Информационно-поисковый проект

Цели проекта: Раскрыть причины и механизм образования кислотных дождей; Показать их влияние на все компоненты биосферы, в том числе на человека; Рассмотреть основные методы снижения кислотообразующих выбросов в атмосферу.

Впервые кислотные дожди были отмечены в Западной Европе, в частности Скандинавии, и Северной Америке в 1950-х гг. Сейчас эта проблема существует во всем индустриальном мире и приобрела особое значение в связи с возросшими техногенными выбросами оксидов серы и азота.

Кислотность Кислотность водного раствора определяется присутствием в нем ионов Н +. Щелочность определяется присутствием ОН –. Для водных растворов произведение молярных концентраций водородных и гидроксильных ионов – величина постоянная, равная C(H + )C(ОН – ) = 10 –14. На практике степень кислотности раствора выражается более удобным водородным показателем рН, представляющим собой отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации водородных ионов: рН = –lgC(H + ). В кислых растворах рН < 7, В щелочных растворах рН > 7.

pH средства для очистки дымоходов от сажи средства для удаления волос кальцинированная сода нашатырный спирт мыльные растворы пищевая сода яйца, морская вода химически чистая вода, кровь слюна, моча дождевая вода, лосьоны для бритья томаты, апельсиновый сок, кислотные дожди пиво, вино, яблочный уксус лимонный сок, кислотные туманы желудочный сок электролиты для аккумуляторов Показатели кислотности веществ

Природные источники кислотообразующих выбросов Главные кислотообразующие выбросы в атмосферу- диоксид серы SO 2 и оксиды азота NО х. Естественная фоновая концентрация SО 2 в атмосфере достаточно стабильна, для экологически благополучных территорий значительно ниже предельно допустимого значения (ПДК) по SО 2, равного 15 мкг/м 3. Содержанию оксидов азота в атмосфере стали уделять внимание лишь после обнаружения озоновых дыр в связи с открытием азотного цикла разрушения озона.

Природными источниками поступления диоксида серы в атмосферу являются главным образом вулканы и лесные пожары.

Природные поступления в атмосферу оксидов азота связаны главным образом с электрическими разрядами, при которых образуется NО, впоследcтвии – NО 2.

Основные антропогенные источники кислотообразующих выбросов Общее количество диоксида серы антропогенного происхождения в атмосфере сейчас значительно превышает ее естественное поступление и составляет в год около 100 млн т (природные выбросы SO 2 в год равны примерно 20 млн т). Техногенные мировые выбросы оксидов азота в атмосферу составляют в год около 70 млн т.

SO 2 и NO X реагируют с О 2, образуя H 2 SO 4 и HNO 3 SO 2 и NO X выбрасываются ТЭЦ и промышленными предприятиями Агрессивно воздействуют на строения… …и проникают в почву Повреждаются растения Повышается кислотность почвы, нарушается биологическое равновесие Вода открытых водоемов закисляется, в них рыба гибнет

Диоксид серы образуется при сжигании горючего, такого, как уголь и мазут, на электростанциях, в металлургических производствах, при переработке содержащих серу руд, при различных химических технологических процессах и работе ряда предприятий машиностроения.

Главный источник техногенных оксидов азота в атмосфере – автотранспорт и другие виды транспорта. Оксиды азота образуются при сгорании топлива. Дополнительный источник выбросов – сельское хозяйство, использующее химические удобрения.

Механизм образования кислотных осадков Аэрозоли сернистой кислоты Аэрозоли серной кислоты Окисление кислородом Влажный воздух Фотохимичес- кое окисление Сернистый газ SO 2 Сернистый газ SO 2 Серный ангидрид SO 3 Сжигание топлива, выплавка руд Кислотные дожди

Существуют еще два вида кислотных дождей, которые пока не отслеживаются мониторингом атмосферы. Находящийся в атмосфере хлор (выбросы химических предприятий; сжигание отходов; фотохимическое разложение фреонов) при соединении с метаном образует хлороводород, образующий аэрозоли соляной кислоты: Сl + СН 4 CН 3 + НСl, СН 3 + Сl 2 CН 3 Cl + Сl. Очень опасны выбросы фтороводорода (производство алюминия, стекольное), который хорошо растворяется в воде, что приводит к появлению в атмосфере аэрозолей плавиковой кислоты.

Последствия кислотных дождей Повышение кислотности воды Выщелачивание тяжелых металлов Интоксикация воды Утрата рыбных ресурсов Закисление почвы Вымывание питательных веществ Угнетение, гибель почвенной биоты Сокращение видов животных, живущих около воды Повреждение листовой поверхности, хвойных игл Дефицит чистой пресной воды Нарушение транспирации Связывание фосфатов Разрушение строительных материалов, коррозия металлов Нарушение фотосинтеза Разрушение корневой чисстемы Сердечно-сосудистые, легочные заболевания Заболевания животных Деградация, гибель Ослабление, нарушение роста Снижение сопротивляемости патогенным организмам Изменения в водных экосистемах Изменения в почве Изменения растительности

Первыми жертвами кислотных дождей стали озера и реки. При повышении кислотности воды быстро нарастает содержание Al 3+. В то же время фосфаты становятся малодоступными. Повышение кислотности приводит к появлению в воде высокотоксичных ионов тяжелых металлов – кадмия, свинца и других.

В почве из-за ее подкисления нарушаются процессы питания растений, разрушается их корневая система. Почвенное подкисление считается одной из основных причин усыхания лесов. Больше всего страдают елово-пихтовые и дубовые леса.

Непосредственное воздействие кислотных осадков приводит к нарушению листовой поверхности, процессов транспирации и фотосинтеза за счет разрушения хлорофилла. В то же время подкисление почвы азотнокислыми дождями стимулирует развитие лесных вредителей.

Воздействию кислотных осадков подвергаются органические материалы – кожа, бумага, ткани, резина, красители. Кислоты гидролизуют макромолекулы, материалы становятся хрупкими и разрушаются. SO 2 вызывает обесцвечивание красителей, что приводит к выцветанию тканей.

Известняк, мел, мрамор, туф разрушаются под действием кислотных дождей. Из бетона и других строительных материалов, а также стекла выщелачиваются не только карбонаты, но и силикаты. Кислотные дожди разрушают древние оконные стекла церквей, соборов и дворцов.

Металлы разрушаются еще быстрее. Корка образующегося на поверхности железных изделий гигроскопичного сульфата железа (II) окисляется кислородом воздуха, образуется основная соль сульфата железа (III), являющаяся составной частью ржавчины 2FeSO 4 + Н 2 О + 0,5O 2 2Fe(ОН)SO 4

Загрязнение воздуха оказывает вредное влияние и на организм человека. Это особенно опасно для пожилых людей: SO 2 обладает канцерогенным действием, NО 2, при попадании в дыхательные пути, взаимодействуя с гемоглобином крови, вызывает респираторные, астматические и сердечные заболевания.

Меры по охране атмосферы от кислотообразующих выбросов Чистота атмосферного воздуха планеты – одно из приоритетных направлений природоохранной деятельности национальных правительств.

Международными соглашениями установлены критические нормы выбросов диоксида серы и оксидов азота, ниже которых их воздействие на наиболее чувствительные компоненты экосистем не обнаруживается, а также ряд рекомендаций по осуществлению снижения этих выбросов.

Основными на сегодняшний день методами снижения загрязнения атмосферы, в том числе кислотообразующими выбросами, являются разработка и внедрение различных очистных сооружений и правовая защита атмосферы.

-установка фильтров для очистки газообразных продуктов -применение альтернативных источников энергии На угольных электростанциях необходимо: - использование низкосернистого угля или его очистка от серы

Ведутся исследования по снижению загрязнений от выхлопных газов автомобилей. Для решения этой проблемы ведутся работы по созданию различных каталитических конвертеров, преобразующих оксиды азота в молекулярный азот.

Большинство людей остается безучастными к проблеме кислотных дождей. Собираетесь ли вы равнодушно ждать гибели биосферы или будете действовать ?