Причины выпадения кислотных дождей егэ

Спрятать пояснение

Спрятать критерии

Обсуждая тему охраны окружающей среды, трудно не столкнуться с термином кислотные дожди. Что это такое? Как каждый из нас вносит свой вклад в их формирование?

Кислотные дожди – опасное явление, напрямую связанное с загрязнением окружающей среды. Наблюдается учеными уже много лет, но только сейчас мы начинаем понимать все последствия. Кислотные дожди чаще всего являются результатом деятельности человека, но и человек может повлиять на решение этой проблемы. Как они образуются, что их вызывает, и как мы можем защитить от них себя и окружающую среду?

Что такое кислотный дождь – видео

Суть кислотных дождей

Кислотный дождь — это атмосферные осадки с кислотной реакцией, т.е. с рН ниже 5,6. Кислотный дождь образуется в результате образования кислот и реакции воды с газами, присутствующими в воздухе. Они выбрасываются в атмосферу в результате процессов сжигания топлива или различных промышленных производств.

Интересный факт! Термин «кислотный дождь» впервые появился в 1872 году в книге шотландского химика Роберта Ангуса Смита.

Причины

Кислотные дожди обычно возникают в районах, где атмосфера подвергается длительному воздействию выбросов диоксида серы и оксидов азота. Причины бывают как естественные, так и искусственные. К естественным источникам относятся вулканические извержения, а к искусственным – сжигание бурого и каменного угля. Оксиды азота попадают в атмосферу с удобренных полей. Диоксид серы и оксид азота образуются при разложении органического мусора. Фабрики и электростанции, автотранспорт и жилые комплексы также способствуют выбросу выхлопных газов, содержащих соединения серы и азота.

Образование кислотных дождей

Кислотные дожди могут иметь множество причин, включая естественные, но в подавляющем большинстве случаев их возникновение является прямым следствием антропогенного загрязнения.

В природе продукты распада растительности и извергающиеся вулканы выделяют в атмосферу определенные химические вещества, которые могут вызвать кислотные дожди.

Азотная кислота в атмосфере также может образовываться под воздействием молнии. Однако самыми крупными источниками веществ, образующих кислотные дожди, являются загрязнители воздуха, такие как угольные электростанции, заводы и автомобили. При сжигании ископаемых в атмосферу выбрасывается множество химических веществ, включая диоксид серы и оксид азота. Эти загрязнители реагируют с водой, кислородом и другими веществами, образуя в воздухе частицы серной и азотной кислоты.

Частицы этих соединений могут переноситься ветром на сотни километров от источника. Когда из облаков, содержащих частицы кислоты, идет дождь, капли воды смешиваются с кислотой, образуя очень разбавленный раствор.

Тот факт, что загрязненный городской воздух разрушает такие прочные материалы, как мрамор или известняк, используемые для строительства домов и дворцов, был открыт в 17 веке, а сам термин “кислотный дождь” был придуман в 1872 году.

Компоненты кислотных дождей

Как вы уже поняли, кислотный дождь – это общее название осадков (не только дождя, но и снега или тумана, например), которые содержат большое количество кислот.

Кислотность измеряется по шкале pH, которая варьируется от 0 до 14, где 0 – самая кислая реакция, а 14 – самая щелочная.

Нейтральная реакция, т.е. ни кислотная, ни основная, определяется pH, равным 7. Это то, что имеет дистиллированная вода.

Вода в обычном дожде обычно имеет слегка кислую реакцию, часто около pH 5,6. Это происходит потому, что она смешивается с оксидами, содержащимися в воздухе. Между тем, кислотный дождь, состоящий из раствора кислоты, имеет гораздо более высокую кислотность, с pH около 4,2-4,4.

Больше всего от кислотных дождей страдают те районы, где для производства тепла и электроэнергии обычно используется сернистый уголь. Как правило, эта проблема наиболее актуальна в горных районах, поскольку именно там, в силу особенностей рельефа, выпадает наибольшее количество осадков

Кислотный дождь в атмосфере

Вышеперечисленные загрязнители воздуха способствовали:

• Парниковый эффект, который является результатом увеличения концентрации парниковых газов. Это оказывает неоспоримое прямое влияние на повышение средней температуры нашей планеты. Это работает как цепная реакция, поскольку повышение средней температуры нарушает баланс естественно возникающих атмосферных явлений, например:

1. проливных ливней;
2. града;
3. засухи;
4. торнадо;
5. ураганы и смерчи;
6. сильной жары.

• Дожди, которые содержат токсичную серную и азотную кислоту. Они образуются в результате реакции воды с газами, выбрасываемыми в атмосферу. Эти осадки являются основной причиной закисления воды, почв и деградации сельскохозяйственных культур и лесов;
• Озоновая дыра, которую создают фреоны. Это явление связано с потерей концентрации озона в озоновом слое Земли, который защищает живые организмы от вредных смог, который чаще всего возникает в городах с плотной застройкой и в городах, расположенных в долинах, бассейнах или других впадинах. Там ветер не в состоянии унести загрязняющие вещества, поэтому они образуют плотный туман. Смог также может способствовать образованию локальных кислотных дождей.

Выпадение кислотных дождей

Кислотный дождь также образуется, когда загрязнение воздуха превращается в смог. Эти два явления имеют много общего. Наиболее распространенной причиной образования является деятельность человека. Вредные загрязняющие вещества, содержащиеся в смоге и кислотных дождях, имеют схожий химический состав.

Интересный факт! Осадки в Европе сейчас содержат в 80 раз больше кислоты, чем в 1950-х годах.

Опасны ли кислотные дожди для здоровья?

Очень сильные кислоты могут повредить металлы или обжечь кожу. Однако кислотные дожди обычно гораздо более разбавлены, поэтому они не вызывают ожогов.

Даже самый сильный зарегистрированный кислотный дождь имеет такую же кислотность, как лимонный сок или уксус. Он слишком разбавлен, чтобы оказывать прямое негативное воздействие на здоровье.

Прогулка под кислотным дождем или даже купание в озере, закисленном такими осадками, не более опасны, чем прогулка под обычным дождем или купание в обычном озере.

Однако очень кислый туман (встречающийся только в наиболее загрязненных районах) может вызвать раздражение глаз или усугубить симптомы астмы.

Но те же вещества, которые ответственны за образование кислотных дождей – в частности, диоксид серы и оксиды азота, наносят прямой вред нашему здоровью. Их присутствие в воздухе образует мелкие частицы сульфатов и нитратов, которые люди вдыхают в свои легкие.

Исследования показали, что существует связь между вдыханием загрязненного ими воздуха с заболеванием сердца и легких. Повышенное содержание мелких твердых частиц в воздухе способствует развитию астмы, бронхита, аллергии, но также может способствовать сердечным приступам.

Выбросы NOX также способствуют образованию приземного озона, который, существует на небольшой высоте, также вреден для здоровья человека.

Чем опасен кислотный дождь – видео

Последствия

К основным негативным последствия кислотных дожей относят:

• Закисление почвы и повреждение корней растений, а также повышенная чувствительность к атмосферным воздействиям.
• Выщелачивание тяжелых металлов из почвы, которые в результате попадают в воду и вступают в контакт с пищей людей и животных.
• Ускоряет коррозию пластмасс и металлов.
• Уничтожение естественных мест обитания водных и наземных животных.
• Повреждение зданий и памятников.
• Ухудшение здоровья человека – более частое диагностирование сердечных заболеваний, пневмонии или астмы.

Хотя прямое воздействие кислотных дождей на здоровье человека невелико, их влияние на окружающую среду очень серьезно.

Проблема кислотных дождей

Проблемы кислотных дождей будут существовать до тех пор, пока сжигается ископаемое топливо, особенно уголь. Увеличение доли возобновляемых источников энергии или атомной энергии в производстве электричества и тепла окажет положительное влияние на состояние загрязнения атмосферы.

Однако полностью устранить проблему будет сложно, поскольку одной из ее причин также является производство стали, в состав которой входит уголь. Пока мы не знаем технологии, позволяющей полностью отказаться от использования угля в этой отрасли.

Ученые пытаются восстановить территории, поврежденные кислотными дождями. Закисленные озера можно восстановить путем добавления порошкообразного известняка для нейтрализации воды – это называется “известкование”. Однако известкование является дорогостоящим методом и его эффект недолговечен.

Проблема кислотных дождей существовала с начала индустриальной эпохи, но масштабные исследования этого явления начались в 1960-х и 1970-х годах. Ученые зафиксировали серьезные экологические последствия этого явления. Они также доказали, что использование высоких дымовых труб в промышленности, которые должны были решить проблему загрязнения воздуха в непосредственной близости от заводов или электростанций, только усугубило масштабы проблемы кислотных дождей, поскольку соединения, ответственные за их образование, попадая в атмосферу на большой высоте, распространяются гораздо дальше, переносимые ветром.

Несмотря на усилия по снижению загрязнения воздуха, которые особенно активизировались в последние десятилетия, проблему кислотных дождей удалось несколько уменьшить, но она не исчезла. Кислотные дожди по-прежнему являются широко распространенной проблемой в районах с развитой промышленностью и в регионах, расположенных вблизи них, в направлениях, где наиболее вероятно дуновение ветра.

Воздействие кислотных дождей на окружающую среду

Хотя прямое воздействие кислотных дождей на здоровье человека невелико, их влияние на окружающую среду очень серьезно.

Вопреки всеобщему заблуждению, кислотные дожди не увеличивают риск глобального потепления, так как диоксид серы и оксиды азота не являются парниковыми газами. Диоксид серы даже оказывает охлаждающее действие на атмосферу. Однако оксиды азота способствуют образованию приземного озона в атмосфере.

Кислотные дожди имеют множество негативных последствий для экологии, особенно для ручьев, озер и водно-болотных угодий. Именно в водной среде последствия кислотных дождей наиболее очевидны. Кислотные дожди стекают с земли и попадают в ручьи, озера и болота – дождь также выпадает непосредственно на эти территории. Кислотность воды не только непосредственно влияет на живые организмы, но и вызывает выделение из почвы токсичных веществ, таких как алюминий.

Такие воды токсичны для раков, мидий, рыб и других водных животных. Некоторые виды растений и животных способны выживать в кислой воде лучше, чем другие. Больше всего от закисления страдают пресноводные креветки, улитки, моллюски. Такие рыбы, как лосось и плотва, еще больше страдают от повышения кислотности. Кислотность воды может вызвать уродства у молодых рыб и препятствовать нормальному вылуплению икры. В крайних случаях закисление может привести к полному прекращению жизни в озере, сильно пострадавшем от кислотных дождей.

Помимо подкисления, избыток азота из атмосферы способствует усиленному росту фитопланктона и других морских растений, что, в свою очередь, может вызвать более частое цветение водорослей и эвтрофикацию (образование бедных кислородом “мертвых зон”) в некоторых частях морей.

Кислотные дожди и кислотный туман также наносят ущерб лесам, особенно тем, которые находятся на больших высотах. Кислотные отложения вымывают из почвы питательные вещества, такие как кальций, и вызывают высвобождение содержащегося в почве алюминия, что затрудняет всасывание воды деревьями. Листья и хвоя деревьев также напрямую повреждаются кислотами кислотных дождей, которые лишают растения защитного воскового покрытия, не позволяя им осуществлять правильный фотосинтез.

В результате деревья и другие растения ослабевают, становятся более восприимчивыми к низким температурам, болезням и атакам вредителей. Загрязнение окружающей среды также может подавлять способность деревьев к размножению. Однако насколько сильным будет влияние кислотных дождей на растительность, зависит от типа почвы. Некоторые виды почвы помогают нейтрализовать кислоту – они обладают так называемой “буферной емкостью”. Другие почвы сами по себе являются слабокислыми и особенно восприимчивы к воздействию кислотных дождей.

Кроме того, кислота, содержащаяся в этих вредных осадках, также повреждает здания посредством коррозии, поэтому архитектурным памятникам может быть нанесен колоссальный ущерб,  повреждаются каменные здания. Наиболее уязвимыми к коррозии от кислотных дождей являются статуи и здания, особенно построенные  из песчаника или известняка. Также разрушаются трубы, кабели, фурнитура.

Кислотные дожди и растения

Кислотные дожди способствуют нарушению экосистем в природе. Они связаны с процессом фотосинтеза растений и здоровьем животных и людей. Листья растений, особенно хвойных деревьев, покрыты защитным слоем воска, предохраняющим их от высыхания. Кислотные дожди повреждают этот слой и вызывают более быструю потерю воды из данного растения, оно становится сухим, что значительно тормозит его рост. Загрязнение также вызывает снижение жизнестойкости культурных растений, что приводит к снижению урожайности. Кислотные дожди делают почву все более кислой. Они выщелачивают из него ценные компоненты, способствующие росту растений.

Кислотные дожди и животные

Кислотные дожди попадают в различные водоемы (реки и озера), затрудняя функционирование находящихся там живых организмов. Под воздействием вредных веществ рыба перестает размножаться и погибает. Наличие улиток и дождевых червей в почве означает, что субстрат чистый, не закисленный. Слизнякам и улиткам для строительства их раковин необходимы компоненты, которых не хватает в почвах, вымываемых кислотными дождями.

Кислотный дождь, люди и памятники

Кислотные дожди создают опасность для человека. Они способствуют развитию хронических заболеваний, особенно связанных с раком и функционированием дыхательной системы.

Решения кислотных дождей

Единственный способ борьбы с кислотными дождями – уменьшить загрязнение, которое их вызывает. Это означает сжигание меньшего количества ископаемого топлива, снижение загрязнения воздуха транспортом и установление более строгих стандартов качества воздуха.

Этому способствуют новые технологии, такие как все более эффективные каталитические нейтрализаторы для автомобилей, работающих на сжигании топлива, и системы, которые вымывают загрязняющие вещества из дыма путем распыления смеси воды и порошкообразного известняка на газы, поднимающиеся через дымоход.

Предотвращение кислотных дождей

Одним из способов снижения выбросов кислотных загрязнителей является использование возобновляемых источников энергии, таких как гидроэнергия, энергия ветра, солнечная или геотермальная энергия и ядерная энергия. Также эффективна десульфурация топлива и дымовых газов.

Благодаря строгим стандартам, ограничивающим выбросы от промышленности или транспортных средств, в наше время выбросы соединений, способствующих образованию кислотных дождей, в некоторых странах сократились на 88%.

Образование кислотных дождей является результатом многих факторов, как естественных, так и искусственных. Этому явлению способствуют извержения вулканов, лесные пожары и разряды молний. Деятельность человека также оказывает большое влияние на образование кислотных дождей. Каждый из нас должен приложить усилия, чтобы ограничить образование кислотных дождей или помочь нейтрализовать их последствия.

С конца XX века кислотные дожди становятся все более частым явлением. Ядовитые осадки разрушают экосистемы, уничтожают биосферу, представляют опасность для здоровья людей. Прошедший в регионе кислотный дождь наносит ущерб хозяйственной деятельности человека, что приводит экономическим потерям.

Что такое кислотные дожди

Кислотность любой жидкости выражается с помощью показателя pH. В нейтральной среде эта величина составляет 7,0. Любые значения меньше означают кислую реакцию, выше 7,0 – щелочную. Жидкости со слишком высоким или низким значением показателя кислотности агрессивны и токсичны для большинства живых существ.

Чистая дождевая вода должна характеризоваться слабокислой реакцией. Периодически из-за техногенного загрязнения или по естественным причинам в воздух попадают химические соединения кислой природы. При взаимодействии с ними снижается значение pH водяного пара, из которого состоят облака.

Важно! Кислотными называют любые метеорологические осадки с величиной pH меньше 5,6.

Кислой реакцией могут обладать:

• дожди:
• снег;
• град;
• туманы.

Кислотные осадки разрушительны для окружающей среды и являются одной из проблем современной экологии.

Причины кислотных дождей

Наибольшее влияние на величину pH водяного пара оказывают кислотные оксиды серы и азота, называемые также ангидридами. В атмосферу эти летучие вещества попадают из различных источников. Рассмотрим причины образования кислотных осадков в атмосфере.

Естественные факторы

В недавнем прошлом кислотные осадки выпадали только в результате действия естественных причин. Сейчас их значение снизилось по сравнению с антропогенными факторами.

Вулканическая деятельность

При извержениях в воздух единовременно выбрасываются большие объемы вулканических газов. Многие из них токсичны и оказывают негативное влияние на окружающую среду. Для образования кислотных дождей значение имеют соединения серы: серный и сернистый ангидриды, сероводород.

Вулканы являются главной естественной причиной загрязнения атмосферы Земли серой.

Выбросы после извержений способны подниматься на большую высоту и распространяться на обширные территории, однако вулканическая деятельность наблюдается относительно редко и отмечается не во всех регионах.

Распад азотсодержащих соединений

Азот является важным компонентом органических соединений. В результате окислительно-восстановительных реакций, вызванных пожарами, в среду выделяются оксиды азота. Попав в атмосферу, эти вещества становятся причиной выпадения кислотных дождей.

Особенную опасность для состава воздуха представляют масштабные лесные пожары.

Деятельность микроорганизмов

За разложение органики на планете отвечают различные группы микроорганизмов. В результате деятельности бактерий и грибов образуются неорганические вещества, в том числе летучие соединения серы и азота. Процесс разложения органики происходит непрерывно и во всех средах.

Микробная активность являются основной естественной причиной загрязнения атмосферы оксидами азота.

Грозовые разряды

Атмосфера Земли содержит большие объемы атомарных азота и кислорода, и обычно эти два газа не вступают в реакцию друг с другом. Для их взаимодействия требуется приложить дополнительную энергию, источником которой может стать молния.

Образование оксидов азота регулярно происходит во время гроз.

Антропогенные факторы

Антропогенные факторы приобрели большое значение с момента появления промышленного производства. Также на частоту выпадения кислотных дождей влияют развитие сельского хозяйства и рост городов.

Факт. В настоящее время более 60% всех загрязнений атмосферы серой вызваны деятельностью человека. Антропогенный источник имеют около 50% загрязнений воздуха оксидами азота.

Промышленные выбросы

Диоксид серы образуется при переработке нефти, а также при производстве металлов и серной кислоты. Азотные ангидриды вырабатываются в процессе сжигания топлива (угля, природного газа, продуктов на основе нефти) и на химических предприятиях.

Вредные выбросы – главная причина появления кислотных дождей.

Транспортные выхлопы

Любой транспорт, работающий на ископаемом топливе, производит выхлопные газы, в составе которых присутствуют ангидриды.

Источниками выхлопов являются:

• городской транспорт (автомобили и автобусы);
• морские и речные суда с дизельными двигателями;
• самолеты;
• ракетоносители для орбитальных полетов.

Количество транспортных средств на Земле постоянно увеличивается, и их роль в формировании кислотных осадков возрастает.

Энергетические предприятия

Одной из причин образования кислотных дождей являются работающие теплоэлектростанции. В процессе сжигания ископаемого угля образуются вредные для окружающей среды отходов. ТЭЦ способствуют появлению в атмосфере соединений азота и серы, вызывающих кислотные дожди.

Удобрения и пестициды

Сельское хозяйство требует производства и внесения в почву значительных объемов агрохимикатов. Для получения высоких урожаев растениям необходимы соединения азота, а также – в меньших количествах – и серы. Избыточное применение удобрений и пестицидов на полях является актуальной экологической проблемой.

Загрязнения с предприятий химической промышленности, где производят агрохимикаты, также выступают в качестве одной из причин выпадения кислотных осадков.

Другие факторы

Выпадение кислотных дождей может быть связано не только с соединениями азота и серы. Реже причиной становятся другие вещества с кислой реакцией.

Выпадение кислотных осадков вызывают:

• выбросы в воздух летучих органических веществ;
• загрязнение атмосферы неорганическими хлорсодержащими соединениями;
• большие объемы органических отходов в животноводстве.

Эти антропогенные факторы вносят свой вклад в загрязнение атмосферы и увеличивают риски возникновения кислотных дождей.

Как образуются кислотные осадки

Механизм возникновения кислотных дождей заключается в образовании кислоты из ангидрида и молекул воды, между которыми легко протекает химическая реакция.

Источниками токсичных осадков становятся облака, состоящие из водяного пара и кислоты.

На большой высоте при понижении температуры происходит конденсация пара. На землю проливается дождь из слабого раствора неорганической кислоты, концентрация которого зависит от степени первоначального загрязнения. Величина pH кислотных осадков колеблется от 2,5 до 5,5.

Состав кислотных дождей

Основной компонент кислотных дождей зависит от попавшего в воздух загрязняющего вещества. В верхних слоях атмосферы образуются различные кислоты, которые затем выпадают на землю вместе с влагой.

Виды кислотных дождей:

1. серный;
2. азотный;
3. соляный.

Кислотные дожди разного состава выпадают неодинаково часто. Частота их образования зависит от географических особенностей местности (наличия поблизости вулканов или болот), ближайших промышленных предприятий, розы ветров и других факторов.

Серные дожди

Серные дожди возникают на планете наиболее часто. Основным соединением, вызывающим этот вид кислотных осадков, является диоксид серы (серный ангидрид). Также в атмосферу могут попадать сернистый ангидрид, сероводород, молекулярная сера.

Факт! Из-за своей распространенности именно серные дожди наносят наибольший экологический и экономический ущерб.

Азотные дожди

Азотные дожди возникают реже. Основной компонент таких осадков – азотная кислота, которая образуется, если происходит загрязнение атмосферы оксидами азота. Эти соединения попадают в воздух с выхлопами предприятий и ТЭЦ. Некоторые микроорганизмы способны превращать в азотные ангидриды аммиак и органику в результате химических реакций.

Соляные дожди

Дожди из соляной кислоты – редкое явление. Для их образования требуется присутствие в воздухе неорганических соединений хлора (например, хлористого водорода или молекулярного хлора). Эти вещества летучи и крайне опасны, поэтому на производствах должны предприниматься строгие меры против их утечки. И все же загрязнение атмосферы хлором периодически происходит.

Газообразный или молекулярный хлор, ядовитый сам по себе, не вызывает кислотных дождей напрямую. Газ должен предварительно прореагировать с метаном и образовать хлороводород.

Источниками загрязнений хлором и метаном являются предприятия химической промышленности, а также сжигание отходов.

Последствия кислотных дождей

Кислотные дожди оказывают сильное отрицательное влияние на окружающую среду. В результате выпадения кислотных осадков деградирует почва, меняются свойства вод, повреждаются строения. Также страдает биосфера: кислотные осадки наносят вред многим живым организмам.

Воздействие на здоровье человека и животных

Кислотные дожди опасны для слизистых оболочек, а также для покровов тела животных и человека. Попавшая на кожу кислота вызывает раздражение, а в отдельных случаях приводит к аллергическим реакциям. Особенно важно во время кислотных дождей защищать органы зрения, чтобы не допустить химического ожога роговицы.

Вдыхание водяного пара с растворенной кислотой приводит к респираторным проблемам и бронхитам, провоцирует приступы астмы.

Особенно остро на негативные последствия кислотных дождей реагируют живые существа, чувствительные к изменениям в среде обитания. Некоторые микроорганизмы не переносит токсического действия осадков и погибают. От окисления водоемов страдают водные обитатели.

Степень вреда, наносимого здоровью людей и животных, напрямую зависит от концентрации кислоты в осадках.

Также о том, чем опасны кислотные дожди смотрите в этом видео:

Воздействие на растения

Растения не имеют защиты против воздействия кислот и не могут укрыться от осадков. В результате на надземных органах появляются ожоги, отмечается потеря листвы, страдает корневая система. Возможна полная гибель растения.

К отрицательным последствиям выпадения кислотных дождей относятся:

• долгое последующее восстановление растительности;
• нарушение баланса экосистемы. Страдают микроорганизмы, насекомые и беспозвоночные, травоядные животные;
• изменяются физико-химические свойства грунта. Растениям становится труднее доставать питательные элементы из почвы;
• токсичные тяжелые металлы, находящиеся в связанном состоянии, переводят в почву.

Кислотные дожди оказывают на растения и одномоментное действие в виде химических ожогов, и долговременный эффект.

Окисление водных ресурсов

Кислотные дожди представляют опасность для гидросферы в целом. Наиболее заметный вред наносится маленьким водоемам, где кислота, попадающая с осадками, способна ощутимо повлиять на величину pH.

Эффект, который оказывают кислотные дожди, на водные ресурсы планеты:

• понижается количество растворенного в воде кислорода;
• активно размножаются водоросли;
• гибнут планктон и некоторые виды микроорганизмов;
• страдают рыбы и другие водные обитатели.

В результате частого выпадения кислотных осадков наблюдается заболачивание водоема, а также изменяется видовой состав животных и растений, населяющих его.

Важно! Кислоты вступают в химическую реакцию с известковыми отложениями на дне водоемов и мирового океана. В этом взаимодействии известняк разрушается и выделяется углекислый газ, являющийся одной из причин парникового эффекта.

Воздействие на почву

Почвенное плодородие чувствительно к воздействию факторов окружающей среды. Деградация земель происходит быстро, а восстановление может занять десятилетия.

Кислоты из осадков ухудшают качество почв:

• происходит их окисление, и почвенный раствор приобретает кислую реакцию;
• разрушается структура почвы;
• высвобождаются токсичные тяжелые металлы;
• погибает почвенная микрофлора.

Результатом загрязнения кислотами становится утрата плодородия и повреждение растительного покрова. Почвы, лишенные растительности, чаще прочих подвергаются водной и ветровой эрозии.

Разрушение материалов

Агрессивная кислая среда способна взаимодействовать с другими материалами. Выпадение токсичных осадков приводит к повреждению некоторых видов горных пород, а также строений, созданных человеком.

Сильнее всего от последствий кислотных дождей страдают известняки и песчаники. Едкими осадками повреждаются как природные образования, так и рукотворные объекты исторического наследия, сделанные из этих материалов и установленные под открытым небом.

Экономические последствия

Наибольший вред кислотные дожди наносят сельскому хозяйству. Снижается урожайность агрокультур, а потерявшие плодородие сельхозугодья требуют дорогостоящих мелиоративных мероприятий.

В результате воздействия кислотных дождей повреждаются строения и конструкции из металла. Разрушаются памятники архитектуры, построенные из мягких горных пород, а также гипсовые и мраморные уличные скульптуры. Правительства государств вынуждены выделять средства на защиту ценных объектов исторического и культурного наследий.

Территории, подверженные кислотным осадкам

Проблема кислотных осадков особенно актуальна для промышленно-развитых территорий. Большие объемы производств, интенсивная добыча полезных ископаемых и крупные города способствуют загрязнению атмосферы.

Чаще всего кислотные дожди выпадают:

• в Европе;
• в США;
• на западе Китая,
• на севере Южной Америки (в Колумбии, Перу, Бразилии);
• на обширных территориях в центре Африки (в Центральноафриканской Республике, Конго, Анголе).

Не все эти страны являются экономически развитыми. Воздушные массы способны перемещаться на значительные расстояния, поэтому любая территория может подвергнуться воздействию ядовитых осадков.

Кислотные дожди выпадают и в России, чаще всего – в европейской части. Экологическая проблема токсичных осадков существует на юге Западной Сибири и на территориях, граничащих с Китаем.

Основной причиной кислотных дождей являются атмосферные загрязнения, перенесенные воздушными массами со стороны соседних стран (из Европы, Китая и Казахстана), а также выбросы вредных веществ с предприятий на собственной территории РФ.

Регионы России, страдающие от загрязнения воздуха и кислотных дождей:

• Свердловская область;
• Красноярский край;
• Тюменская область;
• Челябинская область и ряд других регионов.

 Факт! Значительный ущерб экологии наносят предприятия Норильска, расположенного в Красноярском крае. Этот город считается одним из самых «грязных» в России. Вредные выбросы в атмосферу на производствах Норильска распространяются по обширным территориям и ухудшают экологическую обстановку целого региона.

Прогнозирование выпадения кислотных осадков

Прогнозирование кислотных осадков – сложная и до сих пор до конца не решенная задача.

На выпадение токсичных дождей влияют:

• количество и состав вредных выбросов в воздух;
• скорость и направление движения воздушных масс;
• погодные показатели (температура и влажность воздуха, атмосферное давление).

Степень загрязнения оксидами азота и диоксидом серы может колебаться по естественным причинам, которые также требуется учитывать в расчетах.

Кислотные осадки наносят значительный вред экологической обстановке, и проблему их прогнозирования необходимо решить как можно скорее.

Меры защиты

Определить pH выпавших осадков невозможно без специального оборудования. В промышленно-развитых регионах любой дождь может оказаться кислотным. В сельской местности риск выпадения токсичных осадков также присутствует.

Требуется соблюдать меры предосторожности, чтобы обезопасить себя:

1. Не выходить из дома без зонта при дождливой погоде.
2. Брать с собой дождевик для защиты кожи и верхней одежды от попадания кислоты.
3. Надевать закрытую обувь, желательно непромокаемую.
4. Носить медицинскую маску на лице для защиты органов дыхания.
5. После попадания под дождь при первой возможности принимать душ и смывать загрязнение с кожи и волос.

Важно! Для животных кислотные дожди не менее опасны. Владельцам собак желательно заранее позаботься о защите своих питомцев и приобрести непромокаемые комбинезоны для прогулок в дождливые дни.

Пути решения проблемы

Кислотные дожди являются следствием глобальной проблемы загрязнения атмосферы. Борьба с ядовитыми осадками должна быть направлена на избавление от причины их появления.

Сокращение вредных выбросов

Самое действенное решение проблемы кислотных дождей – снижение уровня вредных выбросов. Предотвратить утечки соединений хлора, серы и азота можно с помощью улучшенных фильтров и более совершенного оборудования.

Переход на альтернативные источники энергии

Альтернативная энергетика позволяет производить электричество без сжигания ископаемых видов топлива. Проблема кислотных осадков может быть решена, если в большинстве стран появятся надежные и экономически выгодные источники электроэнергии (атомные и гидроэлектростанции, ветровые генераторы, солнечные батареи).

Использование экологичных автомобилей

Можно бороться с кислотными дождями, сократив количество автомобилей, производящих выхлопные газы. Уже сейчас существует альтернатива бензиновым и дизельным двигателям: электромобили и машины-гибриды. Польза для экологии от перехода на эти виды транспорта будет зависеть от наличия в регионе безопасных для окружающей среды источников электроэнергии.

Восстановление поврежденных сред

Кислотные осадки вызывают окисление почвы и гидросферы, эффект от которого остается на долгое время. Единственной действенной мерой защиты от последствий кислотных дождей является внесение больших объемов извести. В процессе происходит выделение углекислого газа, но только так можно нейтрализовать кислоту и вернуть воде и почве их физико-химические свойства.

Кислотные дожди вызываются неблагоприятной экологической обстановкой, и только ее улучшение позволит справиться с этой проблемой. Устранение последствий выпадения кислотных осадков обходится дорого и не станет эффективным, пока не будет остановлено загрязнение атмосферы.

Деятельность человека часто приводит к загрязнению окружающей среды. Одно из негативных последствий антропогенного воздействия на природу – кислотные дожди.

Что такое кислотные дожди

Под кислотными дождями подразумевается целый пласт различных осадков — от снега и града до тумана. Их общая черта — необычно высокая кислотность, обусловленная повышенным уровнем ионов водорода.

Термин используется со второй половины XIX века, с момента изучения этого явления шотландским химиком Робертом Смитом. Ученого заинтересовал странный смог в Манчестере. После ряда исследований химик пришел к выводу, что осадки с повышенной кислотностью оказывают негативный эффект на природу и архитектурные строения.

В 1883 году шведский химик С. В. Аррениус предложил использовать 2 новых понятия — кислоты и основания. Первое понятие подразумевает образование положительно заряженных ионов водорода. Основания означают отрицательные гидроксид-ионы, возникающие при растворении вещества в жидкости.

Первые масштабные исследования явления начались в России и США в конце 60-х и начале 70-х годов XX века. В это время наблюдается повышение частоты выпадения кислотных дождей ввиду увеличения производственных мощностей.

Механизм образования

Основные причины возникновения кислотных дождей — синтез осадков с диоксидом серы и оксидами азота. Источником основного компонента кислоты является деятельность человека: работа ТЭС, фабрик, разведение скота и автомобильные выхлопы.

Образование кислотных дождей происходит и без участия человека, но такие случаи составляют меньшинство. Во время горения торфа выделяется азот и сера. Диоксиды серы периодически выбрасываются вулканами.

Причины выпадения кислотных осадков

При сжигании угля, торфа и других ископаемых образуются оксиды азота — особо токсичные компоненты, превращающиеся в серную, сернистую и другие кислоты. Вместе с дымом или испарениями влаги вредные кислоты поднимаются в атмосферу, где формируются облака, после чего возвращаются на землю в составе осадков.

Больше всего атмосферу загрязняет работа теплоэлектростанций на сжигании угля. Образующиеся газы переносятся потоками воздуха на огромные расстояния, позже превращаясь в кислоты. В XIX-XX веках на заводах были короткие дымоотводные трубы, что становилось причиной сильного загрязнения окружающей местности. Позже заводские трубы стали делать выше. Конструкторская задумка не стала настоящим решением проблемы, поскольку теперь газы просто рассеиваются и уносятся дальше, вызывая обширное загрязнение экологии на другой территории.

Последствия кислотных дождей

Учеными доказано, что все виды кислотных дождей оказывают негативный эффект на леса, пресные воды и почву, убивая подводных животных и насекомых. Также наносится значительный ущерб зданиям и здоровью людей.

Увеличение кислотности водоема приводит к заболачиванию. При кислотности pH 6 погибают креветки. При pH ниже 5 большинство икринок не вылупляются, а более низкий уровень убивает взрослых рыб и лягушек. Из-за гибели бактерий и планктона органические отходы не перерабатываются. Со временем из них выделяются опасные токсические вещества, в том числе металлы: ртуть и свинец.

Кислотная жидкость, проникая в почву, растворяет и вымывает важные элементы, приводя к увяданию растений ввиду отсутствия веществ для питания. При выпадении осадков на поверхность деревьев и кустов, высыхают кутикулы, вызывая испарение жидкости из листьев. Любое растение в закисленной почве теряет способность к фотосинтезу. Без фотосинтеза оно перестает создавать питательные вещества и кислород, необходимый аэробным организмам. В результате могут погибать целые леса, что наносит сильный ущерб экосистеме, где от растений также зависит жизнь животных.

Влияние кислотных дождей на человека опасно. И хотя прямое попадание воды на кожу не опасно, поскольку кислота в осадках слишком разбавлена, крупные частицы, содержащиеся в кислотном дожде, оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье. Их повышенная концентрация в воздухе может провоцировать заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем, в том числе астму и бронхит.

Употребление в пищу рыбы из загрязненных водоемов опасно. Питье воды с растворенными металлами грозит серьезными проблемами со здоровьем.

Кислотные осадки могут повреждать архитектурные строения, дома и памятники. Особо разрушительному влиянию подвергается известняк и мрамор из-за наличия в их составе карбонат-кальция. Кислоты вызывают химическую реакцию между его элементами, образуя слоистую поверхность, которая со временем отваливается.

Следы от кислотных осадков можно увидеть на кладбищах. Кислота делает надписи на могильных плитах трудночитаемыми, особенно это характерный признак на больших старых плитах. Также такие осадки ускоряют процесс коррозии металлов, в особенности железа, меди и бронзы.

Методы борьбы

Кислотные дожди — глобальная экологическая проблема. Чтобы бороться с последствиями загрязнения воздуха в атмосфере, люди применяют различные подходы и технологии:

• Многие угольные электростанции используют метод десульфурации дымовых газов, удаляющий серу. Для этого обычно используется мокрый скруббер. Он представляет собой емкость, оснащенную вентилятором, отводящим дым быстрым вращением лопастей. В емкость также вводят карбонат кальция. Он смешивается с вредными веществами, после чего удаляется. Таким образом серные загрязнения превращаются в более чистые промышленные отходы.
• Сжигание топлива в кипящем слое также уменьшает содержание вредных веществ. Однако в XXI веке эта технология считается устаревшей.
• Уменьшения кислотности осадков можно добиться путем уменьшения количества транспортных средств на горючем топливе, что постепенно пытаются делать некоторые страны. Переработка мусора вместо сжигания также благоприятно сказывается на атмосфере.

В середине 1980-х был принят Хельсинский протокол о сокращении выбросов серы. В его составлении принимали участие США, Россия и многие европейские страны.

Последнее обновление 9 декабря, 2020

Кислотные дожди – достаточно важная проблема для окружающего мира. Вследствие выпадения кислотных осадков происходит загрязнение всего, что окружает человека, в том числе негативно сказывается и на нём самом. Для осадков такого вида характерен пониженный уровень кислотности. Из-за отклонения от нормы последствия таких осадков могут быть губительны для всего живого.

Территории, подверженные кислотным осадкам

Выброс кислотных осадков происходит не только в больших городах, но и в небольших населённых пунктах. Токсичные вещества, которые образуют над городами плотное облако, движимое воздушными массами, может перелетать на достаточно большие расстояния. В процессе передвижения облако рассеивается в результате выброса на землю вредных элементов вместе с осадками.

Наиболее часто такие облака появляются над населёнными пунктами Франции, Германии, Великобритании. Из-за летучего облака в результате страдают соседние страны Норвегия и Швеция, над территориями которых такие облака пролетают и выпадают в виде кислотных осадков. Похожая ситуация происходит в Европейской части России, куда прилетают облака с токсичными отходами с Украины, Польши, Германии и других европейских стран. США также является поставщиком вредоносных отходов в страну-соседку Канаду. В результате страдают страны, которые почти не загрязняют атмосферу от своих соседей-гигантов мировой промышленности.

Что такое кислотные дожди

Кислотными дождями называют осадки, у которых в состав входят кислотные оксиды, чаще всего это азот или сера. Такие садки могут проявляться не только в форме жидкого вещества, но и в виде снега, града, пыли или газов.

Причины выпадения кислотных осадков

Выброс в атмосферу вредоносных и отравляющих её отходов является причиной выпадения кислотных дождей. Отходы могут быть не только промышленного, но и природного происхождения. В большей степени виноваты промышленные предприятия, которые производят соединения оксида серы, хлористого водорода, азота и пр. Постоянный выброс этих веществ негативно сказывается на природном балансе.

Несмотря на то что современные промышленные предприятия устанавливают необходимые очистительные системы, они не могут полностью обезвреживать промышленные отходы.

И также рост выпадения ядовитых дождей связан с повышением количества автомобильной техники в мире. Выхлопные газы также попадают в воздух хоть и не в таких больших размерах, но тоже разрушают окружающий мир. И стоит отметить, что наши бытовые предметы, например, аэрозоли, также помогают в разрушении планеты.

Как образуются кислотные дожди

Из природных источников могут также образовываться кислотные дожди. Вулканы, гниение остатков растений и многое другое попадает в атмосферу, загрязняя её. Но стоит учитывать, что даже извержения вулканов наносят гораздо меньший вред, чем деятельность промышленных заводов.

Существуют следующие виды кислотных осадков:

• Серные дожди – состоят из оксидов серы, выпускаемой электростанциями, транспортными средствами и нефтеперерабатывающими заводами.
• Азотные дожди – состоят из диоксида серы и оксида азота, которые попадают в атмосферу в результате деятельности электрогенераторов.
• Соляные дожди – из смеси с водой оксидов получается растворы кислот и осаживаются на землю.

Последствия: чем опасны кислотные дожди

Учёные постоянно наблюдают за последствиями, которые появляются в результате выброса вредоносных веществ вместе с осадками. Ядовитые дожди могут навредить растениям и животным, когда попадают в грунт, вытягивая на поверхность токсичные металлы. В результате чего могут отмирать деревья, если наблюдается большая концентрация кислот. Соответственно люди могут лишиться урожая из-за непоправимого повреждения почвы.

То же самое наблюдается и с водоёмами. Кислотные выбросы разрушают их естественную среду. Происходит загрязнение рек, в результате чего гибнут живые существа, обитающие там.

Влияние на человека

Для человека может оказаться опасно не только жить и дышать загрязнённым воздухом, но и потреблять в пищу отравленное отходами мясо птиц, зверей, рыб. Это может привести к тяжёлым отравлениям человеческого организма. А также человека нельзя находится на улице после прошедших кислотных осадков. Немного подышав после них воздухом, можно серьёзно заболеть, например, может развиться астма и другие заболевания дыхательных путей.

Экономические последствия

На экономику страны могут оказать влияние гибнущие животные, промысловые виды рыб, посевы – всё то, что потребляется внутри государства населением. Это явный подрыв экономической ситуации в стране.

Меры борьбы с кислотными осадками

Одной из самых важных задач человечества на сегодняшний день является остановить выброс вредоносных отходов посредством кислотных дождей. Учёные ищут наиболее эффективный способ — это сделать. Но к сожалению, страны развиваются и промышленное производство не только не сокращается, а, наоборот, становится более масштабным. И это совсем не помогает решить экопроблему.

Пока наиболее эффективный метод борьбы с выбросом токсичных отходов – дорогостоящие очистные сооружения, фильтры, которые разрабатываются и в будущем должны будут установить промышленные предприятия.

С помощью этих установок хотят уменьшить количество токсичных веществ, попадаемых в атмосферу в результате деятельности заводов.

Но к сожалению, несмотря на все усилия учёных, опасность выпадения кислотных осадков давно перешла из небольшой в масштабную проблему всего мира. Люди сами ухудшают условия своей жизни на планете, убивая её ежедневно, ведь всё, что попадает в атмосферу, наносит ей непоправимый вред. Даже обычные аэрозоли, используемые в быту, загрязняют наш воздух токсичными веществами. Эти вещества также являются составляющими кислотных осадков. Поэтому, чтобы решить столь глобальный вопрос, необходимо всем людям в мире принимать участие в решении проблемы.

Кислотный дождь
— все виды метеорологических осадков
— дождь, снег, град, туман, дождь со
снегом, при котором наблюдается понижение
pH дождевых осадков из-за загрязнений
воздуха кислотными оксидами (обычно —
оксидами серы, оксидами азота).

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 кислотность дождевой
воды равняется 5-6,5-7 рН. 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.

Экологические и
экономические последствия

Последствия
выпадения кислотных дождей наблюдаются
в США, Германии, Чехии, Словакии,
Нидерландах, Швейцарии, Австралии,
республиках бывшей Югославии и ещё во
многих странах земного шара. Кислотный
дождь оказывает отрицательное воздействие
на водоемы — озера, реки, заливы, пруды
— повышая их кислотность до такого
уровня, что в них погибает флора и фауна.
Выделяют три стадии воздействия
кислотных дождей на водоемы. Первая
стадия — начальная. С увеличением
кислотности воды (показатели рН меньше
7) водяные растения начинают погибать,
лишая других животных водоема пищи,
уменьшается количество кислорода в
воде, начинают бурно развиваться
водоросли (буро-зеленые). Первая стадия
эутрофикации (заболачивания) водоема.
При кислотности рН 6 погибают пресноводные
креветки. Вторая стадия — кислотность
повышается до рН 5.5, погибают донные
бактерии, которые разлагают органические
вещества и листья, и органический мусор
начинает скапливаться на дне. Затем
гибнет планктон — крошечное животное,
которое составляет основу пищевой цепи
водоема и питается веществами,
образующимися при разложении бактериями
органических веществ. Третья стадия —
кислотность достигает рН 4.5, погибает
вся рыба, большинство лягушек и насекомых.
Первая и вторая стадии обратимы при
прекращении воздействия кислотных
дождей на водоем. По мере накопления
органических веществ на дне водоемов
из них начинают выщелачиваться токсичные
металлы. Повышенная кислотность воды
способствует более высокой растворимости
таких опасных металлов, как кадмий,
ртуть и свинец из донных отложений и
почв. Эти токсичные металлы представляют
опасность для здоровья человека. Люди,
пьющие воду с высоким содержанием
свинца или принимающие в пищу рыбу с
высоким содержанием ртути, могут
приобрести серьёзные заболевания.
Кислотный дождь наносит вред не только
водной флоре и фауне. Он также уничтожает
растительность на суше. Ученые считают,
что хотя до сегодняшнего дня механизм
до конца ещё не изучен, «сложная смесь
загрязняющих веществ, включающая
кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы
в совокупности приводят к деградации
лесов. [3] Экономические потери от
кислотных дождей в США, по оценкам
одного исследования, составляют ежегодно
на восточном побережье 13 миллионов
долларов и к концу века убытки достигнут
1.750 миллиардов долларов от потери лесов;
8.300 миллиардов долларов от потери
урожаев (только в бассейне реки Огайо)
и только в штате Минессота 40 миллионов
долларов на медицинские расходы.
Единственный способ изменить ситуацию
к лучшему, по мнению многих специалистов,-
это уменьшить количество вредных
выбросов в атмосферу).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

В природе не существует воды с нейтральной реакцией. У капель дождя pH составляет 5,6 (слабокислая среда). Что такое кислотные дожди – группа подкисленных атмосферных осадков (снегопад, роса, ливень, туман) с pH меньше 5,6. Причиной их образования является загрязнение воздуха ангидридами, такими как окись азота и серы. Небольшая кислотность не является опасной и не вредит живым существам, но даже небольшие отклонения от нормы вызывают серьёзные последствия.

История появления понятия

Определение «кислотный дождь» ввёл шотландский химик Роберт Энгус Смит в 1872 г. Теорию об опасности кислых осадков и их последствиях учёный первым озвучил в своей монографии «Воздух и дождь: начало химической климатологии». В основу труда легло изучение викторианского смога, нависшего над промышленным городом Манчестером. Научное сообщество приняло работу в штыки, но, несмотря на это, Смит до конца жизни возглавлял Инспекцию по контролю за щелочами – первый английский орган по охране природной среды.

Исследования продолжил учёный из Швеции, лауреат Нобелевской премии, С. А. Аррениус. В 1883 г. он ввёл терминологию «основание», «кислота». Под понятием «кислота» подразумевались элементы, образующие при растворении в жидкости ионы водорода с положительным зарядом. Единицей измерения реакции растворов pH (водородный показатель) стал в 1909 году, благодаря химику из Дании Сёрену Петеру Лаурицу Сёренсену.

Масштаб опасности природного явления осознали лишь в 60-е гг. XX века. После того, как от кислотных осадков пострадали США, Скандинавия, Канада, Западная Европа, никто уже не сомневался в их пагубном влиянии на биосферу.

Причины, приводящие к появлению кислотных осадков

Основной причиной кислотных дождей считаются NO₂ и SO₂ (двуокиси азота, серы), накапливающиеся в воздушной оболочке планеты.

В результате химических реакций, эти элементы превращаются в кислоты, выпадающие с ливнями или снегом на землю. Провоцирующие опасные дожди ангидриды попадают в воздух благодаря естественным и антропогенным факторам.

Естественные факторы

Кислотные дожди могут образовываться под влиянием природных процессов, происходящих на Земле. Под влиянием естественных факторов в атмосфере аккумулируется 10-12% производных азота и от четверти до трети (колеблется в разные сезоны) всех серосодержащих соединений на планете.

Вулканическая деятельность

При извержении вулканов в тропосферу, а при мощных извержениях и в стратосферу, попадают производные серы.

Ежегодный выброс серосодержащих соединений составляет около 2 000 000 тонн.

Распад азотсодержащих соединений

Из-за гниения растений, животных и лесных пожаров происходит распад биомассы. В результате за год в воздух поступает около 12 000 000 т оксидов азота. Пожары носят как естественный характер, так и являются результатом поджогов.

Деятельность микроорганизмов

Каждый год почвенные бактерии высвобождают из NO₃ до 8 000 000 т оксидов азота. Треть эмиссии S в атмосферу приходится на деятельность микроорганизмов, продуцирующих сероводород путём восстановления сульфатов и разложения органики. Бактерии класса Desulfovibrio, обитающие на болотах, плохо дренированных участках, в топях высвобождают H₂ S (сероводород), поставляя его в тропосферу.

Грозовые разряды

Во время вспышек молнии в воздухе из-за экстремально повышенной температуры азот с кислородом переходят в плазменное состояние, образуя оксиды азота. Каждый год из-за грозы в атмосферу попадает до 8 млн. т оксида азота.

Прочие природные причины

В эту группу входят:

• распад соединений азота в стратосфере и вынос получившейся смеси оксидов NO₂ и NO в приземные слои;
• деятельность океанов. В результате испарения воды, высвобождаются связанные частицы серы из морской соли. Жизненные процессы микроорганизмов поставляют в атмосферу 2,5-12 млн. т оксидов азота ежегодно. Водоросли продуцируют диметилсульфиды.
• окисление аммиака (NH₃) в атмосфере;

Выбросы остальных источников слишком незначительны, чтобы оказывать ощутимое влияние на изменение реакции осадков.

Антропогенные факторы

Кислотные дожди чаще всего выпадают из-за загрязнений, связанных с жизнедеятельностью человека. В итоге антропогенных выбросов в воздух попадает более 60-65% (65-75 млн. т) производных серы, 37-50% (57 млн. тонн) азотсодержащих соединений и 100% летучих органических соединений (ЛОС).

Выбросы промышленных предприятий

Нефтеперерабатывающие, металлургические и производящие серную кислоту предприятия опережают остальные производства по выбросам сернистых соединений. Причиной ежегодного поступления 1 млн. тонн азота в атмосферу Земного шара также являются промышленные предприятия.

Выхлопы транспортных средств

Чем опасны автомобильные выхлопы. Они поставляют в тропосферу до 35-40% оксидов азота. При сгорании дизельного топлива, бензина в приземном слое образуются вредные вторичные загрязнители (озон, серная кислота, формальдегид и пероксиацетилнитрат). Их присутствие может вызвать кислотные дожди.

Энергетические предприятия

Энергетические предприятия лидируют по количеству выбросов SO₂. От сжигания угля на электростанциях и заводах в атмосферу поступает 70% соединений серы. Во время горения часть вещества переходит в сернистый газ, часть оседает в твёрдом виде в золе.

При высокотемпературном (t0 выше 10000C) сгорании нефти, угля, газа происходит реакция между кислородом и содержащимся в топливе азотом, образуя диоксид NO₂ и тетраоксид диазота N₂O₄.

Удобрения и пестициды, используемые в сельском хозяйстве

Избыточное использование в сельском хозяйстве пестицидов и азотсодержащих удобрений выглядит оправданным, улучшая рост культур, но на самом деле приводит к накоплению вредных веществ в почве, часть из которых поступает в воздух.

Другие факторы, зависящие от деятельности человека

Кислотные дожди выпадают из-за следующих антропогенных факторов.

• Использование аэрозолей, в состав которых входит хлор.
• Загрязнение атмосферы фреонами, в результате утечки из неисправных холодильников.
• Выделение метана при выращивании злаковых культур.
• Бытовые и промышленные растворители, химическая промышленность, бензозаправки являются источниками ЛОС.

Механизм их образования

В атмосфере всегда присутствует небольшое количество CO₂ (углекислого газа). Как образуются кислотные дожди: после выбросов предприятиями, транспортом и иными источниками загрязнения ангидридов (оксидов азота и серы), в воздухе скапливаются вредные вещества. Пары воды вступают с ними в реакцию, создавая ядовитые облака. Чем выше концентрация загрязняющих элементов в воздухе, тем опаснее концентрация кислот в осадках.

Состав кислотных дождей

Основными элементами кислотных дождей служат сернистая, азотистая, серная, азотная кислоты и озон, появляющийся при грозе. Реже причиной возникновения ядовитых осадков становятся хлор, метан, летучие органические соединения. Состав зависит от вредных выбросов, загрязняющих воздух в определённом регионе. Самые распространённые виды осадков.

• Серные осадки. Образуются при попадании в атмосферу диоксида серы.
• Азотные осадки. Основная опасность – при попадании на почву химическая реакция продолжается, образуются нитриты и нитраты.
• Соляные осадки. Образуются при горении мусора и выбросах заводов, когда в воздух попадает хлор.
  

  Какое бы происхождение не носили кислотные осадки, все они наносят непоправимый вред биосфере.

Возможные последствия их выпадения

Последствия кислотного дождя, Польша

Чем могут быть опасны кислотные дожди. Они вызывают поражение или гибель растений, животных, насыщают землю и воздух токсинами. В результате их выпадения разрушаются минералы, питательные соединения, вода перестаёт быть пригодной для питья и жизни. Поражённые экосистемы долго восстанавливаются. На очищение отравленных районов уходят десятилетия.

Вред для здоровья человека и животных

Последствия кислотных дождей для животных и людей: микрочастицы солей азота и серы, присутствующие в воздухе, провоцирующие ожог слизистых оболочек, приступы удушья, астму, бронхиты, болезни сердца. В этих частицах, выпадающих вместе с осадками, могут быть примеси тяжёлых металлов (никеля, кадмия, свинца, ртути), вызывающие отравления и патологии.

Воздействие на растения

• Чем опасны кислотные дожди, попадающие на растения: жидкость вызывает ожоги, пожелтение и опадание листвы. Нарушаются течение фотосинтеза, испарения влаги листьями.
• Из почвы вымываются полезные вещества, питающие растения.
• Под воздействием кислот тяжёлые металлы и алюминий растворяются, попадая в почву. Такие соединения токсичны для представителей флоры, вызывают разрушение и отмирание корней, ведущее к гибели растений.

Окисление водных ресурсов

Классифицируют 3 стадии последствий кислотных дождей в водоёмах.

• PH воды <7. С повышением кислотности сокращается количество кислорода в водоёме. Происходит заболачивание, гибнут водные растения и креветки. Активно развиваются зелёные и бурые водоросли.
• pH 5,5. Гибнет планктон, являющийся основным объектом питания живых организмов. Исчезают донные бактерии, разлагающие мусор органического происхождения.
• pH 4,5. Гибнут земноводные, рыба, околоводные насекомые.

Воздействие на почву

Происходят процессы, приводящие к изменению видового состава микроорганизмов и обеднению плодородного слоя. Последствиями вредных осадков становятся подкисление почвы и связывание азота, делающее его недоступным для растений.

Разрушение материалов

Выпадение кислотных осадков ведёт к коррозии металлов. Капли кислоты, осаждающиеся с дождём на поверхности материала, вызывают окисление металлоконструкций. Дома и памятники архитектуры, построенные из песчаника или известняка, разрушаются, вступая в химическую реакцию с кислотой. Из-за вредных осадков разрушаются Дельфы, Колизей, древние храмы Японии.

Экономические последствия

Кислотные дожди наносят серьёзный вред экономике. Страдают посевы, скот, вызывая голод в аграрных странах. Приходится тратить средства на лечение людей, оказавшихся в зоне загрязнения. Ежегодные потери на восточном побережье США от экологического бедствия составляют 13 млн. долларов.

Прочие проблемы

Последствиями кислотных дождей становятся снижение общей биомассы растений, вымирание редких видов животных, уменьшение запасов питьевой воды на Земле. Происходит заражение продуктов питания тяжёлыми металлами, что пагубно сказывается на здоровье людей.

Пути решения данной экопроблемы

Борьба с кислотными дождями в отдельных странах бесполезна. Ядовитые облака переносятся ветром на тысячи км. Впервые проблема опасных осадков всерьёз обсуждалась международным сообществом на конференции ООН в Стокгольме в 1972 году. В России на метеорологических станциях постоянно берут пробы воздуха и воды, чтобы в случае превышений ПДК принять срочные меры. Избежать глобальной катастрофы можно только проведя комплексные, и, к сожалению, дорогостоящие мероприятия.

Сокращение вредных выбросов

Наиболее действенная мера – сокращение вредных выбросов в воздух и воду во всех странах мира. На предприятиях необходимо поставить современные очистные сооружения и фильтры. В дальнейшем открывать только экологически безвредные производства.

Переход на альтернативные источники энергии

Замена угля, газа и нефти на альтернативные источники энергии приведёт к значительному улучшению экологической обстановки. Волновые, ветряные электростанции, солнечные батареи абсолютно безопасны.

Использование экологичных автомобилей

Вместо машин, работающих на бензине, уже сегодня можно купить гибриды или электромобили. Tesla выпускает автомобили, работающие на аккумуляторных батареях.

Автобусы надо заменить троллейбусами, трамваями и поездами на электротяге.

Другие действенные методы

• Не сжигать мусор, а открыть заводы по его переработке.
• Известкование воды и почвы. Такой метод применяют в Скандинавии. Щёлочь (СаСО₃) распыляют с вертолётов, снижая кислотность территории.
• Высаживать леса, а не вырубать. Создать вокруг промышленных городов «санитарные зоны» из зелёных насаждений, где не будет фабрик.
• Уменьшение содержания серы в разных типах топлива. Дорогостоящий процесс, позволяющий извлечь лишь половину вредного вещества.

Меры защиты от кислотных осадков

Выяснив, с чем связано выпадение кислотных дождей и насколько они опасны, необходимо знать, как обезопасить себя. Ядовитые осадки обычно не имеют запаха и цвета, поэтому зная, что на каком-то предприятии региона произошли выбросы вредных веществ, из дома не стоит выходить без плаща и зонтика.

На ногах должна быть закрытая обувь, а не босоножки или сандалии. Дыхательные пути лучше защитить марлевой маской. В случае попадания капель на кожу или волосы, примите прохладный душ, тщательно смыв опасную жидкость.

Мазать маслом поражённые участки нельзя. При появлении ожогов или покраснения на теле, выпадении волос, обратитесь к врачу.

Прогнозирование их выпадения

Кислотные дожди – глобальная экологическая проблема планетарного значения. Они наносят непоправимый вред природной среде, жизни человека, экономикам всех стран. Больше всех от них пострадали страны с развитой промышленностью – США, Германия, Чехия, Россия, Нидерланды и многие другие государства. Технологии, уменьшающие объём вредоносных выбросов, внедряются медленно.

Единственный способ снизить губительное воздействие – своевременно спрогнозировать время и место их выпадения. Учёные всего мира разрабатывают методики, в которых учитываются район выбросов вредных веществ, состояние атмосферы, скорость и направление ветра

.

Это сложная задача, так как невозможно учесть все природные аспекты. Универсальную математическую модель создать пока не удалось. До тех пор, пока не будут установлены жёсткие лимиты для каждого государства по выбросу загрязняющих веществ в атмосферу, проблема не будет решена.