как понять что дождь кислотный

Кислотные дожди: причины и последствия

Кислотный дождь — это осадки, содержащие с кислые компоненты, такие как серная или азотная кислота, которые выпадают на Землю из атмосферы во влажной или сухой форме. К ним могут относиться дождь, снег, туман, град или даже пыль, которые являются кислотными.

Термин «кислотный дождь» был придуман в 1852 году шотландским химиком Робертом Ангусом Смитом, согласно Королевскому химическому обществу, которое называет его «отцом кислотного дождя». Смит выбрал этот термин, изучая химический состав дождевой воды вблизи промышленных городов Англии и Шотландии.

Хотя антропогенные загрязнители в настоящее время являются причиной большинства кислотных осадков, природные явления также могут быть их источником. Например, вулканы могут вызывать кислотные дожди, выбрасывая в воздух загрязняющие вещества.

Обеспокоены воздействием вашей компании на окружающую среду? Разработка разрешения на выбросы загрязняющих веществ позволит избежать загрязнения окружающей среды.

Что вызывает кислотный дождь?

Кислотные дожди возникают, когда диоксид серы (SO₂) и оксиды азота (NO_X) выбрасываются в атмосферу и переносятся ветром и воздушными потоками. SO₂ и NO_X реагируют с водой, кислородом и другими химическими веществами, образуя серную и азотную кислоты. Затем они смешиваются с водой и другими материалами, прежде чем упасть на землю.

Хотя небольшая часть SO₂ и NO_X, вызывающих кислотные дожди, поступает из природных источников, таких как вулканы, большая часть их происходит в результате сжигания ископаемого топлива. Основными источниками SO₂ и NO_X в атмосфере являются:

Ветер может переносить диоксид серы и азота на большие расстояния и через границы, что делает кислотные дожди проблемой для всех, а не только для тех, кто живет вблизи этих источников.

Формы кислотных осадков

Жидкие осадки — это то, что мы чаще всего понимаем как кислотный дождь. Образующиеся в атмосфере серная и азотная кислоты выпадают на землю, смешанную с дождем, снегом, туманом или градом.

Кислотные частицы и газы также могут осаждаться из атмосферы при отсутствии влаги в виде сухого осаждения. Кислотные частицы и газы могут быстро осаждаться на поверхности (водоемы, растительность, здания) или могут реагировать, образуя более крупные частицы, которые могут нанести вред здоровью человека. Когда накопленные кислоты смываются с поверхности под следующим дождем, эта кислая вода протекает над землей и через нее, и может нанести вред растениям и дикой природе, например, насекомым и рыбам.

Количество кислоты в атмосфере, которая оседает на землю в результате сухого выпадения, зависит от количества осадков, выпадающих в том или ином районе. Например, в засушливых районах соотношение сухого и влажного выпадения осадков выше, чем в районах, где каждый год выпадает несколько сантиметров осадков.

Измерение кислотного дождя

Кислотность и щелочность атмосферных осадков измеряются по шкале pH, для которой 7,0 является нейтральной. Чем ниже pH вещества (меньше 7), тем оно более кислотное; чем выше pH вещества (больше 7), тем оно более щелочное. Обычный дождь имеет рН около 5,6; он слегка кислый, так как углекислый газ (CO₂) растворяется в нем, образуя слабую углекислую кислоту. Кислотный дождь обычно имеет рН между 4,2 и 4,4.

Когда кислотное осаждение смывается в озера и ручьи, оно может привести к тому, что некоторые из них превратятся в кислотные.

Источник

Как спастись от кислотных дождей?

Кислотные дожди – это глобальная экологическая проблема человечества. Они негативно сказываются на окружающей среде и на здоровье человека. Только своевременное решение проблемы поможет снизить их пагубное воздействие.

Что такое кислотный дождь

Кислотный дождь – это любой вид осадков, будь-то снег, град, туман, которые содержат некое количество кислоты. Они снижают водородный показатель, или как его ещё называют ph, в жидкости.

Нормой ph для дождевой воды является 5,6. Если этот показатель ниже, то осадки называют кислотными. Снизить уровень ph может:

Основной компонент современных кислотных дождей – оксид серы. Из него образуется серный ангидрид. Он поднимается с земли в атмосферу, вступает в реакцию с молекулами воды и образует сернистую кислоту. После она вместе с атмосферными осадками выпадает на землю.

Причина возникновения кислотных дождей

Существует два механизма регулярного образования кислотных дождей:

Чтобы понять, откуда берутся в природе кислотные дожди, нужно более подробно рассмотреть механизм их образования.

На образование кислотных осадков может повлиять деятельность различных микроорганизмов. Их жизнедеятельность разрушает некоторые органические вещества, образуя соединения серы, которая попадает в атмосферу.

Также выброс серы происходит благодаря вулканической деятельности. Вместе с ней в атмосферу попадают сульфаты, сернистый водород.

Оксид азота образуется в результате распада азотсодержащих соединений, грозовых разрядов, горения биологической массы.

Что касается человеческой деятельности, то тут все просто. Добывая себе полезные ископаемые, выращивая и удобряя различные растения для пропитания, человек постепенно разрушает планету. На образование кислотных дождей может повлиять даже, казалось бы, такие незначительные действия как использование аэрозолей, содержащих хлор, применение бытовых и промышленных растворителей. При выращивании злаковых культур происходит выделение метана, а атмосфера наполняется фреонами, по причине его утечки из неисправных холодильников.

Загрязнение атмосферы вызывает выпадение опасных кислотных дождей. Вред окружающей среде наносят промышленные предприятия, тепловые электростанции и транспорт.

Если ближайшее время не будет решена проблема загрязнения окружающей среды, возможны серьезные экономические проблемы. Токсические осадки приведут к гибели животных и растений.

Чем опасны кислотные дожди

Впервые о токсичных дождях заговорили в конце 19 века. Уже в это время люди задумались о загрязнении окружающей среды. Ученые заметили, что пар и дым, которые выбрасывают в атмосферу предприятия, негативно сказываются на атмосферных осадках.

Вред от кислотных дождей:

– разрушение строительных материалов;

Глобальные проблемы

Вещества, входящие в состав ядовитых кислотных дождей, окисляют водные ресурсы. Особенно чувствительны к ним реки и озера. Некоторые виды рыб гибнут из-за повышенной кислотности воды. Другие же умирают от голода, так как погибает их основной корм.

Также негативные последствия выпадения кислотных дождей можно заметить и на растительности. Например, деревья, которые растут в высокогорных районах попросту погружаются в загрязненные облака. Это разрушает их листву, приводит к ослаблению самого растения.

Вред и пагубное воздействие кислотных дождей заметно и на зданиях, транспорте. Под их воздействием происходит разрушение металла, бетона, фасадного покрытия. Ядовитые осадки наносят вред памятникам мировой архитектуры.

Влияние на человека

Если человек попадет под осадки с пониженным ph или искупается в реке, вреда на себе не ощутит. Опасные соединения находятся в воздухе, которым он постоянно дышит. Сульфаты попадая в лёгкие провоцируют развитие бронхита или астмы. Также негативные соединения попадают в организм человека вместе с питьевой водой и продуктами питания.

Регулярное употребление продуктов, которые произрастали на территории, где постоянно выпадают зараженные осадки, приводит к накоплению в организме алюминия, ртути, свинца. Эти вещества пагубно сказываются на здоровье человека, приводят к серьезным патологиям сердца, почек, печени. Также они могут привести к интоксикации и генетической мутации. Так влияние кислотных дождей оказывается и на человека, и на окружающую среду.

Экономические последствия

Попадая в землю, кислоты уничтожают питательные вещества необходимые растениям. Также они поднимают на поверхность почвы опасные для человека металлы. Такая земля становится непригодной для выращивания овощей и фруктов. Чтобы восстановить грунт, требуется несколько лет и кропотливый труд многих специалистов.

Загрязнения вода и растительность приводит к гибели скота, промысловых видов рыбы. Это негативно сказывается на экономической ситуации по всему миру.

Так как происходит порча фасадов зданий, транспорта, архитектурных памятников требуется материальные средства для их восстановления.

Как бороться с кислотными дождями

Кислотные дожди наносят непоправимый вред, и чтобы найти пути решения, человечеству следует объединить свои усилия. Необходимо установить дорогостоящие фильтры на предприятиях или уменьшить их деятельность. Это снизит выброс вредных веществ в атмосферу и воду. Также уже несколько лет рассматривается вариант создания безопасных для экологии производств.

Сокращение вредных выбросов

Ежегодно звучит призыв к сокращению токсичных выбросов с предприятий. Они являются основными источниками вредных веществ. Владельцев предприятий побуждают установить мощные очистные сооружения. Ученые пытаются создать систему очистки, которая сделает промышленные предприятия более безопасными.

Переход на альтернативные источники энергии

Внести свой вклад в сокращение выброса вредных веществ в атмосферу может каждый. Для этого человеку нужно уменьшить употребление электроэнергии. Достаточно лишь выключать свет, когда уходите из комнаты, пользоваться кондиционером в случаях особой надобности.

Чтобы снизить количество выбрасываемой серы в атмосферу, было принято решение на электростанциях использовать уголь, который предварительно промывают водой. Также используются солнечные и ветряные электростанции.

Использование экологичных автомобилей

Сильно загрязняют атмосферу выбросы, которые производит транспорт. Полностью отказаться от него не получится. Решить эту проблему можно с помощью электромобилей и гибридов.

Новые автомобили могут использовать более чистый вид топлива – природный газ. Свыше 20 лет их оборудуют каталитическим нейтрализатором. Он снижает уровень окислов азота, который образуется в процессе работы автомобиля.

Другие действенные методы

Чтобы сократить количество токсичных дождей, нужен комплексный подход. Помимо массового внедрения альтернативных источников энергии, следует регулярно чистить выхлопные и дымовые трубы, восстанавливать поврежденную среду. В последнем случае добавляется известь в озера, реки, ручьи. Это помогает уравновесить их кислотность.

Источник

Кислотный дождь

Актуальность проблемы изучения кислотных дождей. 4

Глобальный цикл серы и антропогенные воздействия. 8

Цикл серы и кислотность атмосферы. 9

Цикл серы и климат. 10

Основные загрязнители воздуха. 11

Цели, задачи и методы исследования. 14

Методы исследования. 14

Результаты исследований и их обсуждение. 15

Список использованной литературы.. 18

Введение.

Термин “кислотный дождь” английский метеоролог Роберт Смит “отчеканил” ещё лет сто назад. Метеоролог заметил, что дождь в его родном промышленном Манчестере не только грязный, но ещё и разъедает камень и чугун.

Дождь всегда представляет собой слабую кислоту: ведь содержащийся в воздухе углекислый газ реагирует с водой, образуя слабую угольную кислоту. Но с развитием промышленности, транспорта кислотность дождя резко повысилась.

В Англии в 1952 году непроглядный туман – печально знаменитый “гороховый суп ” – окутал улицы и площади Лондона. Четыре тысячи жизней унёс он с собой! Частицы смога сильно раздражали бронхи. Лёгкие забивала слизь, тяжёлый кашель и следующий за ним сердечный приступ стали уделом множества жителей английской столицы.

Причина этого заключалась в том, что, по оценке учёных, туман был кислее лимонного сока. Вскоре британское правительство запретило сжигать в городах топливо, которое образует много дыма, потому что такой дым содержит оксиды серы и азота, которые при взаимодействии с кислотами и водой образуют едкие серную и азотную кислоту.

Среди источников кислотообразующих оксидов сейчас значатся тепловые электростанции, автомобильный транспорт и сельскохозяйственная техника.

Теперь, когда люди поняли и оценили вред кислотных дождей, в развитых странах на тепловых электростанциях устанавливают уловители, которые не пускают загрязнения в воздух. Обязательной частью автомобильного двигателя в некоторых странах стал прибор, который умеет удалять из выхлопа машины оксиды азота.

Нами было проведено исследование атмосферных осадков, выпадающих в Цивильском районе, с целью выявления их кислотности. Для выявления кислотности осадков была применена общепринятая методика – определение рН универсальным индикатором. Полученный материал был подвергнут статистической обработке.

Обзор литературы.

Актуальность проблемы изучения кислотных дождей.

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

Кислотные дожди могут также изменить химический состав почвы, снизить урожайность и даже привести к полному бесплодию земли, повилять на состояние лесов.

Отличить кислотный дождь можно даже на вкус – он и будет кислый.

Как же в такой ситуации обезопасить себя? Что нужно знать каждому, кто попадает под дождь? Что является причиной кислотных дождей и как избежать этого? А можно ли избежать выпадения кислотных осадков?

Ответы на эти и другие вопросы можно получить в оригинальной экспериментальной работе по изучению возникновения и влияния кислотных дождей, и в Цивильском районе в частности.

Данная работа актуальна для нас тем, что, проживая в Цивильском районе, мы должны знать, какие осадки выпадают, имеют ли они кислотный характер. Работая над данным проектом, мы получили большой опыт написания научно-исследовательских работ.

Полученный нами экспериментальный материал может быть использован учениками и учителями школы на уроках химии, биологии и географии.

Осадки – это неотъемлемая часть нашего климата, поэтому все граждане нашей страны должны обладать информацией об экологическом состоянии атмосферных осадков, о степени загрязнении их кислотами и опасности таких осадков для самого человека.

Кислотные дожди.

Нейтральный раствор характеризуется величиной рН 7,0. Более низкие значения указывают на кислую реакцию, а более высокие – на щелочную. «Чистый» дождь обычно имеет слегка кислую реакцию, поскольку содержащийся в воздухе диоксид углерода вступает в химическую реакцию с дождевой водой, образуя слабую угольную кислоту. Теоретически такой «чистый», слабо-кислотный дождь должен иметь рН 5,6, что соответствует равновесию между СО2 воды и СО2 атмосферы. Однако из-за постоянного присутствия в атмосфере различных веществ дождь никогда не бывает абсолютно «чистым», и его рН варьирует от 4,9 до 6,5, со средним значением ок. 5,0 для зоны умеренных лесов. «Кислотным» считают дождь, рН которого ниже 5,0. Загрязнение атмосферы большим количеством оксидов серы и азота может увеличить кислотность осадков до рН 4,0, что выходит за пределы значений, переносимых большинством организмов.

Соединения серы, попадающие в атмосферу, могут вступать в реакцию с парами воды, образуя разбавленную серную кислоту. По крайней мере, половина общего количества соединений серы в атмосфере имеет естественное происхождение; это может быть диоксид серы, высвобождающийся при извержении вулканов, или диметилсульфид, выделяемый некоторыми микроскопическими планктонными водорослями. Остальное же приходится на диоксид серы, поступающий в атмосферу при сжигании угля, используемого в промышленности, а также для обогрева домов и приготовления пищи.

В формировании кислотных дождей участвуют также оксиды азота, которые образуются при сжигании топлива, в результате жизнедеятельности некоторых почвенных микробов, а также при грозовых разрядах (из содержащегося в атмосфере свободного азота). За счет электрических разрядов образуется менее 10% от общего количества азотсодержащих соединений (связанного азота). Оксиды азота, подобно оксидам серы, растворяются в дождевой воде, образуя разбавленную азотную кислоту.

Даже очень слабая (в тысячу раз менее кислая, чем апельсиновый сок) угольная кислота «чистого» дождя способна оказывать заметный эффект: действуя в течение столетий, она разъедает мраморные статуи и бетонные сооружения. Последствия настоящих «кислотных» дождей бывают гораздо более серьезными. Помимо коррозии, вызванной выпадающими с дождями разбавленными кислотами (серной и азотной), кислые вещества, накапливаясь в почве, могут выводить из нее биогенные (необходимые для питания растений) элементы, повреждать и даже уничтожать леса, а также приводить к необратимым нарушениям химического баланса экосистем.

Из-за этих разрушительных последствий именно кислотные дожди считают основной причиной очень сильного закисления озер и прудов (в некоторых из них рН понижается до 3,0, что сопоставимо с уксусом), приводящего к гибели рыб и многих водных растений.

Однако, как показали исследования, закисление большинства водоемов в восточной части Северной Америки связано не столько с кислотными дождями, сколько с естественной кислотностью почв. (Кислотные дожди выпадают в основном на востоке США; на западе страны они нейтрализуются пылью щелочных почв этого региона.) В Новой Англии, например, вклад кислотных дождей в закисление водоемов оценивался в 16%, тогда как вклад кислотности почв – в 80%.

Предполагается, что богатая в прошлом жизнь ныне сильно закисленных озер была временным явлением, связанным со сведением на окружающих территориях лесов и выжиганием растительности (при этом не только удалялось много скопившегося на поверхности почвы кислого органического вещества растительного происхождения, но и происходила нейтрализация кислот пеплом, имеющим щелочную реакцию). Когда в окрестностях этих озер снова выросли леса, возобновилось закисление и почв, и озер.

Биоразнообразие.

Термин «биоразнообразие» обозначает богатство видов, обитающих на определенной территории в определенный период времени. Уменьшение биоразнообразия, т. е. сокращение числа видов, образующих фрагменты экологической сети, есть одно из проявлений деградации природной среды.

Представим себе, что в умеренных широтах озерцо, окруженное небольшим болотом, подверглось воздействию очень кислых осадков; это может привести к гибели, скажем, 25% видов планктона. Уменьшение количества планктона подорвет пищевую базу двух из пяти видов лягушек (поскольку головастики питаются водорослями и другими мелкими организмами) и одного из трех видов рыб, обитавших в этом озере. В итоге сложная пищевая сеть этого небольшого озера и связанного с ним болота потеряет внезапно несколько важных своих компонентов. Произошедшие перемены затронут далее и другие компоненты экосистемы; в частности, они скажутся на птицах, прилетающих на этот водоем кормиться, и на мелких млекопитающих, охотящихся здесь на птиц или водных животных.

Разнообразие птиц, посещающих данное место, уменьшится, соответственно менее разнообразным станет и набор семян растений, заносимых сюда птицами на лапках или с пометом. Исчезновение таких млекопитающих, как выдра или енот, открывает возможности для проникновения на их место других видов, например серой крысы, которая легко вторгается в сложную пищевую сеть. Крысы, будучи гораздо менее разборчивы в питании, используют широкий набор пищевых объектов и способны очень быстро увеличивать свою численность. Крупная популяция крыс будет способствовать дальнейшему сокращению биоразнообразия, вытесняя конкурирующие виды.

Кислота с неба.

Погода августа перевыполнила «план» по дождям во многих регионах страны. В столице, к примеру, лишь за первую половину августа выпало почти 90 миллиметров осадков – вдвое больше месячной нормы. Продолжение дождей обещают нам и в сентябре.

Дождик – это не просто вода. Химический состав обыкновенного дождя может значительно отличаться в зависимости от того, где именно сформировались дождевые облака и над каким местом пролились.

– В среднем в Москве каждый пятый-третий дождь можно отнести к категории кислотных, – считает профессор МГУ, научный консультант НИИ экологии города Владимир Башкин. – Но это не рекорд. Например, в Китае приблизительно 85% дождей содержат кислоты. Но далеко не все вредные вещества в московских дождях – наши собственные. Существует так называемое циркумполярное распределение ветров. Это вращение воздушных масс вокруг полюсов с запада на восток. Поэтому, например, производные азота или серы, выброшенные в атмосферу в Америке, так или иначе окажутся в Москве. Именно такие оксиды при встрече с водой и кислородом и образуют кислоты. Это своего рода «подарок» нам из западных стран.

– Прежде существовала практика списания государственных долгов за загрязнение атмосферы других стран, – продолжает ученый. – Но в свое время Россия подписала международную конвенцию об отказе от такой схемы, так как слишком многим она была бы невыгодна.

На наше счастье, в атмосфере города всегда присутствуют и нейтрализующие кислоты вещества. И все же столичные медики рекомендуют не попадать под дождь. Если вы забыли зонтик дома, то, попав под дождь, постарайтесь найти какое-нибудь укрытие или хотя бы спрятать от осадков голову.

– От концентрации вредных примесей в дождевой воде и времени воздействия на организм зависит реакция на кислотные дожди, – говорит врач московской «скорой» Наталья Андрющенко. – Они могут вызвать разные реакции – немедленную и отсроченную. К немедленным относятся покраснение кожи, зуд, а к отдаленным – выпадение волос, нарушение биохимических процессов.

Кислотные дожди могут также изменить химический состав почвы, снизить урожайность и даже привести к полному бесплодию земли, повилять на состояние лесов.

В больших городах режим выпадения осадков также значительно сдвигается из-за хозяйственной деятельности. Это становится одной из причин частых засух и долгих периодов дождей. Подобные перепады в настроении погоды не дают нам покоя в последние годы.

Правда, теперь люди умеют вызывать дожди сами, когда это нужно. Безопасен ли этот способ «управления погодой», не вреден ли он для здоровья?

– Реагенты, сбрасываемые с самолетов в центр облака, безвредны, – разъясняет Виктор Петров, заместитель директора Агентства атмосферных технологий. – Применяются жидкий азот, углекислота, лед. Эти вещества не представляют абсолютно никакого вреда для человека и окружающей среды. В России создана своя технология использования реагентов. На Западе чаще используют «засев» облака снизу. А у нас реагенты чаще доставляются непосредственно в зону, где это необходимо. Такой метод экономически выгоднее.

От продолжительных дождей в Грузии пострадал Дом-музей Владимира Маяковского, ущерб оценивается в два с лишним миллиона долларов. В Иркутской области уровень реки Лена в районе Усть-Кута растет с каждым днем. Некоторые районы Саратова и Владимира залило до первых этажей жилых домов. На чемпионате России по прыжкам в высоту спортсменка Анна Чичерова, которой прочили чемпионский титул, заняла лишь второе место, отказавшись продолжать соревнования из-за плохой погоды.

Глобальный цикл серы и антропогенные воздействия.

При сравнении глобального цикла серы, каким он считался до каких-либо основных антропогенных воздействий, с тем циклом, который существовал в середине 1980-х годов, обнаруживаются некоторые интересные очевидные изменения в размерах ряда внутри резервуарных потоков. Однако существуют и другие потоки, для которых не найдено признаков изменений или они малы.

Нет свидетельств о значительном изменении:

¾ вулканической эмиссии серы (в виде SO2) за последние 150 лет для вулканов суши и моря;

¾ в потоках море-воздух сульфатов морских солей (морские брызги), или летучей серы, или эмиссии серных газов с суши.

Эти потоки газов являются основными компонентами в круговороте серы. Общие эмиссии из морских и сухопутных источников составляют около 70% количества серы, поступающей в атмосферу при сжигании ископаемых топлив. Главная составляющая морской эмиссии летучей серы – диметилсульфид, который продуцируется фитопланктоном и морскими водорослями вместе с небольшими количествами карбонилсульфида OCS, сероуглерода СS2 и сероводорода Н2S. Растения суши продуцируют сходный набор газов, но сероводород играет главную роль.

1. Считается, что эоловые (почвенные) эмиссии серосодержащих частиц почвенной пыли увеличились примерно в 2 раза, с 10 до 20 Тг серы×год-1. это – результат вызванных человеком изменений в методах животноводства и сельского хозяйства (выпас, вспашка, мелиорация).

2. Основное значительное воздействие на систему – прямой привнос серы в виде сернистого газа SО2 в атмосферу при сжигании ископаемых топлив, плавке металлов и другой промышленной деятельности. Подобные эмиссии возросли в 20 раз за последние 120 лет. В настоящее время в большинстве промышленно развитых стран существуют попытки ограничить эмиссию, например, путем сжигания обедненных серой топлив и удалении сернистого газа из дыма электростанций. Наоборот, эмиссия серы в развивающихся странах мира, скорее всего, возрастет в будущем, поскольку эти страны развивают индустрию, но не имеют средств для снижения количества серы, выбрасываемого а атмосферу.

3. Поток серы, выпадающий из атмосферы в океаны и на поверхность суши, увеличилась на 25% и 163% соответственно. Несмотря на то, что этот приток практически не влияет на химизм морской воды в результате ее буферных свойств и большого количества содержащегося в ней сульфат-иона, он может иметь огромное влияние на слабо забуференные почвы и пресные воды.

4. Количество серы, поступающей в океаны с речным стоком, увеличился более чем в 2 раза в результате человеческой деятельности. Это отчасти вызвано обогащенными серой сточными водами и сельскохозяйственными удобрениями, поступающими в русла и грунтовые воды, а оттуда в море. Другой важный фактор – сера, выпадающая в поверхностные воды из атмосферы.

5. Баланс потоков серы между «континентальной» и «морской» частями атмосферы. В ненарушенном цикле присутствует небольшой суммарный поток серы из континентальной в морскую атмосферу (10 Тг серы×год-1). В настоящее время этот суммарный поток изменился и суммарный поток серы в воздухе, направленном к морю, в 6 раз выше (61 Тг серы×год-1) по сравнению с ненарушенным состоянием.

Человеческая деятельность существенно изменила круговорот серы между атмосферой, океаном и поверхностью суши.

Цикл серы и кислотность атмосферы.

Если бы углекислый газ был единственным компонентом, контролирующий кислотность дождей, то рН дождевой воды составлял приблизительно 5,6. однако рН дождевых осадков ниже, что указывает на другие источники кислотности. Большая часть кислотности приходит от цикла серы. Два главных процесса, приводящие к увеличению кислотности от серы:

1. сжигание ископаемых топлив с образованием сернистого газа SО2;

2. продуцирование морскими организмами диметилсульфида, который затем дегазируется в атмосферу сквозь поверхность раздела море-воздух.

Сернистый газ в атмосфере находится в виде газа и растворенным в капельках дождя и облаков. Внутри капелек SО2 может окисляться с образованием серной кислоты Н2SО4.

Где МСК (сульфоновая кислота) – точный индикатор кислотности атмосферы, т. к. может образоваться только из ДМС (диметилсульфида).

Цикл серы и климат.

Значение аэрозолей в регулировании климата можно разделить на два типа: прямое и косвенное. При прямом влиянии частицы поглощают и рассеивают обратно в космос энергию, поступающую от солнца. Это приводит к охлаждению атмосферы, поскольку солнечное изучение, которое при отсутствии аэрозолей нагрело бы воздух, теперь частично поглощается частицами или отражается вверх от атмосферы.

Прямое влияние аэрозолей на усиление радиации в целом меньше, чем от парниковых газов, но ни в коем случае не несущественно. Знак их вклада противоположен действию парниковых газов, и т. о., влияние от увеличения количества аэрозолей заключается в снижении до некоторой степени эффекта потепления от углекислого газа и ему подобных газов.

Пространственное распределение радиации, связанной с антропогенными аэрозолями, очень неоднородно по сравнению с таковыми парниковых газов. Причина – разное время пребывания в атмосфере (обычно несколько дней) сульфат-ионов и других частиц по сравнению с главными парниковыми газами.

Косвенное влияние аэрозолей на климат – частицы ведут себя как ядра, на которых образуются капельки облаков. В областях, удаленных от суши, числовая плотность частиц SО42- является важным определяющим фактором объема и типа облаков. В отличии от этого, над сушей в общем присутствуют множество частиц перевеваемой почвенной пыли, на которых могут образоваться облака, и эффект от остальных источников снижается, поскольку отражают солнечную радиацию обратно в космос и их потенциальная связь с климатом ясна. Влияние аэрозолей, вероятно, ощущается больше всего над океанами вдали от суши и в покрытых снегом Антарктиды, поскольку здесь влияние частиц почвенного происхождения самое слабое. В таких областях основным источником аэрозолей служит механизм образования частиц SО42- из ДМС.

Таким образом, морской фитопланктон служит не только основным источником кислотности, но также создает основной источник ядер конденсации облаков и поэтому играет важную роль в управлении облачностью и, следовательно, климатом.

Основные загрязнители воздуха

Взвешенные в воздухе частицы обычно подразделяют на две категории: мелкодисперсные и крупнодисперсные.

Мелкодисперсные аэрозольные частицы состоят из таких веществ, как соединения углерода, свинца, серы и азота, попадающих в атмосферу в результате человеческой деятельности.

Крупнодисперсные частицы состоят из природных веществ, которые образуются вследствие естественной эрозии и в процессе различных работ по дроблению камня. К наиболее распространенным крупнодисперсным частицам относятся гипс, известняк, мрамор, карбонат кальция (мел), кремний и карбид кремния (карбид, используемый при сварочных работах).

Вторичные мелкодисперсные примеси образуются вследствие реакций между различными газами в атмосфере. Вторичные примеси составляют от шестидесяти до восьмидесяти процентов всех мелкодисперсных частиц, регистрируемых в городах. Человеческий нос естественным образом отфильтровывает крупные частицы пыли, но не защищает от мелкодисперсных частиц, и такие вещества, как серная кислота, мышьяк, бериллий или никель, могут попасть в легкие. Некоторые вещества (бенз[а]пирены, бензантрацен-супертоксикант, соединения металлов), попадающие в организм при вдыхании, обладают канцерогенными свойствами.

Оксиды азота (NOx), главным образом образующиеся вследствие вторичных реакций соединений азота, также связывают с респираторными и седечно-сосудистыми заболеваниями.

As (мышьяк). Источники поступления в атмосферу: угольные и нефтяные печи, стекольное производство. Вызывает разрушение вегетативной нервной системы, паралич кровеносной системы, нарушение обмена веществ. Воздействие на протяжении продолжительного времени может привести к раку легких и кожи.

С6Н6 (бензол). Источники поступления в атмосферу: нефтеперерабатывающие заводы, автомобильные выхлопы. Воздействие на протяжении продолжительного времени может вызвать лейкемию.

Сl2(хлор). Источники поступления в атмосферу: химическое производство. Вызывает раздражение слизистых тканей.

СО (угарный газ). Источники поступления в атмосферу: автомобильный транспорт, сжигание угля и нефти, сталеплавильное производство. Вызывает удушье, поражает сердечно-сосудистую систему, нарушает работу кровеносной системы.

НСНО (формальдегид). Источники поступления в атмосферу: автомобильный транспорт, химическое производство. Раздражает слизистые оболочки глаз и носа.

НСl (хлористый водород). Источники поступления в атмосферу: мусоросжигающие заводы, химическое производство. Раздражает слизистые оболочки глаз и легкие.

HF (фтористый водород). Источники поступления в атмосферу: заводы по производству минеральных удобрений, сталеплавильное производство. Раздражает кожу, глаза, слизистые оболочки.

HNO3 (азотная кислота). Источник: реакции диоксида азота (NO2) в атмосфере. В высоких концентрациях приводит к возникновению кислотных дождей. Вызывает респираторные заболевания.

HONO (азотистая кислота). Поступает в атмосферу в результате реакций между диоксидом азота (NO2) и парами воды. Вызывает респираторные заболевания.

Н2S (сероводород). Источники поступления в атмосферу: нефтеперерабатывающие заводы, очистные сооружения, целлюлозно-бумажное производство. Вызывает тошноту, раздражает глаза.

H2SO4 (серная кислота). Источник поступления в атмосферу: образуется на солнечном свету при реакции диоксида серы и гидроксил ионов(-OH). Вызывает респираторные заболевания.

Mn (марганец). Источники поступления в атмосферу: металлургическое производство, электростанции. Воздействие на протяжении долгого времени может вызвать болезнь Паркинсона.

NO (оксид азота). Источники поступления в атмосферу: автотранспорт, сжигание угля и нефти. Легко переходит в диоксид азота (NO2).

О3 (озон). Источники поступления в атмосферу: образуется на солнечном свету при реакции оксидов азота и углеводородов. Раздражает слизистые глаз, обостряет астму.

ПАН (гидронитрат пероксиацетила). Источники поступления в атмосферу: образуется на солнечном свету при реакции оксидов азота и углеводородов. Раздражает слизистые глаз, обостряет астму.

SiF4 (тетрофторид кремния). Источники поступления в атмосферу: химическое производство. Раздражает легкие.

SO2 (диоксид серы). Источники поступления в атмосферу: сжигание нефти и угля, сталеплавильное производство. Диоксид серы является причиной кислотных дождей. Понижает сопротивляемость к респираторным заболеваниям, раздражает слизистые глаз.

Цели, задачи и методы исследования.

На основе приведенного выше обзора литературы нами была поставлена цель – изучить причины возникновения и влияние кислотных осадков.

Исходя из цели, нами были поставлены следующие задачи:

1. Изучить причины, вызывающие выпадение кислотных дождей.

2. Рассмотреть воздействие кислотности на биоразнообразие природной среды Цивильского района и мира в целом.

3. Определить характер воздействия кислотных дождей на организм человека.

4. Изучить влияние кислотных осадков на климат.

5. Выявить уровень кислотности осадков Цивильского района.

Методы исследования

Исследования проводились в период с октября по декабрь 2004 года. Пробы осадков в виде дождя и снега были взяты в следующих населенных пунктах Цивильского района: д. Нюрши, д. Таушкасы, п. Опытный, г. Цивильск, д. Михайловка, п. Кирпичный, д. Тувси, п. Конары, д. Синьял-Котяки, д. Яндуши. Определялась кислотность осадков с помощью универсальной индикаторной бумаги. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке.

Результаты исследований и их обсуждение

Средние значения рН осадков представлены в виде таблицы

Источник