Статья "кислотные дожди"
статья (средняя группа) по теме

Кислотный дождь — все виды метеорологических осадков — дождь,  снег,  град,  туман, дождь со снегом, — при которых наблюдается понижение pH  (водородного показателя) дождевых осадков  из-за загрязнений воздуха  кислотными оксидами, обычно  оксидами серы и оксидами азота[1].

Кислотные дожди. Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским учёным Робертом Смитом в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии»[2]. Его внимание привлек  смог  в  Манчестере. И хотя учёные того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели лесов, урожаев и растительности. Кроме того, кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почвы и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

В 1883 году шведский учёный Сванте Август Аррениус ввел в обращение два термина — кислота и основание. Он назвал кислотами вещества, которые при растворении в воде образуют свободные положительно заряженные ионы водорода. Основаниями он назвал вещества, которые при растворении в воде образуют свободные отрицательно заряженные гидроксид-ионы. Водородный показатель является взятым с обратным знаком десятичным логарифмом активности ионов водорода в растворе и его используют в качестве показателя кислотности воды.

Даже нормальная дождевая вода имеет слабокислую реакцию из-за наличия в воздухе диоксида углерода. А кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксиды серы (SO2 и SO3) и различными оксидами азота. Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий, тепловых электростанций. Соединения серы, сульфиды, самородная сераи другие содержатся: в углях и в руде (особенно много сульфидов в бурых углях, при сжигании или обжиге которых образуются летучие соединения — оксид серы(IV) (сернистый ангидрид), оксид серы(VI) (серный ангидрид), сероводород — (образуется в малых количествах при недостаточном обжиге или неполном сгорании, при низкой температуре). Различные соединения азота содержатся в углях, и особенно в торфе (так как азот, как и сера, входит в состав биологических структур, из которых образовались эти полезные ископаемые). При сжигании таких ископаемых образуются оксиды азота (например, оксид азота, вступая в реакцию с водой атмосферы, под воздействием солнечного излучения, или так называемых «фотохимических реакций»), которые превращаются в растворы кислот —серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.

Причины: Во всех промышленных районах, таких как восточная часть

США, Западная Европа и северо-восточные районы Китая и Японии, иногда

выпадают дожди, рН которых значительно ниже 4,0 (в норме нижний предел

кислотности дождевой воды равен 5). При естественной концентрации диоксида

углерода в атмосфере рН дождевой воды составляет 5,6. В присутствии оксидов

серы, поступающих в атмосферу из океана и при извержении вулканов, эта

величина иногда до 4,7.

Частое выпадение кислотных дождей (рН<5) нередко приводит к крупным

изменениям в экосистемах и повреждению зданий. Подобные явления характерны для

государств, граничащими с теми, в которых находятся наиболее мощные источники

загрязнения. Так, кислотные дожди, выпадающие в Норвегии и Швеции, - это

результат загрязнения в Великобритании и Западной Европе, причем вредные

вещества распространяются господствующими ветрами, дующие на большой высоте. В

Центральной Швеции и Северной Норвегии под действием кислотных дождей снизились

уловы лосося и форели, пострадали леса. Повреждение деревьев, связанное с

кислотным загрязнением, - явление, очень распространенное сейчас в Европе, и

есть данные о том, что в Англии от такого загрязнения страдают бук и тисс.

Нередко обнаруживается, что там, где почва бедна карбонатами (такие почвы

образуются, например, на подстилающих гранитных породах), и не в состоянии

нейтрализовать воздействие кислотных осадков, страдает фауна озер и рек.

Особенно чувствительными оказываются молодь и икра рыб. В частности, в

Скандинавии проблема осложняется тем, что кислотные загрязнители,

накопившиеся за зиму в снежном покрове, быстро высвобождаются весной при

таянии снега и сразу попадают в большом количестве в талую воду в самый

разгар нереста и выклева мальков.

Под влиянием кислотных дождей магний и кальций вымываются из почвы и

листового опада, а алюминий, марганец и тяжелые металлы постепенно проникают

в почвенные воды, где могут достигать токсических концентраций, приводящих к

гибели корней деревьев и к разрушению микоризы. В результате этого

снижается способность деревьев получать из почвы воду и минеральные соли.

Болезни, связанные с недостатком минерального питания, стали весьма обычными,

причем в условиях пониженной влажности заболеваемость деревьев увеличивается.

К категории кислотных дождей следует отнести озонно-кислотные туманы,

служащие, видимо, одной из причин суховершинности древостоя в Шварцвальде

(Германия), а также выпадение сухих кислотных осадков. Озон образуется при

взаимодействии углеводородов и оксидов азота в самых нижних слоях атмосферы

под влиянием солнечного света. Даже в том случае, когда концентрация каждого

отдельного загрязнителя безвредна, смесь таких веществ, как озон, диоксид

серы, оксиды азота, другие фотооксиданты и тяжелые металлы, может привести к

сильному угнетению растительности. В сочетании с климатическими стрессами,

особенно засухой, такой “коктейль” из загрязняющих веществ часто бывает

причиной гибели деревьев.

Таким образом, выражение “кислотные дожди” фактически обозначает несколько

разнообразных явлений. Методы борьбы с закислением, например внесение извести

в озера (Швеция) или лесную почву (Германия) дают лишь кратковременный

положительный эффект. Серьезных успехов в этом направлении можно достигнуть

лишь одним способом – снижением количества газообразных загрязнителей,

поступающих в атмосферу. Особое внимание следует сосредоточить на уменьшении

выбросов диоксида серы, который поступает в атмосферу в особенно больших

количествах, а источники выбросов сравнительно легко обнаружить: это

промышленные предприятия, главным образом работающие на угле электростанции.

Кроме того существуют эффективные и доступные, но дорогостоящие технологии

десульфуризации, при использовании которых диоксид серы в атмосферу не

выбрасывается. В долгосрочной перспективе, видимо, также важно будет

ограничить поступление в атмосферу углеводородов и оксидов азота.

Вывод.

Экологические познания и понимание принципов функционирования и эволюции

систем жизнеобеспечения Земли заставило многих критически взглянуть на то,

как используются ресурсы планеты. Если мы хотим, чтобы эксплуатируемые виды

растений и животных восстанавливались, а среда обитания была пригодна для

жизни, нам необходимо руководствоваться концепциями «зеленых».

В Международной программе охраны природы впервые выдвинута концепция

оптимального использования экосистем Земли. Согласно ей, все население

земного шара может рассчитывать на удовлетворительные условия существования

до тех пор, пока система жизнеобеспечения используется нормально и не

происходит подавления других обитателей планеты, ведущего к их гибели. Многие

представители флоры и фауны Земли могут оказаться в будущем более полезными,

чем это представляется сейчас.

Список использованной литературы:

1. Мамонтов С.Г. Биология. Москва. «Высшая школа».1991.-447 с.

2. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. В 3-х томах. Москва. «Мир».1993.

3. Николов Т. Долгий путь жизни. Москва. «Мир».1986.-167с.

https://ru.wikipedia.org/wiki/