Реферат: Кислотные дожди

«Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека заключается в том,чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным дляобитания».

Жан Батист Ламарк

Вступление

Этот реферат был написанс целью глубоко разобраться в процессах образования, а также причинах ипоследствиях выпадения кислотных осадков.

Хозяйственнаядеятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезномузагрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушныйбассейн, воды и почва в районах крупных промышленных центров часто содержаттоксичные вещества, концентрация которых превышает предельно допустимую.Поскольку случаи значительного превышения допустимой концентрации достаточночасты и наблюдается рост заболеваемости, связанной с загрязнением природнойсреды, в последние десятилетия специалисты и средства массовой информации, авслед за ними и население стали употреблять термин «экологический кризис».

Прежде всего следует разделить понятия «локальныйэкологический кризис» и «глобальный экологический кризис».Локальный экологический кризис выражается в местном повышении уровнязагрязнений — химических, тепловых, шумовых, электромагнитных — за счет одногоили нескольких близко расположенных источников. Как правило, локальный экологическийкризис может быть более или менее легко преодолен административными и илиэкономическими мерами, например, за счет совершенствования технологическогопроцесса на предприятии-загрязнителе или за счет его перепрофилирования илидаже закрытия. Много более серьезную опасность представляет глобальныйэкологический кризис. Он является следствием всей совокупности хозяйственнойдеятельности нашей цивилизации и проявляется в изменении характеристикприродной среды в масштабах планеты и, таким образом, опасен для всегонаселения Земли. Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее,чем с локальным, и эта проблема будет считаться решенной только в случаеминимизации загрязнений, произведенных человечеством, до уровня, с которымприрода Земли будет в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее времяглобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотныедожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и такназываемые озоновые дыры.

Еще в концепозапрошлого века Фридрих Энгельс предупреждал: «Не будем, однако, слишкомобольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит.Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которыемы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденныепоследствия, которые очень часто уничтожают последствия первых». Знакомство спроблемой кислотных дождей подтвердит нам правоту этих слов.
Преодоление экологическогокризиса во всех его проявлениях, ведущих к деградации природы и, как следствие,к деградации и исчезновению человечества, жизненно необходимо.

Антропогенные выбросы в атмосферу

Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него илиобразования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативыкачества или уровня естественного содержания.

Загрязняющее вещество — примесь в атмосферном воздухе, оказывающаяпри определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровьечеловека, объекты растительного и животного мира и другие компонентыокружающей природной среды или наносящая ущерб материальным ценностям.

В последние годы содержание в атмосферном воздухе российскихгородов и промышленных центров таких вредных примесей, как взвешенные вещества,диоксид серы, существенно уменьшилось, так как со значительным спадомпроизводства сократилось число промышленных выбросов, а концентрации оксидауглерода и диоксида азота выросли в связи с ростом парка автомобилей.

Список городов с катастрофическим уровнем загрязнения атмосферноговоздуха в России увеличивается ежегодно, но многие годы в нем числятся Братск,Екатеринбург, Кемерово, Красноярск, Липецк, Магнитогорск, Москва, НижнийТагил, Новокузнецк, Новосибирск, Ростов-на-Дону, Тольятти.

Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказываютпредприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическаяпромышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно-бумажнаяпромышленность, автотранспорт, а в некоторых городах и котельные.

Черная металлургия.Процессы выплавки чугунаи переработки его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов.Выброс пыли в расчете на 1 т предельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистогогаза — 2,7 кг, марганца — 0,1—0,6 кг.

Источником загрязнения воздуха сернистым газом являютсяагломерационные фабрики. Во время агломерации (Агломерация -в металлургиитермический способ окускования мелких рудных материалов (спеканием) дляулучшения их металлургических свойств) руды происходит выгорание серы из пиритов.Сульфидные руды содержат до 10% серы, а после агломерации ее остается 0,2—0,8%.Выброс сернистого газа при этом может составить до 190 кг на 1 т руды (т.е.работа одной ленточной машины дает около 700 т сернистого газа в сутки).

Значительно загрязняют атмосферу выбросы мартеновских иконвертерных сталеплавильных цехов. Плавление стали сопровождается выгораниемнекоторых количеств углерода и серы, в связи с чем в отходящих газахмартеновских печей при кислородном дутье содержится до 60 кг окиси углерода идо 3 кг сернистого газа в расчете на 1 т выплавляемой стали.

Цветная металлургия.Вредные веществаобразуются при производстве глинозема, алюминия, меди, свинца, олова, цинка,никеля и других металлов в печах (для спекания, выплавки, обжига, индукционныеи др.), на дробильно-размольном оборудовании, в конвертерах, местах погрузки,выгрузки и пересылки материалов, в сушильных агрегатах, на открытых складах. Восновном предприятия цветной металлургии загрязняют атмосферный воздухсернистым ангидридом(SO2)(75% суммарного выброса в атмосферу), окисью углерода(10,5%) и пылью (10,4%).

Химическая и нефтехимическая промышленность.Выбросы ватмосферу в химической промышленности происходят при производствекислот (серной, соляной, азотной, фосфорной и др.), резинотехнических изделий,фосфора, пластических масс, красителей и моющих средств, искусственногокаучука, минеральных удобрений, растворителей (толуола, ацетона, фенола,бензола), крекинге нефти.

Разнообразием исходного сырья для производства определяетсясостав загрязняющих веществ — в основном окись углерода (28% суммарного выбросав атмосферу), сернистый ангидрид (16,3%), окислы азота (6,8%) и др. В выбросахсодержится аммиак (3,7%), бензин (3,3%), сероуглерод (2,5%), сероводород(0,6%), толуол (1,2%), ацетон (0,95%), бензол (0,7%), ксилол (0,3%), дихлорэтан(0,6%), этилацетат (0,5%), серная кислота (0,3%).

Решение экологических проблем в отрасли осложнено эксплуатациейморально и физически устаревшего оборудования (60% — эксплуатируется более 10лет, до 20% — свыше 20 лет, до 10% — более 30). Происшедшие в последние годыкатастрофы на химических предприятиях в Уфе, Стерлитамаке, Томске, Ангарске,Салавате, Ставрополе, других городах, постоянные локальные взрывы и разрушенияобъектов с человеческими жертвами, заражение атмосферы и других объектовокружающей среды свидетельствуют о том, что ситуация в отрасли критическая.Следует отметить, что в последние годы выбросы в атмосферу загрязняющих веществпредприятиями отрасли резко снизились. Однако произошло это не потому, что былипроведены эффективные природоохранные мероприятия, а из-за спада производства.

Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности, концентрациякоторых особенно велика в Башкортостане, Самарской, Ярославской и Омскойобластях, загрязняют атмосферу выбросами углеводородов (23% от суммарноговыброса), сернистого газа (16,6%), окиси углерода (7,3%), окислов азота (2%).

Особую экологическую опасность представляет разработка месторожденийнефти и газа с повышенным содержанием сероводорода.

Промышленность строительных материалов.Производствоцемента и других вяжущих, стеновых материалов, асбестоцементных изделий,строительной керамики, тепло- и звукоизоляционных материалов, строительного итехнического стекла сопровождается выбросами в атмосферу пыли и взвешенныхвеществ (57,1% от суммарного выброса), окиси углерода (21,4%), сернистого ангидрида(10,8%) и окислов азота (9%). Кроме того, в выбросах присутствует сероводород(0,03%).

Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность.Наиболеекрупные предприятия отрасли сосредоточены в Восточно-Сибирском, Северном,Северо-Западном и Уральском регионах, а также в Калининградской области. Срединаиболее крупных загрязнителей атмосферы можно выделить Архангельский целлюлозно-бумажныйкомбинат (7,5% общего выброса по отрасли). Характерные загрязняющие вещества,производимые этими предприятиями, — твердые вещества (29,8% суммарного выбросав атмосферу), окись углерода (28,2%), сернистый ангидрид (26,7%), окислы азота(7,9%), сероводород (0,9%), ацетон (0,5%).

В сельской местности источниками загрязненияатмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие хозяйства,промышленные комплексы по производству мяса, предприятия, обслуживающиетехнику, энергетические и теплосиловые предприятия. Над территориями,примыкающими к помещениям для содержания скота и птицы, в атмосферном воздухераспространяются на значительные расстояния аммиак, сероводород и другиедурнопахнущие газы.

Смог.Смесь ряда первичных и вторичныхзагрязнителей, образующихся в нижней тропосфере, когда некоторые из первичныхзагрязнителей (особенно оксиды азота и углеводороды извыхлопных газов машин) взаимодействуют друг с другом под влияниемсолнечного света, называется фотохимическим смогом. Фотохимическийсмог характерен фактически для всех современных большихгородов, но наиболее часто он встречается в городах с преобладаниемсолнечных дней, с сухим и теплым климатом и большим количеством автомобилей.К большим городам с представляющим опасность для здоровьяфотохимическим смогом относятся Лос-Анджелес, Денвер, Солт-Лейк-Сити,Сидней, Мехико и Буэнос-Айрес. Фотохимическое загрязнение обнаруживается в основном летом. Наблюдается фотохимический смог в тропических и субтропических регионах там, где периодически сжигали траву в саваннах.

Главным продуктом таких фотохимическихреакций является озон, вызывающий раздражение глаз, нарушающийфункции легких и повреждающий деревья и урожай. Такимобразом, степень опасности смога в целом определяется концентрациейозона в атмосфере на уровне Земли. Другими вредными составляющимисмога являются альдегиды, пероксиацетилнитраты и окись.(Рисунок I)

Ничтожные количества этих вторичныхзагрязнителей в фотохимическом смоге достигают пикового уровнясразу пополудни в солнечный день, вызывая у людей раздражение глаз идыхательных путей. Особенно уязвимы люди, страдающиеастмой и другими заболеваниями дыхательных путей, а также здоровыелюди, работающие на улице между 11 и 16 часами. Чем жарче день,тем больше озона и других составляющих фотохимического смога.

Тридцать лет назад в больших городах,таких, как Лондон, Чикаго и Питсбург, на электростанциях, заводахи теплоцентралях сжигалось огромное количество серосодержащихугля и тяжелой нефти. Зимой такие города страдали от промышленногосмога, состоящего главным образом из смеси диоксида серы, взвешенныхкапелек серной кислоты, образовавшейся из части диоксидасеры, и разнообразных взвешенных твердых частиц. Теперь уголь и тяжелаянефть сжигаются только в больших бойлерных, где налажен контрольза выбросами вредных веществ или установлены высокие дымовыетрубы, так что промышленный смог редко является проблемой. Однако вКитае и некоторых восточноевропейских странах, как, например,в Чехословакии, где большие количества угля сжигаются безсоответствующих мер контроля за выбросами,ситуация не изменилась.

Местныйклимат, рельеф и смог.Частота и плотность смога наданной территории зависят от климата и рельефаместности, плотности населения и промышленности, а также от основныхвидов топлива, используемого в промышленности, на теплоцентраляхи на транспорте. В районах с большим среднегодовым количествомосадков дождь и снег помогают очистить воздух от загрязнителей. Ветрытакже способствуют удалению загрязнителей и приносят свежий воздух,но они же и переносят некоторые загрязнители на большие расстояния.

Холмы и горы создают преграду напути ветров, в результате чего в низинах в приземном слоеувеличивается загрязнение воздуха. Высокие здания в большихгородах также замедляют скорость ветра и, соответственно,способствуют созданию высоких концентраций загрязнителей.

В течение дня солнце нагревает воздуху поверхности земли. Обычно этот теплый воздух расширяется и поднимается,растворяя скапливающиеся внизу загрязнители и унося их вверхв тропосферу. Одновременно воздух из соседних областей высокого давленияопускается вниз в образующиеся области низкого давления (Рисунок II, левый). Это непрерывноеперемешивание воздуха помогает сохранять загрязнение вблизиповерхности в пределах допустимого уровня.

Но иногда в результате погодных условий теплыйвоздух натекает на нижерасположенный плотный холодный воздух вгородском воздушном бассейне или в долине, препятствуя развитию вертикальныхдвижений воздуха. Это явление называется температурной, или термической, инверсией(Рисунок II, правый).В результате массы теплого воздуха распространяются надрегионом и препятствуют выносу загрязнителей. Обычнотакие инверсии длятся от одного до нескольких часов, но иногда,в условиях устойчивого антициклона, они могут сохраняться донескольких дней. В этом случае концентрация загрязнителей воздуха уповерхности земли представляет угрозу здоровью и даже жизни людей.Термические инверсии также усиливают вредное воздействиеостровов тепла и пыльных куполов, которые образуются над городскимитерриториями.

Наиболее продолжительные и частыетермические инверсии характерны для городов, расположенных в долинах,окруженных горами (Донора, штат Пенсильвания), для подветренныхсклонов горных хребтов (Денвер) или побережий (Нью-Йорк). Большиегорода, насчитывающие несколько миллионов жителей и автомобилей, расположенные вбезветренных районах с преобладанием солнечных дней, окруженных с трех сторон горами и морем с четвертой, создают идеальные условия для фотохимического смога, отягченного частыми термическими инверсиями. Именно такая ситуация наблюдается в Лос-Анджелесе, где почти ежедневно возникают инверсии, особенно продолжительные летом, и где насчитывается 12 млн.жителей, 8 млн. автомобилей и тысячи фабрик. Несмотря на самую строгуюв мире систему контроля за загрязнениемвоздуха, Лос-Анджелес занимает первоеместо по загрязнению воздуха вСоединенных Штатах.

Кислотныедожди

Термин«кислотные дожди» ввел в 1872 г. английский инженер Роберт Смит в книге «Воздухи дождь: начало химической климатологии». Кислотные дожди, содержащие растворысерной и азотной кислот, наносят значительный ущерб природе. Земля, водоемы,растительность, животные и постройки становятся их жертвами. На территорииРоссии в 1996 г. вместе с осадками выпало более 4 млн. т серы и 1,25 млн. тнитратного азота. Особенно тревожная ситуация сложилась в Центральном иЦентрально-Черноземном районах, а также в Кемеровской области и Алтайскомкрае, в Норильске. В Москве и Санкт-Петербурге с кислотными дождями на землю вгод выпадает до 1500 кг серы на 1 км2. Заметно меньше кислотностьосадков в прибрежной зоне северных, западно- и восточносибирских морей. Самымблагоприятным регионом в этом отношении признана Республика Саха (Якутия).

При сжиганиилюбого ископаемого топлива (угля, горючего сланца, мазута) в составевыделяющихся газов содержатся диокиси серы и азота. В зависимости от составатоплива их может быть меньше или больше. Особенно насыщенные сернистым газомвыбросы дают высокосернистые угли и мазут. Миллионы тонн диоксидов серы,выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабый растворкислот.

Окислы азотаобразуются при соединении азота с кислородом воздуха при высоких температурах,главным образом в двигателях внутреннего сгорания и котельных установках.Получение энергии, увы, сопровождается закислением окружающей среды. Дело осложняетсяеще и тем, что трубы теплоэлектростанций стали расти в высоту, и достигают250—300, даже 400 м, следовательно, выбросы в атмосферу теперь рассеиваются наогромные территории.

Кислотность

водного раствора определяетсяприсутствием в нем положительных водородных ионов Н+ ихарактеризуется концентрацией этих ионов в одном литре раствора C(H+)(моль/л или г/л). Щелочность водного раствора определяется присутствиемгидроксильных ионов ОН– и характеризуется их концентрацией C(ОН–).

Как показываютрасчеты, для водных растворов произведение молярных концентраций водородных игидроксильных ионов – величина постоянная, равная

C(H+)C(ОН–)= 10–14,

другимисловами, кислотность и щелочность взаимосвязаны: увеличение кислотностиприводит к снижению щелочности, и наоборот.

<img src="/cache/referats/16044/image001.gif" align=«left» hspace=«5» vspace=«5» v:shapes="_x0000_s1051">Раствор является нейтральным, если концентрацииводородных и гидроксильных ионов одинаковы и равны (каждая) 10–7 моль/л. Такоесостояние характерно для химически чистой воды.

Из сказанногоследует, что для кислых сред выполняется условие:

10–7< C(H+) ≤ 100,

для щелочныхсред:

10–14≤ C(H+) < 10–7.

На практикестепень кислотности (или щелочности) раствора выражается более удобнымводородным показателем рН, представляющим собой отрицательный десятичныйлогарифм молярной концентрации водородных ионов:

рН = –lgC(H+).

Например, еслив растворе концентрация водородных ионов равна 10–5 моль/л, то показателькислотности этого раствора рН = 5. При этом изменению показателя кислотности рНна единицу соответствует десятикратное изменение концентрации водородных ионовв растворе. Так, концентрация водородных ионов в среде с рН = 2 в 10, 100 и1000 раз выше, чем в среде с рН = 3, 4 и 5 соответственно.

В кислыхрастворах рН < 7, и чем меньше, тем кислее раствор. В щелочных растворах рН> 7, и чем больше, тем выше щелочность раствора.

Шкалакислотности идет от рН = 0 (крайне высокая кислотность) через рН = 7(нейтральная среда) до рН = 14 (крайне высокая щелочность).

Чистаяприродная, в частности дождевая, вода в отсутствие загрязнителей тем не менееимеет слабокислую реакцию (рН = 5,6), поскольку в ней легко растворяетсяуглекислый газ с образованием слабой угольной кислоты:

СО2+ Н2О <img src="/cache/referats/16044/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">2СО3.

Дляопределения показателя кислотности используют различные рН-метры, в частностидорогостоящие электронные приборы. Простым способом определения характера средыявляется применение индикаторов – химических веществ, окраска которыхизменяется в зависимости от рН среды. Наиболее распространенные индикаторы –фенолфталеин, метилоранж, лакмус, а также естественные красители из краснойкапусты и черной смородины.

Дождевая вода,образующаяся при конденсации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию,т.е. рН=7. Но даже в самом чистом воздухе всегда есть диоксид углерода, и дождеваявода, растворяя его, чуть подкисляется (рН 5,6—5,7). А вобрав кислоты,образующиеся из диоксидов серы и азота, дождь становится заметно кислым.Уменьшение рН на одну единицу означает увеличение кислотности в 10 раз, на две— в 100 раз и т.д. Мировой рекордпринадлежит шотландскому городку Питлокри, где 20 апреля 1974 г. выпал дождь срН 2,4, — это уже не вода, а что-то вроде столового уксуса.

Последствиякислотных осадков.

В 70-х гг. вреках и озерах скандинавских стран стала исчезать рыба, снег в горах окрасилсяв серый цвет, листва с деревьев раньше времени устлала землю. Очень скоро те жеявления заметили в США, Канаде, Западной Европе. В Германии пострадало 30%, аместами 50% лесов. И все это происходит вдали от городов и промышленныхцентров. Выяснилось, что причина всех этих бед — кислотные дожди.

Показатель рНменяется в разных водоемах, но в ненарушенной природной среде диапазон этихизменений строго ограничен. Природные воды и почвы обладают буфернымивозможностями, они способны нейтрализовать определенную часть кислоты и сохранитьсреду. Однако очевидно, что буферные способности природы не беспредельны.

В водоемы,пострадавшие от кислотных дождей, новую жизнь могут вдохнуть небольшиеколичества фосфатных удобрений; они помогают планктону усваивать нитраты, чтоведет к снижению кислотности воды. Использование фосфата дешевле, чем извести,кроме того, фосфат оказывает меньшее воздействие на химию воды.

Земля ирастения, конечно, тоже страдают от кислотных дождей: снижается продуктивностьпочв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав почвенныхмикроорганизмов.

Огромный вреднаносят кислотные дожди лесам. Леса высыхают, развивается суховершинность набольших площадях. Кислота увеличивает подвижность в почвах алюминия, которыйтоксичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкостиветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чемлистья, и поэтому накапливает больше вредных веществ за один и тот же период.Хвойные деревья желтеют, у них изреживаются кроны, повреждаются мелкие корни.Но и у лиственных деревьев изменяется окраска листьев, преждевременно опадаетлиства, гибнет часть кроны, повреждается кора. Естественного возобновленияхвойных и лиственных лесов не происходит.

Все большийущерб кислотные дожди наносят сельскохозяйственным культурам: повреждаютсяпокровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, растениязамедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к болезням и паразитам,падает урожайность.

Специалистыамериканского университета штата Северная Каролина изучили воздействие,оказываемое кислотными дождями на растения в период их максимальнойвосприимчивости к факторам внешней среды. Под влиянием кислотных дождей непосредственнопосле опыления в початках кукурузы формировалось меньше зерен, чем приорошении чистой водой. Причем чем больше в дождевой воде содержалось кислоты,тем меньше зерен образовывалось в початках. Вместе с тем выяснилось, чтокислотные дожди, прошедшие до опыления, не оказывали заметного влияния наформирование зерен.

Проведеныисследования степени восприимчивости к кислотным дождям 18 видовсельскохозяйственных культур и 11 видов декоративных растений на ранних стадияхроста. Наиболее подверженными вредоносному воздействию оказались листьятоматов, сои, фасоли, табака, баклажанов, подсолнечника и хлопчатника. Наименеевосприимчивыми — озимая пшеница, кукуруза, салат, люцерна и клевер.

Кислотныедожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры.Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция (СаО и СО2),реагирует с раствором серной кислоты и превращается в гипс (Са

SО4). Смена температур, потокидождя и ветер разрушают этот мягкий материал. Исторические памятники Греции иРима, простояв тысячелетия, в последние годы разрушаются прямо на глазах.Такая же судьба грозит и Тадж-Махалу — шедевру индийской архитектуры периодаВеликих Моголов, в Лондоне — Тауэру и Вестминстерскому аббатству. На собореСв. Павла в Риме слой портлендского известняка разъеден на 2,5 см. В Голландиистатуи на соборе Св. Иоанна тают, как леденцы. Черными отложениями изъеденкоролевский дворец на площади Дам в Амстердаме.

Более 100 тыс.ценнейших витражей, украшающих соборы в Шатре, Контербери, Кёльне, Эрфурте,Праге, Берне, в других городах Европы могут быть полностью утрачены в ближайшие15— 20 лет.

Изучив новыеданные о кислотности осадков, выпадающих в различных регионах Западной Европы,и о воздействии их на здания и сооружения, сотрудники Дублинского университета(Ирландия) выявили, что самое катастрофическое положение сложилось в центреМанчестера (Великобритания), где за 20 месяцев кислотные осадки растворилиболее 120 г на 1 м2 камня (песчаника, мрамора или известняка).

Городпострадал очень сильно, хотя общее количество осадков в наблюдаемый отрезоквремени там было крайне низким. Очевидно, слишком высока была степень ихкислотности.

За Манчестеромследует Липхун (графство Гэмпшир в Великобритании) и Антверпен (Бельгия), гдекаждый камень под открытым небом потерял 100 г с 1 м2. Даже такиеизвестные загрязненностью атмосферы города, как Афины, Копенгаген и Амстердам,подверглись кислотному разрушению в значительно меньшей степени.

Страдают откислотных дождей и люди, вынужденные потреблять питьевую воду, загрязненнуютоксическими металлами — ртутью, свинцом, кадмием и т.п.

Спасатьприроду от закисления необходимо. Для этого придется резко снизить выбросы ватмосферу окислов серы и азота, но в первую очередь сернистого газа, так какименно серная кислота и ее соли на 70—80% обусловливают кислотность дождей,выпадающих на больших расстояниях от места промышленного выброса.

Наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков в Россииведут 131 станция, отбирающие на химический анализ суммарные пробы, и 108пунктов, на которых в оперативном порядке измеряют только величину рН. Пробыосадков на содержание от 11 до 20 компонентов анализируются в пяти кустовыхлабораториях.

Система контроля загрязнения снежного покрова на территории Россииосуществляется на 625 пунктах, обследующих площадь в 15 млн. км2. Пробызабирают на наличие ионов сульфата, нитрата аммония, тяжелых металлов,определяют значение рН.

Природные осадки имеют разную кислотность, нов среднем рН=5,6. Кислотные осадки с рН < 5,6 представляютсерьезную угрозу, особенно если величина рН падает ниже 5,1. Нижеперечисляются основные последствия выпадения кислотных осадков.

•

Повреждение статуй, зданий, металлов иотделки автомобилей.

•

Гибель рыб, водных растений и микроорганизмовв озерах и реках.

•

Понижение способности к воспроизводствулососей и форели при рН < 5,5.

•

Гибель и понижение продуктивностимногих видов фитопланктона, когда рН<6 — 8.

•

Разрыв азотного цикла в озерах, когдавеличина рН колеблется от 5,4 до 5,7.

•

Ослабление или гибель деревьев, особеннохвойных пород, произрастающих на больших высотах, из-завымывания из почвы кальция, натрия и других питательных веществ (Рисунок IV).

•

Повреждение корней деревьев и гибельмногих видов рыб из-за высвобождения из почв и донных осадковионов алюминия, свинца, ртути и кадмия.

•

Ослабление деревьев и усиление ихподверженности болезням, насекомым, засухам, грибам и мхам, которыепроцветают в кислой среде.

•

Замедление роста культурных растений,таких, как помидоры, соя, фасоль, табак, шпинат, морковь,капуста-брокколи и хлопок.

•

Рост популяции 81агола, простейшего, вызывающего серьезную кишечную инфекцию, которая поражает скалолазов и альпинистов,пьющих воду из, казалось бы, чистых горных ручьев.

•

Возникновение и обострение многихболезней дыхательной системы человека, преждевременная гибель людей.

Кислотные осадки иллюстрируют пороговыйэффект. Большинство почв, озер и рек содержат щелочные химическиевещества, которые могут взаимодействовать с некоторым количествомкислот, нейтрализуя их. Однако регулярное многолетнее воздействиекислот истощает большинство из этихсдерживающих закисление веществ.Затем как бы внезапно начинаетсямассовая гибель деревьев и рыб в озерах и реках. Когда это происходит, какие-либо меры по предотвращению серьезного ущерба предпринимать уже поздно. Опозданиесоставляет 10 — 20 лет.

Кислотные осадки уже являются серьезнойпроблемой в Северной и Центральной Европе, на северо-востоке Соединенных Штатов, наюго-востоке Канады, в некоторых районах Китая, Бразилии и Нигерии. Все большую угрозу ониначинают представлять в промышленныхрегионах Азии, Латинской Америки и Африки и в некоторых местах на западе Соединенных Штатов (главным образом из-за сухих осадков). Выпадают кислотные осадки и в ряде тропических районов, где промышленность практически не развита, главным образом из-за выделения оксидов азота при сжигании биомассы. Большая часть кислотообразующих веществ, произведенных в одной стране, переносится преобладающими приземными ветрами на территориюдругой. Более трех четвертей кислотныхосадков в Норвегии, Швейцарии,Австрии, Швеции, Нидерландах и Финляндии приносится в эти страны ветромиз промышленных районов Западной иВосточной Европы.

Свыше половины кислотных осадков вгустонаселенных районах юго-восточной Канады и востока СоединенныхШтатов обусловлены выбросами крайне сконцентрированных предприятийугольной и нефтяной энергетики и промышленных предприятийв семи штатах Центра и верхнего Среднего Запада — Огайо, Индианы,Пенсильвании, Иллинойса, Миссури, Западной Виргинии и Теннесси(Рисунок V).Степень кислотности осадков над большей частью ВостокаСеверной Америки составляет 4,0-4,2. Это в 30-40 раз больше, чемкислотность нормальных осадков, которые выпадали в этих местах несколькодесятилетий назад. Штатами, которые выбрасывают наибольшееколичество кислотообразующих веществ, являются Калифорния, Индиана,Огайо и Техас.

Около 75% кислотных осадков, выпадающихв Канаде, приносится ветрами из Соединенных Штатов, и только15% кислотных осадков, выпадающих в северо-восточных штатах,обусловлено выбросами на территории самой Канады. Такой большойположительный баланс переноса кислотных осадков между СоединеннымиШтатами и Канадой привел к обострению отношений между двумя странами.Канадские ученые и чиновники и многие ученые США критиковалиправительство США за недостаточно оперативные действия по уменьшениювредных выбросов промышленных предприятий и электростанцийпо крайней мере на 50%. По оценкам Министерства окружающей средыпровинции Онтарио, кислотные осадки угрожают 48 тыс. канадскихозер с их индустрией с

еще рефераты

Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Экологические проблемы энергетики

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Экология Украины

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Катастрофы и стихийные бедствия

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Экологические проблемы

29 Августа 2013