для каких стран характерны кислотные дожди
Где в мире чаще всего идут кислотные дожди, и как обстоят дела в России
К сожалению, визуально отличить кислотный дождь от дождя с нормальным уровнем pH не представляется возможным. Но если вы житель крупного города с большим количеством автотранспорта и промышленных предприятий, то будьте уверены, что дождь, туман или снег, который наблюдается в вашем городе, скорее всего, насыщен токсичными кислотами. Но даже если вы счастливый обитатель сельской местности, а до ближайшего города сотни километров, то и тут не стоит рассчитывать на безопасность осадков, и вот почему.
Для начала стоит разобраться, что же такое кислотные осадки и как они образуются. Увы, это не преувеличенная опасность, растиражированная СМИ ради привлечения внимания, а реальная проблема практически всех современных стран мира. Нормальный показатель кислотности осадков равен 5,6-5,7, в то время как кислотные дожди и туманы имеют уровень pH 2,5-5. Все дело в серной (H2SO4) и азотной (HNO3) кислотах, которые содержатся в составе таких осадков. Кислоты в свою очередь образуются в результате химической реакции оксидов серы и оксидов азота с водой. Названные выше оксиды — это обязательная составляющая любого атмосферного воздуха в крупных городах, так как они являются компонентами выбросов промышленных предприятий и автомобильного транспорта.
Но кислотные осадки наблюдаются не только в крупных городах по всему миру, но и в отдаленных регионах. Образующиеся над городами токсичные вещества переносятся вместе с воздушными массами на большие расстояния. Конечно, их концентрация со временем уменьшается, так как происходит рассеивание загрязняющих частиц, но они в конечном итоге попадают на землю вместе с осадками. Из-за трансграничного переноса воздушных масс страдают соседние страны, что нередко служит причиной взаимных претензий и конфликтов. Так, например, скандинавские страны, такие как Швеция и Норвегия являются заложниками своего географического положения, так как именно к ним вместе с доминирующими западными ветрами попадает значительное количество оксидов азота и серы, которые производятся на территории Великобритании, Франции и Германии. В странах Северной Европы часто выпадают кислотные осадки, благодарить за которые стоит соседей из Западной Европы. Похожая ситуация наблюдается в Европейской части России, где, по подсчетам специалистов, около 40% выпадающей с осадками серы поступает из Польши, Украины, Германии и других стран Европы. Канада также страдает от кислотных осадков, причиной возникновения которых являются воздушные массы из соседних США. Вот по этой причине даже аграрные страны, не вносящие большой вклад в загрязнение атмосферы, могут пострадать от кислотных осадков, причиной которой будут их близкие и отдаленные соседи.
Чаще всего кислотные дожди наблюдаются после длительного периода жаркой и сухой погоды. То есть типичные летние грозы и ливни, которые приходят на смену палящему солнцу и длительному периоду ясной погоды, как раз и содержат высокое количество агрессивных кислот. Чем же опасны эти дожди, и неужели незначительная разница в уровне pH имеет такое значение? К сожалению, да. Единичный случай, конечно, не способен кардинальным образом изменить экологическую обстановку, но регулярное выпадение и накопительный эффект дают о себе знать. В первую очередь страдает растительность и водные объекты. Обогащение водоемов кислотами ведет к изменению физико-химических параметров воды, сказывается на ухудшении ее качества и пригодности для обитания водной флоры и фауны. Любая растительность, в том числе леса и посевы сельскохозяйственных культур, также страдают от контакта с насыщенными кислотой осадками, что приводит к деградации естественных насаждений и потере урожайности. Кроме того, от токсичных осадков страдает и сама городская среда. Разрушение памятников архитектуры, коррозия элементов современных зданий, повреждения автомобилей — вот лишь неполный перечень проблем, вызванный ими. Но, конечно, итоговый негативный эффект от таких осадков — это ухудшение здоровья людей. Ну а на приведенной ниже карте можно наблюдать, в каких регионах России чаще всего выпадают осадки с повышенным содержанием серы, в том числе и серной кислоты.
Стоит отметить, что кислотные дожди могут образоваться и в результате естественных причин, без непосредственного участия человека. Так, например, такие осадки наблюдаются после извержения вулканов, когда воздух насыщен соединениями серы. Но вклад природных источников существенно ниже, чем антропогенная деятельность человека.
Для каких стран и регионов мира характерны такие факторы деградации лесов, как: а) подсечно-огневое земледелие; б) кислотные
Подняв с земли опавший лист каштана, я заметила коричневые точки. Значит, прошли кислотные дожди. Во всех ли странах есть такая проблема? От чего ещё страдают и так скудные территории лесов мира?
Факторы деградации лесов
Более подробно расскажу про подсечно-огневое земледелие и явление кислотных дождей.
Подсечно-огневое земледелие
Откровенно говоря, я ничего не знала про данный тип земледелия, а существует он ещё с эпохи неолита (около 9 000 лет до н. э.). Подсечно-огневое земледелие подразумевает выжигание леса с целью выращивания хозяйственных культур на освободившемся месте. В перспективе эти территории должны были через лет 50 снова засаживаться лесами, однако рост населения, а, соответственно, и потребностей, отложили восстановление лесов на неизвестный срок. Разные типы подсечно-огневого земледелия на сегодняшний день широко распространены в:
Кислотные дожди
Кислотный дождь — вид осадков, содержащий в своём составе окислы серы и окислы азота (нитраты). Двуокись серы окисляется, растворяется в капельках воды атмосферы с последующим образованием серной кислоты. Окислившаяся окись азота также растворяется в капельках атмосферной воды и получается азотная кислота. Полученные кислоты с их солями приводят к выпадению кислотных дождей. Откуда эти окиси берутся? Источник — отходы при сжигание угля, топлива, газа, нефти. Кислотные дожди характерны таким регионам как:
Кислотные дожди
Осадки, вызванные загрязнением окружающей среды, являются глобальной экологической проблемой. Частота их появления с каждым годом возрастает, что беспокоит не только научное сообщество, но и общественность. Ядовитые осадки негативно влияют на организм человека, флору и фауну планеты. Прогулявшись под кислотным дождем можно столкнуться с сердечными и легочными патологиями.
Общие сведения
Кислотными называют не только дожди, но и прочие виды осадков (град, снег, туман), в составе которых присутствуют кислоты. То есть для таких осадков характерен пониженный водородный показатель, характеризующий уровень ионов водорода в жидкости. Чем выше концентрация водородных ионов, тем кислее жидкость.
Нормальная дождевая вода не должна иметь pH ниже 5,6. Если значение ниже, то говорят о кислой воде. Основными компонентами кислотных дождей являются серные и азотные оксиды, хлористый водород и некоторые органические соединения. Особо токсичным, приносящим наибольший вред биосфере компонентом, является диоксид серы. Для этого химического соединения характерен наибольший вес среди токсичных атмосферных веществ.
Токсичные вещества, попадая в воздух, в атмосфере контактируют с углекислотой, водой, солнечной радиацией, образуя молекулы кислот. С мельчайшими каплями воды кислоты устремляются в верхние атмосферные слои, где образуются облака, из которых на землю выпадают кислотные дожди.
Сегодня уже не редкость осадки на 2 – 3 pH ниже нормы. Проблема наиболее характерна для стран с развитой тяжелой промышленностью: Китая, США, России. Фиксировались случаи, когда на территории этих стран в результате интенсивной работы предприятий металлургии выпадали осадки, pH которых составлял всего 2 – 3 единицы. Под ударом находятся и соседние страны (Канада, Мексика, Япония, Корея), ведь отравленные облака могут перенестись ветрами куда угодно.
Причины возникновения
Кислотосодержащие осадки существовали и негативно влияли на экосистему планеты всегда, но раньше они имели исключительно природное происхождение. А сегодня основными причинами возникновения кислотных дождей являются антропогенные факторы:
Природными факторами, вызывающими токсичные осадки, являются:
Последствия
Отрицательных последствий выпадения кислотных дождей множество. Ядовитые осадки приводят к:
Прежде всего, следует рассказать о влиянии кислотных дождей на человека. У людей, вышедших в дождливую погоду без зонта, могут обостриться симптомы аллергии или астмы, появиться злокачественные новообразования. Особенно чувствительны к атмосферным токсинам маленькие дети.
Из-за образования кислотных дождей страдают все части биосферы:
Опасность кислотных осадков также заключается в негативном воздействии на архитектурные объекты. Кислоты постепенно разъедают камень, бетон и прочие материалы, составляющие основу строительных конструкций.
Это может привести к обрушению отдельных частей зданий. Выпадением кислотных дождей обусловлено постепенное разрушение памятников архитектуры, статуй, уличных скульптур.
Методы борьбы
Решением проблемы кислотных дождей бессмысленно заниматься на локальном уровне. Это задача глобального характера, с ней можно справиться только общими усилиями всех развитых стран.
Главный метод борьбы с экологической проблемой – сокращение токсичных выбросов с предприятий. Пока процесс обратный – количество выбросов с каждым годом возрастает. Промышленные предприятия – основной источник вредных поступлений в атмосферу – следует оборудовать фильтрационными установками и очистительными сооружениями. Ученые всего мира работают над созданием систем очистки для повышения экологической безопасности промышленных предприятий.
Рассуждая на тему того, как бороться с кислотными дождями, следует учитывать еще один загрязняющий фактор – транспорт. От автомобилей, конечно, никто не откажется. Но сегодня автомобильный рынок предлагает экологически безопасную продукцию – электромобили и гибриды. Многим известна продукция компании Tesla, работающая на аккумуляторных батареях.
Визуально кислотосодержащие осадки не отличаются от нормальных, поэтому людям, выходящим в дождливую погоду на улицу, следует соблюдать меры предосторожности: надевать дождевик, брать с собой зонт. Следует остерегаться попадания дождевых капель на открытые участки тела. После дождя, находясь в помещении, не стоит сразу открывать окна и форточки, иначе со свежим воздухом можно вдохнуть токсичные летучие вещества.
Сегодня действуют международные и национальные проекты, направленные на защиту окружающей среды, предполагающие оснащение предприятий очистными установками. Для защиты водоемов от воздействия вредоносных осадков используют известкование.
Кислотный дождь
Кисло́тный 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) [1]
Содержание
История термина
Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским учёным Робертом Смитом в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». [2] Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели лесов, урожаев, и растительности. Кроме того, кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почвы и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.
Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как углекислый газ, вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота, тогда как в идеале pH дождевой воды равняется 5-6,5-7. В реальной жизни показатель кислотности дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Это, прежде всего, зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота.
Химические реакции
Даже нормальная дождевая вода имеет слабокислую реакцию из-за наличия в воздухе диоксида углерода. А кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы и различными оксидами азота. Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий, тепловых электростанций. Соединения серы, сульфид, самородная сера и другие содержатся : в углях и в руде (особенно много сульфидов в бурых углях, при сжигании или обжиге которых образуются летучие соединения — оксид серы IV (сернистый ангидрид), оксид серы VI (серный ангидрид), сероводород — (образуется в малых количествах при недостаточном обжиге или неполном сгорании, при низкой температуре). Различные соединения азота содержатся в углях, и особенно в торфе (так как азот, как и сера, входит в состав биологических структур, из которых образовались эти полезные ископаемые). При сжигании таких ископаемых образуются оксиды азота (например, оксид азота, вступая в реакцию с водой атмосферы, под воздействием солнечного излучения, или так называемых «фотохимических реакций»), которые превращаются в растворы кислот — серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.
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 Миннесота 40 миллионов долларов на медицинские расходы. Единственный способ изменить ситуацию к лучшему, по мнению многих специалистов,- это уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу).
Кислотные осадки: причины, последствия, меры борьбы
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:
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.