Образование кислотных дождей

 

Содержание:

 

Введение………………………………………………………………………………. .3

1. Основная часть………………………………………………………………………5

1.1 Понятие «кислотный  дождь»……………………………………………….5

          1.2  Образование кислотных дождей…………………………………………...7

          1.3 Влияния кислотных дождей на экосистему и людей…………………….12

2. Заключение………………………………………………………………………….13

3. Список литературы…………………………………………………………………14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Актуальность изучения данной темы непосредственно связана с все более ухудшающейся экологической ситуацией, как в нашей стране, так и непосредственно во всем мире.

Необходимо отметить, что несколько лет назад выражение «кислотные дожди» были известны лишь исключительно ученым, посвященным в определенных, специализированных областях экологии и химии атмосферы. За последние несколько лет эти выражения стали повседневными, вызывающими беспокойство словами во многих странах во всем мире [2, с. 3].

Кислотные дожди являются проблемой, которая в случае ее бесконтрольного развития, может вызвать в результате существенные экономические и социальные издержки.

Окисление почв и вод – это комплекс причин, исходных условий и следующих один за другим процессов в химической и биологической системах, которые мы обобщенно называем нашей окружающей средой [2, с. 3].

Часть процессов окисления является природной, но данные изменения кислотности в системах почвы и воды, ни по скорости, ни по общему охвату, не могут быть сравнены с окислением, ставшим результатом собственной деятельности человека в промышленной и энергетической областях, а также в определенной части современного использования земли.

Предмет исследования – процесс образования кислотных дождей.

Объект исследования – кислотные дожди.

Исходя из всего вышеизложенного, целью данной работы является необходимость охарактеризовать сущность понятия «кислотный дождь», описать образование, а также влияние этого явления на экосистемы и людей.

Достижение данной цели предполагает решение ряда следующих актуальных задач:

1. Определить понятие «кислотный дождь».
2. Охарактеризовать механизм образования и выпадения кислотных дождей.
3. Выделить основные особенности влияния кислотных дождей на экосистему и людей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Основная часть

1.1 Понятие  «кислотный  дождь»

Кислотные дожди - один из терминов, который принесла человечеству индустриализация. Неуемное расходование ресурсов планеты, огромные масштабы сжигание топлива, экологически несовершенные технологии - яркие признаки бурного развития промышленности, что в итоге сопровождается химическим загрязнением воды, воздуха и земли.

Кислотные дожди - одно из проявлений таких загрязнений.

Впервые понятие "кислотный дождь" был введен в 1872 году английским исследователем Робертом Смитом. Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. [1, с.70]

Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, - рН которых меньше, чем среднее значение рН дождевой воды, которое приблизительно равняется 5,6.

«Чистый» дождь обычно всегда имеет слегка кислую реакцию, поскольку содержащийся в воздухе диоксид углерода (СО2) вступает в химическую реакцию с дождевой водой, образуя слабую угольную кислоту. Теоретически такой «чистый», слабо-кислотный дождь должен иметь рН = 5,6, что соответствует равновесию между СО2 воды и СО2 атмосферы.

Однако из-за постоянного присутствия в атмосфере различных веществ дождь никогда не бывает абсолютно «чистым», и его рН варьирует от 4,9 до 6,5, со средним значением около 5,0 для зоны умеренных лесов. Помимо СО2 в атмосферу Земли попадают естесственным путем также различные соединения серы и азота, которые сообщают дождевым осадкам кислотную реакцию.

Таким образом «кислотные дожди» могут возникать и по естественным причинам.

Однако помимо естественного попадания в атмомсферу Земли различных оксидов с кислотной реакцией существуют также и антропогенные источники, эмиссия из которых во много раз превышает естественную.    

 Загрязнение атмосферы большим количеством оксидов серы и азота может увеличить кислотность осадков до pН = 4,0, что выходит за пределы значений, переносимых большинством живых организмов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Образование кислотных дождей

"Кислотный дождь" - широко распространённый термин, обозначающий явление выпадения осадков, содержащих смесь влаги и мельчайших частиц оксида азота и оксида серы в концентрациях, превышающих нормальный природный фон.

Источниками возникновения кислотных дождей являются как природные процессы (вулканическая деятельность, гниение растительных остатков), так и деятельность человека, в первую очередь выбросы диоксида серы (SO2) и оксидов азота (NO, NO2, N2O3) при сжигании ископаемого и моторного топлива.

 

 Кислотные дожди происходят  тогда, когда выбросы газов вступают  в атмосфере в реакцию с  водой, кислородом и другими химическими  элементами, формируя различные  кислотные соединения.

В газообразных выбросах промышленных предприятий, в выхлопах автомобилей содержится большое количество вредных веществ, в том числе, сера, кислоты и соли.

Кислотный газ образуется при горении и содержится даже в дыме обычного костра. Эти газообразные выбросы, поднимаясь в небо, растворяются в капельках воды, в результате обычные облака превращаются в кислотные, ветер разносит эти облака на значительные расстояния.

 Из них выпадает  кислотный дождь или снег губительный  для всего живого. Дождь всегда  являлся для природы символом  обновления и очищения, в наши  дни во многих регионах планеты  кислотные осадки стали серьёзной  проблемой, в первую очередь, это  явление характерно для регионов  с развитой промышленностью.

Кислотные осадки (дождь и снег) потому именуют кислотными, что кислотность их выше нормальной. Кислотность воды определяется по уровню pH(водородный показатель), атмосферная вода уже является слабокислым раствором, так как она обязательно вступает в реакцию с другими веществами, имеющимися в атмосфере, в первую очередь с углекислым газом.

В результате образуется угольная кислота, при этом концентрация этой кислоты очень мала, рH, дождевой воды в незагрязнённой атмосфере равен 5,6-5,7, pH  чистой воды=7. Если pH осадков меньше значения 5.5, они считаются кислотными, соответственно, чем значение pH ниже, тем выше кислотность.

Кислотные осадки в промышленно развитых странах довольно частое явление, уровень их кислотности превышает нормальный от десяти до тысячи раз(pH= 5-2,5).

В кислотных осадках присутствуют серная и азотная кислоты, эти элементы попадают в атмосферу с газообразными выбросами промышленных предприятий и выхлопами автотранспорта. Диоксид серы образуется при сжигании топлива, он вступает во взаимодействие с атмосферной водой и кислородом, в результате в атмосфере образуется конденсат серной кислоты.

Аналогичная реакция происходит в атмосфере с оксидом азота.

Если кислотные соединения, растворённые в воздухе, попадают в районы с атмосферой насыщенной влагой, то кислоты могут выпасть на землю в виде дождя, снега, тумана, росы. Так как вода, содержащая кислоты попадает на растительность и на землю, она причиняет вред большому количеству животных и растений. Сила воздействия такого дождя зависит от нескольких факторов, в первую очередь от вида и концентрации растворённых в воде веществ, а так же от типов рыб, деревьев и других живых организмов, связанных с водой.

В районах, где погода сухая кислотные элементы могут превращаться в смог или пылевые выбросы, а затем выпадать на землю в виде сухих пылевых осадков, попадая (в том числе) на поля, здания, жилые дома, автомобили, деревья и т.д. Сухие пылевые отложения, газы и частицы согут быть смыты с поверхностей во время гроз, после чего они вместе с водой стекают на землю, причём концентрация кислот в таких смывах становится гораздо выше. Почти половина всех кислотообразующих соединений выпадает на землю в виде сухих частиц.

В результате попадания кислотных осадков в водную среду гибнет рыба и другие обитатели водоёмов, кислотное загрязнение водоёмов оказывает серьёзное влияние на сухопутных животных, так как все они потребляют воду из этих источников.

От кислотных осадков страдают не только озёра и реки, происходит деградация лесов. Кислотные осадки повреждают листья, нарушая их защитный восковой покров, в результате они становятся уязвимыми для разных насекомых и прочих патогенных микроорганизмов, повреждённые листья очень быстро теряют влагу и засыхают.

 При попадании кислотных  осадков в почву начинается  процесс выщелачивания биогенов  из почвы, в результате происходит  высвобождение токсичных элементов, это приводит к замедлению  роста деревьев и к их гибели. Когда гибнет лес, гибнут и  его обитатели, звери и птицы.

При разрушении экосистемы лесов начинается эрозия почвы. В результате закисления питательные вещества, необходимые растениям, с дождями просачиваются в грунтовые воды.

Также из почвы выщелачиваются и тяжёлые металлы, усваиваясь растениями, они наносят им серьёзный ущерб. Употребляя эти растения в пищу, человек получает большую дозу тяжёлых металлов, что негативно влияет на его здоровье. Кроме того, деградация почвы ведёт к снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Под действием кислотных дождей из горных пород и минералов высвобождаются такие металлы, как алюминий, ртуть и свинец, в дальнейшем они попадают в грунтовые и поверхностные воды. Употребление воды с высоким содержанием алюминия может привести к возникновению болезни Альцгеймера.

      Кроме того, тяжёлые металлы в воде оказывают влияние на почки, печень, а также на нервную систему, они способны вызвать онкологические заболевания. Отравление тяжёлыми металлами может проявиться через достаточно большой промежуток времени, 20 лет и более. При этом последствия отравления могут проявиться не только у употреблявших опасную для здоровья воду, но и у последующего поколения.

Опасность кислотных дождей ещё и в том, что они разрушают металлы, разъедают краски и синтетические соединения, наносят большой ущерб памятникам архитектуры.

Кислотные осадки характерное явление для стран с развитой индустрией и энергетикой. Теплоэлектростанции России за год выбрасывают в атмосферу порядка 18 млн. тонн сернистого ангидрида, вследствие миграции воздушных масс с запада, сернистые соединения попадают к нам с территории Украины и государств западной Европы.

Бороться с кислотными осадками практически невозможно. Порой они выпадают на обширных территориях, нанося значительный ущерб всему живому и не только.

Конструктивного решения данной проблемы до сих пор нет. Кислотные осадки это лишь следствие атмосферных загрязнений, поэтому нужно бороться с первопричиной этого явления, а именно: сокращать выбросы кислотообразующих веществ в атмосферу, для этого необходимо усовершенствование технологий очистки газообразных выбросов, сокращение использования высокосернистого угля на угольных электростанциях, применение новых альтернативных источников энергии и экологически безопасного автотранспорта.

Это лишь не полный список мер, необходимых для решения данной проблемы, если не предпринять конкретных действий в ближайшее время, последствия могут быть непредсказуемыми и даже катастрофическими.

                                                                       [3, с. 316]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Влияния кислотных дождей на экосистему и людей.

 

                  

                                                                                                                   [4, с. 343]

 

 

 

 

2. Заключение

Как мы убедились, кислотные дожди – очень опасное явление, которое приносит вред окружающей среде, а также живым и неживым организмам.

Сложно сказать, к чему же приведет такое отношение к природе. Ведь это не с неба на нас падают кислотные капли, а мы сами отправляем в атмосферу массу вредных веществ, где, при совмещении, из них получаются еще более вредные вещества, которые падают уже нам на голову и лицо. Фактически весь тот мусор, что черными комками валит из труб — оказывается на нас с вами, на наших близких и родных.

Последствия кислотных дождей поистине разрушающие, они наносят немалый ущерб памятникам культуры, домам, а также сельскому хозяйству. Эти последствия нелегко подавляются.

 Бороться с кислотными  осадками практически невозможно. Порой они выпадают на обширных  территориях, нанося значительный  ущерб всему живому и не  только.