Киселите дождови доведуваат до.Причини и еколошки последици од киселиот дожд

Вовед.

Човекот отсекогаш ја користел животната средина главно како извор на ресурси, но долго време неговите активности немале забележливо влијание врз биосферата. Само на крајот на минатиот век, промените во биосферата под влијание економската активностго привлече вниманието на научниците. Во првата половина на овој век, овие промени се зголемија и сега ја погодија човечката цивилизација како лавина. Во обид да ги подобри условите за живот, човекот постојано го зголемува темпото на материјално производство, без да размислува за последиците. Со овој пристап повеќеторесурсите земени од природата и се враќаат во форма на отпад, често токсичен или несоодветен за отстранување. Ова претставува закана и за постоењето на биосферата и за самиот човек.

Меѓу многу сериозните проблеми еколошки планНајголема загриженост е зголеменото загадување на Земјиниот воздушен слив со нечистотии од антропоген карактер. Атмосферскиот воздух е главната средина за активноста на биосферата, вклучувајќи ги и луѓето. Во периодот на индустриската и научно-техничката револуција, обемот на емисиите на гасови и аеросоли од антропогено потекло во атмосферата се зголеми. Според проценетите податоци, секоја година во атмосферата влегуваат стотици милиони тони оксиди на сулфур, азот, халогени деривати и други соединенија. Главните извори на атмосферско загадување се електрани кои користат минерални горива, црна и обоена металургија, хемиска и петрохемиска индустрија, авијација и патен транспорт.

Терминот „кисел дожд“ се однесува на сите видови метеоролошки врнежи - дожд, снег, град, магла, лапавица - чија pH вредност е помала од просечната pH на дождовницата (просечната pH на дождовницата е 5,6). Сулфур диоксид (SO 2) и азотни оксиди (NO x) ослободени за време на човековата активност се трансформираат во честички кои формираат киселина во земјината атмосфера. Овие честички реагираат со атмосферската вода, претворајќи ја во киселински раствори, кои ја намалуваат pH вредноста на дождовницата. Терминот „кисел дожд“ првпат бил измислен во 1872 година од англискиот истражувач Ангус Смит. Неговото внимание го привлече викторијанскиот смог во Манчестер. И иако научниците од тоа време ја отфрлија теоријата за постоење на кисели дождови, денес никој не се сомнева дека киселиот дожд е една од причините за смртта на животот во водните тела, шумите, посевите и вегетацијата. Покрај тоа, киселиот дожд уништува згради и културни споменици, цевководи, ги прави автомобилите неупотребливи, ја намалува плодноста на почвата и може да доведе до истекување на токсични метали во водоносни слоеви.

Водата од обичниот дожд е исто така малку кисел раствор. Ова се случува затоа што природните атмосферски супстанции како што е јаглерод диоксидот (CO2) реагираат со дождовницата. Ова создава слаб јаглеродна киселина(CO 2 + H 2 O -> H 2 CO 3). Додека идеално pH на дождовницата е 5,6-5,7, вистински живот PH вредноста на дождовницата во една област може да биде различна од онаа на дождовницата во друга област. Ова, пред сè, зависи од составот на гасовите содржани во атмосферата на одредена област, како што се сулфур оксид и азотни оксиди.

Киселиот дожд се формира со реакција помеѓу водата и загадувачите како што се сулфур оксид (SO2) и различни оксиди на азот (NOx). Овие супстанции се испуштаат во атмосферата со моторни возила, како резултат на активностите на металуршките претпријатија и електрани, како и со согорување на јаглен и дрво. Реагирајќи со атмосферска вода, тие се претвораат во раствори на киселини - сулфурна, сулфурна, азотна и азотна. Потоа, заедно со снег или дожд, тие паѓаат на земја.

Последиците од киселите дождови се забележани во САД, Германија, Чешка, Словачка, Холандија, Швајцарија, Австралија и републики поранешна Југославијаи во многу други земји низ светот.

Киселиот дожд има негативно влијание врз водните тела - езера, реки, заливи, бари - зголемувајќи ја нивната киселост до такво ниво што флората и фауната умираат во нив. Водните растенија најдобро растат во вода со pH вредности помеѓу 7 и 9,2. Со зголемување на киселоста (рН вредностите се движат лево од референтната точка 7), водните растенија почнуваат да умираат, лишувајќи ги другите животни од резервоарот за храна. На pH 6, слатководните ракчиња умираат. Кога киселоста се искачува до pH 5,5, бактериите од дното кои ја разградуваат органската материја и лисјата умираат, а органските остатоци почнуваат да се акумулираат на дното. Потоа умира планктонот - ситно животно кое ја формира основата на синџирот на исхрана на резервоарот и се храни со супстанции формирани кога бактериите ги разложуваат органските материи. Кога киселоста ќе достигне pH 4,5, сите риби, повеќето жаби и инсекти умираат

Киселиот дожд му штети повеќе отколку само на водниот живот. Ја уништува и вегетацијата на копно. Научниците веруваат дека иако механизмот сè уште не е целосно разбран, сложената мешавина на загадувачи, вклучувајќи киселински врнежи, озон и тешки метали, колективно доведуваат до деградација на шумите.

Симулациски модел за појава на кисели дождови во атмосферата опишува различни извориемисии на сулфур и азотни соединенија во атмосферата, хемиски реакции што резултираат со формирање на сулфурна и азотна киселина во атмосферата и влијанието киселински врнеживрз природните екосистеми и луѓето. Се разгледуваат и низа мерки за намалување на формирањето кисели дождови во атмосферата.

На влезот на моделот се разгледуваат различни извори на сулфур оксиди и азот. Овие извори можат да бидат и од природно и од антропогено потекло. Придонесот на антропогените извори во формирањето на киселиот дожд е многукратно поголем од придонесот природни извори. Затоа, неопходно е да се преземат мерки за намалување на антропогените емисии на сулфур и азотни оксиди во атмосферата.

2.1.1 Видови сулфурни соединенија.

До најмногу важни врскиСулфурот што се наоѓа во атмосферата вклучува сулфур диоксид (сулфур (IV) оксид), оксисулфид (јаглерод сулфид), јаглерод дисулфид, водород сулфид и диметил сулфид. Последните четири соединенија, поради силниот оксидирачки ефект на атмосферата, лесно се претвораат во сулфур диоксид или сулфурна киселина(сулфати). Под влијание на човековата активност, содржината на сулфур диоксид се менува најмногу од сè

Во силно загадените области, нивото на сулфур диоксид може да биде 1.000 или дури десетици илјади пати повисоки од природните нивоа на копно и во океанот. Концентрациите на други сулфурни соединенија, обично од природни извори, се повеќе или помалку исти во близина на површината на земјата. Меѓу сулфурните соединенија во цврста и течна состојба, се земаат предвид само сулфурна киселина и сулфати (амониум сулфат и хидросулфат), како и морската сол.

Сулфурните соединенија, како што веќе споменавме, делумно влегуваат во атмосферата природно, а делумно преку антропогени средства. Површината на копното, како и површината на океаните и морињата, игра улога на природен извор. Типично, човечката активност е ограничена на копно, така што можеме да го земеме предвид само загадувањето со сулфур во таа област.

Постојат три главни извори на природни емисии на сулфур.

1. Процеси на уништување на биосферата. Со помош на анаеробни (дејствуваат без кислород) микроорганизми се случуваат различни процеси на уништување на органски материи. Поради ова, сулфурот содржан во нив формира гасовити соединенија. Во исто време, одредени анаеробни бактерии извлекуваат кислород од сулфати растворени во природни води, што резултира со формирање на соединенија на сулфурни гасови

Од овие супстанции, водород сулфидот најпрво е откриен во атмосферата, а потоа, со развојот на мерните инструменти и методите за земање примероци од воздухот, беше можно да се изолираат голем број органски гасовити сулфурни соединенија. Најважните извори на овие гасови се мочуриштата, плимните зони во близина на крајбрежјето на морињата, утоките и некои почви кои содржат големи количини на органска материја.

Површината на морето може да содржи и значителни количини на водород сулфид. Во нејзиното појавување учествуваат алги. Може да се претпостави дека ослободувањето на сулфур по биолошки средства не надминува 30-40 милиони тони годишно, што е околу 1/3 од вкупната количина на ослободен сулфур.

2. Вулканска активност. Кога еруптира вулкан, водород сулфид, сулфати и елементарен сулфур влегуваат во атмосферата заедно со големи количини на сулфур диоксид. Овие соединенија влегуваат главно во долниот слој - тропосферата, а со поединечни, големи ерупции, зголемување на концентрацијата на сулфурните соединенија се забележува во повисоките слоеви - во стратосферата. Со вулкански ерупции, во просек годишно во атмосферата влегуваат околу 2 милиони тони соединенија што содржат сулфур. За тропосферата, оваа количина е незначителна во споредба со биолошките секрети, за стратосферата, вулканските ерупции се најважниот извор на сулфур.

Како резултат на човековата активност, значителни количини на сулфурни соединенија влегуваат во атмосферата, главно во форма на сулфур диоксид. Меѓу изворите на овие соединенија, на прво место е јагленот согорен во зградите и електраните, кој произведува 70% од антропогените емисии. Содржината на сулфур (неколку проценти) во јагленот е доста висока (особено во кафеавиот јаглен). За време на процесот на согорување, сулфурот се претвора во сулфур диоксид, а дел од сулфурот останува во пепелта во цврста состојба.

Извори на формирање на сулфур диоксид може да бидат и одредени индустрии, главно металуршки, како и претпријатија кои произведуваат сулфурна киселина и рафинирање нафта. Во транспортот, загадувањето со сулфурни соединенија е релативно незначително, таму, пред сè, неопходно е да се земат предвид азотни оксиди.

Така, секоја година како резултат на човековата активност, 60-70 милиони тони сулфур влегуваат во атмосферата во форма на сулфур диоксид. Споредбата на природните и антропогените емисии на сулфурни соединенија покажува дека луѓето ја загадуваат атмосферата со гасовити сулфурни соединенија 3-4 пати повеќе од она што се случува во природата. Покрај тоа, овие соединенија се концентрирани во области со развиена индустрија, каде што антропогените емисии се неколку пати повисоки од природните, односно главно во Европа и Северна Америка.

Приближно половина од емисиите поврзани со човечките активности (30-40 милиони тони) доаѓаат од Европа.

2.2.1 Видови азотни соединенија.

Атмосферата содржи голем број на микросупстанции што содржат азот, но само две од нив учествуваат во киселинско седиментирање: азот оксид и азот диоксид, кои формираат азотна киселина како резултат на реакциите што се случуваат во атмосферата.

Азотниот оксид под влијание на оксидирачки агенси (на пример, озон) или разни слободни радикали се претвора во азот диоксид:

(азотен оксид + радикал на водород пероксид = азот диоксид + радикал хидроксил);

(азотен оксид + озон = азот диоксид + молекуларен кислород).

Значи, може да се претпостави дека азотен оксид може да се занемари поради посочените оксидативни процеси. Сепак, ова не е сосема точно, од две причини. Првата е дека ослободувањето на азотни оксиди е во голема мера во форма на азотен оксид и потребно е време за целосно претворање во. Од друга страна, во непосредна близина на изворите на загадување, количината на азотен оксид ја надминува количината на азот диоксид. Овој сооднос се зголемува кон азот диоксид како што се приближуваме до области кои не се директно погодени од загадувањето. На пример, во апсолутно чист воздух над површината на океанот, дел од азотниот оксид е само неколку проценти од азот диоксид. Односот на овие гасови, сепак, може да се промени поради фотодисоцијацијата на азот диоксид:

(азот диоксид + светлосен квант = азот оксид + атом на кислород),

Кисела средина во атмосферата создава и азотна киселина, која се формира од азотни оксиди. Ако се неутрализира азотна киселина во воздухот, се формира нитратна сол, која обично е присутна во атмосферата во форма на аеросоли. Ова исто така важи и за соли на амониум, кои се добиваат како резултат на интеракцијата на амонијакот со која било киселина.

Овие извори можат да бидат или природни или антропогени. Да ги погледнеме најважните природни извори.

Емисијата на азотни оксиди во почвата.За време на активноста на денитрифицирачки бактерии кои живеат во почвата, азотните оксиди се ослободуваат од нитратите. Според современите податоци, годишно во светот се формираат 8 милиони тони азотни оксиди.

Молња празнења.За време на електрични празнењаво атмосферата, поради многу високата температура и преминот во состојба на плазма, молекуларниот азот и кислородот во воздухот се комбинираат за да формираат азотни оксиди. Во состојба на плазма, атомите и молекулите се јонизираат и лесно влегуваат во нив хемиска реакција. Вкупната количина на азотни оксиди формирани на овој начин е 8 милиони тони годишно.

Согорување на биомаса.Овој извор може да биде природен или вештачки. Најголема количинабиомасата се согорува како резултат на согорување на шумите (за да се добијат производствени површини) и пожари во саваната. Кога биомасата гори, 12 милиони тони азотни оксиди годишно се ослободуваат во воздухот.

Други извориПриродните емисии на азотни оксиди се помалку значајни и тешко се проценуваат. Тие вклучуваат: оксидација на амонијак во атмосферата, распаѓање на азотен оксид лоциран во стратосферата, што резултира со враќање на добиените оксиди во тропосферата и, конечно, фотолитички и биолошки процесиво океаните. Овие природни извори заедно произведуваат 2-12 милиони тони азотни оксиди годишно.

Меѓу антропогениПрвиот извор на формирање на азотен оксид е согорувањето на фосилните горива (јаглен, нафта, гас, итн.). За време на согорувањето, како резултат на високата температура, азот и кислород во воздухот се комбинираат. Количината на формираниот азотен оксид NO е пропорционална на температурата на согорувањето. Покрај тоа, азотните оксиди се формираат како резултат на согорување на супстанции што содржат азот присутни во горивото. Со согорување на гориво, луѓето годишно испуштаат 12 милиони тони азотни оксиди во воздухот.Транспортот е исто така значаен извор на азотни оксиди.

Генерално, количините на природни и вештачки емисии се приближно исти, но вторите, како и емисиите на сулфурните соединенија, се концентрирани во ограничени области на Земјата.

Сепак, треба да се спомене дека количината на емисиите на азотни оксиди се зголемува од година во година, за разлика од емисијата на сулфур диоксид, така што азотните соединенија играат огромна улога во формирањето на киселински врнежи.

Загадувачите во воздухот се значително под влијание на физичките и хемиските влијанија во атмосферата. Овие процеси се одвиваат паралелно со нивното ширење. Многу често, загадувачите, кои претрпеле делумна или целосна хемиска трансформација, таложат, со што се менува нивната состојба на агрегација

Да ги погледнеме подетално хемиските реакции и фазните промени што се случуваат кај атмосферските кисели микроелементи (супстанции).

Сулфурот е вклучен во составот во не целосно оксидирана форма (неговата состојба на оксидација е 4). Ако сулфурните соединенија се во воздухот доволно долго, тогаш под влијание на оксидирачките агенси содржани во воздухот тие се претвораат во сулфурна киселина или сулфати.

Прво, да ја разгледаме најзначајната супстанција од гледна точка на киселиот дожд, ¾ сулфур диоксид. Реакциите на сулфур диоксид може да се појават или во хомогена или хомогена средина.

Една од хомогените реакции е интеракцијата на молекула на сулфур диоксид со фотон во видливиот регион на спектарот, релативно блиску до ултравиолетовиот регион:

Како резултат на овој процес, се појавуваат таканаречени активирани молекули, кои имаат вишок енергија во споредба со основната состојба. Ѕвездичка означува активирана состојба. Молекулите на активиран сулфур диоксид, за разлика од „нормалните“ молекули, можат да влезат во хемиска интеракција со молекуларниот кислород присутен во воздухот во прилично големи количини:

(молекула на активиран диоксид + молекуларен кислороден слободен радикал)

(слободен радикал + молекуларен кислород сулфур триоксид + озон)

Добиениот сулфур триоксид, во интеракција со атмосферската вода, многу брзо се претвора во сулфурна киселина, затоа, во нормални атмосферски услови, сулфур триоксидот не е содржан во воздухот значителни количини. Во хомогена средина, сулфур диоксидот може да комуницира со атомскиот кислород, формирајќи и сулфур триоксид:

(сулфур диоксид + атомски кислород сулфур триоксид)

Оваа реакција се јавува во средини каде што има релативно висока содржина на азот диоксид, кој исто така ослободува атомски кислород под влијание на светлината.

Во последниве години, беше утврдено дека механизмите опишани погоре за трансформација на сулфур диоксид во атмосферата немаат преовладувачка важност, бидејќи реакциите се случуваат главно со учество на слободни радикали. Слободните радикали кои се појавуваат за време на фотохемиските процеси содржат неспарен електрон, поради што имаат зголемена реактивност. Една таква реакција се одвива на следниов начин:

(сулфур диоксид + хидроксилен радикал слободен радикал)

(слободен радикал + хидроксилен радикал сулфурна киселина)

Како резултат на реакцијата, се формираат молекули на сулфурна киселина, кои брзо се кондензираат во воздухот или на површината на честичките од аеросол.

Трансформацијата на сулфур диоксид може да се изврши и во хетерогена средина. Под хетерогена трансформација подразбираме хемиска реакција која се јавува не во гасна фаза, туку во капки или на површината на честичките во атмосферата

Покрај сулфур диоксидот, во атмосферата може да се најдат и значителна количина на други природни сулфурни соединенија, кои на крајот се оксидираат до сулфурна киселина. Слободните радикали и атоми формирани со фотохемиски средства играат важна улога во нивната трансформација. Крајните производи играат улога во седиментацијата на антропогената киселина

Најчестите азотни соединенија пронајдени во емисиите е азотен оксид, кој реагира со атмосферскиот кислород за да формира азот диоксид. Вториот, како резултат на реакција со радикалот хидроксид, се претвора во азотна киселина:

(азот диоксид + хидроксилен радикал азотна киселина)

Така добиената азотна киселина може да остане во гасовита состојба, бидејќи слабо кондензира. Со други зборови, азотна киселина е поиспарлива од сулфурна киселина. Пареата на азотна киселина може да се апсорбира со капки од облаци, врнежи или честички од аеросол

Последната фаза во циклусот на загадувачи е седиментацијата, која може да се случи на два начина. Првиот начин е лужење на седименти или влажна седиментација. Вториот начин е врнежи или сува седиментација. Комбинацијата на овие процеси е кисела седиментација

Перењето се случува при формирање на облаци и врнежи. Еден од условите за формирање на облаци е презаситеноста. Ова значи дека воздухот содржи повеќе водена пареа отколку што може да прифати на дадена температура додека одржува рамнотежа. Како што температурата паѓа, способноста на воздухот да складира вода во форма на пареа се намалува. Потоа започнува кондензација на водена пареа, која се случува додека не престане презаситеноста. Меѓутоа, во нормални атмосферски услови, водената пареа може да се кондензира само при релативна влажност од 400-500%. Релативна влажноство атмосферата само во ретки случаи може да надмине 100,5%. Со таква презаситеност, капките на облакот можат да се појават само на честичките од аеросол - таканаречените јадра на кондензација. Овие јадра често се многу растворливи во вода сулфур и азотни соединенија

Откако ќе започне формирањето на капките, елементите на облакот продолжуваат да ги апсорбираат честичките од аеросол и молекулите на гасот. Затоа, водата на облакот или неговите кристали може да се смета како раствор на атмосферски елементи.

Елементите на облакот не можат да растат бесконечно. Седиментацијата што произлегува под влијание на гравитацијата, која расте со зголемување на големината на капките, порано или подоцна доведува до паѓање на капки од облаци од височина од неколку стотици или илјади метри. Како што паѓаат, овие капки се мијат низ слојот на атмосферата помеѓу облаците и површината на земјата. Во тоа време, новите молекули на гас се апсорбираат и новите аеросолни честички се заробени од капката што паѓа. Така, водата што стигнува до површината на земјата, спротивно на популарното верување, во никој случај не е дестилирана вода. Покрај тоа, во многу случаи, супстанциите растворени во седиментната вода можат да послужат како важен, а понекогаш дури и единствен извор за обновување на резервите на овие супстанции во различни области.

Иако оваа форма на седиментација значително се разликува од влажната седиментација, крајниот резултат е навистина идентичен - влегување на кисели атмосферски елементи во трагови, сулфур и азотни соединенија на површината на Земјата. Познати се доста широк спектар на кисели микроелементи, но содржината на повеќето од нив е толку ниска што нивната улога во киселинската седиментација може да се игнорира.

Овие кисели материи можат да таложат на површината на два начина. Една од нив е турбулентна дифузија, под чие влијание се таложат супстанции во гасовита состојба. Турбулентното дифузно движење првенствено се јавува затоа што движењето на воздухот што тече над почвата и другите површини е нерамномерно поради триење. Вообичаено, зголемувањето на брзината на ветерот се чувствува во вертикален правец од површината и хоризонталното движење на воздухот предизвикува турбуленции. На овој начин, компонентите на воздухот стигнуваат до Земјата, а најактивните кисели материи лесно комуницираат со површината

Киселите врнежи имаат штетно влијание не само на поединечни предмети или живи суштества, туку и на нивната целина. Во природата и во околината се формирани заедници на растенија и животни, меѓу кои, како и помеѓу живите и неживите организми, постои постојана размена на материи. Овие заедници, кои исто така може да се наречат еколошки систем, обично се состојат од четири групи: неживи предмети, живи организми, потрошувачи и уништувачи.

Влијанието на киселоста првенствено влијае на состојбата на слатките води и шумите. Вообичаено, влијанијата врз заедниците се индиректни, т.е. Опасноста не е самиот киселински врнежи, туку процесите што се случуваат под негово влијание (на пример, ослободувањето на алуминиум). Кај одредени предмети (почва, вода, тиња и сл.), во зависност од киселоста, може да се зголемат концентрациите на тешките метали, бидејќи како резултат на промена на pH вредноста се менува и нивната растворливост. Отровните метали можат да навлезат во човечкото тело и преку вода за пиење и храна од животинско потекло, како што е рибата. Ако киселоста ја промени структурата на почвата, нејзината биологија и хемија, тоа може да доведе до смрт на растенијата (на пример, поединечни дрвја). Вообичаено, овие индиректни ефекти не се локални и можат да влијаат на неколку стотици километри од изворот на загадување.

Влијание врз шумите и обработливите површини. Киселинските врнежи дејствуваат или индиректно; преку почвата и кореновиот систем, или директно (главно на зеленилото). Се одредува закиселување на почвата различни фактори. За разлика од водата, почвата има способност да ја изедначи киселоста на околината, т.е. до одреден степен се спротивставува на зголемување на киселоста. Киселините кои влегуваат во почвата се неутрализираат, што доведува до зачувување на значително закиселување. Сепак, заедно со природните процеси, антропогените фактори влијаат на почвите во шумите и обработливите површини.

Хемиската стабилност, способноста за нивелирање и тенденцијата на закиселување на почвите се променливи и зависат од квалитетот на подземјето, генетскиот тип на почвата, начинот на нејзино одгледување (култивирање), како и присуството на значаен извор на загадување во близина. Покрај тоа, способноста на почвата да се спротивстави на ефектите на киселоста зависи од хемиските и физичките својства на основните слоеви.

Индиректните влијанија се манифестираат на различни начини. На пример, врнежите кои содржат азотни соединенија го поттикнуваат растот на дрвјата извесно време преку снабдување на почвата со хранливи материи. Меѓутоа, како резултат на постојаното консумирање на азот, шумата е презаситена со него. Потоа се зголемува истекувањето на нитратите, што доведува до закиселување на почвата.

За време на врнежите, водата што тече од листовите содржи повеќе сулфур, калиум, магнезиум, калциум и помалку нитрати и амонијак од водата од врнежите, што доведува до зголемување на киселоста на почвата. Како резултат на тоа, се зголемува загубата на калциум, магнезиум и калиум неопходни за растенијата, што доведува до оштетување на дрвјата.

Водородните јони кои влегуваат во почвата може да се заменат со катјони присутни во почвата, што резултира или со истекување на калциум, магнезиум и калиум или нивна седиментација во дехидрирана форма. Понатаму, мобилноста на отровните тешки метали (манган, бакар, кадмиум, итн.) исто така се зголемува во почвите со ниски pH вредности.

Растворливоста на тешките метали е исто така силно зависна од pH вредноста. Растворени и затоа лесно се апсорбираат од растенијата, тешките метали се отровни за растенијата и може да доведат до нивна смрт. Нашироко е познато дека алуминиумот растворен во силно кисела средина е токсичен за организмите кои живеат во почвата. Многу почви, како што се оние во северните умерени и бореални шумски зони, навлегуваат повисоки концентрации на алуминиум отколку концентрации на алкални катјони. Иако многу растителни видови се способни да го издржат овој сооднос, кога се случуваат значителни количини на киселински врнежи, односот алуминиум/калциум во почвената вода се зголемува толку многу што растот на коренот е ослабен и постоењето на дрвја е загрозено.

Промените во составот на почвата можат да го трансформираат составот на микроорганизмите во почвата, да влијаат на нивната активност и со тоа да влијаат на процесите на распаѓање и минерализација, како и фиксација на азот и внатрешна закиселување.

На пример, смртта на шумите во Централна и Западна Европа се случи главно под влијание на индиректни влијанија. Шумите на површина од неколку стотици илјади хектари беа речиси целосно уништени.

Понатамошна загриженост е дека како резултат на смртта на суштествата најчувствителни на закиселување (микроорганизми на почвата, габи, даб), може да настанат негативни промени во структурата на материјалниот и енергетскиот биланс на живите заедници, а на крајот и самата личност ќе страдаат и поради неповратните процеси.

Закиселување на свежите води. Строго кажано, закиселувањето на слатката вода е губење на нивната способност за неутрализирање. Закиселувањето е предизвикано од силни киселини, главно сулфурна и азотна. За долг периодСулфатите играат поважна улога, но за време на епизодни настани (на пример, топење на снег) сулфатите и нитратите дејствуваат заедно. На големи површини, кога се зголемуваат одредени вредности на киселоста на врнежите, површинските води излегуваат да бидат кисели. Ако почвата ја изгуби способноста да ги неутрализира киселините, pH вредноста може да се намали за 1,5 и екстремни случаи- дури и за 2 или 3. Делумното закиселување настанува директно под влијание на врнежите, но во поголема мера поради супстанциите што се измиени од територијата на водниот слив.

Процес на закиселување површинските водисе состои од три фази.

1. Губење на бикарбонатните јони, т.е. намалување на способноста за неутрализирање при константна pH вредност.

2. Намалување на рН кога се намалува количината на бикарбонатните јони. рН вредноста потоа паѓа под 5,5 Најчувствителните видови живи организми почнуваат да умираат веќе при pH = 6,5.

3. При pH = 4,5, киселоста на растворот се стабилизира. Во овие услови, киселоста на растворот се регулира со реакција на хидролиза на алуминиумските соединенија. Во таква средина можат да живеат само неколку видови инсекти, растителни и животински планктони и бели алги.

Многу видови на животни и растенија почнуваат да умираат дури и на pH нивоа< 6. При рН < 5 не обеспечиваются условия для нормальной жизни.

Смртта на живите суштества, покрај дејството на високо отровниот алуминиумски јон, може да биде предизвикана и од други причини. Под влијание на водородни јони, на пример, се ослободуваат кадмиум, цинк, олово, манган, како и други токсични тешки метали. Количината на растителни хранливи материи, на пример, фосфор, почнува да се намалува, бидејќи во раствор алуминиумскиот јон формира нерастворлив алуминиум фосфат со ортофосфатниот јон:

кој се таложи во вид на долен талог. Смртта на водните живи заедници може да доведе до закиселување и ослободување на тешки метали, како и до нарушување на еколошката рамнотежа. Намалувањето на pH вредноста на водата оди паралелно со намалувањето на популацијата или смртта на рибите, водоземците, фито- и зоопланктонот, како и многу други живи организми. Може да се забележат карактеристични разлики (во флората и фауната) на езерата, чија вода има сличен состав на хранливи материи и јони, но различна киселост. До одреден степен, цицачите, вклучително и луѓето, се заштитени од штетните ефекти на киселоста, но токсични тешки метали се акумулираат во телата на водните животни, кои можат да влезат во синџирот на исхрана.

Смрт на растенијата.

Директната смрт на растенијата најмногу се чувствува блиску до емисиите на загадување, во радиус од неколку десетици километри од нивниот извор. Главната причина е високата концентрација на сулфур диоксид. Ова соединение се адсорбира на површината на растението, главно на неговите лисја и има штетно дејство врз него. Сулфур диоксидот, продирајќи во телото на растението, учествува во различни оксидативни процеси. Овие процеси се случуваат со учество на слободни радикали формирани од сулфур диоксид како резултат на хемиски реакции. Тие ги оксидираат незаситените масни киселини на мембраните, со што се менува нивната пропустливост, што последователно негативно влијае на многу процеси (дишење, фотосинтеза, итн.)

Директните ефекти врз растенијата можат да имаат различни форми: 1) генетски промени; 2) промени на видовите; 3) предизвикување директно оштетување на вегетацијата. Секако, во зависност од чувствителноста на видот и големината на товарот, обемот на ударот може да варира од поправливо (реверзибилно) оштетување до целосна смрт на растението.

Прво умираат најчувствителните видови, на пример, индивидуалните лишаи, кои можат да преживеат само во најчистата средина, па затоа се сметаат за „показатели“ на чист воздух. Вообичаено, „пустина лишаи“ се формира во силно загадени области. ВО модерен градтој веќе постои при просечна концентрација на сулфур диоксид од 100 μg/m. „Во неговите внатрешни региони лишаите целосно отсуствуваат, а на периферијата може да се сретне многу ретко. Меѓутоа, постојат и видови лишаи кои го поднесуваат товарот добро на сулфур диоксид, така што поединечните отпорни видови понекогаш го заземаат местото на мртвите видови лишаи.

Сепак, киселинските атмосферски соединенија природно можат да имаат и директни штетни ефекти врз растенијата од повисока класа. Директната штета предизвикана од сулфур диоксид зависи од многу фактори - локалната клима, видот на дрвјата, условите на почвата, методите на преработка на шумите, pH на влажните врнежи итн. Опасното ниво на атмосферски сулфур диоксид се покажа многу пониско отколку што се мислеше , бидејќи одредени физиолошки и биохемиски промени може да настанат без знаци на смрт. Сепак, оваа опасна граница станува уште помала кога е изложена на азот диоксид, озон, кисели дождови итн.

Така, улогата на сулфур диоксидот во загубата на шумите може да се смета за докажана. Потврдени се и штетните ефекти на влажните киселински врнежи врз растот на дрвјата. Сепак, овие врнежи првенствено влијаат индиректно - преку почвата и кореновиот систем. Најголем степен на директна смрт на растенијата е забележан во области со високо загаден воздух, на пример, во Централна Европа. Степенот на смртност на растенијата и покачените концентрации на сулфур диоксид се приближно исти во Европа. Тешко е да се одлучи кој е директно одговорен за смртта на шумата - сулфур диоксид или азотни оксиди. Се чини сосема веројатно дека сите агресивни кисели материи кои заедно го загадуваат воздухот имаат штетно дејство. Многумина се исто така на мислење дека кога се комбинираат штетните материи, влијанието на секоја од нив дополнително се засилува (синергизам).

Иглолисните дрвја се најчувствителни на директно загадување, бидејќи иглите се изложени на загадувачи неколку години, за разлика од дрвјата што ги фрлаат лисјата. Најчувствителни видови се смреката, аришот и елата. Сепак, многу дрвја кои ги отфрлаат лисјата, исто така, имаат тешкотии да ги издржат директните ефекти на штетните материи (на пример, бука, габер).

Мора да се нагласи дека директната смрт на растенијата споменати овде и индиректните ефекти врз нив не можат да се одвојат едно од друго, бидејќи обично овие процеси се случуваат истовремено, а во зависност од околностите доминира еден од нив. Во секој случај, природно, штетните ефекти меѓусебно се надополнуваат и зајакнуваат.

Природно, атмосферските кисели микроелементи не ги штедат луѓето. Сепак, овде ние зборуваме зане само за киселите дождови, туку и за штетата што ја предизвикуваат киселите материи (сулфур диоксид, азот диоксид, киселински аеросоли честички) при дишењето.

Одамна е утврдено дека постои блиска врска помеѓу стапката на смртност и степенот на загаденост на областа. При концентрација од околу 1 mg/m3, бројот на смртни случаи се зголемува, пред се кај постарите лица и луѓето кои боледуваат од болести респираторен тракт. Статистиката покажа дека таква сериозна болест како лажна круп, која бара итна медицинска интервенција и е честа појава кај децата, се јавува поради истата причина. Истото може да се каже и за раната смртност на новороденчињата во Европа и Северна Америка, која годишно изнесува неколку десетици илјади.

Покрај сулфур и азотни оксиди, за здравјето на луѓето се опасни и киселите аеросоли честички кои содржат сулфати или сулфурна киселина. Степенот на нивната опасност зависи од нивната големина. Така, прашината и поголемите аеросоли честички се задржуваат во горниот респираторен тракт, а малите (помалку од 1 микрон) капки сулфурна киселина или сулфатни честички можат да навлезат во најоддалечените делови на белите дробови.

Физиолошките студии покажаа дека степенот на штетните ефекти е директно пропорционален на концентрацијата на загадувачите. Сепак, постои праг вредност под која и најчувствителните луѓе не покажуваат никакви абнормалности. На пример, за сулфур диоксид, просечната дневна праг концентрација за здрави луѓее приближно 400 µg/m3.

Во моментов, стандардот за состав на воздух во незаштитени области речиси одговара на оваа вредност.

Во заштитените подрачја стандардите се природно построги. Во исто време, се очекува во блиска иднина да се воспостават уште пониски регулаторни вредности. Сепак, опасната концентрација може да биде уште помала доколку различните киселински загадувачи ги зајакнуваат меѓусебните ефекти, т.е. ќе се појави веќе споменатата синергија. Воспоставена е врска и помеѓу загадувањето со сулфур диоксид и разни болестиреспираторен тракт (грип, болки во грлото, бронхитис, итн.). Во некои загадени подрачја, бројот на болести беше неколку пати поголем отколку во контролните области.

Покрај примарното директно влијание, закиселувањето на животната средина индиректно влијае и на луѓето. Во претходните поглавја видовме дека индиректните ефекти првенствено се предизвикани од токсичните метали (алуминиум, тешки метали). Овие метали лесно можат да завршат во синџирот на исхрана, на чиј крај се луѓето. Истражувањата спроведени во Унгарија покажаа дека содржината на цинк во свинското и говедското месо, како и во месните производи, доста често го надминува дозволеното ниво (10%). Кадмиумот се наоѓа и во говедското месо во концентрации што ги надминуваат прифатливите нивоа. Бакар и жива во безбедни концентрации се наоѓаат главно во месото од живина.

Киселиот дожд може да предизвика и оштетување на метали, разни згради и споменици. Спомениците изградени од песочник и варовник, како и оние кои се наоѓаат под на отвореноскулптури. Во Италија, Грција и други земји, антички споменици и разни предмети се зачувани стотици и илјадници години. последните децениитешко уништени како резултат на дејството на загадувачите кои се испуштаат во атмосферата.

Киселиот дожд може да има и директни и индиректни ефекти врз живата и неживата природа. Оттука произлегува дека мерките за делумно надоместување на штетата или спречување на понатамошно уништување на животната средина може да бидат различни.

Повеќето ефективен начинзаштитата треба да се смета за значително намалување на емисиите на сулфур диоксид и азотен оксид. Ова може да се постигне на неколку начини, вклучително и со намалување на употребата на енергија и создавање електрани кои не користат фосилни горива. Други можности за намалување на емисијата на загадувачки материи во атмосферата се отстранување на сулфур од горивото со помош на филтри, регулирање на процесите на согорување и други технолошки решенија.

Намалување на содржината на сулфур во разни видовигориво. Најдобро би било да користите гориво со малку сулфур. Сепак, има многу малку такви видови на гориво. Според груби проценки, од моментално познатите светски резерви на нафта, само 20% имаат содржина на сулфур помала од 0,5%. Просечната содржина на сулфур во маслото што се користи се зголемува бидејќи маслото со ниска содржина на сулфур се произведува со забрзана стапка.

Истото важи и за јагленот. Јагленот со ниска содржина на сулфур се наоѓа речиси исклучиво во Канада и Австралија, но ова е само мал дел од достапните наоѓалишта на јаглен. Содржината на сулфур во јагленот се движи од 0,5 до 1,0%.

Така, имаме ограничени количини на енергетски носители со ниска содржина на сулфур. Ако не сакаме сулфурот кој се наоѓа во нафтата и јагленот да заврши во околината, треба да преземеме чекори за негово отстранување.

При рафинирање (дестилација) на маслото, остатокот (мазутот) содржи големи количини на сулфур. Отстранувањето на сулфурот од мазутот е многу сложен процес и како резултат на тоа е можно да се ослободите само од 1/3 или 2/3 од сулфурот. Дополнително, процесот на прочистување на мазутот од сулфур бара големи капитални инвестиции од производителот.

Сулфурот во јагленот е делумно во неорганска, а делумно во органска форма. За време на чистењето, кога се отстрануваат незапаливите делови, се отстранува и дел од пирит. Меѓутоа, на овој начин, дури и под најповолни услови, можете да се ослободите само од 50% општа содржинасулфур во јаглен. И органските и неорганските соединенија што содржат сулфур може да се отстранат со помош на хемиски реакции. Но, поради фактот што процесот се одвива на високи температури и притисоци, овој метод се покажа како многу поскап од претходниот.

Според тоа, прочистувањето на јаглен и нафта од сулфур е прилично сложен и ретко користен процес, а неговите трошоци се многу високи. Дополнително, дури и откако ќе се прочистат енергетските носачи, останува приближно половина од нивната оригинална содржина на сулфур. Затоа, десулфуризацијата не е најдобро решение за проблемот со киселите дождови.

Употреба на високи цевки. Ова е еден од најконтроверзните методи. Нејзината суштина е како што следува. Мешањето на загадувачите е многу зависно од надморската височина оџаци. Ако користиме ниски цевки (тука прво треба да се потсетиме на цевките на електраната), тогаш испуштените сулфурни и азотни соединенија се мешаат во помала мера и таложат побрзо отколку во присуство на високи цевки. Затоа, во непосредната околина (од неколку километри до неколку десетици километри) концентрацијата на сулфур и азотни оксиди ќе биде висока и, нормално, овие соединенија ќе предизвикаат поголема штета. Ако цевката е висока, тогаш директните влијанија се намалуваат, но се зголемува ефикасноста на мешањето, што значи голема опасностза оддалечените области (кисел дожд) и за целата атмосфера како целина (промени на сулфурот во гасовите формирани при согорување на горивото, хемискиот состав на атмосферата, климатските промени). Така, изградбата на високи цевки, и покрај популарното верување, не го решава проблемот со загадувањето на воздухот, туку значително го зголемува „извозот“ на кисели материи и опасноста од кисели дождови во оддалечените места. Следствено, зголемувањето на висината на цевката е придружено со фактот дека директните влијанија на загадувањето (смрт на растенија, корозија на згради итн.) се намалуваат, но индиректните влијанија (влијанија врз екологијата на оддалечените области) се зголемуваат.

Технолошки промени. Познато е дека при согорувањето на горивото, азот и кислород во воздухот формираат азотен оксид NO, што значително придонесува за зголемување на киселоста на врнежите. Погоре беше наведено дека во светот како целина, согорувањето на гориво произведува две третини од сите антропогени емисии.

Количината на азотен оксид NO што се формира при согорувањето зависи од температурата на согорувањето. Откриено е дека колку е пониска температурата на согорувањето, толку помалку се произведува азотен оксид; згора на тоа, количината на NO зависи од времето кога горивото е во зоната на согорување и од вишокот воздух. Така, со соодветни промени во технологијата, може да се намали количината на испуштена загадувачка супстанција.

Намалувањето на емисиите на сулфур диоксид може да се постигне и со отстранување на сулфур од крајните гасови. Најчестиот метод е влажниот процес, каде што добиените гасови се минуваат низ раствор од варовник, што резултира со формирање на калциум сулфит или сулфат. На овој начин се отстранува најголемиот дел од сулфурот. Овој метод сè уште не е широко користен.

Варовник. За да се намали закиселувањето, алкалните материи (како што е калциум карбонат) се додаваат во езерата и почвите. Оваа операција се нарекува варовник. Вар, влегувајќи во вода, брзо се раствора, а алкалите формирани како резултат на хидролиза веднаш ги неутрализираат киселините. Варовницата се користи за третирање на кисели почви со цел да се неутрализираат. Заедно со предностите, варовникот има голем број на недостатоци:

при тече и брзо мешање на езерската вода, неутрализацијата не е доволно ефикасна;

постои грубо нарушување на хемиската и биолошката рамнотежа на водата и почвата;

не може да елиминира сè штетни ефектизакиселување;

Варовницата не може да ги отстрани тешките метали. За време на намалувањето на киселоста, овие метали се претвораат во малку растворливи соединенија и се таложат, но кога ќе се додаде нова доза киселина, тие повторно се раствораат, што претставува константа потенцијална опасностза езерата.

Покрај оние опишани погоре, постојат многу други методи за заштита од загадување. На пример, мртвите популации на животни и растенија се заменуваат со нови кои се подобро способни да толерираат закиселување. За да се спречи понатамошно уништување, спомениците на културата се третираат со посебна глазура.

Методите дискутирани овде имаат една заедничка особина - нивната употреба сè уште не доведе до значително намалување на емисиите на сулфур и азотни оксиди. Не е постигнат значителен напредок во спречувањето на штетните ефекти предизвикани од киселите дождови.

Како што споменавме погоре, главната причина за формирање на киселински врнежи во атмосферата е ослободувањето на сулфур и азотни соединенија. Овие соединенија, кои имаат природно или антропогено потекло, комуницираат во атмосферата со различни супстанции и се претвораат во сулфурна и азотна киселина. Овие киселини, заедно со врнежите, паѓаат на површината на земјата, предизвикувајќи штета на природата и на луѓето.

Заклучок.

Пред неколку децении, изразите „кисели врнежи“ и „кисели дождови“ им беа познати исклучиво на научниците иницирани во одредени, специјализирани области на екологијата и атмосферската хемија. Во текот на изминатите неколку години, овие изрази станаа вообичаени, предизвикувајќи загриженост во многу земји ширум светот. Проблемот со киселите дождови стана еден од глобалните еколошки проблеми. Киселите врнежи се проблем кој, доколку се остави неконтролиран, може и во некои региони предизвика значителни економски и социјални трошоци. За да се реши овој проблем може да се користи симулациски модел на појава на кисели дождови во атмосферата. Од овој модел е јасно дека главната причина за киселите дождови е антропогената активност. Меѓународниот истражувачки институт за анализа на применети системи (IIASA) проучува модели за одредување на можната киселост на почвите, водите итн. во десетици години. Резултатите сугерираат дека почвите и шумите во Европа можат да се спасат од понатамошна киселост само со значително намалување на емисиите. Секоја држава мора самостојно да ги регулира овие емисии. Постојат неколку начини да се намали емисијата на загадувачи во атмосферата:

значително намалена употреба на енергија;

воведување нови технологии, инсталација на опрема за филтрирање;

употреба на малку загадувачки или целосно незагадувачки извори на енергија.

Ваквото решение звучи прилично нереално. Ниту една држава нема да се согласи да ја намали потрошувачката на енергија и со тоа да го влоши животниот стандард. Воведувањето нови технологии и инсталирањето на опрема за филтрирање исто така претставуваат економски предизвик. Сепак, се чини дека единственото решение за киселиот дожд е намалувањето на потрошувачката на енергија, подобрувањето на контролата на емисиите или развојот на алтернативни методи за производство на електрична енергија, како што е користењето нуклеарна енергија.

Агаџајан Н.А. „Човекот и биосферата“, Москва, издавачка куќа „Знание“, 1996 година.

Акимушкин И.И. Невидливи нишки на природата. - М.: Mysl, 1985. - 287 стр.

Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природата и цивилизацијата. – М, 1998. – 391 стр.

Баников А.Г., Рустамов А.К., Вакулин А.А. Зачувување на природата: Учебник. за земјоделството тетратка претпријатија. - М.: Агропромиздат, 1995. - 287 стр.

Betten L. G. „Времето во нашите животи“, Издавачка куќа „Мир“, Москва, 1985 година.

Ермаков А.Н., Пурмал А.П. Физичка хемијакисели дождови // Енергија. - 1998 година.

Деду И.И. Еколошки енциклопедиски речник. - Кишињев, 1990 година. - 406 с

Дрејер О.К., Лос В.А. Свет во развојИ еколошки проблеми. - М.: Знаење, 1991. - 64 стр.

Новиков Ју.В. Природата и човекот. – М.: Образование, 1991. – 223 стр.

Проблеми на екологијата во Русија. – М., 1993. – 348 стр.

Л. Хорват „Киселиот дожд“, Москва, Стројиздат, 1990 година.

Киселиот дожд е чест проблем во многу области низ светот. Тие претставуваат сериозна опасностза луѓето и животната средина. Затоа, треба правилно да се справите со овој проблем и да го идентификувате навремено, што ќе ви помогне да се заштитите од такво негативно влијание.

Кисели дождови - што е тоа?

Се верува дека секој врнежи треба да има киселост во опсег од 5,6-5,8 pH. Во овој случај, водата што паѓа во одредена област е малку кисел раствор. Не претставува опасност за околината и е безопасен за луѓето.

Што е кисели дождови

Ако киселоста на врнежите се зголемува, тоа се нарекува кисело. Нормално, дождот има малку кисели својства, што се објаснува со хемиска реакција што се јавува во воздухот помеѓу јаглерод диоксиди вода. Како резултат на оваа интеракција, се формира јаглеродна киселина. Токму тоа му дава на дождот неговите благо кисели својства. Зголемувањето на киселоста на врнежите се објаснува со присуството на различни загадувачи во долните слоеви на атмосферата.

Почесто овој феноменпредизвикани од сулфур оксид. Се подложува на фотохемиска реакција, што доведува до формирање на сулфурен анхидрид. Оваа супстанца реагира со вода, што резултира со формирање на сулфурна киселина. Постепено се оксидира висока влажноствоздухот. Како резултат на тоа, се формира особено опасна сулфурна киселина.

Друга супстанца што предизвикува кисели дождови се нарекува азотен оксид. Тој, исто така, реагира хемиски со честички на воздухот и водата, формирајќи опасни соединенија. Главната опасност од ваквите врнежи е тоа што по изглед не се разликува од обичните по боја или мирис.

Причини за кисели дождови

Причините за врнежите со зголемена киселостсе нарекуваат:

Зошто се формира кисел дожд?

• емисиите на возилатакои работат на бензин. За време на согорувањето, штетните материи влегуваат во атмосферата, загадувајќи ја;
• работа на термоелектрани. Милиони тони гориво се согоруваат за да се произведе енергија, што има негативно влијание врз животната средина;
• екстракција, преработка и употреба на различни минерали(руда, гас, јаглен);
• последица на вулкански ерупциикога многу емисии што формираат киселина влегуваат во животната средина;
• активни процеси на распаѓање на биолошките остатоци. Како резултат на тоа, хемиски формирана активни соединенија(сулфур, азот);
• активност индустриски капацитети оние кои се занимаваат со обработка на метали, машинско инженерство, производство на метални производи;
• активна употреба на аеросоли и спрејовисодржи водород хлорид, што доведува до загадување на воздухот;
• употреба на клима уред и опрема за ладење. Тие работат со користење на фреон, чие истекување е особено опасно за животната средина;
• производство Градежни Материјали . Во текот на нивниот производствен процес, се создаваат штетни емисии кои предизвикуваат кисели дождови;
• ѓубрење на почвата со соединенија што содржат азоткои постепено ја загадуваат атмосферата.

Влијание на киселинските врнежи врз луѓето и животната средина

Седиментите контаминирани со кисели материи се многу опасни за целиот екосистем - флората, фауната и луѓето. Ваквите дождови можат да предизвикаат сериозни еколошки проблеми кои бараат интегриран пристап за нивно решавање.

Кога киселиот дожд влегува во почвата, ги уништува хранливите материи неопходни за нормален раст на растенијата. Тие на површината на почвата црпат метали кои се опасни за луѓето (олово, алуминиум), кои претходно биле во неактивна состојба. Со продолжена изложеност на овој фактор на почвата, таа станува несоодветна за одгледување култури. И за да се обноват неговите својства потребна е повеќе од една година и макотрпна работа на специјалисти.

Исто Негативно влијаниеВрнежите со зголемена киселост, исто така, влијаат на состојбата на водните тела. Тие стануваат несоодветни за живот на рибите и раст на алгите, бидејќи нивната рамнотежа е нарушена. природна околинаживеалиште.

Исто така, високата киселост на врнежите доведува до загадување на воздухот. Воздушните маси се исполнети со огромно количество отровни честички, кои ги вдишуваат луѓето и остануваат на површината на зградите. Тие ги уништуваат облогите со бои и лакови, материјалите за соочување и металните конструкции. Како резултат на тоа, тоа е повредено изгледзгради, споменици, автомобили и се што е на отворено.

Последици од киселински врнежи

Киселиот дожд води до глобални еколошки проблеми кои влијаат на секој човек:

• се менува екосистемот на водните тела, што доведува до смрт на риби и алги;
• водата од загадените резервоари не може да се користи поради зголемената концентрација на токсини во нејзиниот состав;
• оштетување на зеленилото и корените на дрвјата, што доведува до нивна смрт;
• почвата каде врнежите се постојано кисели стануваат несоодветни за раст на било кое растение.

Киселиот дожд негативно влијае не само на состојбата на флората и фауната, туку и на човечкиот живот. Угинувањето на добитокот, комерцијалните риби и земјоделските култури негативно се одразува на економската состојба во државата. А оштетувањето на имотот (обложување на згради, предмети што претставуваат архитектонска или историска меморија) доведува до дополнителни трошоциза нивна реставрација.

Ваквите врнежи имаат исклучително негативно влијание врз јавното здравје. Луѓето со хронични заболувања на респираторниот систем кои се изложени на кисели дождови ќе почувствуваат влошување на нивното здравје.

Растенијата, рибите и животните лоцирани во области каде што постојано се забележуваат такви врнежи се многу опасни за луѓето. Со редовно консумирање на таква храна, живата, олово и алуминиумските соединенија влегуваат во телото. Супстанциите кои се наоѓаат во киселиот дожд предизвикуваат сериозни патологии кај луѓето. Тие го нарушуваат функционирањето на кардиоваскуларниот, нервниот систем, црниот дроб, бубрезите, предизвикуваат интоксикација и генетски мутации.

Како да се заштитите од киселински врнежи

Киселата тиња е сериозен проблем во Кина, Русија и Соединетите Американски Држави, каде што се наоѓаат многу опасни операции за ископ на метал и јаглен. Невозможно е да се бориме со овој проблем локално. Неопходно е да се преземат сеопфатни мерки за да се обезбеди интеракција помеѓу неколку држави. Научниците ширум светот развиваат ефективни системи за третман што ќе ги минимизираат штетните емисии во атмосферата.

Обичен човек може да се заштити од ефектите на киселиот дожд со чадор и мантил. Се препорачува воопшто да не излегувате надвор лоши временски услови. Кога врне, мора да ги затворите сите прозорци и да не ги отворате некое време откако ќе заврши.

Киселиот дожд е сериозен еколошки проблем предизвикан од загадувањето на животната средина. Нивната честа појава ги плаши не само научниците, туку и обичните луѓе, бидејќи ваквите врнежи можат да имаат негативно влијание врз здравјето на луѓето. Киселиот дожд се карактеризира со ниско ниво на pH вредност. За нормални врнежи, оваа бројка е 5,6, па дури и мало прекршување на нормата е полн со сериозни последици за живите организми фатени во погодената област.

Со значително поместување, намаленото ниво на киселост предизвикува смрт на риби, водоземци и инсекти. Исто така, во областа каде што се забележани вакви врнежи, може да се забележат изгореници од киселина на листовите на дрвјата и умирање на некои растенија.

Негативни последици од киселите дождови постојат и за луѓето. По дождовното невреме, отровните гасови се акумулираат во атмосферата, а нивното вдишување е многу обесхрабрено. Кратка прошетка на кисели дождови може да предизвика астма, срцеви и белодробни заболувања.

Кисели дождови: причини и последици

Проблемот со киселите дождови одамна има глобален карактер и секој жител на планетата треба да размисли за својот придонес во овој природен феномен. Сите штетни материи кои влегуваат во воздухот за време на човековата активност не исчезнуваат никаде, туку остануваат во атмосферата и порано или подоцна се враќаат на земјата во вид на врнежи. Освен тоа, последиците од киселите дождови се толку сериозни што понекогаш се потребни стотици години за да се елиминираат.

За да дознаете какви може да бидат последиците од киселиот дожд, треба да го разберете самиот концепт на предметниот природен феномен. Така, научниците се согласуваат дека оваа дефиниција е премногу тесна за да се опише глобален проблем. Само дождот не може да се земе предвид - киселиот град, маглата и снегот се исто така носители на штетни материи, бидејќи процесите на нивното формирање се во голема мера идентични. Покрај тоа, за време на суво време може да се појават токсични гасови или облаци од прашина. Тие се исто така еден вид киселински врнежи.

Причини за формирање на кисели дождови

Причината за киселите дождови главно лежи во човечкиот фактор. Постојаното загадување на воздухот со соединенија кои формираат киселина (сулфур оксиди, водород хлорид, азот) доведува до нерамнотежа. Главните „добавувачи“ на овие супстанции во атмосферата се големи претпријатија, особено оние кои работат во областа на металургијата, преработката на производи што содржат нафта, согорувањето на јаглен или мазут. И покрај достапноста на филтри и системи за чистење, нивото на модерна технологија сè уште не ни дозволува целосно да го елиминираме негативното влијание на индустрискиот отпад.

Киселиот дожд е поврзан и со зголемување на возилата на планетата. Издувните гасови, иако во мали пропорции, содржат и штетни кисели соединенија, а во однос на бројот на автомобили, нивото на загаденост станува критично. Придонесуваат и термоелектраните, како и многу предмети за домаќинството, како што се аеросоли, средства за чистење итн.

Покрај човечкото влијание, киселиот дожд може да се појави и поради одредени природни процеси. Така, нивната појава е предизвикана од вулканска активност, при што се ослободуваат големи количини на сулфур. Покрај тоа, тој произведува гасовити соединенија при разградување на одредени органски материи, што исто така доведува до загадување на воздухот.

Како се формира киселиот дожд?

Сите штетни материи што се ослободуваат во воздухот реагираат со сончевата енергија, јаглерод диоксид или вода, што резултира со кисели соединенија. Заедно со капки влага, тие се издигнуваат во атмосферата и формираат облаци. Како резултат на тоа, се појавува кисел дожд, се формираат снегулки или град, кои ги враќаат сите апсорбирани елементи на земјата.

Во некои региони, забележани се отстапувања од нормата од 2-3 единици: дозволеното ниво на киселост е 5,6 pH, но во Кина и Московскиот регион имаше врнежи со вредности од 2,15 pH. Во исто време, доста е тешко да се предвиди каде точно ќе се појави киселиот дожд, бидејќи ветрот може да ги однесе формираните облаци доста далеку од местото на загадување.

Состав на кисели дождови

Главните елементи во киселите дождови се сулфурните и сулфурните киселини, како и озонот, кој се формира за време на грмотевици. Исто така, постои разновидност на азотни седименти, во кои главното јадро се азотни и азотни киселини. Поретко, киселиот дожд може да биде предизвикан од високите нивоа на хлор и метан во атмосферата. Исто така, други штетни материи можат да навлезат во врнежи, во зависност од составот на индустриските и отпад од домаќинствотокои влегуваат во воздухот во одреден регион.

Последици: кисели дождови

Киселиот дожд и неговите ефекти се постојан предмет на набљудување за научниците ширум светот. За жал, нивните прогнози се многу разочарувачки. Врнежите со ниско ниво на киселост се опасни за флората, фауната и луѓето. Покрај тоа, тие можат да доведат до посериозни еколошки проблеми.

Откако во почвата, киселиот дожд уништува многу хранливи материи кои се неопходни за раст на растенијата. Во исто време, тие исто така извлекуваат токсични метали на површината. Меѓу нив се олово, алуминиум итн. Со доволно концентрирана содржина на киселина, врнежите доведуваат до смрт на дрвјата, почвата станува несоодветна за одгледување на култури и потребни се години за да се обнови!

Истото се случува и со резервоарите. Составот на киселиот дожд ја нарушува рамнотежата на природната средина, што доведува до смрт на рибите, како и забавување на растот на алгите. Така, целото водно тело може да престане да постои долго време.

Пред да стигне до земјата, киселите дождови се пробиваат низ воздушните маси, оставајќи честички од токсични материи во воздухот. Ова има исклучително неповолно влијание врз здравјето на животните и луѓето, а исто така предизвикува значителна штета на зградите. Многу бои и материјали за обложување, метални конструкции едноставно почнуваат да се раствораат кога капките ќе ги погодат! Како резултат на тоа, изгледот на куќа, споменик или автомобил ќе биде засекогаш оштетен.

Глобални еколошки проблеми кои можат да бидат предизвикани од киселинските врнежи:

1. Промени во екосистемот на водни тела, како резултат - смрт на нивните животни и флора. Таквите извори не можат да се користат за пиење, бидејќи содржината на тешки метали во нив ќе биде многу пати повисока од нормата.
2. Значително оштетување на зеленилото и корените на дрвјата, што ќе ги лиши од заштита од мраз и многу болести. Проблемот е особено итен во случајот со иглолисни дрвја, кои се „будат“ дури и при силен студ.
3. Контаминација на почвата со токсични материи. Сите растенија лоцирани во контаминираната област на почвата сигурно ќе ослабат или целосно ќе умрат. Сите штетни елементи ќе пристигнат заедно со корисните. За жал, од овие вторите ќе останат многу малку.

Ефектот на киселиот дожд врз луѓето

Со проучување на киселинските врнежи, причините и последиците од неговиот исход, научниците се грижат не само за природата, туку и за човечки животи. Смрт на добиток комерцијална риба, култури - сето тоа значително влијае на животниот стандард и економската состојба во која било земја.

Ако некое време заборавите на оштетување на имот или економски проблеми и размислувате директно за здравјето, тогаш сликата исто така се појавува како депресивна. Секоја болест поврзана со респираторниот системлице, ќе се влоши ако пациентот влезе во погодената област за време или по киселиот дожд.

Опасни се и рибите и животните кои можат да се јадат, кои живеат во оваа област. Тие може да содржат токсични соединенија на жива, олово, манган и алуминиум. Самиот кисел дожд секогаш содржи јони на тешки метали. Кога ќе влезат во човечкото тело, предизвикуваат интоксикација, сериозни заболувања на бубрезите и црниот дроб, блокирање на нервните канали и формирање на згрутчување на крвта. Некои од ефектите на киселиот дожд може да потрае една генерација за да се манифестираат, така што заштитата од токсични материи е исто така важна за доброто на вашите потомци.

Како да се заштитите од киселиот дожд и да го спречите неговото појавување

Денес, САД, Русија и Кина се изложени на ризик од кисели дождови. Токму на територијата на овие земји се наоѓаат најголемиот број погони за преработка на јаглен и металуршки претпријатија. Сепак, опасност се надвиснува и над Јапонија и Канада, каде што киселиот дожд едноставно може да биде разнесен од ветрот. Според некои студии, доколку не се преземат превентивни мерки, оваа листа во многу блиска иднина ќе биде дополнета со уште десетици земји.

Практично е бескорисно да се бориме со проблемот со киселите дождови локално. Да се ​​промени ситуацијата во подобра странаПотребни се сеопфатни мерки, кои се можни само преку интеракција на неколку држави. Научниците продолжуваат да работат на нови системи за прочистување, обидувајќи се да го минимизираат ослободувањето на штетни материи во атмосферата, но процентот на киселински врнежи само се зголемува.

За да се заштитите од негативни последицикисели дождови, задолжително користете чадор и капут за дожд на влажно време. Најлошото нешто е капки отворени површиникожата. Треба да се разбере дека е невозможно да се разликува киселиот дожд од нормалниот дожд со голо око, затоа мора да се преземаат мерки на претпазливост во секое време.

Ако слушнете дека ќе паднат киселински врнежи во вашиот регион, тогаш обидете се да не излегувате надвор во наведеното време. Исто така, останете дома неколку часа по дожд, снег или град, цврсто затворајќи ги прозорците и вратите за да токсични материиво воздухот не навлезе во собата.

Секој знае што е вода. На Земјата има огромно количество - милијарда и пол кубни километри.

Ако замислите Ленинградска областдното на џиновската чаша и обидете се да ја содржи целата вода на Земјата во неа, тогаш нејзината висина треба да биде поголема од растојанието од Земјата до Месечината. Се чини дека има толку многу вода што секогаш треба да има доволно. Но, неволјата е што сите океани имаат солена вода. Нам, и на речиси сите живи суштества, ни треба свежа вода. Но, нема многу од тоа. Затоа ја десалинизираме водата.

ВО свежа водареките и езерата содржат многу растворливи материи, вклучително и отровни, може да содржи патогени микроби, па затоа не може да се користи, а уште помалку да се пие, без дополнително прочистување. Кога врне, капки вода (или снегулки кога паѓа снег) ги фаќаат штетните нечистотии од воздухот што влегле во него од цевките на некоја фабрика.

Како резултат на тоа, на некои места на Земјата паѓа штетни, таканаречени кисели дождови. Ниту на растенијата ниту на животните не им се допаѓа.

Корисните капки дожд отсекогаш ги радувале луѓето, но сега во многу области на планетата дождот се претвори во сериозна опасност.

Кисели врнежи (дожд, магла, снег) се врнежи чија киселост е повисока од нормалната. Мерка за киселост е pH вредноста ( pH вредност). рН скалата оди од 02 (екстремно кисела), преку 7 (неутрална) до 14 (алкална), со неутрална точка ( чиста вода) има pH=7. Вода од дожд во чист воздухима pH=5,6. Колку е помала pH вредноста, толку е поголема киселоста. Ако киселоста на водата е под 5,5, тогаш врнежите се сметаат за кисели. На огромни области на индустријализираните земји во светот, врнежите паѓаат, чија киселост ја надминува нормалната за 10 - 1000 пати (pH = 5-2,5).

Хемиската анализа на киселинските врнежи покажува присуство на сулфурна (H 2 SO 4) и азотна (HNO 3) киселини. Присуството на сулфур и азот во овие формули укажува дека проблемот е поврзан со ослободувањето на овие елементи во атмосферата. Кога горивото се согорува, сулфур диоксидот се ослободува во воздухот, а атмосферскиот азот, исто така, реагира со атмосферскиот кислород за да формира азотни оксиди.

Овие гасовити производи (сулфур диоксид и азотен оксид) реагираат со атмосферската вода за да формираат киселини (азотна и сулфурна).

ВО водни екосистемикиселинските врнежи предизвикуваат смрт на риби и други воден живот. Закиселувањето на водата во реките и езерата сериозно ги погодува копнените животни, бидејќи многу животни и птици се дел од синџири на исхрана, почнувајќи од водните екосистеми.

Заедно со смртта на езерата, деградацијата на шумите исто така станува очигледна. Киселините ја уништуваат заштитната восочна обвивка на листовите, правејќи ги растенијата поранливи на инсекти, габи и други патогени. За време на сушата, повеќе влага испарува преку оштетените лисја.

Исцедувањето на хранливи материи од почвата и ослободувањето на токсични елементи придонесуваат за забавување на растот и смртта на дрвјата. Може да се замисли што се случува со дивите животински видови кога шумите умираат.

Доколку се уништи шумскиот екосистем, започнува ерозијата на почвата, затнувањето на водните тела, поплавите и влошувањето на резервите на вода стануваат катастрофални.

Како резултат на закиселување во почвата, хранливите материи од витално значење за растенијата се раствораат; Овие супстанции се носат со дожд во подземните води. Во исто време, тешките метали се испуштаат од почвата, кои потоа се апсорбираат од растенијата, предизвикувајќи им сериозна штета. Користејќи ги таквите растенија за храна, едно лице добива и зголемена доза на тешки метали со нив.

Кога фауната на почвата се деградира, приносите се намалуваат, квалитетот на земјоделските производи се влошува, а тоа, како што знаеме, повлекува влошување на јавното здравје.

Кога се изложени на киселини, камењата и минералите ослободуваат алуминиум, како и жива и олово. кои потоа завршуваат во површинските и подземните води. Алуминиумот може да предизвика Алцхајмерова болест, еден вид предвремено стареење. Тешки метали пронајдени во природни води, негативно влијае на бубрезите, црниот дроб, централно нервен систем, предизвикувајќи различни видови на рак. Генетските последици од труењето со тешки метали може да потраат 20 или повеќе години за да се појават не само кај оние кои консумираат валкана вода, но и меѓу нивните потомци.

Киселиот дожд ги кородира металите, боите, синтетичките соединенија и ги уништува архитектонските споменици.

Киселиот дожд е најчест во индустријализираните земји со високо развиени енергетски системи. Во текот на една година, термоелектраните во Русија испуштаат околу 18 милиони тони сулфур диоксид во атмосферата, а покрај тоа, благодарение на западниот воздушен транспорт, сулфурните соединенија доаѓаат од Украина и Западна Европа.

За борба против киселиот дожд, напорите мора да се насочат кон намалување на емисиите на супстанции кои формираат киселина од електраните на јаглен. И за ова ви треба:

користење на јаглен со ниска содржина на сулфур или отстранување на сулфур од него

инсталација на филтри за прочистување на гасовити производи

користење на алтернативни извори на енергија

Повеќето луѓе остануваат рамнодушни кон проблемот со киселите дождови. Ќе го чекате ли рамнодушно уништувањето на биосферата или ќе преземете акција?

Нормална pH (pH) атмосферски врнежи, таложено во цврста или течна форма, е 5,6-5,7. Бидејќи е малку кисел раствор, таквата вода не и штети на животната средина.

Друга работа се врнежите со висока киселост. Нивното образование укажува високо нивозагадување на атмосферата и водата со голем број оксиди. Тие се сметаат за аномални.

Концептот на „киселиот дожд“ првпат беше воведен од шкотскиот хемичар Роберт Ангус Смит во 1872 година. Во денешно време, овој термин најчесто се користи за да се однесува на какви било кисели врнежи, без разлика дали се тоа магла, снег или град.

Причини за формирање на кисели дождови

Покрај водата, нормалните врнежи содржат и јаглеродна киселина. Тоа е резултат на интеракцијата на H2O со јаглерод диоксид. Вообичаени компоненти на киселинско таложење се слаби раствори на азотна и сулфурна киселина. Промената на составот кон намалување на pH се јавува поради интеракцијата на атмосферската влага со оксидите на азот и сулфур. Поретко, оксидацијата на седиментите се случува под влијание на водород флуорид или хлор. Во првиот случај, дождовницата содржи флуороводородна киселина, во вториот - хлороводородна киселина.

• Природен извор на атмосферско загадување со сулфурни соединенија се вулканите за време на периоди на активност. За време на ерупцијата, главно се ослободува сулфур оксид, со помали количества водород сулфид и сулфати.
• Супстанциите што содржат сулфур и азот влегуваат во атмосферата за време на гниењето на растителните остатоци и животинските трупови.
• Фактори на природното загадување на воздухот со азотни соединенија се молњите и грмотевиците. Тие сочинуваат 8 милиони тони емисии кои формираат киселина годишно.

Кисел дожд природно потекло- постојан феномен на Венера, бидејќи планетата е обвиткана во облаци од сулфурна киселина. На Марс се откриени траги од токсична магла што кородира карпи во близина на кратерот Гусев. Природниот кисели дожд радикално го промени изгледот и праисториска земја. Значи, пред 252 милиони години тие предизвикаа изумирање на 95% биолошки видовипланети. Во современиот свет, главниот виновник за еколошките катастрофи е човекот, а не природата.

Главните антропогени фактори кои предизвикуваат формирање на кисели дождови:

• емисии од металургија, машинско инженерство и енергетски претпријатија;
• емисии на метан при одгледување ориз;
• издувни гасови за возила;
• употреба на спрејови кои содржат водород хлорид;
• согорување на органско гориво (мазут, јаглен, гас, огревно дрво);
• производство на јаглен, гас и нафта;
• ѓубрење на почвата со препарати што содржат азот;
• Истекување на фреон од клима уреди и фрижидери.

Како се формираат киселински врнежи?

Во 65 случаи од 100, киселиот дожд содржи аеросоли од сулфурна и сулфурна киселина. Кој е механизмот на формирање на такви врнежи? Заедно со индустриските емисии, сулфур диоксидот влегува во воздухот. Таму, за време на фотохемиската оксидација, тој делумно се трансформира во сулфурен анхидрид, кој, пак, реагира со водена пареа и се претвора во мали честички на сулфурна киселина. Од преостанатиот (поголем) дел се формира сулфур диоксид сулфурна киселина. Постепено оксидирајќи од влага, станува сулфурен.

Во 30% од случаите киселиот дожд е азот. Врнежите, во кои доминираат аеросоли од азотна и азотна киселина, се формираат според истиот принцип како и сулфурот. Азотните оксиди ослободени во атмосферата реагираат со дождовницата. Добиените киселини ја наводнуваат почвата, каде што се распаѓаат на нитрати и нитрити.

Дождот со хлороводородна киселина е редок. На пример, во САД нивниот удел во вкупниот број на абнормални врнежи е 5%. Изворот за формирање на таков дожд е хлорот. Влегува во воздухот кога отпадот се согорува или испушта хемиски претпријатија. Во атмосферата тој е во интеракција со метанот. Добиениот водород хлорид реагира со вода за да формира хлороводородна киселина. Киселиот дожд што содржи флуороводородна киселина се формира кога водород флуорид, супстанца ослободена од индустријата за стакло и алуминиум, се раствора во вода.

Влијание врз луѓето и екосистемите

Киселиот дожд првпат беше забележан од научниците во средината на минатиот век во Северна Америка и Скандинавија. На крајот на 70-тите години во градот Вилинг (САД) за време на три денапрелиена со влага со вкус на сок од лимон. Мерењата на pH покажаа дека киселоста на локалните врнежи ја надминува нормата за 5 илјади пати.

Според Гинисовата книга на рекорди, најкиселиот дожд паднал во 1982 година на американско-канадската граница - во регионот на Големите езера. Врнежите pH беа 2,83. Киселиот дожд стана вистинска катастрофа за Кина. 80% течни врнежи, кои паѓаат во Средното Кралство, имаат пониско ниво на pH вредност. Во 2006 година, земјата доживеа рекордни кисели дождови.

Зошто оваа појава е опасна за екосистемите? Киселиот дожд првенствено ги погодува езерата и реките. За флората и фауната на резервоарите, неутрална средина е идеална. Ниту алкалната ниту киселата вода не ја промовираат биолошката разновидност. Жителите на езерските региони на Шкотска, Канада, САД и Скандинавија добро знаат колку киселинските врнежи се опасни за животот во водните тела. Последиците од дождовите таму беа:

• губење на рибарски ресурси;
• намалување на популацијата на птици и животни кои живеат во близина;
• интоксикација со вода;
• лужење на тешки метали.

Закиселувањето на почвата со врнежи доведува до истекување на хранливи материи и ослободување на токсични метални јони. Како резултат на тоа, тој е уништен коренов системрастенијата, а отровите се акумулираат во камбиумот. Киселиот дожд, кој ги оштетува игличките и површините на листовите, го нарушува процесот на фотосинтеза. Тоа го слабее и го забавува растот на растенијата, предизвикува нивно сушење и умирање и предизвикува болести кај животните. Влажниот воздух со честички од сулфур и сулфати е опасен за луѓето кои страдаат од респираторни и кардиоваскуларни заболувања. Може да предизвика егзацербација на астма, пулмонален едем и ја зголемува смртноста од бронхитис.

Киселата дождовна вода уништува туф, мермер, креда и варовник. Ги исцедува и карбонатите и силикатите од стакло и минерални градежни материјали. Врнежите го уништуваат металот уште побрзо: железото се покрива со 'рѓа, а на површината на бронзата се формира патина. Проект за заштита на античките згради и скулптури од кисели дождови функционира во Атина, Венеција и Рим. „Големиот Буда“ во Лешан, Кина е на работ на истребување.

За прв пат киселиот дожд е негативен фактор на животната средина, стана предмет на дискусија во светската заедница во 1972 година. Конференцијата во Стокхолм, на која присуствуваа претставници на 20 држави, го започна процесот на развој на глобален еколошки проект. Следно важен чекорво борбата против киселинските врнежи беше потпишувањето на Протоколот од Кјото (1997), кој препорача ограничување на емисиите во атмосферата.

Во денешно време, повеќето земји во светот имаат национални еколошки проекти, што вклучува развој на правна рамка за заштита на животната средина, воведување капацитети за третман во претпријатијата (инсталација на воздух, вакуум, електрични филтри). За нормализирање на киселоста на резервоарите, се користи методот на варовник.