Кислотные дожди в атмосфере: причины и последствия
Кислотный дождь — природное явление, при котором наблюдаются осадки с повышенной кислотностью. Причём принято обозначать этим понятием любые кислотные осадки: дождь, град, снег или туман.
Обычная вода, выпадающая в осадках, является слабокислым раствором (5,6-5,7 рН). Но во время кислотного дождя вода обладает повышенным уровнем кислотности (может превышать норму в тысячи раз), из-за чего наносит серьёзный ущерб окружающей среде. А поскольку встречается оно отнюдь не редко, считается экологической проблемой.
Причины выпадения кислотных дождей
Одной из причин образования кислотных осадков является загрязнение атмосферы в результате деятельности людей (химические выбросы заводов и предприятий, сжигание топлива, добыча полезных ископаемых, выхлопные газы транспорта и т.д.). Из-за изменения состава атмосферы происходит смешивание воды со слабыми растворами некоторых кислот, в результате чего и выпадают кислотные осадки.
Также образование аномальных осадков происходит из-за вулканической активности. В результате выброса в атмосферу огромного количества серы образуются слабые кислоты на основе серы.
Ещё одной природной причиной образования кислотных осадков являются грозы, во время которых в атмосфере образуются азотные соединения. Слабый раствор азотной кислоты часто смешивается с водой, на их долю приходится около 10 млн тонн осадков.
Более того, попадать в атмосферу серо- и азотосодержащие вещества могут и другими способами. К примеру, происходит это при гниении трупов животных и растительных остатков.
Последствия выпадения кислотных дождей
- — Закисление водоёмов приводит к интоксикации воды, в результате чего многие живые организмы в водоёмах погибают. В некоторых случаях это приводит к полному вымиранию живых организмов в водоёмах. Кроме того, отравленная вода непригодна к употреблению.
- — Закисление почвы приводит к уменьшению плодородности почвы, к вымыванию питательных веществ, и, как итог, к интоксикации почвы.
В результате этого многие растения погибают из-за накопления яда или разрушения корневой системы. Выжившие растения обладают замедленной скоростью развития, становятся слабее, иногда утрачивают свои функции (к примеру, фотосинтез), могут вызывать болезни у животных (если те съедят заражённое растение). - — Вымирание животных и растений происходит в результате прямого попадания под кислотные дожди. Хотя в большинстве случаев это является причиной образования у них различных заболеваний.
В результате этого многие растения погибают из-за накопления яда или разрушения корневой системы. Выжившие растения обладают замедленной скоростью развития, становятся слабее, иногда утрачивают свои функции (к примеру, фотосинтез), могут вызывать болезни у животных (если те съедят заражённое растение).Стоит отметить, что данная проблема является очень серьёзной, а потому с её последствиями пытаются бороться. К примеру, в водоёмах применяется метод известкования, благодаря чему удаётся нормализовать уровень кислотности воды. Методы по спасению почвы также существуют.
Интересные факты о кислотных дождях
Согласно заключению учёных, 252 млн лет назад массовые кислотные осадки стали причиной вымирания 95% видов живых организмов на Земле. А причиной образования этих осадков стало массовое извержение вулканов, активизировавшихся из-за падения метеорита.
На планете Венера кислотные дожди являются обычным природным явлением, поскольку в атмосфере планеты находится огромное количество облаков серной кислоты.
На планете Марс имеются следы кислотного тумана. На протяжении длительного времени он образовывался в кратере Гусева, разъедая там скалы. Вероятно, в других местах планеты смертельно опасный туман тоже иногда появляется.
Последствия кислотных дождей
Кислотный дождь — одно из последствий загрязнения воздуха. Газы, образующиеся при сжигании топлива, вступают в реакцию с кислородом воздуха и водяным паром, превращаясь в кислоты, которые выпадают на поверхность земли в виде дождя. Подкисление земли и поверхностных вод оказывает разрушительное воздействие на экосистемы и представляет серьезную опасность для живых существ.
Экосистема — это сообщество растений, животных и других организмов вместе с окружающей их средой, включая воздух, воду и почву. Не все рыбы, моллюски или насекомые могут переносить одинаковое количество кислоты.
Все в экосистеме взаимосвязано. Если что-то вредит одной части экосистемы — одному виду растений или животных, почве или воде, — это может оказать влияние на все остальное.
Опасаетесь что ваше предприятие может быть причиной выбросов в атмосферу? Измерение выбросов в атмосферу позволит разработать эффективную стратегию борьбы с загрязнением.
Влияние кислотных дождей на здоровье человека
Ходьба под кислотным дождем или даже плавание в озере, пострадавшем от кислотного дождя, не более опасны для людей, чем ходьба под обычным дождем или плавание в некислотных озерах. Однако, когда загрязняющие вещества, вызывающие кислотные дожди — SO2 и NOX находятся в воздухе, они могут быть вредными для человека.
SO2 и NOX реагируют в атмосфере с образованием сульфатов и нитратов, которые люди могут вдыхать. Многие научные исследования показали взаимосвязь между этими веществами и нарушением функций сердца, например сердечными приступами, приводящими к смерти людей с повышенным риском сердечных заболеваний, и влиянием на функцию легких, например затрудненным дыханием у людей с астмой.
Читайте также: Влияние деятельности человека на окружающую среду
Влияние кислотных дождей на животных
Экологические последствия кислотных дождей наиболее отчетливо проявляются в водной среде, такой как ручьи, озера и болота, где они могут нанести вред рыбам и другим диким животным и растениям. По мере прохождения через почву кислые дождевые воды могут вымывать алюминий из частиц глины, а затем попадать в ручьи и озера. Чем больше кислоты попадает в экосистему, тем больше алюминия высвобождается.
Некоторые виды растений и животных способны переносить закисление воды и умеренное количество алюминия. Организмы, чувствительны к кислоте, будут погибать по мере снижения pH. Как правило, молодые особи большинства видов более чувствительны к условиям окружающей среды, чем взрослые. При pH 5 большинство икринок рыбы не могут вылупиться. При более низком уровне pH некоторые взрослые рыбы погибают. В некоторых кислых озерах рыба прекращает воспроизводиться.
Даже если один вид рыбы или животного может переносить умеренно кислую воду, животные или растения, которые он ест, могут не размножаться.
Например, у лягушек критический pH около 4, но съеденные ими подёнки более чувствительны и могут не выдержать pH ниже 5,5.
Влияние кислотных дождей на растения
Мертвые или умирающие деревья являются обычным явлением в районах, подверженных воздействию кислотных дождей. Кислотный дождь вымывает из почвы алюминий. Этот алюминий может быть вреден как для растений, так и для животных. Кислотный дождь также вымывает из почвы минералы и питательные вещества, необходимые для роста деревьев.
В высокогорье кислый туман и облака могут лишить деревья питательных веществ. В этом случае деревья в меньшей степени способны поглощать солнечный свет, что делает их слабыми и менее выносливыми к морозным температурам.
Способность почвы к буферизации
Многие леса, ручьи и озера, в которых выпадают кислотные дожди, не страдают от их воздействия, потому что почва в этих районах может буферировать кислотные дожди, нейтрализуя кислотность в протекающих через них дождевых водах.
Эта способность зависит от толщины и состава почвы и типа подстилающей породы.
В некоторых местах почва тонкая и не обладает способностью адекватно нейтрализовать кислотность дождевых вод. В результате эти районы особенно уязвимы, и в почве, ручьях или озерах могут накапливаться кислота и алюминий.
Эпизодическая подкисление
Таяние снега и ливневые дожди могут привести к так называемой эпизодической подкисленности. Озера, которые обычно не имеют высокого уровня кислотности, могут временно испытать на себе последствия кислотных дождей, когда тающий снег или ливень приводит к большему количеству кислотных осаждений, и почва не может их нейтрализовать. Такое кратковременное повышение кислотности (т.е. снижение pH) может привести к кратковременной нагрузке на экосистему, где различные организмы могут быть убиты.
Читайте также: Последствия природных катастроф
Загрязнение азотом
Проблемы может вызвать не только кислотность дождя. Кислотные дожди также содержат азот, и это может оказать влияние на некоторые экосистемы.
Например, загрязнение водоемов азотом частично приводит к сокращению популяций рыб и моллюсков в некоторых районах. В дополнение к сельскому хозяйству и сточным водам большая часть азота, образующегося в результате человеческой деятельности и поступающего в воду, поступает из атмосферы.
Воздействие кислотного дождя на искусственные объекты
Не все кислотные осадки влажные. Иногда частицы пыли также могут стать кислотными. Когда кислотный дождь и сухие кислые частицы падают на землю, азотная и серная кислота, которые делают частицы кислыми, может попасть на статуи, здания и другие рукотворные сооружения, и повредить их поверхности.
Кислотные частицы разъедают металл и вызывают более быстрое разрушение краски и камня. Они также загрязняют поверхности зданий и других сооружений, например, памятников. Последствия этих повреждений могут быть дорогостоящими.
Acid Rain Student Site: Что такое кислотные дожди?
Кислотный дождь Сайт студентов: Что такое кислотный дождь?| |
Агентство по охране окружающей среды | Воздух и радиация | Воздушные рынки | Студенческий центр EPA | Свяжитесь с нами
| |
Кислотный дождь – это разновидность
кислотных отложений, которые могут появиться
во многих формах. Мокрые осадки – это дождь, мокрый снег,
снег или туман, который стал более кислым, чем
нормальный. Сухое осаждение — еще одна форма кислоты.
осаждения, и это когда газы и частицы пыли становятся
кислый. Возможно как влажное, так и сухое осаждение.
переносимые ветром, иногда очень долго
расстояния. Кислотные отложения во влажной и сухой формах
падает на здания, автомобили и деревья и может
делают озера кислыми. Кислотное осаждение в сухом виде
может вдыхаться людьми и может нанести вред здоровью
проблемы у некоторых людей.
Кислотный дождь Студенты Сайт: Глоссарий
кислотное осаждение – кислотный материал, выпадающий из атмосферы на землю либо во влажную (дождь, мокрый снег, снег или туман), либо в сухую (газы и частицы) формы.
Программа кислотных дождей — программа под управлением Агентства по охране окружающей среды США с целью сокращения выбросы диоксида серы и оксидов азота. Для дополнительной информации см. https://www.epa.gov/airmarkets/arp.
кислая – а термин, используемый для описания веществ, которые имеют значение ниже 7 на шкала рН.
кислотные загрязнители — вредные частицы, такие как диоксид серы и оксиды азота, которые превращаются в кислоту при смешивании с водой и кислородом в небе.
щелочной – термин, используемый для описания веществ, имеющих ценность выше 7 по шкале рН.
щелочные химикаты — вещества, которые делают объект менее кислым при контакте друг с другом.
разрешение — разрешение, выданное правительством, на выброс определенного количества диоксида серы или оксидов азота.
алюминий
астма — физическое состояние, затрудняющее дыхание. Люди, страдающие астмой, обычно испытывают сильные хрипы и кашель, и им часто трудно выполнять физические упражнения. Астма — это состояние
которые у людей обычно остаются на всю жизнь.
основной – термин, взаимозаменяемый с щелочным.
бронхит — болезнь органов дыхания,
похоже на астму, которая очень затрудняет дыхание.
Бронхит
обычно лишь временное заболевание.
шапка — национальный лимит, который устанавливается на количество загрязняющего вещества, которое может быть выброшено в атмосферу. Это гарантирует, что выбросы загрязняющих веществ будут снижены.
соединения — смеси, содержащие 2 или более частей. Диоксид серы содержит серу и кислород, а азот оксиды содержат азот и кислород.
ENERGY STAR ® программа, помогающая предприятиям и частным лицам защищать окружающую среду за счет энергоэффективности. Электроника и бытовая техника, такие как компьютеры, холодильники, стиральные машины и кондиционеры, несущие ЭНЕРГИЮ Маркировка STAR гарантирует энергоэффективность. Подробнее об этом программу, посетите http://www.energystar.gov/.
эпизодическое закисление — Короткий период времени, когда ручьи, озера и земля имеют гораздо более высокий уровень pH, чем обычно.
Это часто происходит весной, когда начинает таять снег, содержащий кислотные загрязнители.
выхлоп — сочетание газов, которое выделяется из автомобиля.
ископаемое топливо — вещества, находящиеся под поверхностью земли, которые можно сжигать для получения энергии. Тремя основными видами ископаемого топлива являются уголь, нефть и природный газ.
лакмусовая бумажка — бумажка, указывающая, насколько кислым или щелочным является объект или жидкость. Если бумага становится красной при прикосновении к предмету или жидкости, она кислая. Если бумага стала синей, объект или жидкость являются основными.
нейтрализовать — сделать менее кислым.
озон — газ, являющийся формой кислорода. Озон может быть полезен, если он находится высоко в атмосфере, потому что он защищает нас от вредных солнечных лучей. Озон вреден, когда он находится близко к земле, потому что он является основным загрязнителем воздуха, который может вызывать респираторные заболевания.