадки, pH которых составлял всего 2 – 3 единицы.

Под ударом находятся и соседние страны (Канада, Мексика, Япония, Корея), ведь отравленные облака могут перенестись ветрами куда угодно.

Причины возникновения

Кислотосодержащие осадки существовали и негативно влияли на экосистему планеты всегда, но раньше они имели исключительно природное происхождение. А сегодня основными причинами возникновения кислотных дождей являются антропогенные факторы:

  • токсичные выбросы предприятий тяжелой промышленности;
  • выхлопные газы транспорта;
  • добыча и переработка угля, нефти, газа;
  • сжигание любых видов органического топлива;
  • использование азотистых удобрений;
  • фреоновые выбросы из кондиционеров, холодильных установок;
  • использование хлороводородных аэрозолей.

Природными факторами, вызывающими токсичные осадки, являются:

  • вулканические извержения, при которых атмосфера заполняется большим количеством серы;
  • гниющие животные и растительные останки, выделяющие газообразную серу;
  • молнии, приводящие к появлению в атмосфере соединений азота.

Последствия

Отрицательных последствий выпадения кислотных дождей множество. Ядовитые осадки приводят к:

  • нарушению экобаланса водоемов;
  • окислению почвы;
  • угнетению жизнеспособности растений;
  • ухудшению здоровья людей;
  • разрушению построек, архитектурных объектов.

Прежде всего, следует рассказать о влиянии кислотных дождей на человека. У людей, вышедших в дождливую погоду без зонта, могут обостриться симптомы аллергии или астмы, появиться злокачественные новообразования. Особенно чувствительны к атмосферным токсинам маленькие дети.

Из-за образования кислотных дождей страдают все части биосферы:

  1. Наиболее негативное воздействие оказывается на гидросферу, причем как прямое, так и косвенное. Под прямым влиянием подразумевается отравление и гибель рыбы из-за непосредственного попадания ядовитых веществ в водоем. Косвенное влияние означает, что токсичные осадки разрушают донные известняковые и прочие породы. Содержащиеся в породах тяжелые металлы растворяются в воде, в итоге крупные популяции рыб погибают или подвергаются мутации.
  2. Для плодородных почв кислотосодержащие осадки – экологическое бедствие. Окисленный грунт подвергается коррозии, становится непригодным для хозяйственного использования.
  3. Значительным последствием кислотных дождей является угнетение растительности. Хлористые и азотистые виды кислотных дождей нарушают обменные реакции между почвой и корневой системой, в результате развитие корней замедляется, повышается чувствительность растений к температурным колебаниям и атакам насекомых-вредителей. Ядовитые дождевые капли оставляют на листьях ожоги. Бывали случаи, когда пораженные деревья полностью сбрасывали листву.

Опасность кислотных осадков также заключается в негативном воздействии на архитектурные объекты. Кислоты постепенно разъедают камень, бетон и прочие материалы, составляющие основу строительных конструкций.

Это может привести к обрушению отдельных частей зданий. Выпадением кислотных дождей обусловлено постепенное разрушение памятников архитектуры, статуй, уличных скульптур.

Методы борьбы

Решением проблемы кислотных дождей бессмысленно заниматься на локальном уровне. Это задача глобального характера, с ней можно справиться только общими усилиями всех развитых стран.

Главный метод борьбы с экологической проблемой – сокращение токсичных выбросов с предприятий. Пока процесс обратный – количество выбросов с каждым годом возрастает.

Промышленные предприятия – основной источник вредных поступлений в атмосферу – следует оборудовать фильтрационными установками и очистительными сооружениями.

Ученые всего мира работают над созданием систем очистки для повышения экологической безопасности промышленных предприятий.

Рассуждая на тему того, как бороться с кислотными дождями, следует учитывать еще один загрязняющий фактор – транспорт. От автомобилей, конечно, никто не откажется. Но сегодня автомобильный рынок предлагает экологически безопасную продукцию – электромобили и гибриды. Многим известна продукция компании Tesla, работающая на аккумуляторных батареях.

Визуально кислотосодержащие осадки не отличаются от нормальных, поэтому людям, выходящим в дождливую погоду на улицу, следует соблюдать меры предосторожности: надевать дождевик, брать с собой зонт.

Следует остерегаться попадания дождевых капель на открытые участки тела.

После дождя, находясь в помещении, не стоит сразу открывать окна и форточки, иначе со свежим воздухом можно вдохнуть токсичные летучие вещества.

Сегодня действуют международные и национальные проекты, направленные на защиту окружающей среды, предполагающие оснащение предприятий очистными установками. Для защиты водоемов от воздействия вредоносных осадков используют известкование.

Кислотные дождиСсылка на основную публикацию

Источник: https://TainaPrirody.ru/atmosfera/kislotnye-dozhdi

Кислотные дожди, причины образования, вредные последствия

Источниками кислотных дождей служат газы содержащие

В природе не существует воды с нейтральной реакцией. У капель дождя pH составляет 5,6 (слабокислая среда). Что такое кислотные дожди – группа подкисленных атмосферных осадков (снегопад, роса, ливень, туман) с pH меньше 5,6.

Причиной их образования является загрязнение воздуха ангидридами, такими как окись азота и серы.

Небольшая кислотность не является опасной и не вредит живым существам, но даже небольшие отклонения от нормы вызывают серьёзные последствия.

История появления понятия

Определение «кислотный дождь» ввёл шотландский химик Роберт Энгус Смит в 1872 г. Теорию об опасности кислых осадков и их последствиях учёный первым озвучил в своей монографии «Воздух и дождь: начало химической климатологии».

В основу труда легло изучение викторианского смога, нависшего над промышленным городом Манчестером.

Научное сообщество приняло работу в штыки, но, несмотря на это, Смит до конца жизни возглавлял Инспекцию по контролю за щелочами – первый английский орган по охране природной среды.

Исследования продолжил учёный из Швеции, лауреат Нобелевской премии, С. А. Аррениус. В 1883 г. он ввёл терминологию «основание», «кислота».

Под понятием «кислота» подразумевались элементы, образующие при растворении в жидкости ионы водорода с положительным зарядом.

Единицей измерения реакции растворов pH (водородный показатель) стал в 1909 году, благодаря химику из Дании Сёрену Петеру Лаурицу Сёренсену.

Масштаб опасности природного явления осознали лишь в 60-е гг. XX века. После того, как от кислотных осадков пострадали США, Скандинавия, Канада, Западная Европа, никто уже не сомневался в их пагубном влиянии на биосферу.

Причины, приводящие к появлению кислотных осадков

В результате химических реакций, эти элементы превращаются в кислоты, выпадающие с ливнями или снегом на землю. Провоцирующие опасные дожди ангидриды попадают в воздух благодаря естественным и антропогенным факторам.

Естественные факторы

Кислотные дожди могут образовываться под влиянием природных процессов, происходящих на Земле. Под влиянием естественных факторов в атмосфере аккумулируется 10-12% производных азота и от четверти до трети (колеблется в разные сезоны) всех серосодержащих соединений на планете.

Вулканическая деятельность

При извержении вулканов в тропосферу, а при мощных извержениях и в стратосферу, попадают производные серы.

Ежегодный выброс серосодержащих соединений составляет около 2 000 000 тонн.

Распад азотсодержащих соединений

Из-за гниения растений, животных и лесных пожаров происходит распад биомассы. В результате за год в воздух поступает около 12 000 000 т оксидов азота. Пожары носят как естественный характер, так и являются результатом поджогов.

Деятельность микроорганизмов

Каждый год почвенные бактерии высвобождают из NO3 до 8 000 000 т оксидов азота.

Треть эмиссии S в атмосферу приходится на деятельность микроорганизмов, продуцирующих сероводород путём восстановления сульфатов и разложения органики.

Бактерии класса Desulfovibrio, обитающие на болотах, плохо дренированных участках, в топях высвобождают H2 S (сероводород), поставляя его в тропосферу.

Грозовые разряды

Во время вспышек молнии в воздухе из-за экстремально повышенной температуры азот с кислородом переходят в плазменное состояние, образуя оксиды азота. Каждый год из-за грозы в атмосферу попадает до 8 млн. т оксида азота.

Прочие природные причины

В эту группу входят:

  • распад соединений азота в стратосфере и вынос получившейся смеси оксидов NO2 и NO в приземные слои;
  • деятельность океанов. В результате испарения воды, высвобождаются связанные частицы серы из морской соли. Жизненные процессы микроорганизмов поставляют в атмосферу 2,5-12 млн. т оксидов азота ежегодно. Водоросли продуцируют диметилсульфиды.
  • окисление аммиака (NH3) в атмосфере;

Выбросы остальных источников слишком незначительны, чтобы оказывать ощутимое влияние на изменение реакции осадков.

Антропогенные факторы

Кислотные дожди чаще всего выпадают из-за загрязнений, связанных с жизнедеятельностью человека. В итоге антропогенных выбросов в воздух попадает более 60-65% (65-75 млн. т) производных серы, 37-50% (57 млн. тонн) азотсодержащих соединений и 100% летучих органических соединений (ЛОС).

Выбросы промышленных предприятий

Нефтеперерабатывающие, металлургические и производящие серную кислоту предприятия опережают остальные производства по выбросам сернистых соединений. Причиной ежегодного поступления 1 млн. тонн азота в атмосферу Земного шара также являются промышленные предприятия.

Выхлопы транспортных средств

Чем опасны автомобильные выхлопы. Они поставляют в тропосферу до 35-40% оксидов азота. При сгорании дизельного топлива, бензина в приземном слое образуются вредные вторичные загрязнители (озон, серная кислота, формальдегид и пероксиацетилнитрат). Их присутствие может вызвать кислотные дожди.

Энергетические предприятия

Энергетические предприятия лидируют по количеству выбросов SO2. От сжигания угля на электростанциях и заводах в атмосферу поступает 70% соединений серы. Во время горения часть вещества переходит в сернистый газ, часть оседает в твёрдом виде в золе.

При высокотемпературном (t0 выше 10000C) сгорании нефти, угля, газа происходит реакция между кислородом и содержащимся в топливе азотом, образуя диоксид NO2 и тетраоксид диазота N2O4.

Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве

Избыточное использование в сельском хозяйстве пестицидов и азотсодержащих удобрений выглядит оправданным, улучшая рост культур, но на самом деле приводит к накоплению вредных веществ в почве, часть из которых поступает в воздух.

Другие факторы, зависящие от деятельности человека

Кислотные дожди выпадают из-за следующих антропогенных факторов.

  • Использование аэрозолей, в состав которых входит хлор.
  • Загрязнение атмосферы фреонами, в результате утечки из неисправных холодильников.
  • Выделение метана при выращивании злаковых культур.
  • Бытовые и промышленные растворители, химическая промышленность, бензозаправки являются источниками ЛОС.

Механизм их образования

В атмосфере всегда присутствует небольшое количество CO2 (углекислого газа).

Как образуются кислотные дожди: после выбросов предприятиями, транспортом и иными источниками загрязнения ангидридов (оксидов азота и серы), в воздухе скапливаются вредные вещества.

Пары воды вступают с ними в реакцию, создавая ядовитые облака. Чем выше концентрация загрязняющих элементов в воздухе, тем опаснее концентрация кислот в осадках.

Возможные последствия их выпадения

Последствия кислотного дождя, Польша

Чем могут быть опасны кислотные дожди. Они вызывают поражение или гибель растений, животных, насыщают землю и воздух токсинами. В результате их выпадения разрушаются минералы, питательные соединения, вода перестаёт быть пригодной для питья и жизни. Поражённые экосистемы долго восстанавливаются. На очищение отравленных районов уходят десятилетия.

Вред для здоровья человека и животных

Последствия кислотных дождей для животных и людей: микрочастицы солей азота и серы, присутствующие в воздухе, провоцирующие ожог слизистых оболочек, приступы удушья, астму, бронхиты, болезни сердца. В этих частицах, выпадающих вместе с осадками, могут быть примеси тяжёлых металлов (никеля, кадмия, свинца, ртути), вызывающие отравления и патологии.

Воздействие на растения

  • Чем опасны кислотные дожди, попадающие на растения: жидкость вызывает ожоги, пожелтение и опадание листвы. Нарушаются течение фотосинтеза, испарения влаги листьями.
  • Из почвы вымываются полезные вещества, питающие растения.
  • Под воздействием кислот тяжёлые металлы и алюминий растворяются, попадая в почву. Такие соединения токсичны для представителей флоры, вызывают разрушение и отмирание корней, ведущее к гибели растений.

Окисление водных ресурсов

Классифицируют 3 стадии последствий кислотных дождей в водоёмах.

  • PH воды

Источник: https://cleanbin.ru/problems/acid-rain

Кислотные дожди: причины, последствия и пути решения проблемы

Источниками кислотных дождей служат газы содержащие

Кислотные дожди – это одно из последствий загрязнения воздуха.

 Газы, образующиеся при сжигании топлива, вступают в реакцию с кислородом и водяным паром, превращаясь в кислоты, которые падают на поверхность земли в виде дождя.

 Происходит подкисление земли и грунтовых вод, из-за чего оказывается разрушительное воздействие на экосистемы.  Такое явление представляет серьезную опасность для живых существ на планете.

Причины возникновения кислотных дождей

Деятельность человека — главная причина возникновения кислотных дождей.

Причины кислотных дождей – извержения вулканов, землетрясения, природные пожары, молнии и некоторые другие процессы на уровне микроорганизмом. Из-за них в атмосферу выделяется диоксид серы и оксид азота. Но именно деятельность человека является причиной большинства выбросов диоксида серы, а именно:

  1. Сжигание топлива в промышленности и на электростанциях; 
  2. Выхлопные газы транспортных средств – образуют половину выбросов оксида азота;
  3. Интенсивное животноводство – производит аммиак из разложения органического вещества.

Выпадение кислотных дождей связано с тем, что загрязнения из этих трех источников может переносится на большие расстояния от места их возникновения. При контакте с атмосферой происходит окисление, из-за чего образуются серная и азотная кислоты. Они растворяются в каплях воды в облаках и выпадают на поверхность земли в виде кислотных дождей, снега или тумана.

Отрицательные последствия кислотных дождей

Кислотность дождя изменяется в сочетании с серной и азотной кислотой. Поэтому, когда он падает на землю или воду, он меняет свои химические характеристики и ставит под угрозу баланс экосистем. Такое явление определяется, как подкисление окружающей среды. Приводит к серьезным последствиям.

Влияние кислотных дождей на окружающую среду негативное. Ему подвержены следующие системы:

  1. Океаны и моря с их флорой и фауной;
  2. Внутренние воды, пресноводные источники с их обитателями;
  3. Зеленые насаждения, делая их сильно уязвимыми;
  4. На культурные и исторические памятники;
  5. На человека – прямо или посредственно губя его здоровье.   

Океаны теряют биоразнообразие и продуктивность. Неестественное изменение кислотности морских вод наносит вред фитопланктону, источнику пищи для различных организмов и животных, который может изменить пищевую цепь и привести к вымиранию различных морских видов;

Внутренние воды также подкисляются очень быстрыми темпами, что вызывает особую обеспокоенность, поскольку, хотя только 1% воды планеты является пресной, в ней живет 40% рыб.

 Это подкисление увеличивает концентрацию ионов металлов – в основном ионов алюминия – что может привести к гибели многих рыб, земноводных и водных растений в подкисленных озерах.

 Кроме того, тяжелые металлы транспортируются в подземные воды, которые становятся непригодными для потребления.

В лесах изменившийся уровень кислотности почвы и концентрации металлов, таких как алюминий, не позволяют растительности должным образом поглощать воду и питательные вещества, в которых она нуждается. Наносится вред корням, замедляется рост растений, они становятся более слабыми и более уязвимыми для болезней и вредителей.

Кислотный дождь также влияет на художественное, историческое и культурное наследие. Помимо коррозии металлических элементов зданий и инфраструктуры, ухудшается внешний вид памятников. Наибольший ущерб наносится известняковым конструкциям, изготовленных из мрамора, которые постепенно растворяются под действием кислот и воды.

Пути решения проблемы кислотных дождей

Очистка дымовой трубы.

Основной упор необходимо сосредоточить на источниках образования кислотных дождей, на которые человек в силах повлиять.  Речь идет о следующих мерах:

  1. Очистка выхлопных и дымовых труб;
  2. Восстановление поврежденных сред;
  3. Массовое внедрение альтернативных источников энергии.

Большая часть электроэнергии, обеспечивающей современные потребности населения планеты, поступает от сжигания ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ и уголь, которые генерируют оксиды азота (NOх) и диоксид серы (SO2) в качестве основных источников кислотных дождей. Сжигание угля в основном обеспечивает выбросы SO2, а выбросы NOх в основном происходят от другого ископаемого топлива.

Промывка и использование угля с низким содержанием серы, оснащение производств устройствами, известными как «скрубберы», могут обеспечить техническое решение для выбросов SO2.

 Десульфуризация или очистка дымовых газов позволяет удалить 95% SO2 из газов, покидающих дымовые трубы.

 Электростанции также могут перейти на использование топлива, которое выделяет гораздо меньше SO2, такого как природный газ, вместо сжигания угля. Эти методы относятся к стратегиям сокращения выбросов.

Аналогичным образом, выбросы NOх при сжигании автомобильного топлива снижаются за счет использования каталитических нейтрализаторов. Каталитические нейтрализаторы установлены на выхлопной трубе, чтобы уменьшить выбросы NOх. Улучшение качества бензина, который сгорает, также позволяет уменьшить выбросы газов NOх.

Восстановление поврежденных сред

Процесс, называемый известкованием, в котором используется известняк или известь, является практикой, позволяет восстановить ущерб, нанесенный кислотными дождями озерам, рекам и ручьям. Добавление извести в поверхностные воды уравновешивает кислотность. 

Этот процесс широко используется, например, в Швеции, для поддержания оптимального уровня кислотности воды. Несмотря на то, что это дорогостоящий метод, его необходимо применять неоднократно. Кроме того, он предлагает только краткосрочное решение, но помогает восстановить водные формы жизни, защищает их от гибели.

Альтернативные источники энергии

Помимо ископаемого топлива, существует широкий спектр альтернативных источников энергии, которые могут генерировать электроэнергию. К ним относятся следующие виды энергии:

  • ветра;
  • от геотермальных источников;
  • солнечная;
  • атомная;
  • гидроэнергетика.

Использование этих источников энергии может предложить эффективные альтернативы электроэнергии вместо использования ископаемого топлива. Топливные элементы, природный газ и аккумуляторы также могут заменить использование ископаемого топлива в качестве более чистых источников. 

Несмотря на то, что все указанные источники имеют экологические и экономические издержки, а также выгоды, они не устойчивые. Поэтому традиционные виды остаются актуальными.

Поэтому четвертый путь решения проблемы кислотных дождей – индивидуальные, государственные и международные действия. Миллионы людей прямо и косвенно способствуют выбросам SO2 и NOх. Для смягчения этой проблемы требуется повышение их осведомленности об энергосбережении и способах сокращения выбросов.

В их силах выключать света или электроприборы, когда они не используются, отдавать предпочтение в пользу общественного транспорта, а также оснащать домохозяйства энергоэффективными электрическими приборами. Тем, кто нуждается в личном автомобиле, необходимо переключаться на использование гибридных транспортных средств или машин с низким уровнем выбросов NOх.

Источник: https://vyvoz.org/blog/kislotnye-dozhdi/

Ваш лекарь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: