Тема «Кислотные дожди» Термин «кислотный дождь» введен в 1872 году английским исследователем Смитом. Английский химик обнаружил, что в промышленном городе Манчестере и вокруг него имеются “три вида воздуха”^ •воздух с карбонатом аммония в отдаленных полях; •воздух с сульфатом аммония в окрестностях •воздух с серной кислотой или бисульфатом в городе. Кислотными называют любые осадки: дожди, туманы, снег, град, дождь со снегом, рН которых имеет значение 5,5 и менее. В идеале рН дождевой воды равняется 5.6-5.7 Обратите внимание на особенность шкалы рН! Изменение значения pH на единицу говорит о десятикратном уменьшении концентрации ионов водорода (Н+) (соответственно кислотности) в растворе и увеличении концентрации гидроксид-ионов (ОН-). Например, кислотность вещества со значением рН4 в десять раз выше кислотности вещества со значением рН5, в сто раз выше, чем кислотность вещества со значением рН6 и в сто тысяч раз выше, чем кислотность вещества со значением рН9. Значения величины pH 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 < 4.0 Значения pH (слева направо по мере повышения кислотности) Кислотность осадков в Европе, 1957 / 1965 Основные источники естественной эмиссии серы: 1. Процессы разрушения биосферы. 2. Вулканическая деятельность. 3. Поверхность океанов. Ежегодно в результате деятельности человека в атмосферу попадает 60-70 двуокиси серы. млн. т серы в виде Сравнение естественных и антропогенных выбросов соединений серы показывает, что человек загрязняет атмосферу газообразными соединениями серы в 3-4 раза больше, чем это происходит в природе. Примерно половина выбросов, связанных с деятельностью человека (30-40 млн. т), приходится на Европу. Источники соединений азота: 1. Почвенная эмиссия оксидов азота. 2. Грозовые разряды. 3. Горение биомассы. 4. Прочие источники (окисление аммиака в атмосфере, разложение находящейся в стратосфере закиси азота, фотолитические и биологические процессы в океанах). 5. Антропогенные источники 70 % 60 50 40 30 20 10 0 Шлезвиг Ольденбург Гамбург Подворье Эссен Брауншвейг Франкфурт Шварцвальд Доля кислых ионов в кислотном дожде Озерные виды фитопланктона Число видов 50 Euglenophyta 40 Diatomeae 30 Pyrrophyta 20 Chrysophyta Chlorophyta 10 Cyanophyta 0 4.1 5.1 6.5 7.5 pH Озерные виды зоопланктона Число видов 16 12 Коловратки (Rotatoria) Ветвистоусые ракообразные (Cladocera) 8 4 Доля дафний 0 4.5 5.1 5.7 6.3 6.9 7.5 pH Веслоногие ракообразные (Copepoda) Чувствительность водных организмов к снижению рН в пресных водах При кислотности креветки. рН6 погибают пресноводные Когда кислотность повышается до рН5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон - основа пищевой цепи водоема. Когда кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых. Вероятные цепочки причинноследственных связей при умирании дерева Последствия кислотных дождей Специфическая особенность кислотных дождей – их трансграничный характер, обусловленный переносом кислотообразующих выбросов воздушными течениями на большие расстояния – сотни и даже тысячи километров. На территорию Беларуси выпало серы: - со стороны Западной Европы – 64%; - Украины – 7%; - от собственных источников 14%; Окисленного азота: -от собственных источников – 6%; - Польши – 22%; - Украины – 5%; - стран Западной Европы – 55%. Масловский О., Ярошевич Е. Экологические проблемы Беларуси. 2001 Китай – мировая «кузница» кислотных дождей В 2005 году Китай выбросил в атмосферу 25,5 миллионов тонн отработанной двуокиси серы, это на 27% больше, чем 5 лет назад. Основная часть этого вредного вещества производится на старых тепловых электростанциях, работающих на угле, которых в стране десятки тысяч. По материалам: PrimaMedia 2006-09-25 Однако страдает не один Китай. Ветра приносят кислотные дожди не только на приграничные российские регионы (в основном области Дальнего Востока и Сибири), но и в Корею, Японию и в США. Причем ученые обнаружили «китайскую серу» даже в Вашингтоне. В Китае в августе 2006 года прошли самые сильные за историю наблюдений кислотные дожди. По сведениям метеорологов, столица Китая Пекин попала в число регионов, наиболее пораженных этим бедствием. По материалам: PrimaMedia 2006-09-25 Способы защиты от кислотных дождей. 1. сокращение выбросов двуокиси серы и окиси азота: сокращения использования энергии и создания электростанций, не использующих минеральное топливо, удаление серы из топлива с помощью фильтров, регулирование процессов горения и другие технологические решения. 2. снижение содержания серы в различных видах топлива использовать топливо с низким содержанием серы. 3. применение высоких труб - один из наиболее спорных способов. 4. технологические изменения. 5. известкование. 6. погибшие популяции животных и растений заменяют новыми, которые лучше переносят закисление. 7. обработка памятников культуры с целью предотвращения дальнейшего их разрушения специальной глазурью.