Последствия выпадения кислотных дождей: Кислотные дожди. Причины и последствия

Кислотные дожди: причины, последствия и решения

Кислотные дожди – общее название осадков, содержащих кислотные оксиды (обычно серы или азота). Причем это может быть не обязательно жидкость, но также туман, снег, град, пыль или газы – в последнем случае используют термин «сухое осаждение».

Термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году шотландским химиком Робертом Ангусом Смитом. Он исследовал состав дождевой воды у крупных промышленных городов Туманного Альбиона. Итогом его трудов стала книга «Воздух и дождь: начало химической климатологии».

В 1950-х годах американские ученые начали свои исследования этого феномена. В 1960-х и начале 1970-х годов кислотные дожди отмечались в Западной Европе и восточной части Северной Америки, сообщает Live Science. 

Один из самых запоминающихся случаев произошел в городке Уилинг (Западная Вирджиния) – там в течение нескольких дней выпадали такие концентрированные осадки, что капли разъедали у местных жительниц капроновые чулки.

Осадки считаются кислотными при уровне рН около 5,2 и ниже. Нормальный рН дождя – около 5,6. «Антирекорд» для США составляет рН 2,83 (этот показатель был зафиксирован над Великими озерами в 1982 году), а для Европы – рН 2,4. Такой дождь, больше напоминающий столовый уксус, выпал в шотландском городке Питлохри в 1974 году.

По мнению ученых, мощнейшие кислотные дожди прошли на нашей планете после столкновения с астероидом, предположительно положившим конец эпохе динозавров.

В начале истории Земли, считают исследователи, содержание углекислого газа в атмосфере в 10 000 раз превышало современные показатели – об этом свидетельствует состав скальных отложений. Постоянные кислотные дожди вкупе с парниковым эффектом создавали условия, способные растворить камни, отметил участник исследования Джон Велли.

Что касается дня сегодняшнего, то большую часть оксидов серы и азоты выпускают электростанции, транспортные средства и нефтеперерабатывающие заводы. Электрогенераторы продуцируют в атмосферу две трети диоксида серы и четвертую часть оксида азота.

Смешиваясь с водой, оксиды превращаются в растворы кислот и выпадают на землю.

Свой вклад вносят вулканы в период активности, молнии и грозовые разряды, а также естественные процессы разложения органических останков.

Кислотные дожди вредны для всей окружающей среды – они поражают не только растения, но и постройки, повреждают памятники архитектуры. Они смывают защитную пленку с листьев деревьев и препятствуют их росту. Также такие осадки могут изменить состав почвы и загрязнить водоемы, делая их непригодными для жизни. Так, большинство рыб не могут выжить при рН воды ниже 5. Когда этот показатель опускается до 4, водоем признают мертвым. Кроме того, кислотные дожди разрушают объекты из известняка или мрамора, к примеру, надгробия.

Единственная действенная мера борьбы с таким явлением, как кислотные дожди – ограничение вредных выбросов в атмосферу, использование альтернативных источников энергии, таких как солнце и ветер, считают ученые. Шаги в этом направлении предпринимаются, но эффект пока не настолько всеобъемлющ, чтобы в корне изменить ситуацию.

Теги : КИСЛОТЫ

причины образования проблемы в 2023 году, какие газы их вызывают, последствия, пути решения экологической проблемы

Одна из глобальных экологических проблем, характерная для многих стран — это кислотные дожди. Само название говорит нам о имеющейся в них кислотности, которая разрушает окружающую среду. Причем появиться кислотные осадки могут как в результате деятельности человека, так и по естественным природным причинам. Каким же образом они формируются, какие влекут за собой последствия — разбираемся вместе с экспертами.

Что такое кислотный дождь

Любая жидкость имеет определенный уровень кислотности — pH. К примеру, в питьевой воде водородный показатель pH должен быть 6,5-8,5 мг/л, а в воде плавательного бассейна — 6,0-9,0 мг/л. Когда значение выходит за пределы этих цифр, у человека могут появиться проблемы со здоровьем.

Обычные атмосферные осадки имеют показатель 5,6, но когда они смешиваются с кислотообразующими веществами, то это значение уменьшается и появляется кислотный дождь (1). На первый взгляд не совсем понятно, чем такие осадки отличаются от обычных и могут ли нанести вред человеку и окружающей среде. Чтобы выяснить природу их появления и значимость в мире, заглянем в научные факты.

Полезная информация о кислотных дождях

Имеют сложный химический состав	Двуокись серы и оксид азота попадают в атмосферу и разносятся ветрами. В дальнейшем происходит реакция этих двух веществ с молекулами воды, кислородом и другими химическими веществами. Полученная смесь образует серную и азотную кислоту и вместе с большим количеством воды выпадает в виде дождя, снега, града на землю (2).
Две формы кислотных дождей	1. Влажные отложения — это и есть осадки, которые мы видим в разное время года. 2. Сухие отложения не имеют влаги и оседают в виде кислых частиц и газов на любых поверхностях: водоемах, зданиях, растениях. Когда падает дождь, то он соединяется с этими частицами, и по земле течет уже кислая вода, разрушающая все живое (2).
Глобальные негативные изменения из-за ядовитых осадков происходят в водной среде	Кислотный дождь попадает в водоемы, это приводит к поражению организмов водных обитателей и к их гибели. Страдают и сухопутные животные, и птицы, которые пьют такую воду. Происходит закисление почвы, и из нее выделяются вредные вещества, которые впитывают растения. Человек, который пьет такую воду или употребляет в пищу зараженную рыбу или растение, может получить серьезные заболевания (2).
Но есть и позитивная сторона	Выбросы метана — одна из причин к глобального потепления. Если причина их появления природная, то на помощь придут кислотные осадки. В них содержится сера, способная уменьшать естественное производство метана. Она ограничивает активность микробов, которые вырабатывают этот парниковый газ (2).

Причины образования кислотных дождей в России и мире

Ежегодно во всем мире происходят выбросы вредных отходов в атмосферу. Они, в свою очередь, запускают механизм развития кислотных осадков. Откуда берется эта ядовитая смесь в воздухе — рассмотрим ниже.

1. Автомобильные газы

Люди стремятся к постоянному повышению качества жизни, и личный транспорт занимает в их списке потребностей не последнее место. Поэтому количество автомобилей на дорогах становится больше, а значит, увеличивается и объем выхлопов в городах. Автомобильные газы смешиваются с парами в воздухе, образуя кислотный дождь. Выхлопные газы — глобальна проблема, например, выбросы от транспортных средств — одна из основных причин загрязнения воздуха в Индии (3).

2. Выбросы в результате сельскохозяйственной деятельности

Чрезмерное использование удобрений и пестицидов приводит к образованию в атмосфере аммиака и химически активных соединений азота, а впоследствии — к возникновению кислотных осадков (3).

Регенеративное сельское хозяйство — тренд XXI века

Производственная цепочка компании Danone начинается с фермы. Уже на этом этапе важно соблюдать все принципы экологичной хозяйственной деятельности. Поэтому в компании следуют концепции регенеративного сельского хозяйства, которая подразумевает бережное отношение к природе.

Забота о здоровье коров, разумное использование навоза и рациональная замена химических удобрений натуральными, постепенный отказ от пестицидов и гербицидов, уменьшение воздействия на почву — эти и другие элементы входят в концепцию регенеративного сельского хозяйства. Такой комплекс мер не только позволяет сокращать негативное влияние на окружающую среду, но также способствует повышению производительности животных и качества сырья.

Узнать больше

3. Сжигание органического топлива

Крупные промышленные предприятия сжигают уголь и мазут, в результате чего формируются токсичные соединения, выпадающие в виде кислотных осадков. Такая деятельность характерна для металлургических, плавильных заводов, нефтеперерабатывающих комбинатов, ТЭЦ, а также для организаций, где производят цемент, химические продукты, фармацевтические препараты (4).

Потребление ископаемого топлива в большом количестве отрицательно повлияло на атмосферу США и Великобритании (5, 6).

Промышленные печи и котлы предприятий Канады также сбрасывают вредные пары и отравляют расположенные рядом города. Сложный период наблюдался в Норвегии до 1970 года из-за выбросов двуокиси серы и оксида азота — из-за этой деятельности пришли кислотные дожди и нанесли серьезный ущерб экосистеме страны (7).

Однако сильнее всего пострадали природа и жители Китая. Уголь здесь — основной источник энергии, необходимый для жизни и развития страны. Но вместе с тем он загрязняет воздух (8).

Не обошли стороной кислотный дожди и Россию: при сжигании угля, горючего сланца и мазута пострадали многие регионы. Один из самых серьезных источников загрязнения в РФ — теплоэлектростанции. Так как трубы ТЭЦ имеют высоту 400 метров, то выбросы рассеиваются на огромные территории (9).

4. Природные явления

Кислотный дождь может образоваться не только из-за воздействия человека на окружающую среду, но и по естественным причинам — вследствие процессов, происходящих в природе. К примеру, такие осадки встречаются после вулканической активности, во время которой выделяется большое количество серы. В каплях или снежинках также возможно наличие серной кислоты и озона, образуемых во время грозы (4).

Возможные последствия проблемы кислотных дождей в России и мире

Кислотные дожди не проходят бесследно ни для живых организмов, ни для объектов, созданных человеком. Поскольку такие осадки состоят из ядовитых соединений, то их обилие наносит урон, иногда не подлежащий восстановлению.

Фото: pixabay.com

1. Вред для здоровья человека

Из-за выбросов страдает нервная система, снижаются умственные способности. Человек реагирует на происходящие в жизни события медленно и заторможено. Вредные вещества накапливаются в организме и в дальнейшем могут привести к образованию злокачественных образований. Снижается иммунитет, в результате мы чаще простываем, обостряются хронические заболевания сердца. У некоторых людей развивается бронхит и астма (10).

2.

Отрицательное влияние на природу

В первую очередь, ухудшается состояние рек и озер. Сокращается количество рыб в водоемах, уменьшается их разновидность. В некоторых кислых озерах рыба полностью исчезает. Животные, которые чувствительны к условиям окружающей среды, могут не выжить при употреблении загрязненной воды, или после пребывания в ней. Кислотные дожди вымывают из почвы алюминий, минералы, а значит деревьям для роста и развития негде брать питательные вещества, и они погибают (10).

3. Порча неживых объектов

Частицы кислотного дождя попадают на поверхность статуй, памятников, зданий, и других искусственных сооружений и повреждают ее. Они способны разъедать металл, ухудшать внешний вид краски и камня (10).

Испорченная кислотным дождем скульптура. Фото: shutterstock.com

Кислотные осадки вызывают коррозию металла, что сказывается на железнодорожной отрасли и авиационной промышленности, так как для восстановления транспорта приходится тратить значительные средства (7).

Пути решения проблемы кислотных дождей в России и мире

Во многих странах кислотные дожди считают серьезной угрозой для человечества, поэтому принимаются серьезные меры для того, чтобы уменьшить вероятность зарождения ядовитых осадков.

На мировом уровне

Отравляющие пары разносятся ветрами на несколько тысяч километров и могут пересекать границы стран. В связи с этим в 1979 году была подписана Женевская конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (11). Страны Европейского континента договорились вместе бороться с загрязнением воздуха и использовать эффективные способы сокращения выбросов в атмосферу:

• ограничить выбросы оксида азота и летучих органических соединений,
• сократить выбросы серы, кадмия, свинца и ртути,
• постепенно отказаться от этилированного бензина,
• сократить выбросы диоксинов, фуранов, полициклических ароматических углеводородов и гексахлорбензола,
• установить при сжигании медицинских и бытовых отходов предельные значения,
• встречаться раз в год и обсуждать достижения и планы на будущее (11).

Фото: Ivo Lukacovic, unsplash.com

Канада и США решили трансграничную проблему, подписав в 1991 году Канадско-американское соглашение о качестве воздуха. Оба государства договорились снижать количество выбросов и совместно участвовать в научных и технических разработках, направленных на улучшение экологической ситуации (12).

Почти 100 городов со всей планеты объединились для битвы с климатическим кризисом. Это движение зарегистрировано декларацией объединения C40 и предлагает следующие методы для решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха:

• сократить вредные выбросы вдвое,
• внедрять инновации, позволяющие уменьшить агрессивное воздействие на природу и человека,
• помогать частному бизнесу решать проблемы загрязнения атмосферы,
• стремиться к высоким положительным результатам и вдохновлять на это другие города и страны (13).

Для борьбы с загрязнением окружающей среды в 2019 году была введена важная дата: 7 сентября — Международный день чистого воздуха для голубого неба (14).

Всемирная организация здравоохранения также на страже экологического порядка. В 2021 году ВОЗ озвучила новые глобальные рекомендации по качеству воздуха: в них перечислено допустимое количество вредных веществ в атмосфере (15).

На государственном уровне

Страны стремятся решать проблему загрязнения воздуха не только на мировом уровне, но и на своей территории.

В США в 1970 году был издан и в 1990 году окончательно отредактирован «Закон о чистом воздухе». С помощью него установили ограничения на загрязнение атмосферы. В результате за период с 1990 года по 2017 год количество выбросов диоксида серы удалось сократить на 88%, а диоксида азота — на 50% (16).

С 2000 года Китай ввел штрафы за загрязнение воздуха выхлопами. С 2007 года контроль за количеством выбросов двуокиси серы помог сократить их на 75% (17).

В России борьба с кислотными осадками началась в 1990 году. В стране ужесточили природоохранное законодательство, сформировали нормы выбросов вредных паров и повысили штрафы за неисполнение правил. Эти меры не смогли полностью решить проблему, поэтому позже провели ряд дополнительных мероприятий: 

• установили фильтры, циклоны и катализаторы на выхлопных и дымовых трубах,
• перешли на двухстадийное сжигание топлива,
• стали использовать в зоне горения воду или водяного пара,
• запустили химические способы очистки уходящих газов (18).

Фото: Freddie Marriage, unsplash.com

В России реализуется федеральный проект «Чистый воздух» по снижению выбросов в атмосферу. В 12 городах участниках будут решаться такие задачи:

• модернизация оборудования на промышленных предприятиях,
• уменьшение объемов выхлопов от транспорта,
• перевод жилых домов с угольного и дровяного отопления на электрическое и газовое,
• замена общественного транспорта более экологичными моделями (19).

Германия одним из первых государств сообщила об отказе от угля для производства электроэнергии. Руководствуясь «Законом о возобновляемых источниках энергии» от 2000 года, в этой стране дополнительно используют альтернативные источники энергии и к 2030 году планируют вырабатывать за счет них 80% электричества.

Среди основных способов — ветровая и солнечная энергетика (20).

В Колумбии город Богота выступает лидером по снижению загрязнения воздуха. Здесь уже электрифицируют сеть общественного транспорта и планируют также поступить с системой метро. Мэр города отмечает важность замены автомобиля велосипедом (21).

Государства решают проблему кислотных дождей не только с помощью уменьшения объемов выбросов в атмосферу. Они проводят реабилитацию в местах, пострадавших от последствий кислотных дождей.

Норвегия и Швеция использовали для восстановления озер и рек порошкообразный известняк. Эти страны добавляли в водоемы известняковую муку, в результате чего состояние воды становилось нейтральным. В Великобритании известкование в 2003 году позволило не просто очистить реку, но и вернуть лосося в родные места. В США рекультивацию земель производили, используя кальциевые гранулы. Их разбрасывали по водоразделу вертолетом в течение нескольких дней. После обработки деревья возобновили свои силы и стали лучше переносить природные катаклизмы (1).

На уровне производств и бизнеса

Отдельные компании и корпорации не желают оставаться в стороне и предпринимают шаги к исцелению атмосферы.

Danone: в балансе с природой

За счет повышения эффективности собственных производственных процессов и на стороне партнеров Danone многократно усиливает вклад в борьбу с изменением климата. В компании постепенно переходят на возобновляемые источники энергии (солнечные батареи, биогаз), внедряют более экономичное оборудование, в приоритете — максимальное сокращение отходов, переработка и использование вторсырья. 

Фото: Andreas Gücklhorn, unsplash.com

Программа DanPrint позволяет контролировать совокупные выбросы парниковых газов во всей цепочке производства — от этапа заготовки сырья до стадии утилизации отходов. С помощью корпоративного инструмента Milk tool компания может оценивать действия поставщиков по снижению воздействия на природу.

Все это дает ощутимый результат. Потребление воды на заводах Danone сократилось на треть, а выбросы углекислого газа — на 7,3%, при этом на 8% увеличилась энергоэффективность предприятий. Ежегодно более половины отходов компании, в т. ч. косвенных, — возвращаются в экономический цикл. Благодаря постоянной работе с 2015 по 2021 год интенсивность углеродного следа Danone снизилась на 26%.

Узнать больше

Можно помогать природе не только на масштабном уровне. Есть методы, которые по силам любой даже маленькой организации.

• Разрешить сотрудникам работать удаленно, чтобы сократить количество автомобилей на дорогах.
• Поощрять подчиненных, если они используют безопасные для окружающей среды виды транспорта: велосипед, самокат, ходьба.
• Установить воздушные фильтры в офисах.
• Правильно утилизировать мусор и хранить продукты питания.
• Выделять сотрудникам время на участие в волонтерских экологических программах по борьбе с загрязнением воздуха (22).

На бытовом уровне

Человек — часть большой системы: мира, государства, организации, семьи. Если каждый из нас будет стремиться к заботе об окружающей среде, то совместными усилиями мы избавимся от кислотных дождей и принесем пользу всему живому на Земле. Существует несколько способов, как люди могут улучшить качество воздуха. 

Фото: CDC, unsplash.com

• Поддерживать чистый воздух в собственном доме и следить за исправной работой вентиляции.
• Использовать бытовые очистители воздуха в квартире.
• Выбирать альтернативные способы передвижения, например, когда это возможно, заменить транспорт на велосипед.
• Покупать для уборки дома безопасные натуральные чистящие средства, которые не выделяют в атмосферу токсичные вещества.
• Высаживать растения — они снижают уровень загрязняющих веществ, во дворах и рядом с дорогами.
• Выбирать электричество, а не газ. Например, лучше использовать электрическую газонокосилку, так как газовая или бензиновая выделяют оксид азота и углекислый газ. 
• Отапливать помещение с помощью электрических источников, а не дровяного камина. При сжигании древесины выделяется множество загрязняющих веществ, в том числе оксид азота.
• Объединяться в сообщества и вместе делать окружающий мир чище.

Отзывы экспертов о проблеме кислотных дождей в 2023 году

Наталья Марьенко, эколог-аудитор, управляющая компании «ЭкоТренд» в Санкт-Петербурге:

— Бороться непосредственно с кислотными осадками довольно трудно. Куда важнее обращать внимание на причины их образования и снижать количество выбросов от основных источников, которые являются причиной возникновения кислотных дождей. Чаще всего речь идет о крупных предприятиях, которые занимаются, например, обработкой нефтепродуктов, сжиганием угля или, например, работают в сфере металлургии. Спрос на продукцию, которую поставляют такие производства, растет, а значит, расчет и количество выбросов в атмосферу, которые впоследствии превращаются в кислотные осадки. Однако вместе с тем появляются и новые технологии, которые либо позволяют снизить сами выбросы, либо эффективно улавливать основные загрязняющие вещества. Поэтому спрогнозировать развитие этой проблемы в будущем довольно сложно.

Лес после кислотного дождя. Фото: wikipedia.org

Вадим Петров, статс-секретарь Экологической палаты России, Председатель Общественного совета при Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) в Москве:

— Деятельность человека — причина большинства выбросов диоксида серы. Антропогенных выбросов в воздух попадает в виде 60-65% производных серы, 37-50% азотсодержащих соединений и 100% летучих органических соединений. Главные источники: 

• энергетические предприятия, выхлопные газы транспортных средств — образуют половину выбросов оксида азота; 
• интенсивное животноводство — производится аммиак из разложения органического вещества; 
• использование аэрозолей;
• загрязнение атмосферы фреонами, бытовыми и промышленными растворителями;
• бензозаправки. 

Загрязнения переносятся на большие расстояния от места их возникновения. При контакте с атмосферой происходит окисление, из-за чего образуются серная и азотная кислоты. Они растворяются в каплях воды в облаках и выпадают на поверхность земли в виде кислотных дождей, снега или тумана.

Популярные вопросы и ответы

Кислотные осадки способны не только загрязнять воздух, но и вызывать другие отрицательные изменения в природе. Вместе с экспертами отвечаем на распространенные вопросы о кислотных осадках.

Как кислотные дожди связаны с другими природными загрязнениями?

— Оксиды серы и азота из атмосферных осадков переходят в водоемы, почву и атмосферный возду, — объясняет эколог-аудитор Наталья Марьенко. — Также одно из последствий кислотных дождей — понижение pH почвы и водоемов, что влияет на растворимость тяжелых металлов. При снижении водородного показателя до определенного уровня они переходят в подвижную форму и вызывают вторичное загрязнение окружающей среды.

Выпадение кислотных осадков негативно влияет на многие виды растений, в особенности на лиственницу, ель и пихту. Угнетение растительности в районе выпадения кислотных осадков снижает способность атмосферы к самоочищению, а значит, существует вероятность повышения концентрации других загрязняющих веществ, например, углекислого газа.

Кислотные дожди могут приводить к эвтрофикации — ухудшению качества воды водоемов. При эвтрофикации может наблюдаться цветение водорослей, которые производят опасные токсины. К примеру, анатоксин-А — высокотоксичное соединение, поражающее нервную систему.

Влияют ли кислотные дожди на здоровье людей?

— Кислотные дожди не влияют напрямую на здоровье человека, — говорит статс-секретарь Экологической палаты России Вадим Петров. — Кислота в дождевой воде слишком разбавлена, чтобы иметь прямые неблагоприятные последствия. Вредное воздействие оказывают непосредственно частицы, ответственные за кислотные дожди, а именно диоксид серы и оксиды азота. Повышенное количество мелких твердых частиц в воздухе способствует возникновению проблем с сердцем и легкими, включая астму и бронхит. Кислотные дожди вредят лесам, сельскохозяйственным культурам, почве, воде, водоемам и здоровью человека через пищу и воду. Микрочастицы солей азота и серы, присутствующие в воздухе, провоцируют ожог слизистых оболочек, приступы удушья, астму, бронхиты, болезни сердца. В этих частицах, выпадающих вместе с осадками, могут быть примеси тяжелых металлов: никеля, кадмия, свинца, ртути. Они вызывают отравления и патологии. А когда осадки принимают форму вдыхаемого тумана, то могут вызвать раздражение глаз и астму.

Есть ли какой-то положительный эффект у кислотных дождей?

— Существуют единичные исследования, которые говорят о том, что кислотные дожди могут положительно влиять на рост деревьев, — делится Наталья Марьенко. — При выпадении кислотных осадков возрастает концентрация азота в почве, который может быть усвоен растениями. Однако об однозначном положительном эффекте говорить сложно, поскольку исследование проводилось в широколиственных лесах США, в штате Мичиган. В то время как многие хвойные растения чувствительны к содержанию диоксида серы в воздухе и изменениям pH, а значит, положительный эффект может не наблюдаться при смене климатической зоны.

Ученые говорят о том, что кислотные дожди могут снижать содержание парниковых газов в атмосфере. В одном из исследований выявлено, что кислоты, содержащиеся в облаках над океаном, могут разрушать относительно крупные частицы пыли, содержащие железо, на чрезвычайно мелкие и хорошо растворимые наночастицы, которые легко усваиваются планктоном. Повышение биологической продуктивности океана может увеличить способность фитопланктона усваивать углекислый газ, тем самым снизив эффект от парниковых выбросов.

Источники

1. Водородный показатель //Испытательный центр МГУ. 2019. URL: https://www.msulab.ru/knowledge/water/vodorodnyy-pokazatel/
2. What Acid Rain Is and Ways to Restore the Damage It Causes //Interesting Engineering. 2020. URL: https://interestingengineering.com/science/what-acid-rain-is-and-ways-to-restore-the-damage-it-causes
3. Global Trends of Acidity in Rainfall and Its Impact on Plants and Soil // National Library of Medicine. 2022. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9672585/ 
4. Экологические проблемы образования кислотных осадков как следствие антропогенной деятельности // International Journal of Humanities and Natural Sciences, vol. 5-1 (68). 2022. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekologicheskie-problemy-obrazovaniya-kislotnyh-osadkov-kak-sledstvie-antropogennoy-deyatelnosti/viewer
5. Acid rain, causes, effects and control strategies // International Journal of All Research Writings. 2020. URL: https://scholar.google.com/scholar_lookup?journal=Int+J+All+Res+Writings&title=Acid+rain,+causes,+effects+and+control +strategies&author=GM+Ahmadi&volume=1&publication_year=2020&pages=219-225
6. Comprehensive transcriptome profiling of tea leaves (Camellia sinensis) in response to simulated acid rain // ScientiaHorticulturae. 2020. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304423820303198
7. Mechanisms and Effects of Acid Rain on Environment // Journal of Earth Science & Climatic Change. 2014. URL: https://www.omicsonline.org/open-access/mechanisms-and-effects-of-acid-rain-on-environment-2157-7617.1000204.php?aid=27025
8. Is air pollution causing landslides in China? // Earth and Planetary Science Letters. 2018. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X17306131?via=ihub#!
9. Кислотные дожди // Всероссийский Экологический портал. 2022. URL: https://ecoportal.su/public/zagryazn/view/1888.html
10. Effects of Acid Rain // U.S. Environmental Protection Agency. URL: https://www.epa.gov/acidrain/effects-acid-rain
11. Geneva Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution // EUR-Lex. URL: https://eur-lex.europa.eu/EN/legal-content/summary/geneva-convention-on-long-range-transboundary-air-pollution.html
12. Stop Acid Rain Campaign // Government of Canada. 2021. URL: https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/campaigns/50-years-environmental-action/history-photos/acid-rain.html
13. About C40 // C40 Cities Climate Leadership Group. URL: https://www.c40.org/about-c40/
14. International Day of Clean Air for blue skies, 7 September // United Nations. URL: https://www.un.org/en/observances/clean-air-day
15. New WHO Global Air Quality Guidelines aim to save millions of lives from air pollution // World Health Organization. 2021. URL:  https://www.who.int/news/item/22-09-2021-new-who-global-air-quality-guidelines-aim-to-save-millions-of-lives-from-air-pollution
16. What is acid rain? // National Geographic. 2019. URL:  https://www.nationalgeographic.com/environment/article/acid-rain
17. India Is Overtaking China as the World’s Largest Emitter of Anthropogenic Sulfur Dioxide // Li, C., McLinden, C., Fioletov, V. et al.Sci Rep 7, 14304. 2017. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-017-14639-8
18. «Кислота» с неба // Газета «Энергетика и промышленность России» / № 20 (112). 2008. URL: https://www.eprussia.ru/epr/112/8772.htm
19. Правительство увеличило число городов-участников федерального проекта «Чистый воздух» // Министерство природных ресурсов и экологии РФ. 2022. URL: https://www.mnr.gov.ru/press/news/pravitelstvo_uvelichilo_chislo _gorodov_uchastnikov_federalnogo_proekta_chistyy_vozdukh_/
20. Проект поколений «Энергетический поворот» // Факты о Германии. URL: https://www.tatsachen-ueber-deutschland. de/ru/klimat-i-energiya/proekt-pokoleniy-energeticheskiy-povorot
21. Five cities tackling air pollution //UN Environment Programme. 2022. URL: https://www.unep.org/news-and-stories/story/five-cities-tackling-air-pollution
22. Here are 5 ways companies can clean up the air // GreenBiz. 2020. URL: https://www.greenbiz.com/article/here-are-5-ways-companies-can-clean-airTop 5 ways that businesses and individuals can improve air quality this Earth Day // Clarity. 2021. https://www.clarity.io/blog/top-5-ways-that-businesses-and-individuals-can-improve-air-quality-this-earth-day

Кислотный дождь и вода | Геологическая служба США

В зависимости от того, где вы живете, возможно, вы слышали о кислотных дождях. Кислотный дождь — это не чистая кислота, падающая с неба, а скорее дождь или атмосферная влага, смешанная с элементами и газами, из-за которых влага становится более кислой, чем обычно. Чистая вода имеет рН 7, и, как правило, осадки несколько кислее (чуть меньше 6). Но кислотный дождь может иметь рН около 5,0-5,5, а может быть даже в диапазоне 4 на северо-востоке США, где много промышленности и автомобилей.

•  Школа наук о воде HOME  •  Темы качества воды  • 

Причины кислотных дождей

Источники/использование: общественное достояние. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Мертвые или умирающие деревья — обычное явление в районах, пострадавших от кислотных дождей, таких как эти леса в горах Езера в Чешской Республике. Кислотные дожди вымывают алюминий из почвы. Этот алюминий может быть вреден как для растений, так и для животных. Кислотные дожди также удаляют из почвы минералы и питательные вещества, необходимые деревьям для роста.

Кредит: Lovecz, Wikimedia.org

Кислотные осадки могут быть вызваны естественными (вулканами) и антропогенными действиями, такими как автомобили и производство электроэнергии. Предшественники или химические предшественники образования кислотных дождей являются результатом как естественных источников, таких как вулканы и разлагающаяся растительность, так и антропогенных источников, в первую очередь выбросов двуокиси серы (SO ₂ ) и оксидов азота (NO _x ). в результате сжигания ископаемого топлива. При сжигании ископаемого топлива (угля и нефти) энергетическими компаниями и промышленными предприятиями в воздух выбрасывается сера, которая соединяется с кислородом с образованием диоксида серы (SO ₂ ). Выхлопы автомобилей вызывают образование оксидов азота в воздухе. Из этих газов могут образовываться переносимые по воздуху серная кислота (H ₂ SO ₄ ) и азотная кислота (HNO ₃ ), которые растворяются в водяном паре в воздухе. Хотя кислотные дождевые газы могут образовываться в городских районах, они часто переносятся ветрами на сотни миль в атмосфере в сельские районы. Именно поэтому леса и озера в сельской местности могут пострадать от кислотных дождей, происходящих в городах.

 

Последствия кислотных дождей

Окружающая среда обычно может адаптироваться к определенному количеству кислотных дождей. Часто почва слабощелочная (из-за встречающегося в природе известняка, pH которого больше 7). Поскольку основания противодействуют кислотам, эти почвы, как правило, частично уравновешивают кислотность кислотных дождей. Но в таких районах, как некоторые Скалистые горы и части северо-запада и юго-востока США, где известняк не встречается в почве естественным образом, кислотные дожди могут нанести вред окружающей среде.

Некоторым рыбам и животным, например лягушкам, трудно адаптироваться и размножаться в кислой среде. Многие растения, такие как вечнозеленые деревья, повреждаются кислотными дождями и кислотными туманами. Я видел некоторые повреждения кислотными дождями вечнозеленых лесов в Шварцвальде в Германии. Большая часть Шварцвальда действительно была черной, потому что так много зеленых сосновых иголок было уничтожено, остались только черные стволы и ветки! Вы также можете заметить, как кислотные дожди разъедали камень в некоторых городских зданиях и каменных произведениях искусства.

Источники/использование: общественное достояние. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Предоставлено: Агентство по охране окружающей среды США

 

Географическое распространение кислотных дождей

Кислотность дождя измеряется путем сбора проб дождя и измерения его рН. Чтобы найти распределение кислотности дождя, отслеживаются погодные условия и собираются пробы дождя на участках по всей стране. Области с наибольшей кислотностью (самые низкие значения pH) расположены на северо-востоке США. Эта модель высокой кислотности вызвана большим количеством городов, густонаселенностью и концентрацией электростанций и промышленных предприятий на северо-востоке. Кроме того, преобладающее направление ветра приносит штормы и загрязнения на северо-восток со Среднего Запада, а пыль из почвы и скал на северо-востоке США с меньшей вероятностью нейтрализует кислотность дождя.

 

Кислотный дождь и камень

Когда вы слышите или читаете в средствах массовой информации о влиянии кислотных дождей, вам обычно говорят об озерах, рыбах и деревьях в Новой Англии и Канаде. Однако нам становится известно о дополнительной проблеме: многие из наших исторических зданий и памятников расположены в районах с самой высокой кислотностью. В Европе, где здания намного старше, а уровень загрязнения в десять раз выше, чем в Соединенных Штатах, растет понимание того, что загрязнение и кислотные дожди ускоряют разрушение зданий и памятников.

Камень выветривается (разрушается) как часть нормального геологического цикла в результате естественных химических, физических и биологических процессов, когда он подвергается воздействию окружающей среды. Этот процесс выветривания в течение сотен миллионов лет превратил Аппалачи из высоких пиков, столь же высоких, как Скалистые горы, в округлые выступы, которые мы видим сегодня. Мы обеспокоены тем, что загрязнение воздуха, особенно в городских районах, может ускорить нормальную естественную скорость износа камня, так что мы можем преждевременно потерять здания и скульптуры, представляющие историческую или культурную ценность.

 

Как насчет зданий?

Источники/использование: общественное достояние. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Эта религиозная средневековая скульптура из песчаника пострадала от окисления воздуха и дождей. Скульптура находится в Дрездене, на углу Баутцнерштрассе и Эк Гласисштрассе.

Фото: Slick, Wikimedia.org

Многие здания и памятники сделаны из камня, и во многих зданиях камень используется для декоративной отделки. В настоящее время гранит является наиболее широко используемым камнем для строительства зданий, памятников и мостов. Известняк является вторым наиболее используемым строительным камнем. Он широко использовался до того, как портландцемент стал доступен в начале 19 века.го века из-за его однородного цвета и текстуры, а также из-за того, что его можно было легко вырезать. Песчаник из местных источников обычно использовался на северо-востоке Соединенных Штатов, особенно до 1900 года. В национальном масштабе мрамор используется гораздо реже, чем другие типы камня, но он использовался для многих зданий и памятников, имеющих историческое значение. Из-за своего состава некоторые камни с большей вероятностью будут повреждены кислотными отложениями, чем другие. Гранит в основном состоит из силикатных минералов, таких как полевой шпат и кварц, которые устойчивы к кислотному воздействию. Песчаник также в основном состоит из кремнезема и поэтому устойчив. Некоторые песчаники менее устойчивы, потому что они содержат карбонатный цемент, который легко растворяется в слабой кислоте. Известняк и мрамор в основном состоят из минерального кальцита (карбоната кальция), который легко растворяется в слабой кислоте; фактически эта характеристика часто используется для идентификации минерального кальцита.

 

Как кислотные осадки влияют на здания из мрамора и известняка?

Кислотные осадки воздействуют на камень главным образом двумя способами: растворением и изменением. Когда серная, серная и азотная кислоты в загрязненном воздухе реагируют с кальцитом в мраморе и известняке, кальцит растворяется. На открытых участках зданий и статуй мы видим шероховатую поверхность, удаление материала и потерю резных деталей. Поверхностный материал камня может быть потерян полностью или только в тех местах, которые более реактивны.

Можно ожидать, что защищенные участки каменных зданий и памятников не пострадают от кислотных осадков. Однако на защищенных участках зданий и памятников из известняка и мрамора видны почерневшие корки, которые в некоторых местах откололись (отслоились), обнажая под ними осыпающийся камень. Эта черная корка в основном состоит из гипса, минерала, который образуется в результате реакции между кальцитом, водой и серной кислотой. Гипс растворим в воде ; хотя он может образовываться в любом месте на поверхности карбонатного камня, подвергающейся воздействию газообразного диоксида серы (SO ₂ ), обычно смывается. Остается только на защищаемых поверхностях, которые не смываются непосредственно дождем. Гипс белый, но кристаллы образуют сети, которые улавливают частицы грязи и загрязняющих веществ, поэтому корка выглядит черной. В конце концов, черные корки вздуваются и отслаиваются, обнажая крошащийся камень.

 

Дополнительная информация:

• Студенческая площадка Агентства по охране окружающей среды США — Кислотный дождь

• Агентство по охране окружающей среды США — Кислотный дождь

Источники/использование: общественное достояние.

 

 

Хотите узнать больше о кислотных дождях и воде? Следуйте за мной на сайт Acid Rain!

Как это влияет на ваше здоровье

Автор Кристен Фишер

Медицинский обзор Дэна Бреннана, доктора медицинских наук, 21 ноября 2022 г.

Что вызывает кислотный дождь?

Может ли кислотный дождь навредить вам?

Как кислотные дожди влияют на окружающую среду?

Где выпадает кислотный дождь?

Какая связь между кислотными дождями и изменением климата?

Что мы можем сделать с кислотным дождем?

Кислотный дождь, возможно, уже не является острой проблемой, как это было раньше, по крайней мере, в США. Поправки к Закону о чистом воздухе 1990 года помогли значительно снизить уровень загрязняющих веществ, которые делают дождь более кислым. Но кислотные дожди по-прежнему идут по всему земному шару. А некоторые газы, вызывающие кислотные дожди, также ускоряют изменение климата.

Что такое кислотный дождь?

Это когда вода и кислород в обычных осадках смешиваются с такими соединениями, как диоксид серы и оксиды азота в атмосфере. Химическая реакция превращает чистый дождь, который по своей природе кислотный, в опасный.

Ученые измеряют кислотность по шкале рН от 0 до 14. Вода с рН 7 нейтральна. Аккумуляторная кислота является наиболее кислой с рН 0. Жидкий очиститель канализации находится на другом конце шкалы, называемом щелочным, с рН 14.

Чистый дождь обычно падает примерно на 5,6 по шкале pH; кислотные дожди падают ниже 4,5 рН.

Кислотный дождь бывает двух видов:

Мокрый. Соединения превращаются в кислоты в атмосфере и выпадают в виде дождя, мокрого снега, снега, тумана или града.

Сухой. Это когда соединения производят кислоты и оседают на землю в виде пыли и газа. Будущие дожди могут распространить их еще больше. Вы также можете вдохнуть его.

Что вызывает кислотный дождь?

Большая часть кислот поступает из электростанций, которые сжигают уголь, нефть и другое ископаемое топливо для выработки электроэнергии, а также из выхлопных газов автомобилей с бензиновым двигателем.

Диоксид серы и оксиды азота могут подниматься высоко в атмосферу. Когда выбросы объединяются с осадками, они превращаются во вредные серную и азотную кислоты. Иногда земля естественным образом выделяет диоксид серы и оксиды азота, например, при извержении вулкана или гейзера.

Кислоты, образующиеся в результате кислотных дождей, могут выпадать вблизи первоначального источника загрязнения. Ветры также могут уносить загрязненную пыль в атмосферу еще дальше, и она может падать туда, покрывая больше территорий.

Может ли кислотный дождь навредить вам?

Да. Но опасность исходит не от купания в озере с кислотными дождями или намокания от капель дождя. Вред исходит от вдыхания частиц кислотных дождей.

Если вы подвергаетесь воздействию высоких концентраций азотной и серной кислоты, особенно с течением времени, это может вызвать следующие проблемы:

Раздражение глаз, кожи и слизистых оболочек может возникнуть в результате контакта с одной или обеими кислотами .

Жидкость в легких, или отек легких может произойти, если вы вдыхаете азотную кислоту.

Эрозия зубов. Обе кислоты могут стирать зубную эмаль.

Соединения, выделяющиеся при сжигании ископаемого топлива (до того, как они превратятся в кислоты), могут вызывать:

Респираторные заболевания , такие как хронический бронхит, пневмонию и астму. (Химикаты кислотного дождя также могут усугубить существующие респираторные заболевания.)

Сердечно-сосудистые заболевания , такие как обострение существующих сердечных заболеваний.

Низкий вес при рождении, что может повлиять на рост и развитие ребенка.

Рак легкого. Загрязнение может вызвать клеточные мутации, которые могут стать раковыми.

Как кислотные дожди влияют на окружающую среду?

Кислотные дожди могут нанести вред не только здоровью человека, но и нашим озерам, растениям и зданиям.

Почва. Как правило, известняк (основание) в земле помогает нейтрализовать кислоту. Но кислотные дожди могут повлиять на почву, которая не содержит много известняка. Кроме того, химические вещества могут просачиваться в воду ниже уровня грунтовых вод. Это также может окислить основные водные пути.

Поверхностные воды. Кислотный дождь может падать в водоем, такой как озеро или океан. Он может накапливаться больше в водах, которые не так сильно движутся, например, в прудах. Со временем он может изменить рН-баланс воды.

Животные . Кислотные дожди могут повлиять на растения и животных, которые зависят от загрязненной воды. Это, в свою очередь, влияет на более крупных животных, которые ими питаются. Результат: наши продукты могут быть заражены.

Растения и леса. Кислотные дожди могут разрушить питательные вещества, такие как кальций и магний, которые поддерживают здоровье деревьев. Он выделяет алюминий, из-за чего деревьям труднее получать воду из земли. Деревья, расположенные на возвышенностях, также более подвержены кислотным облакам и туману.

Здания . Химические вещества кислотных дождей могут разрушить камень и металл конструкций. Это может привести к износу поверхностей и выцветанию отделки.

Где выпадает кислотный дождь?

Ветер может переносить пыль кислотных дождей по всему земному шару вдали от источника загрязнения. США отслеживают химические вещества в кислотных дождях. Северо-восточный регион является самым кислым, потому что в нем много электростанций и промышленных предприятий, людей и городов. Многие растения на Среднем Западе выделяют вредные химические вещества, которые также распространяются на северо-восток, повышая кислотность. Кроме того, почва на северо-востоке с меньшей вероятностью сможет нейтрализовать кислотные дожди.

Серьезные кислотные дожди остаются проблемой в некоторых частях Китая и других частях Азии, которые быстро развиваются.

Какая связь между кислотными дождями и изменением климата?

Оба возникают в результате загрязнения, создаваемого людьми. Несмотря на то, что кислотные дожди являются региональной проблемой, они могут в конечном итоге изменить химический состав почвы и воды во всем мире.

Некоторые соединения, вызывающие кислотные дожди, в том числе закись азота, являются парниковыми газами, такими как двуокись углерода и метан, которые задерживают тепло в атмосфере. Это способствует глобальному потеплению. В свою очередь, более высокие средние температуры вызывают таяние ледников и вызывают все более и более экстремальные погодные изменения, которые являются признаком изменения климата.

Глобальное потепление может усугубить кислотные дожди, потому что оно ускоряет химические реакции, вызывающие кислотные дожди.

Что мы можем сделать с кислотным дождем?

Многие угольные электростанции, которые когда-то были основным источником кислотных дождей, в США закрываются, и другие будут выведены из эксплуатации. Планов по строительству новых крупных угольных электростанций в стране нет, хотя другие страны их еще строят.

Индивидуальные действия также могут помочь предотвратить кислотные дожди. Вы можете:

Попробуйте аккумуляторные инструменты . Перейдите с бензиновых инструментов на аккумуляторные.

Вождение экологически чистого автомобиля. Электрические и водородные автомобили не загрязняют воздух, а гибридные автомобили сжигают меньше топлива, чем бензиновые. Они могут снизить расход топлива и загрязнение окружающей среды. Автомобили с низким уровнем выбросов выделяют намного меньше по сравнению с другими автомобилями.

Экономия энергии. Использование меньшего количества энергии означает производство меньшего количества энергии. Выключайте электронику, когда вы ее не используете, уменьшайте температуру, когда вы ее не используете, и ограничивайте кондиционирование воздуха. Вы также можете заменить лампы накаливания компактными люминесцентными лампами или выбрать приборы Energy Star — они потребляют меньше энергии.

Выберите возобновляемую энергию . Добавьте солнечные батареи в свой дом. Они создают меньше загрязнения, чем ископаемое топливо. Если вы живете в дерегулированном штате, вы можете выбрать поставщика электроэнергии, который использует возобновляемые источники энергии вместо того, который использует ископаемое топливо.

Меньше ездить. Выхлопы автомобилей, грузовиков и автобусов выделяют оксиды азота и диоксид серы. Подумайте о том, чтобы по возможности ходить пешком или ездить на велосипеде, а не водить машину, или пользоваться общественным транспортом.