Причините за киселинните дъждове
Основната причина за киселинните дъждове - наличието в атмосферата от промишлените емисии на серни и азотни оксиди, хлороводород и други киселини, образуващи съединения. Като резултат от дъжд и сняг се подкиселява. Образуването на киселинните дъждове и неговото въздействие върху околната среда е показана на Фиг. 1 и 2.
Наличието на въздух в значителни количества, например, амониеви или калциеви йони води до никаква загуба на утаяване киселина и алкален. Въпреки това, те също са посочени като кисела, тъй като те са в контакт с почвата или водата тяло променят киселинност.
Окисляването на околната среда има отрицателен ефект върху състоянието на екосистемите. В този случай извлича от почвата не само хранителни вещества, но също така токсични метали като олово, алуминий и др.
Подкиселеният водата увеличава разтворимостта на алуминий. В езерата, това води до болест и смърт на риба, да забави развитието на фитопланктона и водорасли. Киселинен дъжд унищожава облицовъчни материали (мрамор, варовик и др) Значително намаляване на срока на експлоатация на стоманобетонни конструкции.
По този начин, окисляването на природната среда - един от най-важните въпроси на околната среда, за да бъде решен в близко бъдеще.
Фиг. 1. образуването на киселинен дъжд и неговото въздействие върху околната среда
Фиг. 2. приблизителни киселинността на дъждовна вода и на определени вещества в рН единици
Проблемът на киселинен дъжд
Развитието на промишлеността, транспорта, развитието на нови енергийни източници да доведе до факта, че броят на промишлените емисии непрекъснато се увеличава. Това се дължи главно на използването на изкопаеми горива в топлоелектрически централи, заводи, автомобили и двигатели в жилищни дома отоплителни системи.
При изгаряне на изкопаеми горива, хранени азотни съединения, сяра в земната атмосфера, хлор, както и други елементи. Сред тях, преобладаващи серни оксиди - S02 и азот - NOx (N20, N02). Комбинирането с водни частици, серни оксиди и азот форма сярна (H2SO4) и азотна (HNO3) киселина на различни концентрации.
През 1883 г., шведски учен S. Арениус пуснати в обращение две условия - "киселина" и "база". Той нарича киселини вещества, които, когато се разтварят във вода свободна форма положително заредени водородни йони (Н +) и основи - вещество, което, когато се разтвори във вода свободна форма отрицателно зареден хидроксилни йони (ОН-).
Водните разтвори могат да имат рН (мярка за киселинността на вода, или степен концентрацията на водородните йони) от 0 до 14. Неутрална разтвори имат рН от 7.0, кисела среда се характеризира стойности на рН по-малко от 7.0, алкално - повече от 7,0 (виж фигура 3. ).
В среда с рН 6.0 убит вида риби като сьомга, пъстърва, хлебарки и сладководни скариди. При рН 5.5 срамната убити бактерии, които разграждат органичните вещества и листа, и органичната отломки започва да се натрупва в долната част. След това умира планктон - малки едноклетъчни водорасли и протозоа безгръбначни, които са в основата на резервоара на хранителната верига. Когато киселинността достигне рН 4.5, той уби всички риби, повечето жаби и насекоми, за да оцелее само на няколко вида сладководни безгръбначни.
Фиг. 3. Scale киселинност (рН)
Установено е, че съотношението на изкуствени емисиите, свързани с изгарянето на изкопаеми въглища, които представляват около 60-70% от общото количество на нефтена фракция - 20-30%, в други производствени процеси - 10%. 40% на емисиите на NOx представляват газовете на колите.
Ефекти на киселинен дъжд
Валежите, характеризиращ силно кисела реакция (рН обикновено<5,6), получили название кислотных (кислых) дождей. Впервые этот термин был введен британским химиком Р.Э. Смитом в 1872 г. Занимаясь вопросами загрязнения г. Манчестера, Смит доказал, что дым и пары содержат вещества, вызывающие серьезные изменения в химическом составе дождя, и что эти изменения можно заметить не только вблизи источника их выделения, но и на большом расстоянии от него. Он также обнаружил некоторые вредные последствия кислотных дождей: обесцвечивание тканей, коррозию металлических поверхностей, разрушение строительных материалов и гибель растительности.
Експерти твърдят, че терминът "киселинен дъжд" не е достатъчно точна. терминът "киселинен дъжд" е по-подходящ за този вид замърсител. В действителност, на замърсителите може не само да падат като дъжд, но също така и под формата на сняг, облаци, мъгла ( "мокър шрот"), под формата на газ и прах ( "сух валежи") по време на сухия период.
Въпреки факта, че алармата е прозвуча преди повече от сто години, индустриални държави за дълго време игнорира опасността от киселинни дъждове. Но през 60-те години. XX век. еколози отчетоха спад в запасите от риба, а дори и да завършат изчезването й в някои езера в Скандинавия. През 1972 г. проблемът с киселинен дъжд бе първи повдигнат от екологични учени в Швеция на Конференцията на ООН за околната среда. От този момент, рискът от подкиселяване на глобалната околна среда се превърна в един от най-острите проблеми, които тормозят човечеството.
От 1985 г. в Швеция поради киселинен дъжд сериозно засегнати рибарството от 2500 езера. През 1750 г., от 5000 Южна Норвегия езера риба изчезнала напълно. Изследвания на баварските язовирите (Германия) е показал, че има рязък спад през последните години, а в някои случаи - и пълното изчезване на рибата. В проучването 17 езера през есента, беше установено, че рН на водата варира от 4.4 до 7.0. В езера, където рН е 4.4; 5.1 и 5.8, не е хванато всякакви риби, а в останалата част от езерата намерени само няколко копия на пъстърва езеро и дъгова пъстърва и сивен.
Заедно с настъпване на смъртта езера деградацията на горите. Въпреки горски почви са по-малко податливи на окисляването от езера, растителността расте върху тях негативно реагира на увеличаване на киселинността. Киселината се утаява под формата на аерозоли обгърне игли и листа проникват короната, поток надолу по стъблото, се натрупват в почвата. Преки щети се изразява в един химически изгаряния растения, намален растеж, промяна на състава на Understory растителност.
Киселинен дъжд унищожава сгради, тръбопроводи, оказват безполезни автомобили, намаляване на почвеното плодородие и могат да допринесат за изтичането на токсични метали в водоносни почви.
Опустошенията на киселинни дъждове, са изложени на много от паметниците на световната култура. Така че, в продължение на 25 века, мраморни статуи на световноизвестния паметник на архитектурата на древна Гърция Акрополис постоянно изложени на ветрова ерозия и дъжд. През последните години, действието на киселина отлагане се ускори процеса. В допълнение, това е придружено от отлагане на паметници и сажди утайка под формата на серен диоксид освободен от промишлеността. За свързване на отделните архитектурни елементи древни гърци използват малки пръти и скоби от желязо, покрит с тънък слой от олово. По този начин те са защитени от ръжда. По време на възстановяване (1896-1933) стоманени части без предпазни мерки и широки пукнатини се формират в резултат на окисляване на желязо с киселини се използват разтвор в мраморни структури. Rust води до повишаване на силата на звука, както и мраморни се счупи.
Проучвания, проведени по инициатива на комисията на ООН, показват, че киселинните дъждове оказва разрушително въздействие върху древен стъклопис в някои градове на Западна Европа, които в крайна сметка могат да ги унищожат. Под заплаха е над 100 000 проби от цветно стъкло. Античен стъклопис са в добро състояние преди началото на ХХ век. Въпреки това, през последните 30 години тя се е ускорил процеса на унищожение, а не дали са извършвани необходимите възстановителни работи, след няколко десетилетия на стъклопис може да бъде загубена. Особено риск са оцветени стъкло, произведен в век VIII-XVII. Това се дължи на особеностите на технологията на производство.
Веществата, съдържащи сяра, има разрушително въздействие и върху кожа и хартиени продукти. Старите кожни проби, третирани с органични съединения, както и хартия, изложени на серен диоксид: като резултат те стават крехки. Особено засегнати хартия, произведена след 1750
Свързани статии