Кислотные дожди

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение СОШ №27

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: «Кислотные дожди»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: 

ученица 11 Б класса

Абрашина Мария

                                                                                                       

 

 

 

 

Ангарск, 2014

 

Содержание

 

 

Введение                                                                                                    3

Происхождение кислотных дождей, единицы измерения.                  4

Современные данные о кислотности осадков, территориальное     распределение кислотных дождей.                                                        6

Негативные последствия выпадения кислотных дождей.                   8

Заключение                                                                                              10

Список литературы                                                                                 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Кислотные осадки являются проблемой, которая в случае ее бесконтрольного развития, может вызвать серьёзные последствия. 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. 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.

Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 1 млрд. т. вредных веществ. Кислотные дожди или, более правильно, кислотные осадки, так как выпадение вредных веществ может происходить как в виде дождя, так и в виде снега, града, наносят экологический, экономический и эстетический ущерб. В результате выпадения кислотных осадков нарушается равновесие в экосистемах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Происхождение кислотных дождей, единицы измерения

 

Кислотный дождь  - явление выпадения осадков (дождь, снег, град, туман, дождь со снегом), 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, NO3) при сжигании ископаемого и моторного топлива.

Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским учёным Робертом Смитом в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». 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 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.

Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как углекислый газ, вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота, тогда как в идеале pH дождевой воды равняется 5-6,5-7. В реальной жизни показатель кислотности дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Это, прежде всего, зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота. Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы и различными оксидами азота. Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий, тепловых электростанций. Соединения серы, сульфид, самородная сера и 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 с различными осадками они выпадают на землю.

Кислотные дожди происходят тогда, когда выбросы газов вступают в атмосфере в реакцию с водой, кислородом и другими химическими элементами, формируя различные кислотные соединения. Преимущественно в результате таких реакций получаются слабые растворы серной и азотной кислоты. Выбросы электрических станций разносятся при помощи ветров на значительные расстояния, часто превышающие сотни километров, свободно попадая  даже на территории других государств. После попадания в атмосферу вредные выбросы могут возвращаться в окружающую среду в разных видах. 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 смогут быть смыты с поверхностей во время гроз, после чего они вместе с водой стекают на землю, при чём концентрация кислот в таких смывах становится гораздо выше. Почти половина всех кислотообразующих соединений выпадает на землю в виде сухих частиц.

Рис.1.Схема образования кислотных дождей.

 

 

 

 

 

 

Современные данные о кислотности осадков, территориальное распределение кислотных дождей

Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн. твердых частиц (пыль, сажа, и др.), 200 млн. т. сернистого газа (SO2), 700 млн. т. оксида углерода , 150 млн. т. оксидов азота, что в сумме составляет более 1 млрд. т. вредных веществ. Вдали от промышленных центров, решающий вклад в кислотность дождя и снега вносит углекислый газ (80%), на серную и азотную кислоты приходится лишь 10%. По-иному обстоит дело в небе над индустриальными регионами. Здесь 60% кислотности дает серная кислота, 30% - азотная, 5% - соляная и только 2% - углекислый газ, оставшиеся 3% кислотности порождают другие примеси.  

Кислотные дожди – один из терминов, который принесла человечеству индустриализация. Впервые упомянутое в далеком 1872 году, по-настоящему актуальным понятие стало только во второй половине 20 века. В настоящее время кислотные дожди – проблема для многих стран мира. Они часто наблюдаются в США, практически во всех странах Европы, на юго-востоке Канады, в некоторых районах Китая, Бразилии и Нигерии. Также размеры проблемы кислотных дождей быстро увеличиваются в странах Азии, где выпадение двуокиси серы (SO2) увеличилось, начиная с 1990 года. Выпадают кислотные осадки и в ряде тропических районов, где промышленность практически не развита, главным образом из-за выделения оксидов азота при сжигании биомассы.

Свыше половины кислотных осадков в густонаселенных районах юго-восточной Канады и на востоке Соединенных Штатов обусловлены выбросами крайне сконцентрированных предприятий угольной и нефтяной энергетики и промышленных предприятий в семи штатах Центра и верхнего Среднего Запада - Огайо, Индианы, Пенсильвании, Иллинойса, Миссури, Западной Виргинии и Теннеси. Степень кислотности осадков над большей частью Востока Северной Америки составляет 4,0-4,2.

 Рис.2. Карта кислотных дождей (2011г.)

 

 

 

 

 

Негативные последствия выпадения кислотных осадков

Ученые отмечают, что последствия кислотных дождей очень многомерны, и опасны как для людей и животных, так и растений. Это явление наносит экологический, экономический и эстетический ущерб. В числе главных специалисты называют следующие эффекты:

1. Кислотные дожди заметно повышают кислотность озер, прудов, водохранилищ, в результате чего там постепенно вымирает их естественная флора и фауна. В результате изменения экосистемы водоемов, происходит их заболачивание, засорение, повышенная илистость. 

3. В США и Европе кислотные дожди – одна из распространенных причин плохих урожаев, вымирания сельскохозяйственных культур на огромных площадях. При этом причина такого ущерба кроется как в прямом воздействии, которое оказывают кислотные дожди на растения, так и в нарушениях минерализации почвы.

4. Кислотные дожди наносят непоправимый ущерб памятникам архитектуры, здания, сооружениям, а также лесам и растениям. Действие таких осадков вызывает ускоренную коррозию металлов, выход из строя механизмов.

5. При текущей кислотности, которую имеют кислотные дожди, в некоторых случаях они могут наносить прямой вред человеку и животных. Прежде всего, люди в зонах повышенной опасности страдают от заболеваний верхних дыхательных путей.

Но кроме вреда кислотные дожди имеют и полезное действие.

1. Кислоты, содержащиеся в облаках над океаном, могут разрушать относительно крупные частицы пыли, содержащие железо, на чрезвычайно мелкие и хорошо растворимые наночастицы, которые легко усваиваются планктоном, полагают авторы исследования, опубликованного в журнале Environmental Science and Technology. Это открытие интересно и с практической точки зрения, как одна из возможностей увеличения биопродуктивности поверхностных вод океана за счет удобрений, для фиксации атмосферного углекислого газа и борьбы с глобальным изменением климата.

2. Считается, что недостаток железа в той форме, в какой его усваивают микроорганизмы, сильно снижает способность планктона перерабатывать атмосферный углекислый газ в ходе фотосинтеза, и противостоять таким образом глобальному потеплению климата.

 

Заключение

Разрушительные последствия кислотных дождей заставили задуматься ученых о том, как препятствовать возникновению таких опасных осадков и вовсе избавиться от данного явления. Единственным и самым верным способом, безусловно, является сокращение выбросов тяжелых металлов и их оксидов в атмосферу. Достичь этого возможно лишь при обеспечении каждого предприятия дорогостоящим очистным сооружением, которое сможет задерживать двуокись серы в фильтрах, что сделает воздух более чистым и свежим. Сократить количество транспортных средств в крупных городах и мегаполисах, которые выбрасывают колоссальное количество выхлопных газов. Ну и, конечно же, восстанавливать лесные массивы, которые в последнее время подверглись массовому вырубанию, очищать загрязненные водоемы путем разведения планктона, способного отфильтровывать и поглощать кислоты. Научиться, не сжигать, а перерабатывать мусор на заводах, чтобы образованные при сжигании вещества не попадали в окружающую нас среду. Возможно, спустя десятки лет, термин «кислотный дождь» уйдет из обихода, а пока это реальная угроза для жизни человечества и существования планеты Земля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Акимова, Т. А., Кузьмин А. П., Хаскин В. В., Экология. Природа - Человек - Техника: Учебник для вузов.- М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2001.- 343с.

 

2. Исаев, А. А. Экологическая климатология.- 2-е изд. испр. и доп.- М.: Научный мир, 2003.- 470с.

 

3. Найдыш, В. М. Концепции современного естествознания: Учебник.- Издание 2-е перераб. и доп.- М.: Альфа -М; Инфра -М, 2004.- 622с.

 

4. Николайкин, Н. И., Николайкина Н. Е., Мелехова О. П. экология.- 3-е изд. перераб. и доп.- М.: Дрофа, 2004.- 624с.

 

5. Новиков, Ю. В. Экология, окружающая среда, человек: Учебное пособие.- М.: Гранд: Фаир - пресс, 2000.- 316с.

 

6. Откуда берутся «кислотные дожди»//Вокруг света.- 2005.- №6.- с. 70