41 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кислотными называют осадки содержащие

Кислотные дожди

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.

Охрана труда

Кислотные осадки и озоновая дыра

Кислотные осадки

Кислотными называются атмосферные осадки, содержащие серную, сернистую, азотную и азотистую кислоты. В последнее время считается, что в кислотных осадках могут содержаться в незначительных количествах соляная и плавиковая кислоты..

Кислотные осадки представлены в основном кислотными дождями. Отмечаются также кислотный туман, кислотный снег и в редких случаях кислотная роса. Кислотные осадки образуются при поступлении в атмосферу промышленных газов, содержащих окислы серы, азота, а также хлор и фтор с последующим их взаимодействием с атмосферной влагой.

Отличить кислотные осадки можно даже на вкус — они и будут кислыми. Дождь и снег считаются подкисленными, если рН ниже 5,6. Дождь со значением рН = 5,1 считается кислотным. В некоторых случаях кислотность дождей достигает значений кислотности апельсинового сока (рН = 4)..

В Баварии (ФРГ) в августе 1981 г. выпадали дожди с кислотностью рН = 3,5. В отдельных случаях кислотность туманов может достигать значения, характерного для лимонного сока (рН = 2,5). Максимальная зарегистрированная кислотность осадков в Западной Европе имела значение рН = 2,3.

Для слежения за перемещениями кислотных туч в Европе созданы два специальных метеорологических центра: «Запад» — находится в Осло, и «Восток» — в Москве. Они отслеживают, сколько в какой стране выбрасывается вредных веществ и где они потом выпадают в виде кислотных осадков. В среднем в Москве каждый пятый-третий дождь можно отнести к категории кислотных, Значительное количество дождей в Балтийском регионе также является кислотными. В Китае приблизительно 85% дождей содержат кислоты.

Над промышленными центрами, где сжигается много минерального топлива и в атмосферу поступает значительное количество окислов серы и азота, практически всегда наблюдается повышенная концентрация этих окислов в атмосфере..

Наибольшее количество окислов серы поступает в атмосферу при сжигании каменного и особенно бурого угля. При сжигании мазута окислы серы поступают в атмосферу в значительно меньших количествах.

Окислы азота, поступающие в атмосферу, образуются при так называемом высокотемпературном сжигании, когда температура пламени превышает 1000 °С. Большое количество окислов серы и азота поступает в атмосферу в составе выхлопных газов от автотранспорта. При аварийных ситуациях на объектах теплоэнергетики наблюдаются выбросы промышленных газов, и концентрация этих окислов многократно возрастает..

При образовании атмосферных осадков над крупными промышленными центрами в период аварийных выбросов промышленных газов интенсивность кислотных осадков усиливается. Во время боевых действий в Персидском заливе были подожжены сотни нефтяных скважин, и окрестные территории залили потоки кислотных дождей.

Под действием ветра кислотные осадки, преимущественно в виде дождей, могут распространяться на значительные расстояния и оказывать свое действие на значительные территории. В таких условиях говорят о трансграничном аспекте кислотных осадков..

Практически все европейские страны являются одновременно «экспортерами» и «импортерами» кислотных осадков. Из-за особенностей преимущественно западного переноса воздушных масс над Европой страны, расположенные восточнее, импортируют кислотные осадки, сформировавшиеся над территорией более западных стран.

Сопутствующие ОЯП: повышение кислотности почв и поверхностных вод.

Поражающий фактор: повышенное содержание серной и азотной кислот в атмосферных осадках.

Кислотные осадки вызывают ускоренное разрушение зданий и сооружений, их защитных покрытий, приводят к сокращению урожая сельскохозяйственных культур, поражают лесные запасы, наносят ущерб растениям, почвенным и водным экосистемам из-за повышения кислотности почв и поверхностных водоемов. Кислотные дожди оказывают и непосредственное действие на организм человека..

От концентрации вредных примесей в дождевой воде и времени воздействия на организм зависит реакция на кислотные дожди. Они могут вызвать разные реакции — немедленную в виде покраснения кожи и зуда и отсроченную в виде выпадения волос, нарушения биохимических процессов.

В США было подсчитано, что каждая тонна двуокиси серы, выброшенная в атмосферу, наносит вред более чем на 3000 долл. Таким образом, связанные с сернокислотными выбросами издержки только для Среднего Запада США составляют более 25 млрд. долл. в год. В настоящее время площадь районов Китая, на которые обрушивались кислотные дожди, составляет 30 % общей площади территории страны..

Оценки показывают, что ежегодные потери Китая от кислотных дождей, вызванных чрезмерным выбросом двуокиси серы, составляют в среднем около 15 млрд. долл. США. Такая оценка получена без учета влияния загрязнения воздуха на водные ресурсы, здания и другие объекты. Ущерб от кислотных дождей в индустриальных странах составляет до 4 % валового национального продукта. В Западной Европе этот ущерб в денежном выражении оценивается в 1,1 млрд. долл. США в год.

В последние годы кислотные дожди стали наблюдаться в промышленных районах Азии, Латинской Америки и Африки. Например, в Восточном Трансваале (ЮАР), где вырабатывается 4/5 электроэнергии страны, на 1 км2 выпадает около 60 т серы в год в виде кислотных осадков. В тропических районах, где промышленность практически неразвита, кислотные осадки вызваны поступлением в атмосферу оксидов азота за счет сжигания биомассы.

В России наиболее высокие уровни выпадений окисленной серы и оксидов азота (до 750 кг/км2 в год) на значительных по площади ареалах (несколько тыс. км2) наблюдаются в густонаселенных и промышленных регионах страны — в Северо-Западном, Центральном, Центрально-Черноземном, Уральском и других районах; на локальных ареалах (площадью до 1 тыс. км2) — в ближнем следе металлургических предприятий, крупных ГРЭС, а также больших городов и промышленных центров (Москва, Санкт-Петербург, Омск, Норильск, Красноярск, Иркутск и др.), насыщенных энергетическими установками и автотранспортом.

Превышение уровня критических нагрузок по выпадению окисленной серы отмечается в ряде областей (Ленинградская, Московская, Рязанская), на европейской территории России и по выпадениям оксидов азота — на половине этой территории. За последние пять лет, согласно результатам измерений, наблюдается неизменное повышение кислотности дождей (минимальные значения рН = 3,1-3,4) на Урале и в Предуралье, на северо-западе и юге европейской территории России.

Наибольший вклад в трансграничное подкисление природной среды России соединениями серы вносят Украина, Польша, Германия. В свою очередь, из России больше всего окисленной серы направляется в страны Скандинавии. Соотношения принимают следующие значения: с Украиной — 1:17, с Польшей — 1:32, с Норвегией — 7:1. Экспортируется «мокрая» часть выбросов (аэрозоли), сухая часть загрязнений выпадает в непосредственной близости от источника выброса или на незначительном удалении от него.

В настоящее время практика прогнозирования кислотных осадков практически отсутствует..

Борьба с кислотными осадками ведется в следующих направлениях:

— очистка промышленных выбросов в атмосферу от окислов серы и азота с помощью различных фильтров;

— переход на минеральное топливо с пониженным содержанием серы (замена угля мазутом, природным газом и т.п.);

— замена минерального топлива альтернативными источниками энергии (ядерная энергетика, ветровые электростанции и т.п.).

Озоновая дыра

Озоновой дырой называют уменьшение общего содержания озона (ОСО) в так называемом озоновом слое над некоторым районом до значений менее 200 единиц Добсона (Д.е.). Некоторые исследователи говорят об озоновой дыре при уменьшении ОСО до 220 Д.е. Озоновый слой охватывает весь земной шар и располагается в стратосфере на высотах от 9 до 50 км с максимальной концентрацией озона на высотах околоП км и 19-22 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной области. Нормальному озоновому слою соответствуют значения 275-300 Д.е. Минимальное значение ОСО (88 Д.е.) наблюдалось над Антарктидой в 1993 г.

Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г., когда над Антарктидой было обнаружено пространство с пониженным (до 50 %) содержанием озона, получившее название «озоновой дыры». С тех пор результаты измерений подтверждают повсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете. Так, например, в России за последние десять лет концентрация озонового слоя снизилась на 4-6 % в зимнее время и на 3 % — в летнее. В настоящее время истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности.

Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения. Живые организмы весьма уязвимы для жесткого ультрафиолетового излучения, ибо энергии даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул. Не случайно поэтому в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, наблюдается увеличение заболевания людей раком кожи и др.

Так, например, по мнению ряда ученых-экологов, к 2030 г. в России при сохранении нынешних темпов истощения озонового слоя заболеют раком кожи дополнительно 6 млн. человек. Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы и т. д. Установлено также, что растения под влиянием жесткого ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планктона приводит к разрыву трофических цепей водных экосистем и т.д.

Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы, нарушающие ОСО. Предполагается как естественное, так и антропогенное происхождение «озоновых дыр». Ряд ученых настаивают на естественном происхождении «озоновой дыры». Причины ее возникновения одни видят в естественной изменчивости ОСО, циклической активности Солнца, другие связывают эти процессы с рифто-генезом и дегазацией Земли. Большинство ученых, связывают появление озоновых дыр с повышенным содержанием хлорфторуглеродов (фреонов). Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители, распылители, аэрозольные упаковки и др.). Поднимаясь в атмосферу, фреоны разлагаются с выделением атомов хлора и брома, губительно действующих на молекулы озона.

По данным международной экологической организации «Гринпис», основными поставщиками хлорфторуглеродов (фреонов) являются США — 30,85 %, Япония — 12,42 %, Великобритания — 8,62% и Россия — 8,0 %. Считается, что США пробили в озоновом слое «дыру» площадью 7 млн. км2, Япония — 3 млн. км2, что в семь раз больше, чем площадь самой Японии. В последнее время в США и ряде западных стран построены заводы по производству новых видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеродов) с низким потенциалом разрушения озонового слоя.

Прогноз ОСО в настоящее время ведется статистическими методами, основанными на многолетних наблюдениях с так называемых озоновых станций и с космических аппаратов. Борьба с уменьшением ОСО ведется организационными и инженерными методами. Наибольшее распространение получил метод замены озоноразрушающих веществ на нейтральные к озону компоненты. Согласно протоколу Монреальской конференции (1990 г.), пересмотренному затем в Лондоне (1991 г.) и Копенгагене (1992 г.), предусматривается снижение выбросов хлорфторуглерода.

Кислотные осадки

Кислотные осадки — это дождь, снег или дождь со снегом, имеющие повышенную кислотность. Они возникают главным образом из-за выбросов оксидов серы и азота в атмосферу при сжигании ископаемого топлива (угля, нефти и природного газа). Растворяясь в атмосферной влаге, эти оксиды образуют слабые растворы серной и азотной кислот и выпадают в виде кислотных дождей. Относительная кислотность раствора выражается индексом рН (кислотность определяется наличием свободных ионов водорода Н+; рН — это показатель концентрации ионов водорода). Обычная незагрязненная дождевая вода имеет рН = 5,65. Кислотными называются дожди с рН менее 5,65. кислотные осадки атмосферный загрязнение

Кислотные дожди могут также выпадать при поступлении в атмосферу серной кислоты и азотсодержащих газов (диоксида азота NO2 и аммиака NH3) от естественных источников (например, при извержении вулканов).

Кислотные осадки оказывают вредное воздействие не только на отдельные предметы или живые существа, но и на их совокупность. В природе и в окружающей среде образовались сообщества растений и животных, между которыми, как и между живыми и неживыми организмами, существует постоянный обмен веществ. Эти сообщества, которые можно также называть экологической системой, обычно состоят из четырех групп: неживые объекты, живые организмы, потребители и разрушители.

В восточных районах США кислотность атмосферных осадков приблизительно на 65% определяется присутствием серной кислоты (H2SO4), на 30% — азотной кислоты (HNO3) и на 5% — соляной кислоты (HCl). Главными источниками оксидов серы (SO2 и SO3), обусловливающих образование серной кислоты, являются тепловые электростанции, работающие на нефти и угле, а также металлургические заводы. Оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2), из которых образуется азотная кислота, поступают в атмосферу примерно в равных количествах от тепловых электростанций, работающих на нефтепродуктах и угле, и с выхлопными газами автомобильных двигателей. Сравнительно небольшое количество соляной кислоты в атмосферных осадках образуется в результате аккумуляции газообразного хлора от различных природных и промышленных источников.

Разные природные обстановки различным образом реагируют на повышение кислотности. Кислотные осадки могут привести к изменению химических свойств почвы и воды. Там, где вода в реках и озерах стала довольно кислой (рН менее 5), исчезает рыба. При нарушении трофических цепей сокращается число видов водных животных, водорослей и бактерий. В городах кислотные осадки ускоряют процессы разрушения сооружений из мрамора и бетона, памятников и скульптур.

Влияние кислотности в первую очередь сказывается на состоянии пресных вод и лесов. Обычно воздействия на сообщества бывают косвенными, т.е. опасность представляют не сами кислотные осадки, а протекающие под их влиянием процессы (например, высвобождение алюминия). В определенных объектах (почва, вода, ил и т.д.) в зависимости от кислотности могут возрасти концентрации тяжелых металлов, так как в результате изменения рН изменяется их растворимость. Через питьевую воду и животную пищу, например, через рыбу в организм человека также могут попасть токсичные металлы. Если под действием кислотности изменяются строение почвы, ее биология и химия, то это может привести к гибели растений (например, отдельных деревьев). Обычно эти косвенные воздействия не являются местными и могут влиять на расстоянии нескольких сотен километров от источника загрязнения.

Кислотные осадки воздействуют либо косвенным путем; через почву и корневую систему, либо непосредственно (главным образом на листву). Подкисление почвы определяется различными факторами. В отличие от вод почва обладает способностью к выравниванию кислотности среды, т.е. до определенной степени она сопротивляется усилению кислотности. Попавшие в почву кислоты нейтрализуются, что ведет к сохранению существенного закисления. Однако наряду с естественными процессами на почвы в лесах и на пашнях воздействуют антропогенные факторы.

Косвенные воздействия проявляются по-разному. Например, осадки, содержащие соединения азота, некоторое время способствуют росту деревьев, так как снабжают почву питательными веществами. Однако в результате постоянного потребления азота лес им перенасыщается. Тогда увеличивается вымывание нитрата, что ведет к закислению почвы.

Во время выпадения осадков вода, стекающая с листьев, содержит больше серы, калия, магния, кальция и меньше нитрата и аммиака, чем вода осадков, что приводит к увеличению кислотности почвы. В результате этого возрастают потери необходимых для растений кальция, магния, калия, что ведет к повреждению деревьев.

Растворимость тяжелых металлов также сильно зависит от рН. Растворенные и вследствие этого легко поглощаемые растениями тяжелые металлы являются ядами для растений и могут привести к их гибели.

Закисление пресных вод — это потеря ими способности к нейтрализации. Закисление вызывают сильные кислоты, главным образом серная и азотная. На протяжении длительного периода более важную роль играют сульфаты, но во время эпизодических явлений (например, таяние снега) сульфаты и нитраты действуют совместно. На значительных территориях при повышении определенных значений кислотности осадков поверхностные воды оказываются кислыми. Если почва теряет способность нейтрализовать кислоты, то значение рН может снизиться на 1, 5, а в крайних случаях — даже на 2 или на 3. Частично закисление происходит непосредственно под действием осадков, но в большей мере — за счет веществ, смываемых с территории водного бассейна.

Процесс закисления поверхностных вод состоит из трех фаз.

  • 1. Убыль ионов гидрокарбоната, т.е. уменьшение способности к нейтрализации при неизменяющемся значении рН.
  • 2. Уменьшение рН при уменьшении количества ионов гидрокарбоната. Значение рН тогда падает ниже 5, 5. Наиболее чувствительные виды живых организмов начинают погибать уже при рН = 6, 5 (рис. 25).
  • 3. При рН = 4, 5 кислотность раствора стабилизируется. В этих условиях кислотность раствора регулируется реакцией гидролиза соединений алюминия. В такой среде способны жить только немногие виды насекомых, растительный и животный планктон, а также белые водоросли.

Многие виды животных и растений начинают гибнуть уже при зачениях рН 3 возрастает число смертельных случаев, в первую очередь среди людей старшего поколения и лиц, страдающих заболеваниями дыхательных путей.

Физиологические исследования показали, что степень вредного воздействия прямо пропорциональна концентрации загрязняющих веществ. Однако существует пороговое значение, ниже которого даже у самых чувствительных людей не обнаруживаются какие-либо отклонения от нормы.

Помимо первичного прямого воздействия, на человека косвенно влияет и закисление окружающей среды. Косвенные воздействия в первую очередь оказывают ядовитые металлы (алюминий, тяжелые металлы). Эти металлы легко могут попасть в пищевую цепочку, в конце которой стоит человек. Проведенные обследования показали, что содержание цинка в свинине и говядине, а также в мясных продуктах довольно часто превышает допустимый уровень(10%). Кадмий также встречается в говядине в концентрациях, превышающих допустимые. Медь и ртуть в безопасных концентрациях обнаружены главным образом в мясе птицы.

Кислотный дождь может также причинять вред металлам, различным зданиям и памятникам. В первую очередь подвержены опасности памятники, построенные из песчаника и известняка, а также расположенные под открытым небом скульптуры.

Плачевное состояние окружающей среды поставило современных ученых-экологов перед острой проблемой загрязнения нашей планеты. Необходимо найти новые методы решения этого вопроса. В настоящий момент ученые всего мира ищут выход из положения. Но не стоит забывать о том, что будущее планеты зависит в первую очередь от нас с вами.

Исследование кислотности атмосферных осадков

Дата публикации: 24.05.2019 2019-05-24

Статья просмотрена: 207 раз

Библиографическое описание:

Сейпишова А. А. Исследование кислотности атмосферных осадков // Молодой ученый. — 2019. — №21. — С. 74-76. — URL https://moluch.ru/archive/259/59506/ (дата обращения: 06.01.2020).

Атмосферные осадки представляют собой капли воды поступающие на поверхность Земли из атмосферы. Возникает вопрос, «что такое кислотность атмосферных осадков?», «чем они могут быть опасны для человечества?»

Кислотными дождями принято называть любые атмосферные осадки (дождь, снег, град), содержащие какое-либо количество кислот. Наличие кислот приводит к снижению уровня рН. Для дождевой воды среднее значение рН равно 5,6. В случае, когда рН осадков меньше 5,6 — говорят о кислотных дождях. Соединениями, приводящими к снижению уровня рН осадков, являются оксиды серы, азота, хлористый водород и летучие органические соединения (ЛОС). Исследования кислотности атмосферных осадков, мы рассматриваем на территории Казахстана, где наблюдения за атмосферными осадками проводятся ежедневно на 45 метеостанциях. Мы видим, что исследование окисления атмосферных осадков является довольно широким структурным, очень сложным процессом.

Ключевые слова: география, экология, дожди, кислота, человечество.

Все мы знаем, что атмосферные осадки — это капли воды, поступающие на поверхность нашей планеты Земля из атмосферы. Возникает вопрос, «что такое кислотность атмосферных осадков?», «чем они могут быть опасны для человечества?»

Кислотными дождями, называют любые атмосферные осадки (дождь, снег, град) содержащие какое-либо количество кислот. Наличие кислот приводит к снижению уровня рН. Для дождевой воды среднее значение рН равно 5,6. В случае, когда рН осадков меньше 5,6 — говорят о кислотных дождях. Соединениями, приводящими к снижению уровня рН осадков, являются оксиды серы, азота, хлористый водород и летучие органические соединения (ЛОС). Исследования кислотности атмосферных осадков, мы рассматриваем на территории Казахстана, где наблюдения за атмосферными осадками проводятся ежедневно на 45 метеостанциях. Наблюдая за статистикой, и исследуя окисления атмосферных осадков, мы пришли к выводу, что это довольно широко структурный, и очень сложный процесс. К процессу имеют отношения и озёра, моря, океаны, все водоемы, всемирная атмосферная циркуляция, водная циркуляция, заводы, фабрики, промышленные предприятия, антропогенные и природные факторы, которые влияют на окружающую среду. Человечество осознаёт, что загрязнение осадков влияет на каждого из вышеперечисленных составляющих. Это очень важно для нашей планеты Земля и для всего человечества, живущего на земле. То есть, все гидро -, лито -, биосферы имеют прямое влияние на все сферы Земли. По этой причине мы планируем изучить кислотность осадков и определить ее степень. На территории Казахстана метеорологи и экологи ведут непрерывный контроль, уровня загрязнения атмосферы на территории нашей Республики. А также, применяются дополнительные методы. Дополнительные методы, это: отбор и анализ проб атмосферных осадков; определение содержания вредных веществ в снегу, почве и растительном покрове. Иногда, определение вредных веществ проводится на разных частях городов. Эти данные характеризуют загрязнение атмосферного слоя, в котором происходит процесс газообмена, образующийся облачностью, при отсутствии осадков и осадков.

Естественно, проводится мониторинг атмосферных осадков, который представляет собой систему наблюдения за химическим составом осадков, а также ареалом рассеивания загрязняющих веществ, которые распространяются в снежном покрове и от населенных пунктов и производственных объектов для оценки территориального загрязнения в летний и зимний период. На основе этого мониторинга атмосферных осадков предусматривается химический оборот в атмосфере и образование кислотных дождей. Как мы понимаем, во время дождя или мокрого снега в воздухе происходит очередной смыв загрязняющих веществ. Таким образом, интенсивное загрязнение атмосферного воздуха окисями серы и азота в городах приводит к увеличению кислотных дождей. Эти кислотные дожди приводят к ряду событий, не самых лучших для местной экологий.

В настоящее время заводы, фабрики и выбросы от их производства загрязняют воздух, кроме газообразных и твердых примесей, тепловыделениями, электромагнитными полями, ультрафиолетовыми, инфракрасными, а также световыми и радиоактивными излучениями. То есть многочисленными физическими факторами.

В пространстве атмосферы постоянно присутствуют разные частицы. В основном твердые, которые являются различной пылью, с разным химическим составом. К атмосферной пыли мы относим конгломерат углерода с водородом, сажи, зола, различные выбросы образующийся при горении топлива, завозимый в основном в виде мелких частиц вместе с выхлопными газами. Твердые вещества, состоящие из 90–95 % углеродных частиц, с очень высокой дисперсностью, и низкой токсичностью. Все это, однозначно вызывает опасность для здоровья человека. А теперь представьте, что происходит с организмом человека, длительно поглощающего тяжелые водороды. Мониторинг атмосферных осадков на территории Казахстана и система наблюдений за химическим составом атмосферных осадков, указывает на снижение уровня рН на протяжении этих лет.

Изучив химический состав и просмотрев статистику за эти года, можно понять о нарушении экосистемы. Ниже представлена диаграмма, где четко видна статистика по 45 метеостанциям Республики Казахстан сумма ионов и рН. С точки зрения химии в том, что образуются кислотные дожди, ничего сложного и непонятного нет. Оксиды, попадая в атмосферу, реагируют с молекулами воды, образуя кислоты. Оксиды серы, попадая в воздух, образуют серную кислоту, оксиды азота — азотную. Следует учитывать и такой факт, что в атмосфере над крупными городами всегда содержатся частицы железа и марганца, выступающие катализаторами реакций. Поскольку в природе существует круговорот воды, то вода в виде осадков рано или поздно попадает на землю. Вместе с водой попадает и кислота.

Рис. 1. Статистика по 45 метеостанциям Республики Казахстан за последний год

В результате проведенных мною исследований было обнаружено, что кислотные дожди вызывают многие необратимые процессы на местную экологию. Например, обесцвечивание тканей, коррозию металла, разрушение стройматериалов и приводят к гибели растительности. Окисление водных ресурсов. Наиболее чувствительными оказываются водоёмы. То есть реки и озера. Происходит гибель рыб. Несмотря на то, что некоторые виды рыб могут выдерживать незначительное подкисление воды, они тоже погибают из-за утраты кормовых ресурсов. В тех морях и озерах, где уровень рН менее 5,1, не было поймано ни одной рыбы. Эти дожди действуют на растительный покров двумя способами: прямо и косвенно. Прямое воздействие в основном происходит в высокогорных районах, где кроны деревьев оказываются в прямом смысле погруженными в кислотные облака. Излишне кислая вода разрушает листья и ослабляет растения. Косвенное воздействие происходит за счет снижения уровня питательных веществ в почве и, как следствие, увеличение доли токсичных веществ. Также идёт, влияние на города с историческими историями. Кислотные дожди портят фасады зданий, памятники культуры и архитектуры, городские трубопроводы, машины, и всё остальное что подвергается к их воздействию. По всему миру, было проведено множество исследований, и все они говорят об одном: за последние тридцать лет воздействия кислотных дождей значительно выросло. На здоровье человека влияние идет сильное, в то же время незаметное для самого человека. Но сами по себе, кислотные дожди не оказывают непосредственного воздействия на здоровье человека. Например, попав под такой дождь или побывав в водоеме с подкисленной водой, человек ничем не рискует. Угрозу для здоровья человека представляют соединения, которые образуются в атмосфере из-за попадания в нее оксидов серы и азота. Образующиеся там сульфаты, переносятся воздушными потоками на значительные расстояния, вдыхаются многими людьми, и, как показывают исследования по всему миру, провоцируют в основном развитие бронхитов и астмы. Ещё один момент, который нужно отметить, это то, что человек питается овощами и фруктами, то есть дарами природы, гарантировать нормальный состав продуктов питания могут не все поставщики. Это проблема носит глобальный характер, и решить ее можно только сообща. Решением будет сокращение выбросов деятельности предприятий, как в атмосферу, так и в воду. Вариантов решения всего два: прекращение деятельности предприятий, либо установка дорогостоящих фильтров. Ещё можно создать, экологически безопасные производства. Каждый человек должен осознавать последствия своих поступков.

В результате мною проведённых, исследовательских работ, я пришла к выводу, что показатель химического состава осадков, то есть сумма ионов и рН выпавших за последний год на территорию Казахстана, не самые лучшие. Выше представлена диаграмма, где четко видна статистика по 45 метеостанциям Республики Казахстан. В тех регионах, где уровень рН менее 5,1 экологических проблем больше. Если не действовать сообща, человечеству грозить опасность.

  1. Байшоланов С. С., Кожахметов П. Ж. Общая метеорология. — Алматы: Казахский Университет, 2005г. — 176 с.
  2. Хорват Л. Кислотный дождь. — М.: Стройиздат, 1990г. — 325 с.
  3. Израэль Ю. А., Назаров И. М., Прессман А. Я. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989г. — 240 р.
  4. Чичасов Г. Н. О прогнозе месячных сумм в Казахстане.Труды КазНИИ,1985г. — Вып. 92. 51–59 с.
  5. Ковынева Н. П. Закономерности изменений атмосферных осадков над отдельными районами северного полушария. Труды КазНИИ,-1985г. –67–71 с.
  6. Мамонтов Н. В. Статические исследования по осадком земного шара. Гидрометеиздат, 1984г. — 153 с.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector