Чем опасны кислотные дожди 3 класс: «В чём заключается опасность кислотных дождей?» – Яндекс.Кью

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ О ЗАГРЯЗНЕНИИ ВОЗДУХА

Загрязнение воздуха происходит из множества источников, как природных, так и антропогенных. К природным источникам относятся извержения вулканов, морские аэрозоли, почвенная пыль, растительные пожары и молнии. К наиболее распространенным антропогенным источникам относятся производство электроэнергии, транспорт, промышленность, отопление и приготовление пищи в жилых помещениях, сельское хозяйство, использование растворителей, добыча нефти и газа, сжигание отходов и строительство. Некоторые источники, такие как лесные и саванные пожары, а также выдуваемая ветром минеральная пыль, происходят естественным образом, но усугубляются деятельностью человека.

Бóльшая часть загрязнения воздуха, которому подвергается значительная часть населения мира, является результатом деятельности человека.

Различные загрязняющие вещества имеют разные источники. В крупных городах загрязнение воздуха происходит как в пределах городских границ, так и извне, поскольку часть загрязнителей перемещается на большие расстояния. К основным городским источникам загрязнения воздуха относятся транспортные средства, сжигание газа, угля, древесного угля и древесины для приготовления пищи и отопления, а также промышленные источники, все еще находящиеся в городах. Многие крупные промышленные источники, такие как цементные заводы, сталелитейные заводы и электростанции, находятся вдали от городов, но все же вносят значительный вклад в повышение концентрации загрязняющих веществ в городах, поскольку их выбросы переносятся по воздуху на большие расстояния. Выбросы нефтегазовой отрасли и сектора морских перевозок также могут переноситься на очень большие расстояния.

Сельскохозяйственные источники, включая сжигание растительности для расчистки земель и лесные пожары, вносят значительный вклад в уровень загрязнения воздуха в городах и сельской местности. В крайне засушливых районах, вблизи пустынь и эродированных земель, пыль, выдуваемая ветром, может составлять большую часть ТЧ

2,5. Бóльшая часть аммиака выбрасывается в атмосферу в сельском хозяйстве и при утилизации биологических отходов жизнедеятельности человека.

В странах с низким уровнем дохода одним из наиболее распространенных источников загрязнения воздуха в сельских и пригородных районах является сжигание биомассы, других твердых видов топлива (например, угля) или керосина для приготовления пищи, отопления и освещения в жилых помещениях домохозяйств. Загрязнение воздуха в жилых помещениях домохозяйств также способствует загрязнению атмосферного воздуха.

С дополнительной информацией на английском языке можно ознакомиться по следующим ссылкам:

1. Ambient (outdoor) air pollution (WHO)
2. Indoor air pollution (WHO)
3. Key facts about outdoor air pollution and main pollutants (WHO)
4. Air pollution sources in Europe (EEA)
5. WHO country estimates on air pollution exposure and health impact

Экологические проблемы нефтяной промышленности | Neftegaz.RU

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов. Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива.

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов.
Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива.
При сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д.
Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата.
Молекулы диоксида углерода позволяют солнечному коротковолновому излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью.
Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность — оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.

Большая роль в загрязнении атмосферы принадлежит реактивным самолётам, машинам.
Чтобы пересечь Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т кислорода и оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность.
Значительно загрязняют атмосферу и автомашины, которых уже сейчас насчитываются более 500 млн.
Появляются различные проекты создания двигателей, работающих на других видах топлива.
Немалый вклад в отравление атмосферы вносят различные заводы, тепло- и электростанции.
Средней мощности электростанция, работающая на мазуте, выбрасывает ежесуточно в окружающую среду 500 т серы в виде сернистого ангидрида, который, соединяясь с водой, тотчас же даст сернистую кислоту, которая выпадает в виде кислотных дождей, обладающих большой химической активностью.
Загрязнение атмосферы различными вредными газами и твёрдыми частицами приводит к тому, что воздух крупных городов становится опасным для жизни людей.
Особую опасность представляют смертоносные туманы, опускающиеся на крупные города.

Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты.
Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти.
Аэрофотосъёмкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной плёнкой.
Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.
Литр нефти лишает кислорода 40 тыс. л морской воды.
Тонна нефти загрязняет 12 км² поверхности океана.
При концентрации её в морской воде в количестве 0,1-0,001 мл/л икринки рыб погибают за несколько суток.
На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная плёнка. Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много.
Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.

Встаёт угрожающий вопрос: что делать с этими чёрными океанами? Как спасти их обитателей от гибели?

Шведские и английские специалисты для очистки морских вод от нефти предлагают использовать старые газеты, куски обёртки, обрезки с бумажных фабрик.
Брошенные в воду и измельчённые, они способны впитать в себя 28-кратное количество нефти по сравнению с собственной массой.
Затем топливо из них легко извлекается прессованием.
Такие полоски бумаги, помещённые в большие нейлоновые авоськи, предлагается использовать для сбора нефти в море на месте катастрофы танкеров.
Хорошие результаты даёт применение диспергаторов — особых веществ, связывающих нефть; обработка нефтяных плёнок железным порошком с последующим собиранием опилок магнитом.
Большие надежды возлагаются на биологическую защиту.

По различным причинам при добыче и транспорте нефтии часть сырья выливается на земную поверхность и в водоёмы.

Достаточно сказать, что только за 1988 г. при порывах нефтепроводов на Самотлорском месторождении в одноимённое озеро попало около 110 тыс. т нефти.
Известны случаи слива мазута и сырой нефти в реку Обь (нерестилище ценных пород рыб) и другие водные артерии страны.
Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации процессов добычи, транспорта и хранения нефти. Небрежное обращение с нефтью может обернуться большой бедой. Использование нефти и нефтепродуктов должно быть весьма аккуратным, продуманным и дозированным. Нефть требует к себе внимательного отношения. Это необходимо помнить не только каждому нефтянику, но и всем, кто имеет дело с продуктами нефтехимии.
Нефтяная отрасль является главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока. К сожалению, российская нефтяная промышленность находится в состоянии глубокого кризиса. Каковы же перспективы развития отрасли? Если продолжать хищническую эксплуатацию месторождений вкупе с большими потерями при транспортировке и нерациональной нефтепереработкой, то будущее нефтяной промышленности представляется весьма мрачным. Уже сегодня сокращение темпов производства составляет в среднем 12-15% в год, что чревато полным развалом стратегически важной для державы отрасли. Дальнейшее экстенсивное развитие нефтяной промышленности уже невозможно.

России необходимо реформировать нефтяную промышленность.
Для этого в первую очередь нужно:

• Пересмотреть систему налогообложения, существенно снизив налоги на нефтепроизводителей, однако установить высокие штрафы за нерациональное использование природных богатств и нарушение экологии.
• Менее жёстко регулировать цены внутри страны, поддерживая их несколько ниже мирового уровня. Экспорт же нефти за рубеж вести только по мировым ценам.
• Частично восстановить централизованное управление отраслью, вытекающее из самой структуры нефтяной промышленности и имеющее много положительных моментов (рациональная система нефтепроводов). Это, однако, не означает полного возврата к старой модели управления. Сохранение единого экономического пространства — условия выживания топливно-энергетического комплекса.
• Найти чёткую и продуманную программу инвестиций в нефтяную промышленность.
• Организовать единый Российский банк нефти и газа, государственная внешнеторговая фирма, включающая представителей предприятий, добывающих, перерабатывающих и транспортирующих нефть и газ. Это позволит приостановить хаотичные бартерные сделки, подрывающие интересы государства.
• Создать необходимую систему нормативных актов, обеспечивающую твёрдую законодательную базу для работы с иностранными компаниями по совместной разработке наиболее сложных месторождений.
• Стабилизировать объёмы геологоразведочных работ с целью восполнения запасов нефти и газа.

Реализация предлагаемых мер в комплексе с другими означала бы приостановку инфляции и укрепление курса рубля (например, стоимость сельскохозяйственной продукции на 40% определяется ценой горюче-смазочных материалов). Появился бы интерес к приобретению нефтеперерабатывающего оборудования.
Стимул к развитию получила бы не только нефтяная промышленность, но и машиностроительные предприятия, нефтехимическая, химическая, металлургическая и другие отрасли. Таким образом, положение в нефтяной промышленности достаточно сложное, но выход существует — реформирование отрасли.
После чего она сможет внести весьма значительный вклад в возрождение России.

Можете больше не бояться кислотных дождей. У нас новая напасть – пластиковые ливни

Представьте себе любой национальный парк. Глубоко вдохните этот чистый воздух. Вы видите нетронутые земли, которые никто не пытался освоить и застроить. Однако невидимая угроза уже находится в самом воздухе. Она даже без участия человека отравляет землю вместе с каплями дождя. Это микропластик.

Частицы микропластика – действительно микро, по определению, они должны быть меньше пяти миллиметров в длину. Как правило, это частицы пластиковых бутылок и волокна из нашей одежды, которые благодаря ветру могут оказаться в любой части Земли и отравить почву.

В научном журнале Science ученые опубликовали поразительное открытие: собирая дождевую воду и пробы воздуха на протяжении 14 месяцев, они высчитали, что более 1000 тонн микропластика попадают на территорию 11 национальных парков в западной части США ежегодно. Это 120 миллионов пластиковых бутылок. «Мы проводили исследования всего лишь в охраняемых регионах на западе страны, это только 6 % всей территории США, – отмечает Дженис Брани, ведущий автор и специалист по экологии в Университете Юты, – цифра оказалась такой большой, для нас это было шоком».

Это исследование подтвердило чудовищный сценарий: микропластик разносится по всему миру и попадает в якобы чистые места обитания, в том числе в Арктику и отдаленные французские Пиренеи. Микропластик проникает в океаны через сточные воды и загрязняет глубоководные экосистемы. И затем он попадает даже на сушу из воды вместе с морским бризом. А потом разносится по земле вместе с дождем – пластиковым дождем, который стал новой угрозой, как когда-то был кислотный ливень.

Пластиковый дождь может стать еще более опасной проблемой, чем кислотный (осадки, загрязненные кислотными оксидами – серы и азота). За последние десятилетия благодаря использованию скрубберов (агрегат для очистки загрязненного воздуха) на электростанциях и каталитических нейтрализаторах на машинах уровень подкисления серьезно уменьшился в США и других странах мира. Но микропластик уже проник в самые отдаленные регионы планеты, и мы не можем просто так очистить от него водную среду и почву – эти частицы абсолютно везде, и у нас нет магнита, которым мы могли бы просто так провести по океанам и собрать весь мусор. То, что делает пластик таким полезным, одновременно делает его и таким опасным загрязнителем: его выносливость. Пластик никогда не пропадает полностью, он просто разделяется на маленькие кусочки, которые проникают даже в самые маленькие уголки света. Но и на этом плохие новости не заканчиваются: ожидается, что количество пластиковых отходов вырастет c 260 до 460 миллионов тонн к 2030 году. К такому выводу пришла консалтинговая компания McKinsey. Растущий средний класс в развивающихся странах означает рост потребления и количества пластиковых упаковок.

© Photograph: Janice Brahney/Utah State University

Чтобы выяснить, насколько проблема стала серьезной в США, ученые отправились в 11 национальных парков и защищенных районов, собирая пробы дождя и воздуха. Были использованы «сырые» ведра для дождя и «сухие» ведра для воздуха. Сенсор выявлял дождь и открывал «сырое» ведро, закрывая «сухое». То же самое происходило, когда стояла солнечная погода, чтобы в сухом ведре собирались частицы микропластика, которые находятся в воздухе. Ученые также изучали пути дождевых облаков – через какие города они прошли.

В 98 % всех образцов, собранных за год, были найдены частицы микропластика. В среднем 4 % собранных частиц в атмосфере на самом деле являлись синтетическими полимерами. Те частицы, которые выпали с дождем, были больше размером, чем те, которые пришли с ветрами – более легким частицам проще оказаться в воздушных потоках. Микроволокна из таких источников, как одежда из полиэстера, составили 66 % синтетического материала во влажных образцах и 70 % в сухих образцах. «Я просто пришла в ужас от того, что практически в каждом образце мы находили яркие пластиковые кусочки», – отмечает Брани. Оборудование команды не позволило им увидеть прозрачные и белые частицы, так что их подсчеты, вероятно, еще недостаточно верны.

Исследуя пути облаков, которые принесли образцы сырого микропластика, Брани и ее коллеги смогли создать карту передвижений частиц. Ветра, например, могут собирать в городах частицы микропластика и переносить их. «Дождь очень эффективен в очищении атмосферы от всего, что в ней есть, – говорит Брани, – там может быть достаточно большое количество пыли и пластика, но ливень их смоет». Частицы микропластика могут выступать как ядро конденсации. Это кусочки мусора, которые притягивают водяной пар для создания облака.

Сухие осадки, в свою очередь, путешествуют на еще более длинные расстояния.

Ветру легче подхватить такие маленькие частицы и перенести их на сотни и тысячи километров. При этом они не теряются в штормах, они слишком маленькие, чтобы где-то осесть. Представьте себе пыль из Сахары, которая без проблем пересекает Атлантику и попадает в леса Амазонки. Возможно, микропластик путешествует еще дальше, ведь его частицы менее плотные, чем частицы почвы.

«Мы установили связь с местоположением струйного потока, что подсказывает нам, что те воздушные массы, которые управляют осадками, находятся очень высоко в атмосфере», – добавила Брани. Ученые уже давно наблюдают этот феномен по всему миру. Маленькие кусочки пластика – в основном это синтетические волокна из одежды – попадают в воздух и распространяются по всему миру, загрязняя ранее нетронутые места обитания. Так, вероятно, благодаря европейским городам в Арктике появился микропластик.

Однако во время этих исследований было сделано и другое тревожное открытие: 30 % частиц являются микрогранулами, которые в США запрещены к использованию в косметике с 2015 года. Эти найденные микрогранулы, однако, были меньше, чем те, которые обычно можно найти в косметике. «Мы нашли очень много ярких микрогранул, всех цветов радуги. Некоторые из них оказались акрилом», – отмечает Брани.

Это наводит ученых на мысль, что в этом виноваты промышленные лакокрасочные покрытия. Когда их распыляют, они легко распространяют микрогранулы в атмосферу, где их подхватывают ветра и несут по всему миру. Если это действительно так, то лакокрасочную промышленность ожидает неприятный сюрприз, с которым уже пришлось столкнуться и индустрии красоты. Но даже если одна страна и запретит использование микрогранул в краске, они все равно могут прилететь из другой.

Что еще более тревожно, так это то, что микропластик превращается в нанопластик, а эти частицы уже настолько маленькие, что без крайне дорогого и редкого оборудования ученые их не смогут увидеть. «У меня не было возможности разглядеть частицы размером меньше чем в четыре микрона, но это не означает, что их там не было, – добавила Брани, – то, что мы их не видим, не означает, что мы их не вдыхаем».

Ученые еще не знают, к каким последствиям вдыхание таких частиц может привести, но стоит предположить, что ничего хорошего в этом нет. Тем более что частицы пластика имеют тенденцию к выщелачиванию своих химических компонентов, перенося таким образом микробы, в том числе и вирусы. Ученые только сейчас начинают понимать, как микропластик влияет на другие организмы: одно исследование показало, что раки-отшельники, которые были в контакте с микропластиком, имеют трудности с выбором новых раковин по мере своего роста. Это серьезная проблема, ведь эти раковины им нужны для выживания.

© Photograph: Janice Brahney/Utah State University

В национальных парках наличие пластика, возможно, будет иметь серьезные последствия. «Пластик не только может заблокировать пищеварительный тракт маленьких животных, например червей, – отмечает ученый Стив Аллен из Университета Стратклайда, – речь идет не только о химических веществах на самом пластике, но и в пластике, который может повлиять на почву. Многое из этого просто чистые догадки – мы только пытаемся все это понять».

Брани и ее коллеги считают, что микропластик меняет тепловые свойства почвы, например, влияя на то, как она впитывает и сохраняет тепло. Это может привести к тому, что увеличится количество уже существующих микробов, что в свою очередь изменит то, как грязь распределяет питательные вещества. Микропластик также может ухудшить движение воды в этой почве.

Но помимо всех этих вопросов и неизвестных факторов, это исследование доказало одну очень важную вещь о жизненном цикле микропластика, который усложняется с каждым проведенным исследованием. Ученые пытались выяснить, что происходит с пластиковым загрязнением, которое почти целиком «пропадает». Но исследования вроде этого доказывают, что никуда пластик не пропадает, он просто делится на маленькие кусочки, которые распространяются по всему миру. Возможно, что в течение многих лет они проходят через разные системы – воздух, земля и вода.

Так, ученые выяснили, что течения уносят частицы микропластика в глубоководные экосистемы. Когда течения замедляются, частицы отделяются и осаждаются на морском дне. «Глубоководные течения в принципе ведут себя так же, как и атмосферные течения, – отмечает Ян Кейн, специалист в Манчестерском университете, который не участвовал в данном исследовании, – они – часть глобальной циркуляции, и частицы переносятся в зависимости от формы и плотности. Так что это тот же самый процесс. Эти ученые выяснили, что более тяжелые частицы скорее выпадут при влажных условиях».

Стив Аллен и его жена Дини Аллен недавно опубликовали свое исследование, которое свидетельствует о том, что океаны выбрасывают частицы микропластика, которые потом попадают на сушу благодаря морскому бризу. Ранее считалось, что, как только микропластик попадает в воду, он там остается. Возможно, в будущем выяснится, что в земле микропластик тоже там не задержится. «Может быть, это не статичный процесс, – отмечает Аллен, – микропластик не сидит на месте. Часть его пройдет через водное зеркало, часть – будет передвигаться благодаря эрозии, ну или вновь попадет в атмосферу».

Материал был впервые опубликован на сайте американского Wired.

Вероятно, вам также будет интересно:

Наше увлечение модой и страсть к покупкам убивают планету

Почему в попытках спасти окружающую среду нам стоит брать пример с Японии

Что такое гринвошинг и как распознать его приемы 

Загрязняющие вещества 3 класса опасности — Челябинский гидрометеоцентр

Главная> Мониторинг среды> Загрязняющие вещества> Загрязняющие вещества 3 класса опасности

Пыль. Взвешенные вещества.

Пыль

– это вид аэрозоля, дисперсная система, состоящая из мелких твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газовой среде. Отдельные частицы или их скопления, от ультрамикроскопических до видимых невооруженным глазом, могут иметь любую форму и состав. В большинстве случаев пыль образуется в результате диспергирования твердых тел и включает частицы разных размеров, преимущественно в пределах 10^-7-10^-4 м. Они могут нести электрически заряд или быть электронейтральными. Концентрацию пыли (запыленность) выражают числом частиц или их общей массой в единице объема газа (воздуха). Пыль неустойчива: ее частицы соединяются в процессе броуновского движения или при оседании (седиментации).

 

Виды промышленной пыли:

1.      Механическая пыль.

Промышленная пыль, образующаяся в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса.

2.      Возгоны.

Промышленная пыль, образующаяся в результате объемной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат.

3.      Летучая зола.

Промышленная пыль в виде несгораемого остатка топлива, образующегося из его минеральных примесей при горении, содержащегося в дымовом газе во взвешенном состоянии.

4.      Промышленная сажа.

Дисперсный углеродный продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов, состоящий из сферических частиц черного цвета. Средний размер сажевых частиц – 100-3500. Частицы сажи образованы из слоев углеродных атомов, подобных слоям в графите. Эти слои состоят из шестиугольников, в вершинах которых находятся атомы углерода, но, в отличии от графита, слои в саже не плоские, а изогнутые, что обуславливает сферическую поверхность частиц. Плотность сажевых частиц около 2 г/см³. Поверхность частиц в саже может быть шероховатой или гладкой.

 

Пыль и сажа относятся к 3 классу опасности.

 

ПДК вещества, мг/м³.

Максимальная разовая – 0,150

Среднесуточная – 0,05

 

Источники поступления пыли в атмосферу.

В воздухе содержатся частицы пыли и сажи, возникающей в результате выветривания горных пород, вулканических извержений, пожаров, ветровой эрозии пахотных земель, производственной деятельности человека. Пыль, как и другие виды аэрозолей, усиливает рассеяние и поглощение света атмосферой, влияет на ее тепловой режим.

Постоянные источники повышенной запыленности – отрасли металлургического, химического и текстильного производства, строительство и некоторые отрасли народного хозяйства (полеводство), многие транспортные средства.

Источниками выбросов сажи в атмосферу являются дизели, авиационные турбины, тепловые энергетические установки, лесные пожары и др. Концентрация сажевых частиц над океанами составляет 0,5 мкг/м³, а в приземном слое промышленно развитых районов она достигает 30 мкг/м³.

Сажа образуется при горении в промышленных и бытовых печах, при работе двигателей внутреннего сгорания (дизелях), выбрасывается вместе с продуктами горения в атмосферу в виде вредных дымов.

Сажевые частицы не взаимодействуют с кислородом воздуха, поэтому удаляются только за счет коагуляции и осаждения, которые идут достаточно медленно.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже — оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Они содержатся в выбросах предприятий теплоэнергетики, черной и цветной металлургии, стройматериалов, а также автомобильного транспорта. Пыль, осаждающаяся в индустриальных районах, содержит до 20% оксида железа, 15% силикатов и 5% сажи, а также примеси различных металлов (свинец, ванадий, молибден, мышьяк, сурьма и т.д.).

Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы-искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатываюшей промышленности, ТЭС.

Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тысяч м³ условного оксида углерода и более 150 тонн пыли.

Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств — измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.

Концентрация аэрозолей меняется в весьма широких пределах: от 10 мг/м³ в чистой атмосфере до 2.10 мг/м³ в индустриальных районах. Концентрация аэрозолей в индустриальных районах и крупных городах с интенсивным автомобильным движением в сотни раз выше, чем в сельской местности. Среди аэрозолей антропогенного происхождения особую опасность для биосферы представляет свинец, концентрация которого изменяется от 0,000001 мг/м³ для незаселенных районов до 0,0001 мг/м³ для селитебных территорий. В городах концентрация свинца значительно выше – от 0,001 до 0,03 мг/м³.

 

Влияние на живые организмы.

Пылевые частицы поглощают коротковолновую часть солнечного спектра, снижают количество достигающего земной поверхности ультрафиолета, что способствует ослаблению адаптивных свойств всех живых организмов. Они оседают на поверхности листьев растений, сокращая их способность к восприятию солнечного света.

Сажевые частицы в силу своей разветвленной поверхности способны адсорбировать значительные количества различных соединений, включая полиароматические. Таким образом, сажа играет важную роль в переносе вредных соединений в атмосфере.

Длительный контакт с сажей вызывает рак кожи, обостряются респираторные заболевания, истончается слизистая верхних дыхательных путей.

По данным Всемирной организации здравоохранения при концентрации пыли в атмосферном воздухе 0,08 мг/м³, ощущается дискомфорт у людей. При дальнейшем увеличении содержания пыли до 0,25-0,5 мг/м³ наблюдается ухудшение состояния больных с легочными заболеваниями. Постоянное пребывание людей в атмосфере с концентрацией пыли выше 0,5 мг/м³ приводит к более частым заболеваниям и возрастанию смертности.

 

Диоксид серы.

В нормальных условиях диоксид серы – бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Растворимость газа в воде – достаточно велика.

Диоксид серы – реакционно-способен, из-за химических превращений время его жизни в атмосфере – невелико (порядка нескольких часов). В связи с этим возможности загрязнения и опасность воздействия непосредственно диоксида серы носят локальный, а в отдельных случаях – региональный характер.

 

Природные и антропогенные источники поступления в окружающую среду.

К природным (естественным) источникам диоксида серы относят вулканы, лесные пожары, морская пена и микробиологические превращения серосодержащих соединений. Выделяющийся в атмосферу диоксид серы может связываться известью, в результате чего в воздухе поддерживается его постоянная концентрация около 1 млн^-1.

Диоксид серы антропогенного происхождения образуется при сгорании угля и нефти, в металлургических производствах, при переработке содержащих серу руд (сульфиды), при различных химических технологических процессах. Большая часть антропогенных выбросов диоксида серы (около 87%) связана с энергетикой и металлургической промышленностью. Общее количество антропогенного диоксида серы, выбрасываемое за год превышает его естественное образование в 20-30 раз.

Ежегодное поступление сернистого газа в атмосферу только вследствие промышленных выбросов оценивается почти в 150 млн. т.

 

Поведение в атмосфере.

Время пребывания диоксида серы в атмосфере в среднем исчисляется двумя неделями. Этого времени мало для того, чтобы газ мог распространиться в глобальном масштабе. Поэтому, в соседних географических районах, где осуществляются как большие, так и умеренные выбросы диоксида серы, в атмосфере может наблюдаться большое различие концентраций диоксида серы.

Легкорастворимый в воде, образующий кислоту газ, может разноситься мощными потоками воздуха на сотни километров (до 1500 км). При этом в облаках идет реакция образования кислот и возможно выпадение кислотных дождей.

Во время переноса диоксида серы и другие кислотные выбросы лишь в очень малой степени теряют свою активность. Нейтрализация происходит только в том случае, если в воздухе одновременно с диоксидом серы находится пыль, содержащая гидроксиды щелочных и щелочноземельных элементов. Атмосфера очищается, главным образом, при вымывании кислых газов водой и снегом, а также при их «сухом» осаждении, т.е. в виде самого газа или адсорбированного на мельчайших частицах пыли. Кроме того, диоксид серы растворяется в мельчайших капельках тумана, которые после осаждения также относят к сухой части загрязнений.

Сухая часть загрязнений обычно выпадает либо в непосредственной близости от источника выбросов, либо на незначительном удалении от него. При длительном переносе воздухом в основном выпадает связанная водой часть выбросов.

В атмосфере диоксид серы претерпевает ряд химических превращений, важнейшие из них – окисление и образование кислоты.

Окисление может проходить разными путями и в силу разных причин. Например, УФ-излучение может перевести молекулу диоксида серы в возбужденное состояние, при длине волны менее 320 нм – в синглетное возбужденное состояние, при длине волны 320-390 нм в триплетное. Молекулы диоксида серы, находящиеся в триплетном состоянии, реагируют с кислородом воздуха и через радикалы SO₄^2- превращаются в молекулы SO₃.

Большее значение все же имеет окисление с помощью радикалов ОН^—. При этом возможна и реакция с озоном:

SO₂ + О₃ = SO₃ + О₂

Во влажной атмосфере образуется серная кислота.

В насыщенной парами воды фазе, например, в облаках, диоксид серы сначала образует сернистую кислоту, которая с озоном и пероксидом водорода дает серную кислоту:

Н₂SО₃^— + О₃ → SО₄^2- + Н⁺ + О₂

НSО₃^— + Н₂О₂ → SО₄^2- + Н⁺ + Н₂О

Реакционный пероксид водорода может образоваться из органических пероксидов во влажном воздухе.

Как диоксид серы, так и НSО₃^— в несколько промежуточных стадий могут превратиться в серную кислоту с помощью ионов металлов, которые могут присутствовать в воздухе, а также в облаках.

Сернистый газ с водой воздуха образует капельки серной кислоты. Растворы серной кислоты могут долго держаться в воздухе в виде плавающих капелек тумана или выпадать вместе с дождем на землю. Эти растворы разъедают металлы, краски, синтетические соединения, ткани, губительно действуют на растения и животных. Попадая на землю, серная кислота подкисляет почвы. В результате этого сокращается почвенная фауна, что отрицательно сказывается на урожае.

 

Воздействие на живые организмы.

Класс опасности вещества – 3.

При повышенной концентрации пыли токсическое действие диоксида серы проявляется значительно сильнее, чем в воздухе, свободном от пыли.

Комбинация диоксида серы с оксидами азота значительно увеличивает число заболеваний дыхательных путей.

При среднесуточной концентрации сернистого газа 0,1-0,2 мг/м³ у населения наблюдается обострение заболеваний верхних дыхательных путей. Резкое увеличение числа случаев заболеваемости бронхитами у людей старше 55 лет отмечается на следующий день после повышения среднесуточной концентрации сернистого газа до 0,7 мг/м³.

Повышение уровня загрязнения сернистым газом вызывает либо хроническое, либо острое кратковременное поражение листьев растений, что приводит к замедлению роста зеленой массы и снижению урожайности. Разрушается хлорофилл растений, повреждаются листья и хвоя. Пораженные участки приобретают бронзовую окраску. На листьях также появляются бледные пятна, которые затем приобретают бронзовый цвет, затем листья опадают. Наиболее чувствительными к диоксиду серы являются хвойные деревья. Сосна погибает при среднегодовой концентрации сернистого газа 0,18-0,20 мг/м³. Лиственные деревья начинают поражаться при концентрации диоксида серы от 0,5 до 1 мг/м³.

Оксиды серы ощутимо ускоряют в городах коррозию металлов — в 1,5-5 раз по сравнению с сельской местностью. В одном из городов США увеличение концентрации SO₂ в 3 раза сопровождалось увеличением скорости коррозии цинка в 4 раза.

Особенно опасно для растений высокое содержание сернистого газа, например, при интенсивном освещении и большой относительной влажности воздуха, а также на стадиях цветения и плодоношения. Хроническое повреждение листьев растений происходит в результате постепенного накопления в их тканях избыточного количества сульфатов. Сульфаты также окисляют почву и снижают ее плодородие.

 

Магний.

Магний – элемент II группы, в земной коре содержится порядка 1,87 массовой доли магния. Магний – характерный элемент мантии Земли. В магматических процессах магний – аналог железа.

 

Миграция в окружающей среде

В биосфере наблюдается энергичная миграция и дифференциация магния: здесь главная роль принадлежит физико-химическим процессам — растворению, осаждению солей, сорбции магния глинами. Магний слабо задерживается в круговороте веществ на континентах и с речным стоком поступает в океаны. Морская вода не насыщена магнием и осаждение его солей не происходит. При испарении морской воды магний снова попадает на континенты.

 

Влияние на живые организмы

Магний – постоянная и необходимая часть растительных и животных организмов, входит в состав всех органелл клеток. Магний входит в состав хлорофилла растений, активирует многие ферменты живых организмов.

В человеческом организме накапливается в печени, затем переходит в кости и мышцы. Магний – антагонист кальция в организме, при избытке магния, при рахите он может вытеснять кальций из костей.

Соединения магния относятся к 3 классу опасности по воздействию на людей.

 «назад»

Как лесные пожары влияют на окружающую среду?

Ущерб от пожаров – это не только экономика

Лесные пожары оказывают огромное воздействие на лесные экосистемы в масштабе всей планеты. Почти треть лесных территорий в год охватывается огнем. Погибают деревья, выгорают трава, кустарники, мхи и лишайники, повреждается почва, погибают микроорганизмы, живущие в ней.

Одно из главных негативных экологических последствий пожаров — задымление и загрязнение атмосферы. Животные и люди чаще всего гибнут не от огня, а из-за отравления дымом.

Дым от крупных пожаров может распространяться на сотни километров. Задымление нижних слоев атмосферы негативно влияет на здоровье людей, в особенности детей, пожилых, беременных женщин, тех, кто имеет проблемы с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Сильное задымление после пожаров задерживает развитие растений, поэтому они выделяют меньше кислорода, а лес является его главным поставщиком. Недавно красноярские ученые вместе с коллегами из немецкого Института химии общества Макса Планка оценили объемы выбросов парниковых газов в атмосферу при лесных пожарах в Сибири.

Во время интенсивного горения леса концентрация угарного газа по сравнению с фоновым содержанием в воздухе повышается почти в 30 раз, метана — в два раза, углекислого газа — на 8%.

Выбросы от пожаров усиливают парниковый эффект. Сущность его заключается в том, что солнечные лучи, отражаясь от земли, трансформируются в длинноволновое тепловое излучение, которое задерживается парниковыми газами. В результате происходит повышение температуры воздуха. 

По расчетам красноярских ученых, при сгорании одного килограмма сухого вещества в сибирской тайге в атмосферу попадает чуть больше полутора килограммов углекислого газа, немногим больше ста граммов угарного газа и четыре грамма метана.

Ощутимые последствия

Пожары могут вызывать изменение видового биоразнообразия, замещение одних организмов другими. По оценкам красноярских ученых, примерно треть пожаров в России приводят к смене типа растительности. Например, хорошо известно, что в определенных условиях на гарях вместо погибшего от пожара хвойного леса появляется осина. В хозяйственном отношении эта древесная порода менее ценна.

Пожары способны вызывать смену зоологического и микробного мира. Изменившаяся после пожара среда становится непригодной для животных, живших там ранее.

Поэтому они перемещаются в иные более приемлемые условия, а на их место приходят другие организмы, для которых сформировавшаяся на гари среда в большей степени соответствует их экологическим требованиям. 

Примером этому может служить кедровый лес, населенный белками. После пожара кедровник погибает, у животных исчезает кормовая база, и они переселяются в другие участки леса.

Пожары могут влиять на заболачивание лесных территорий и повышать риск наводнений. Они способны вызывать эрозию почвы, способствовать образованию оползней и солифлюкций – сползанию оттаявшей на склоне почвы по мерзлому нижнему слою вместе с растительным покровом. 

Особенно этот процесс характерен для северных территорий и зон вечной мерзлоты. Последствиями лесных пожаров часто являются вспышки насекомых-вредителей и болезней леса, которые в первую очередь заселяют ослабленные огнем деревья.

Еще одна проблема, в которую лесные пожары вносят свой вклад, — кислотные дожди. Во время горения образуются дым, сажа, другие вредные соединения. Взаимодействуя с влагой воздуха, они формируют кислотные осадки, которые негативно влияют на почву, растения, водоемы, в которые попадают. К примеру, в воде с нарушенным кислотно-щелочным балансом многие виды моллюсков и других организмов, которые делают раковины из кальция, не смогут иметь своих «домиков» — они попросту «растворятся».

Возвращение потерянного

После пожара восстановление леса может занимать разное время. На севере этот процесс идет намного дольше, чем на юге. Обновление живого надпочвенного покрова, в состав которого входят травы, кустарнички и мхи, проходит достаточно быстро и может начаться уже на следующий год после пожара. 

Для лишайников это процесс более медленный и в среднем занимает до 60 лет. Для мохового покрова требуется около 30-40 лет, в зависимости от природных условий.

Восстановление хвойных лесов после пожара через смену пород продолжается значительно дольше, чем их прямое возобновление. Хвойные древесные породы живут долго, лиственные менее долговечны, но растут быстрее.

Определить точный срок возрождения леса сложно, поскольку он зависит от конкретных условий произрастания, от силы и типов повреждений, вида (низовой, верховой) и формы пожара (беглый или устойчивый). 

Даже слабое, но продолжительное горение может нанести существенные повреждения и привести к долгому возрождению леса. Влияет на восстановление и такой фактор, как время года, когда произошел пожар. Одно дело если лес горит осенью, когда листва уже опала и деревья подготовились к зимовке, и другое дело весной, когда они только «проснулись» и набрали цвет. Во втором случае последствия будут тяжелее.

Что подлежит тушению

Последствия пожаров бывают очень тяжелые, поэтому с возгораниями надо бороться. Но делать это трудно, так как в лесной охране недостает финансирования и сотрудников. 

Многолетняя практика показывает, что простое увеличение финансовых и материальных вложений в охрану лесов от пожаров не приводит к адекватному снижению горимости. Огонь в лесу имеет свою экологическую роль, его невозможно полностью исключить из жизни леса. Чтобы решить проблему пожаров, нужно создать систему управления ими. 

В новой экономической ситуации при недостатке финансирования и большом разнообразии природно-экономических условий, нужно перейти на государственном уровне от концепции пожаротушения, предусматривающей обязательную борьбу со всеми пожарами, к концепции пожароуправления. Она базируется на принципах приоритетно-выборочной очередности тушения пожаров и предполагает дифференциацию уровней охраны лесов.

В институте леса им. В.Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН разработана система прогноза поведения пожаров, которая положена в основу концепции управления пожарами. Она включает в себя информационную базу по классификации растительных горючих материалов и методы их картографирования, модель скорости распространения огня, методику прогноза поведения природных пожаров, их интенсивности и последствий.

В связи с недостатком материально-финансового обеспечения в 2015 году приказом Минприроды России введены так называемые зоны контроля лесных пожаров. Зоны контроля — это территории, в которых по решению органов государственной власти субъектов РФ действующие лесные пожары разрешено не тушить. 

Прекращение работ по тушению допускается при отсутствии угрозы населенным пунктам или объектам экономики в случаях, когда прогнозируемые затраты на тушение превышают прогнозируемый вред от пожара. Такое решение принимает Комиссия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности органа исполнительной власти субъекта РФ. 

Прежде всего, это касается северных территорий и не распространяется на пригородные зоны, где пожары надо тушить обязательно.

---

Материалы по теме:

Английский язык Биболетова М.З. Enjoy English

113 Работа в парах. Обсудите эти вопросы.

1 Почему экологическое сознание важно?

2 Как кислотные дожди, которые производятся в одной стране влияют на другие?

3 Каковы некоторые из последствий обезлесения?

4 Почему озоновый слой необходим для сохранения жизни на Земле?

5 Почему трудно остановить парниковый эффект?

6 Почему внезапное увеличение температуры опасно для жизни на Земле?

Ответ:

1) Environmental awareness is important because we all should take part in preserving our planet and life on it. We shouldn’t fight against nature, we should help it (Информированность о проблемах окружающей среды очень важна, потому что мы все должны принимать участие в сохранении нашей планеты и жизни на ней. Мы не должны бороться с природой, мы должны ей помогать).

2) Acid rains which contain particles of acids and of metals, not only affect the waters of the country, but also lead to deforestation. Acid rains in one country can have different consequences in other countries. There are three stages of acid rains. In the first two stages the fish in the reservoirs doesn’t die, it gets poisoned, and it is dangerous, because such fish can then be sold in other countries (Кислотные дожди, которые включают в себя различные кислоты и частички тяжелых металлов, могут повлиять на воды страны, а также привести к уничтожению лесов. Кислотные дожди одной страны могут иметь различные последствия в другой стране. Существует три стадии кислотных дождей. При первых двух стадиях, рыба в водоемах не умирает, а становится отравлена, а это опасно, потому что такую рыбу могут продавать в других странах).

3) Deforestation leads to the draining of reservoirs, because forests are usually situated around the reservoirs. Deforestation breaks the continuous round of things in nature. Animals lose their home and die (Вырубка леса ведет к осушению водоемов, потому что леса в основном расположены вокруг водоемов. Вырубка лесов также нарушает круговорот веществ в природе. Животные теряют свой дом и погибают).

4) The ozone layer protects us from dangerous hard sun radiation. If there was no ozone layer, our skin would be sunburned (Озоновый слой защищает нас от тяжелого солнечного излучения. Если бы не было озонового слоя, наша кожа сгорела бы).

5) It’s hard to prevent the greenhouse effect because it is connected with nature. Many years we have been trying to conquer nature and now we are reaping what we have sown. Nature has turned its back towards us (Парниковый эффект тяжело остановить, потому что он связан с природой. На протяжении многих лет мы пытаемся побороть природу, а сейчас пожинаем плоды того, что посеяли. Природа повернулась к нам спиной).

6) A sudden increase of temperature can lead to the thawing of glaciers. Their thawing will produce such an amount of water that will burry our planet under it (Внезапное повышение температуры может привести к таянию ледников. Их таяние произведет такое количество воды, которое затопить всю нашу планету).

113 Work in pairs. Discuss these questions. 1 Why is environmental awareness important? 2 How does acid rain produced in one country affect others? 3 What are some of the consequences of the deforestation? 4 Why is the ozone layer essential for the preservation of life on Earth? 5 Why is it difficult to stop the greenhouse effect? 6 Why is a sudden increase in temperature dangerous for life on Earth?

эффектов кислотного дождя | Агентство по охране окружающей среды США

На этой странице:

---

Влияние кислотных дождей на экосистемы

На этом рисунке показан уровень pH, при котором ключевые организмы могут погибнуть по мере того, как их среда становится более кислой. Не все рыбы, моллюски или насекомые, которых они едят, могут переносить одинаковое количество кислоты.

Экосистема — это сообщество растений, животных и других организмов вместе с окружающей их средой, включая воздух, воду и почву.Все в экосистеме связано. Если что-то вредит одной части экосистемы — одному виду растений или животных, почве или воде — это может повлиять на все остальное.

Влияние кислотных дождей на рыбу и диких животных

Экологические последствия кислотных дождей наиболее ярко проявляются в водной среде, такой как ручьи, озера и болота, где они могут быть вредными для рыб и других диких животных. Протекая через почву, кислая дождевая вода может выщелачивать алюминий из частиц почвенной глины, а затем течь в ручьи и озера.Чем больше кислоты попадает в экосистему, тем больше алюминия выделяется.

Некоторые виды растений и животных способны переносить кислую воду и умеренное количество алюминия. Другие, однако, чувствительны к кислоте и будут потеряны при снижении pH. Как правило, молодые особи большинства видов более чувствительны к условиям окружающей среды, чем взрослые особи. При pH 5 большинство икры рыб не могут вылупиться. При более низких уровнях pH некоторые взрослые рыбы погибают. В некоторых кислых озерах нет рыбы. Даже если какой-либо вид рыб или животных может переносить умеренно кислую воду, животные или растения, которые они едят, — нет.Например, у лягушек критический pH составляет около 4, но поденки, которых они едят, более чувствительны и могут не выдержать pH ниже 5,5.

Воздействие кислотных дождей на растения и деревья

Мертвые или умирающие деревья — обычное явление в районах, пострадавших от кислотных дождей. Кислотный дождь вымывает алюминий из почвы. Этот алюминий может быть вредным как для растений, так и для животных. Кислотный дождь также удаляет из почвы минералы и питательные вещества, необходимые для роста деревьев.

На больших высотах кислотный туман и облака могут лишить листву деревьев питательных веществ, оставив на них коричневые или мертвые листья и иголки.В результате деревья менее способны поглощать солнечный свет, что делает их слабыми и менее способными выдерживать отрицательные температуры.

Буферная емкость

Многие леса, ручьи и озера, которые испытывают кислотные дожди, не страдают от последствий, потому что почва в этих областях может нейтрализовать кислотных дождей, нейтрализуя кислотность в дождевой воде, протекающей через нее. Эта емкость зависит от толщины и состава почвы, а также от типа коренной породы под ней.В таких областях, как гористые районы северо-востока США, почва тонкая и не способна адекватно нейтрализовать кислоту в дождевой воде. В результате эти области особенно уязвимы, и кислота и алюминий могут накапливаться в почве, ручьях или озерах.

Эпизодическое подкисление

Тающий снег и проливные дожди могут привести к так называемому эпизодическому подкислению. Озера, которые обычно не имеют высокого уровня кислотности, могут временно испытывать воздействие кислотных дождей, когда тающий снег или ливень приводят к большему количеству кислотных отложений, и почва не может их защитить.Эта короткая продолжительность более высокой кислотности (то есть более низкого pH) может привести к краткосрочному стрессу для экосистемы, когда различные организмы или виды могут быть повреждены или убиты.

Загрязнение азотом

Проблемы могут быть вызваны не только кислотностью кислотных дождей. Кислотный дождь также содержит азот, и это может повлиять на некоторые экосистемы. Например, загрязнение наших прибрежных вод азотом частично является причиной сокращения популяций рыбы и моллюсков в некоторых районах.Помимо сельского хозяйства и сточных вод, большая часть азота, производимого в результате деятельности человека, который достигает прибрежных вод, поступает из атмосферы.

---

Воздействие кислотных дождей на материалы

Не все кислотные осаждения — это влажные . Иногда частицы пыли также могут становиться кислыми, и это называется сухим осаждением . Когда кислотный дождь и сухие кислотные частицы падают на землю, азотная и серная кислоты, которые делают частицы кислыми, могут приземлиться на статуи, здания и другие искусственные 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 этого ущерба могут быть дорогостоящими:

• поврежденные материалы, требующие ремонта или замены,
• увеличены затраты на техническое обслуживание, а
• Утрата деталей на каменных и металлических статуях, памятниках и надгробиях.

---

Другие эффекты SO

₂ и NO _X

Видимость

В атмосфере газы SO ₂ и NO _X могут превращаться в сульфатные и нитратные частицы, в то время как некоторые NO _X могут также реагировать с другими загрязнителями с образованием озона.Эти частицы и озон делают воздух туманным и плохо просматриваемым. Это влияет на наше удовольствие от национальных парков, которые мы посещаем ради живописных видов, таких как Шенандоа и Грейт-Смоки-Маунтинс.

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 — SO ₂ и NO _X, , а также частицы сульфатов и нитратов — находятся в воздухе, они могут быть вредными для человека.

SO ₂ и NO _X реагируют в атмосфере с образованием мелких частиц сульфата и нитрата, которые люди могут вдыхать в легкие. Многие научные исследования показали взаимосвязь между этими частицами и их воздействием на функцию сердца, например сердечными приступами, приводящими к смерти для людей с повышенным риском сердечных заболеваний, и воздействием на функцию легких, например затрудненным дыханием у людей, страдающих астмой.

Подробнее о:

Кроме того, выбросы NO _X также вносят вклад в приземный озон, который также вреден для здоровья человека.

---

Подробнее о:

Факты и информация о кислотном дожде

Кислотный дождь описывает любую форму осадков, которая содержит большое количество азотной и серной кислот. Это также может происходить в виде снега, тумана и крошечных кусочков сухого материала, которые оседают на Земле. Обычный дождь имеет слабокислый характер с pH 5,6, тогда как кислотный дождь обычно имеет pH от 4,2 до 4,4.

Причины кислотных дождей

Гниющая растительность и извергающиеся вулканы выделяют некоторые химические вещества, которые могут вызывать кислотные дожди, но большая часть кислотных дождей является результатом деятельности человека.Самыми большими источниками являются угольные электростанции, фабрики и автомобили.

Когда люди сжигают ископаемое топливо, в атмосферу выбрасываются диоксид серы (SO ₂ ) и оксиды азота (NO _x ). Эти загрязнители воздуха реагируют с водой, кислородом и другими веществами с образованием переносимых по воздуху серной и азотной кислоты. Ветры могут распространять эти кислотные соединения в атмосфере на сотни миль. Когда кислотный дождь достигает Земли, он течет по поверхности со сточными водами, попадает в водные системы и тонет в почве.

На виртуальном кладбище деревьев европейской ели в Польше остались следы кислотных дождей. Вызывается, когда капли дождя поглощают загрязнения воздуха, такие как оксиды серы и азота, кислотный дождь ослабляет деревья, растворяя питательные вещества в почве до того, как растения смогут их использовать.

Фотография Дэвида Вудфолла / Getty Images

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Воздействие кислотных дождей

Двуокись серы и оксиды азота не являются основными парниковыми газами, которые способствуют глобальному потеплению, одному из основных последствий изменения климата; фактически, диоксид серы оказывает охлаждающее действие на атмосферу.Но оксиды азота способствуют образованию приземного озона, основного загрязнителя, который может быть вредным для людей. Оба газа вызывают проблемы для окружающей среды и здоровья, поскольку могут легко распространяться через загрязнение воздуха и кислотные дожди.

Кислотные дожди имеют множество экологических последствий, особенно для озер, ручьев, водно-болотных угодий и других водных сред. Кислотный дождь делает такую ​​воду более кислой, что приводит к большему поглощению алюминия почвой, который переносится в озера и ручьи. Эта комбинация делает воду токсичной для раков, моллюсков, рыб и других водных животных.(Узнайте больше о последствиях загрязнения воды.)

Некоторые виды переносят кислую воду лучше, чем другие. Однако во взаимосвязанной экосистеме то, что влияет на некоторые виды, в конечном итоге влияет на гораздо большее количество во всей пищевой цепочке, включая неводные виды, такие как птицы.

Кислотные дожди и туман также наносят ущерб лесам, особенно на возвышенностях. Кислотные отложения лишают почву необходимых питательных веществ, таких как кальций, и вызывают выброс алюминия в почву, что затрудняет поглощение воды деревьями.Кислоты также повреждают листья и иголки деревьев.

Воздействие кислотных дождей в сочетании с другими факторами экологического стресса делает деревья и растения менее здоровыми, более уязвимыми для низких температур, насекомых и болезней. Загрязняющие вещества также могут препятствовать воспроизводству деревьев. Некоторые почвы лучше нейтрализуют кислоты, чем другие. Но в районах, где «буферная способность» почвы низкая, например, в некоторых частях северо-востока США, вредное воздействие кислотных дождей намного сильнее.

Климат 101: Загрязнение воздуха

Что такое загрязнение воздуха? Узнайте, как парниковые газы, смог и токсичные загрязнители влияют на изменение климата, а также на здоровье человека.

Кислотные отложения повреждают физические конструкции, такие как известняковые здания и автомобили. А когда он принимает форму вдыхаемого тумана, кислотные осадки могут вызвать проблемы со здоровьем, включая раздражение глаз и астму.

Что можно сделать?

Единственный способ бороться с кислотными дождями — это ограничить выбросы загрязняющих веществ, которые его вызывают.Это означает сжигание меньшего количества ископаемого топлива и установление стандартов качества воздуха.

В США Закон о чистом воздухе 1990 года нацелился на кислотные дожди, установив ограничения на загрязнение, которые помогли сократить выбросы диоксида серы на 88 процентов в период с 1990 по 2017 год. Стандарты качества воздуха также привели к снижению выбросов диоксида азота в США на 50 процентов в тот же период времени. Эти тенденции помогли еловым лесам в Новой Англии и некоторым популяциям рыб, например, оправиться от повреждений, нанесенных кислотными дождями. Но восстановление требует времени, и почвы на северо-востоке У.В Юго-Восточной и Восточной Канаде лишь недавно были обнаружены признаки стабилизации питательных веществ.

Проблемы с кислотными дождями будут сохраняться до тех пор, пока будет использоваться ископаемое топливо, и такие страны, как Китай, которые в значительной степени полагались на уголь для производства электроэнергии и стали, борются с этими последствиями. Одно исследование показало, что кислотные дожди в Китае, возможно, даже способствовали смертельному оползню 2009 года. Китай вводит ограничения на выбросы диоксида серы, которые с 2007 года снизились на 75 процентов, а в Индии они увеличились вдвое.

Кислотный дождь и вода

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о качестве воды •

Причины кислотного дождя

Мертвые или умирающие деревья — обычное явление в районах, пострадавших от кислотных дождей, таких как эти леса в горах Езера в Чешской Республике. Кислотный дождь вымывает алюминий из почвы. Этот алюминий может быть вредным как для растений, так и для животных. Кислотный дождь также удаляет из почвы минералы и питательные вещества, необходимые для роста деревьев.

Кредит: Ловеч, Викимедиа.org

Кислотные осадки могут быть вызваны природной (вулканы) и антропогенной деятельностью, например, от автомобилей или при производстве электроэнергии. Предшественники или химические предшественники кислотных дождей возникают как из природных источников, таких как вулканы и гниющая растительность, так и из искусственных источников, в первую очередь выбросов диоксида 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 выделяется сера, которая соединяется с кислородом с образованием диоксида серы (SO ₂ ).Выхлопные газы 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 газы кислотных дождей могут образовываться в городских районах, они часто переносятся ветрами на сотни миль в атмосфере и в сельские районы. Вот почему леса и озера в сельской местности могут пострадать от кислотных дождей, которые берут начало в городах.

Последствия кислотного дождя

Окружающая среда обычно может адаптироваться к определенному количеству кислотных дождей. Часто почва слабоосновная (из-за встречающегося в природе известняка, у которого pH больше 7). Поскольку основания противодействуют кислотам, эти почвы имеют тенденцию уравновешивать кислотность кислотных дождей. Но в таких областях, 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 воспроизводиться в кислой среде. Многие растения, например вечнозеленые деревья, повреждаются кислотным дождем и кислотным туманом. Я видел часть повреждений, нанесенных кислотными дождями вечнозеленым лесам в Шварцвальде в Германии. Большая часть Шварцвальда была действительно черной, потому что так много зеленых сосновых игл было уничтожено, остались только черные стволы и конечности! Вы также можете заметить, как кислотный дождь разъедает камень в зданиях некоторых городов и каменных произведениях искусства.

Кредит: Агентство по охране окружающей среды США

Географическое распространение кислотных дождей

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

Кислотный дождь и камень

Когда вы слышите или читаете в СМИ о последствиях кислотного дождя, вам обычно говорят об озерах, рыбе и деревьях в Новой Англии и Канаде. Однако мы начинаем осознавать дополнительную озабоченность: многие из наших исторических зданий и памятников расположены в районах с повышенной 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 (портится) как часть нормального геологического цикла в результате естественных химических, физических и биологических процессов, когда он подвергается воздействию окружающей среды. Этот процесс выветривания, продолжавшийся за сотни миллионов лет, превратил Аппалачи из высоких пиков, достигающих Скалистых гор, в округлые выступы, которые мы видим сегодня.Мы обеспокоены тем, что загрязнение воздуха, особенно в городских районах, может ускорить нормальную естественную скорость разрушения камня, так что мы можем преждевременно потерять здания и скульптуры, представляющие историческую или культурную ценность.

А что насчет зданий?

Эта религиозная средневековая скульптура, сделанная из песчаника, была разрушена подкислением воздуха и дождями. Скульптура находится в Дрездене, на углу улиц Баутцнерштрассе и Экк Глацисштрассе.

Предоставлено: Slick, Викимедиа.org

Многие здания и памятники построены из камня, а многие здания используют камень для декоративной отделки. Гранит в настоящее время является наиболее широко используемым камнем для строительства зданий, памятников и мостов. Известняк — второй по популярности строительный камень. Он широко использовался до того, как портландцемент стал доступен в начале 19 века из-за его однородного цвета и текстуры, а также из-за того, что его можно было легко вырезать. Песчаник из местных источников широко использовался на северо-востоке США, особенно до 1900 года.По всей стране мрамор используется гораздо реже, чем другие виды камня, но он использовался для строительства многих зданий и памятников исторического значения. Из-за своего состава некоторые камни более подвержены воздействию кислотного отложения, чем другие. Гранит в основном состоит из силикатных минералов, таких как полевой шпат и кварц, которые устойчивы к воздействию кислот. Песчаник также в основном состоит из кремнезема и поэтому устойчив. Некоторые песчаники менее устойчивы, поскольку 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 минерала кальцита.

Как кислотные осадки влияют на здания из мрамора и известняка?

Кислотные осадки влияют на камень в основном двумя способами: растворением и изменением. Когда сернистая, серная и азотная кислоты в загрязненном воздухе вступают в реакцию с кальцитом в мраморе и известняке, кальцит растворяется.На открытых участках зданий и статуй мы видим шероховатость поверхностей, удаление материала и потерю резных деталей. Материал поверхности камня может теряться полностью или только в более реактивных местах.

Можно было ожидать, что защищенные участки каменных зданий и памятников не пострадают от кислотных осадков. Однако на защищенных участках известняковых и мраморных зданий и памятников видны почерневшие корки, которые в некоторых местах отслаивались (отслаивались), открывая 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 где угодно на поверхностях карбонатного камня, которые подвергаются воздействию газообразного диоксида серы (SO ₂ ), обычно он смывается. Остается только на защищенных поверхностях, которые непосредственно не смываются дождем. Гипс белый, но кристаллы образуют сети, которые улавливают частицы грязи и загрязняющих веществ, поэтому корка выглядит черной.В конце концов черная корка покрывается пузырями и отслаивается, обнажая крошащийся камень.

Дополнительная информация:

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

Кислотный дождь: причины, последствия и способы устранения повышения уровня pH

Кислотный дождь означает смесь осажденного материала, как влажного, так и сухого, выходящего из атмосферы, содержащего больше, чем обычно, азотной и серной кислот.Проще говоря, это означает дождь, который имеет кислую природу из-за присутствия в воздухе определенных загрязняющих веществ, вызванных автомобилями и производственными процессами.

Его легко определить как дождь, туман, мокрый снег или снег, который стал кислым из-за загрязнителей воздуха в результате сжигания ископаемого топлива и промышленных сжиганий, которые в основном выделяют оксиды азота (NOx) и диоксид серы (SO2). Кислотность определяется на основе уровня pH капель воды путем присвоения ему числа от 0 до 14, где 0 представляет крайнюю кислотность, а 14 представляет превосходную основность (противоположность кислотности).

Источник: Canva

По данным EPA,

« Кислотный дождь или кислотное осаждение — это широкий термин, который включает любую форму осадков с кислотными компонентами, такими как серная или азотная кислота, которые выпадают на землю из атмосферы во влажной или сухой форме. Это может быть дождь, снег, туман, град или даже кислая пыль. ”

Сказать, что сульфаты не вызывают кислотных дождей, — это то же самое, что сказать, что курение не вызывает рак легких.

~ Эндрю Л.Льюис-младший

Обычная дождевая вода является слабокислой с диапазоном pH 5,3-6,0, потому что двуокись углерода и вода, присутствующие в воздухе, взаимодействуют вместе с образованием угольной кислоты, которая является слабой кислотой. Когда уровень pH дождевой воды падает ниже этого диапазона, начинается кислотный дождь.

Когда эти газы вступают в реакцию с молекулами воды и кислородом среди других химических веществ, присутствующих в атмосфере, образуются слабокислые химические соединения, такие как серная и азотная кислоты, что приводит к кислотным дождям. Кислотные дожди обычно приводят к выветриванию зданий, коррозии металлов и отслаиванию красок с поверхностей.

Извергающиеся вулканы содержат некоторые химические вещества, которые могут вызывать кислотные дожди. Помимо этого, сжигание ископаемого топлива, эксплуатация заводов и автомобилей из-за деятельности человека — это еще несколько причин, стоящих за этой деятельностью.

В настоящее время большие количества кислотных отложений наблюдаются на юго-востоке Канады, северо-востоке Соединенных Штатов и большей части Европы, включая некоторые части Швеции, Норвегии и Германии. Кроме того, некоторое количество кислотных отложений обнаружено в некоторых частях Южной Азии, Южной Африки, Шри-Ланки и Южной Индии.

Формы кислотных дождей

Существует две формы кислотного осаждения — влажная и сухая. Оба обсуждаются ниже:

1. Мокрое осаждение

Когда ветер переносит содержащиеся в воздухе кислотные химические вещества в районы с влажной погодой, кислоты падают на землю в виде дождя, мокрого снега, тумана, снега или тумана. Он удаляет кислоту из атмосферы и откладывает ее на поверхности земли.

Когда эта кислота протекает через землю, она поражает большое количество растений, животных и водных организмов.Вода из дренажа попадает в реки и каналы, которые смешиваются с морской водой, тем самым влияя на морскую среду обитания.

2. Сухое осаждение

Если ветер переносит содержащиеся в воздухе кислотные химические вещества в районы с сухой погодой, кислотные загрязнители превращаются в пыль или дым и падают на землю в виде сухих частиц.

Они прилипают к земле и другим поверхностям, таким как автомобили, дома, деревья и строения. Почти 50% кислотных загрязнителей в атмосфере возвращается в результате сухого осаждения.Эти кислотные загрязнители могут смываться с поверхности земли ливнями.

Он был обнаружен еще в 1800-х годах во время промышленной революции. Шотландский химик Роберт Ангус Смит первым открыл это явление в 1852 году как связь между кислотными дождями и загрязнением атмосферы в Манчестере, Англия.

Но внимание общественности он привлек в основном в 1960-е годы. Этот термин был придуман в 1972 году, когда газета «Нью-Йорк Таймс» опубликовала отчеты о последствиях изменения климата, которые начали возникать из-за появления кислотных дождей в экспериментальном лесу Хаббард-Брук в Нью-Гэмпшире.

Причины кислотных дождей

Известно, что как природные, так и искусственные источники играют роль в образовании кислотных дождей. Но это в основном вызвано сжиганием ископаемого топлива, которое приводит к выбросам диоксида серы (SO ₂ ) и оксидов азота (NO _x ).

1. Природные источники

Основным естественным возбудителем кислотных дождей являются вулканические выбросы. Вулканы испускают газы, производящие кислоту, для создания большего, чем обычно, количества кислотных дождей или любых других форм осадков, таких как туман и снег, до такой степени, что это влияет на растительный покров и здоровье жителей в окрестностях.

Гниющая растительность, лесные пожары и биологические процессы в окружающей среде также образуют газы, образующие кислотные дожди. Диметилсульфид является типичным примером основного биологического источника серосодержащих элементов в атмосфере. При ударах молнии также естественным образом образуются оксиды азота, которые вступают в реакцию с молекулами воды посредством электрической активности с образованием азотной кислоты, в результате чего образуется кислотный дождь.

2. Техногенные источники

Деятельность человека, приводящая к выбросам химических газов, таких как сера и азот, является основным источником кислотных дождей.Эта деятельность включает источники загрязнения воздуха, выделяющие серу и азот, такие как заводы, электростанции и автомобили.

В частности, использование угля для производства электроэнергии вносит наибольший вклад в газообразные выбросы, приводящие к кислотным дождям. Автомобили и заводы также ежедневно выбрасывают в воздух большое количество газообразных веществ, особенно в высокоразвитых индустриальных районах и городских районах с большим автомобильным движением.

Эти газы реагируют в атмосфере с водой, кислородом и другими химическими веществами с образованием различных кислотных соединений, таких как серная кислота, нитрат аммония и азотная кислота.В результате на этих территориях выпадает очень много кислотных дождей.

Существующие ветры переносят эти кислотные соединения на большие территории через границы, и они снова падают на землю в виде кислотных дождей или других форм осадков. Достигнув земли, он течет по поверхности, впитывается в почву, попадает в озера и реки и, наконец, смешивается с морской водой.

Газы, то есть диоксид серы (SO2) и оксиды азота (NOx), в основном представляют собой газы, образующиеся при выработке электроэнергии путем сжигания угля и вызывающие кислотные дожди.

Последствия кислотных дождей

Кислотные дожди оказывают значительное воздействие на окружающую среду и здоровье населения в мире.

1. Воздействие на водную среду

Кислотные дожди либо падают непосредственно на водные объекты, либо стекают с лесов, дорог и полей в ручьи, реки и озера. Со временем кислоты накапливаются в воде и снижают общий уровень pH водоема.

Водным растениям и животным необходим определенный уровень pH около 4.8, чтобы выжить. Если уровень pH падает ниже этого значения, условия становятся неблагоприятными для выживания водных организмов.

Тенденция кислотных дождей к изменению pH и концентрации алюминия сильно влияет на уровни концентрации pH в поверхностных водах, тем самым затрагивая рыбу, а также другие водные формы жизни. При уровне pH ниже 5 большинство икры рыб не могут вылупиться. Более низкие значения pH также могут привести к гибели взрослых рыб.

Сток кислотных дождей из водосборных бассейнов в реки и озера также уменьшил биоразнообразие, поскольку реки и озера стали более кислыми.Количество видов, в том числе рыб, растений и насекомых, обитающих в некоторых озерах, реках и ручьях, было сокращено, а некоторые даже полностью уничтожены из-за чрезмерного поступления кислотных дождей в воду.

2. Воздействие на леса

Он делает деревья уязвимыми для болезней, экстремальных погодных условий и насекомых, разрушая их листья, повреждая кору и останавливая их рост. Ущерб лесам из-за кислотных дождей наиболее очевиден в Восточной Европе, особенно в Германии, Польше и Швейцарии.

3.Воздействие на почву

Кислотные дожди сильно влияют на химический и биологический состав почвы. Это означает, что почвенные микробы и их биологическая активность, а также химический состав почвы, такой как pH почвы, повреждены или обращены вспять из-за воздействия кислотных дождей.

Почва должна поддерживать оптимальный уровень pH для непрерывной биологической активности. Когда кислотные дожди проникают в почву, это означает более высокий pH почвы, который повреждает или обращает вспять биологическую и химическую активность почвы. Следовательно, чувствительные почвенные микроорганизмы, которые не могут адаптироваться к изменениям pH, погибают.

Высокая кислотность почвы также денатурирует ферменты почвенных микробов. Точно так же ионы водорода кислотных дождей вымывают жизненно важные минералы и питательные вещества, такие как кальций и магний.

4. Растительный покров и насаждения

Разрушающее воздействие кислотных дождей на почву и высокие уровни сухих отложений нанесли огромный ущерб высокогорным лесам и растительному покрову, поскольку они в основном окружены кислыми туманами и облаками. Кроме того, повсеместное воздействие кислотных дождей на экологическую гармонию привело к задержке роста и даже гибели некоторых лесов и растительного покрова.

5. Воздействие на архитектуру и здания

Кислотный дождь на зданиях, особенно построенных из известняка, вступает в реакцию с минералами и разъедает их. Это делает здание слабым и подверженным гниению. Современные здания, автомобили, самолеты, стальные мосты и трубы страдают от кислотных дождей. Старым историческим зданиям может быть нанесен непоправимый ущерб.

6. Влияние на общественное здоровье

Находясь в атмосфере, углекислый газ и оксид азота, а также их производные в виде твердых частиц, такие как сульфаты и нитраты, ухудшают видимость и могут вызывать несчастные случаи, приводя к травмам и смертельному исходу.Кислотный дождь напрямую не влияет на здоровье человека, потому что кислотные дожди слишком разбавлены, чтобы вызвать серьезные проблемы со здоровьем.

Однако сухие отложения в воздухе, также известные как газообразные частицы, которые в данном случае представляют собой оксиды азота и диоксид серы, могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем при вдыхании. Повышенные уровни кислотных отложений в сухой форме в воздухе могут вызвать проблемы с легкими и сердцем, такие как бронхит и астма.

7. Прочие эффекты

Кислотный дождь приводит к выветриванию зданий, коррозии металлов и отслаиванию красок с поверхностей.Здания и сооружения из мрамора и известняка особенно сильно пострадали от кислотных дождей из-за реакционной способности кислот дождя и соединений кальция в конструкциях.

Эффекты обычно видны на статуях, старых надгробиях, исторических памятниках и поврежденных зданиях. Кислотный дождь также разъедает такие металлы, как сталь, бронза, медь и железо.

Источник: Canva

Solutions to Acid Rain

1. Очистка выхлопных труб и дымовых труб

Большая часть электроэнергии, обеспечивающей современные потребности в энергии, поступает от сжигания ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ и уголь, которые генерируют оксиды азота (NOx) и диоксид серы (SO2), которые являются основными источниками кислотных дождей.Сжигание угля в значительной степени составляет выбросы SO2, тогда как выбросы NOx в основном связаны с сжиганием ископаемого топлива.

Промывка угля, использование угля с низким содержанием серы и использование устройств, известных как «скрубберы», могут обеспечить технические решения для выбросов SO2. «Очистка», также называемая десульфуризацией дымовых газов (FGD), обычно работает для химического удаления SO2 из газов, выходящих из дымовых труб.

Может удалять до 95% газов SO2. Электроэнергетические объекты также могут перейти на использование топлива, которое выделяет гораздо меньше SO2, например природного газа, вместо сжигания угля.Эти методы просто называются стратегиями сокращения выбросов.

Аналогичным образом, выбросы NOx от сжигания автомобильного ископаемого топлива уменьшаются за счет использования каталитических нейтрализаторов. Каталитические нейтрализаторы закреплены на выхлопной трубе для уменьшения выбросов NOx. Улучшение качества горючего бензина также является стратегией снижения выбросов NOx.

2. Восстановление поврежденной среды

Использование известняка или извести, процесс, называемый известкованием, — это практика, которую люди могут использовать для восстановления ущерба, нанесенного кислотными дождями озерам, рекам и ручьям.Добавление извести в кислые поверхностные воды уравновешивает кислотность. Этот процесс широко используется, например, в Швеции, для поддержания оптимального pH воды.

Несмотря на это, известкование — дорогостоящий метод, и его нужно проводить многократно. Кроме того, он предлагает только краткосрочное решение за счет решения более широких проблем, связанных с выбросами SO2 и NOx и рисками для здоровья человека. Тем не менее, он помогает восстанавливать и обеспечивать выживание водных форм жизни за счет улучшения хронически подкисленных поверхностных вод.

3. Альтернативные источники энергии

Помимо ископаемого топлива, существует широкий спектр альтернативных источников энергии, которые могут генерировать электроэнергию. К ним относятся энергия ветра, геотермальная энергия, солнечная энергия, гидроэнергетика и ядерная энергия.

Использование этих источников энергии может предложить эффективные альтернативы электроэнергии вместо использования ископаемого топлива. Топливные элементы, природный газ и батареи также могут заменить использование ископаемого топлива в качестве более чистых источников энергии. На сегодняшний день все источники энергии имеют экологические и экономические затраты, а также выгоды.Единственное решение — использование устойчивой энергии, которая может защитить будущее.

4. Индивидуальные, национальные / государственные и международные действия

Миллионы людей прямо или косвенно способствуют выбросам SO2 и NOx. Смягчение этой проблемы требует, чтобы люди были более информированы об энергосбережении и способах сокращения выбросов, таких как: выключение света или электрических приборов, когда они не используются; использовать общественный транспорт; использовать энергоэффективные электроприборы; и использование гибридных транспортных средств или транспортных средств с низким уровнем выбросов NOx.

Артикул:

Кислотный дождь и вода

National Geographic

Acid Rain — Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк

Нажмите, чтобы увидеть увеличенное изображение

Кислотный дождь бывает разных форм: дождь, снег, мокрый снег, град и туман (влажное осаждение), а также в виде частиц кислоты, аэрозолей и газов (сухое осаждение). Кислотные отложения образуются, когда диоксид серы (SO ₂ ) и оксиды азота (NO _x ) соединяются с влагой в атмосфере с образованием серной кислоты и азотной кислоты.

К 1960-м ученым стало ясно, что кислотные осаждения разрушают природные ресурсы Нью-Йорка. Особенно сильно пострадали горы Катскилл и Адирондак. Почвы становились слишком кислыми, чтобы поддерживать здоровье лесов с заметной гибелью деревьев на возвышенностях. Многие озера, горные ручьи и некоторые реки не могли поддерживать здоровые популяции рыб.

Причины кислотных дождей

Несколько источников, способствующих возникновению кислотных дождей, включают:

• Сжигание ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ, древесина и т. Д.)) для энергии.
  • SO ₂ Выбросы на современных электростанциях были сокращены за счет внедрения топлива с низким содержанием серы и использования скрубберов в дымовых трубах для удаления серы из выбросов. По данным Управления энергетической информации США, потребление угля в США для выработки электроэнергии за последние шесть лет упало более чем на 25 процентов.
  • NO _x Выбросы снижаются за счет использования камер сгорания с низким содержанием NO _x и селективного каталитического восстановления (SCR) или неселективного каталитического восстановления (NSCR) в дымовых трубах.
• Выбросы от автомобилей, самолетов, электростанций и промышленных предприятий.
  • С середины 1970-х годов в автомобили были добавлены две важные функции — каталитические преобразователи и электронный впрыск топлива (EFI). Каталитические нейтрализаторы расположены в выхлопной системе для удаления выбросов NO _x . EFI контролирует образование выбросов NO _x при сгорании топлива.
  • С 1996 года автомобили оснащаются бортовой диагностикой (OBDII).Это оборудование сигнализирует водителю о неработающем контроле выбросов выхлопных газов, что приводит к увеличению загрязнения окружающей среды автомобилем.
  • Изменения по-прежнему направлены на снижение количества серы в автомобильном топливе. Автомобили, использующие топливо с низким содержанием серы, выделяют меньше SO ₂ и NO _x . Это связано с тем, что каталитические нейтрализаторы более эффективно работают с топливом с низким содержанием серы.
• Выбросы SO ₂ и NO _x со Среднего Запада.
  • Межгосударственное правило чистого воздуха (CAIR) и Программа кислотных дождей (ARP) были программами ограничения выбросов и торговли квотами, разработанными для сокращения выбросов SO ₂ и NO _x от электростанций.Правило EPA о загрязнении воздуха между штатами (CSAPR) (покидает DEC) заменило CAIR и начало реализацию 1 января 2015 года.
  • CSAPR требует, чтобы в общей сложности 28 штатов в восточной половине США улучшили качество воздуха за счет сокращения выбросов электростанций, пересекающих границы штатов. Это загрязнение может способствовать образованию смога (приземного озона) и сажи (загрязнения мелкими частицами) в других штатах.

Влияние кислотных дождей на окружающую среду

Aquatic — Пресноводные макробеспозвоночные, растения и популяции рыб страдают, когда кислая вода нарушает их репродуктивный цикл.Алюминий вымывается из почвы в воду, изменяя химический состав и забивая жабры рыб. По мере закисления водоемов один вид за другим исчезает. В дополнение к чувствительным озерам, регион Адирондак включает тысячи миль ручьев и рек, которые также чувствительны к кислотным осаждениям.

Дикая природа — Кислотные дожди снижают биологическую продуктивность озер и сокращают количество кормовой рыбы, доступной гагарам. Токсичность из-за загрязнения водоемов ртутью также может привести к снижению репродуктивной способности гагар.

Леса — Отложения серы и азота оказали неблагоприятное воздействие на высокочувствительные лесные экосистемы, особенно на высокогорные елово-пихтовые леса на востоке Соединенных Штатов. Леса повреждаются, потому что кислотные осадки истощают питательные вещества из почвы. Избыток азота в воздухе также может отрицательно сказаться на росте деревьев. Доказательства замедления роста и отмирания были обнаружены в Адирондаке.

Видимость — Те же загрязнители, которые вызывают кислотные дожди, могут ухудшить качество воздуха и значительно снизить видимость даже в отдаленных районах, таких как горы Адирондак.

Архитектура — Для зданий, мостов и культурных ценностей кислотное осаждение может нанести ущерб. Серная кислота может оказывать коррозионное воздействие на известняковые и мраморные здания и скульптуры. Сухое осаждение может нанести больше вреда камню, чем влажное осаждение для этих структур.

Здоровье человека — Ходьба под кислотным дождем для людей не более опасна, чем ходьба под некислотным дождем. Однако загрязняющие вещества, вызывающие кислотные дожди, могут быть вредными для людей.SO ₂ и NO ₂ могут реагировать в атмосфере с образованием мелких частиц сульфата и нитрата. Эти частицы могут попадать в легкие и вызывать заболевания легких, сердечные приступы и затруднения у людей, страдающих астмой. Подкисленная вода также может вызывать вымывание металлов из почвы в ручьи, озера и водохранилища или из старых свинцовых и медных труб в систему водоснабжения дома, вызывая серьезное заболевание.

Чем вы можете помочь

• Экономьте энергию дома и в офисе.
• Воспользуйтесь общественным транспортом, автостоянкой или прогуляйтесь.
• Купить чистую электроэнергию.

Сеть мониторинга кислотных отложений Нью-Йорка

Первая программа кислотных отложений в Нью-Йорке была учреждена в 1985 году в ответ на Закон штата о контроле за кислотными отложениями (SADCA). Эта программа была разработана для измерения кислотного осаждения для оценки эффективности политики контроля серы и других стратегий, направленных на уменьшение воздействия кислотных дождей.Программа документально зафиксировала улучшение состояния окружающей среды в результате применения стратегий контроля NO _x и SO _x . Например, осаждение сульфатов по всему штату уменьшилось более чем на 75% с момента начала программы мониторинга. И эти концентрации кислотных загрязнителей продолжают снижаться. SADCA установило экологическое пороговое значение 20 кг / га / год для влажного осаждения сульфатов. В настоящее время показатели всех мониторинговых сайтов в Нью-Йорке значительно ниже этого порога.

В конце 2012 года Департамент прекратил эту программу и перевел шесть пунктов мониторинга в Национальную программу атмосферных отложений (NADP) (покидает веб-сайт DEC).Переход к программе NADP предоставил данные для использования при разработке регулирования. NADP также позволил сравнить данные из Нью-Йорка с другими чувствительными к кислотам регионами по всей стране. Участки NADP в Нью-Йорке и соседних штатах могут лучше понять кислотные осаждения на северо-востоке США.

Программа NADP измеряет концентрации свободной кислотности (H ⁺ как pH), проводимости, кальция (Ca ²⁺ ), магния (Mg ²⁺ ), натрия (Na ⁺ ), калия (K ⁺ ), сульфат (SO ₄ ^2-), нитрат (NO ₃ ^—), хлорид (Cl ^—) и аммоний (NH ₄ ⁺ ).

Данные и отчеты этой программы со всех концов Соединенных Штатов можно найти на веб-странице NADP (см. «Ссылки с веб-сайта DEC»).

Программа долгосрочного мониторинга Адирондак

За прошедшие годы многие программы и стратегии снизили выбросы загрязняющих веществ, которые подкисляли облака, туман, снег, мокрый снег и дождь. Одной из таких программ является Программа долгосрочного мониторинга Адирондак (PDF) (ссылка выходит из DEC). ALTM документирует изменения в химическом составе озер, ручьев и облаков в горах Адирондак с 1980-х годов.

В каждой пробе воды ALTM измеряется более 20 химических параметров. К ним относятся сульфат (SO ₄ ^2-) и нитрат (NO ₃ ^— ), кислотонейтрализующая способность (ANC), pH и токсичный неорганический мономерный алюминий (Al), все они являются важными индикаторами экосистемы озера. здоровье. Исследования показали, что рыба и другие водные животные менее устойчивы при воздействии определенных химических условий. Примером некоторых из этих условий являются ANC ниже 20 микроэквивалентов на литр (мкэкв / л), pH ниже 6 и неорганический мономерный Al выше 2 микромолей на литр (мкмоль / л).Эти условия наиболее вероятны во время весеннего таяния снегов, обычно с марта по апрель.

Загрязнение воздуха кислотами снизилось с 1980-х годов. В результате озера и ручьи Адирондака начинают восстанавливаться. Например, уровень кислотности в озере Бруктраут, которое к середине 1980-х считалось безрыбным, снизился примерно на 90% с тех пор, как в 1992 году компания Adirondack Lakes Survey Corporation начала мониторинг этого озера. населения.DEC и его партнеры по ALTM продолжат эту важную программу для поддержки ключевых усилий в области экологической политики даже при появлении новых факторов стресса, таких как изменение климата. Более подробную информацию об этом можно найти в статье экологов за август 2014 г. (PDF), озаглавленной «Полный круг».

Мониторинг SO

₂ в Адирондаке

DEC собирает ежечасно данные SO ₂ в Адирондаке в рамках сети мониторинга, созданной в соответствии с Законом о контроле за кислотными отложениями штата Нью-Йорк.Данные за 30 лет показали последовательное снижение SO ₂ , связанное с сокращением выбросов как внутри штата Нью-Йорк, так и с подветренной стороны. Одним из недавних результатов этого снижения является то, что метод непрерывного мониторинга в настоящее время неадекватен в сельской местности. Непрерывный SO _{2 прибора} были разработаны для получения данных, которые можно сравнить с более высокими уровнями, соответствующими NAAQS. Доступен наш обзор данных SO ₂ за 2008-2017 гг. В Адирондаке.

Подробнее о кислотном дожде:

• Большой рисунок кислотного осаждения — Подробный рисунок кислотного осаждения
• Обзор данных S02 в Адирондаке за 2008-2017 гг. — NYSDEC собирал почасовые данные по SO2 в четырех местах в Адирондаке в рамках сети мониторинга, созданной после подписания Закона штата Нью-Йорк о контроле за отложениями кислотных отложений в 1984 году.Данные по SO2 за три с лишним десятилетия показали последовательное снижение концентрации, хорошо коррелирующее с сокращением выбросов как внутри штата Нью-Йорк, так и с подветренной стороны от него.

Погода — Кислотный дождь | Климат и погода

Кислотный дождь возникает, когда кислые газы поднимаются в небо и смешиваются с облаками, это заставляет облака «поглощать» кислотные газы, а когда облака производят дождь, он падает с более высоким, чем обычно, уровнем кислотности.

Дождь обладает природной кислотностью, но кислые газы делают его еще более кислым.Кислые газы в основном возникают в результате сжигания людьми ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть; но природа также создает эти газы с помощью вулканов.

Противоположности кислоты — щелочи; например, зубная паста и разрыхлитель являются щелочами. Также опасны сильные щелочи, такие как нашатырный спирт и отбеливатель.

Шкала pH используется для измерения силы кислот и щелочей. Низкое значение pH позволяет нам узнать, что вещество является кислотным; большое число позволяет нам узнать, что вещество является щелочью.

Дождь обычно немного кислый, с pH около 5,5, если pH дождя ниже 5,5, то дождь, скорее всего, загрязнен кислыми газами.

К газам, вызывающим кислотные дожди, относятся сера и азот. Когда эти газы смешиваются с кислородом и водяным паром в воздухе, это вызывает образование диоксида серы и оксида азота. Большая часть серы, выбрасываемой в атмосферу, поступает от электростанций; вулканы также производят много серы при извержении.Большая часть оксидов азота поступает из транспортных средств, в которых люди ежедневно путешествуют по всему миру, из самолетов, легковых и грузовых автомобилей.

Кислотные дожди — это проблема во всем мире. Когда выделяются кислые газы, они поднимаются в небо, а затем их разносит сильный ветер. Кислотные дожди в скандинавских странах вызваны загрязнением воздуха в Великобритании и других странах Европы. В США ветры приносят загрязненный воздух в определенные районы Канады.

Кислый дождь влияет на деревья, озера, здания и сельскохозяйственные угодья.Иногда дождь не очень кислый и не вызывает особых проблем, но когда он кислый, он может быть очень вредным для окружающей среды.

Кислота, содержащаяся в кислотных дождях, выводит важные минералы из листьев и почвы и очень вредна для растений, деревьев и сельскохозяйственных угодий. Если почва щелочная; когда на нее падает кислотный дождь, кислота становится нейтральной, поэтому растения не сильно страдают, но если почва слегка кислая, это может иметь катастрофические последствия. Когда в озера и реки выпадает достаточное количество кислотных дождей, жизнь может почти исчезнуть за относительно короткий период времени, в зависимости от массы воды.

Люди страдают, когда мы вдыхаем загрязненный воздух, это может вызвать проблемы с дыханием и даже рак. Питьевая вода, загрязненная кислотным дождем, со временем может вызвать повреждение мозга.

Кислотный дождь также разъедает камень и металл, поэтому здания могут со временем подвергаться эрозии, особенно песчаник и известняк, которые являются примерами мягких камней.

Кислотный дождь: что это такое, причины и последствия

СМОТРЕТЬ ИНФОРМАЦИЮ: Причины и последствия кислотного дождя [PDF]

ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОГО ДОЖДЯ

Уровень pH дождя изменяется в сочетании с серной и азотной кислотами, поэтому при падении на землю или воду изменяет их химические характеристики. и ставит под угрозу баланс экосистем.Это известно как подкисление окружающей среды, явление, имеющее серьезные последствия:

• Океаны могут утратить биоразнообразие и продуктивность. Снижение pH в морских водах вредит фитопланктону, источнику пищи для различных организмов и животных, который может изменить пищевую цепь и привести к исчезновению различных морских видов.
• Внутренние воды также подкисляются очень быстрыми темпами, что вызывает особую тревогу, поскольку, хотя пресной является только 1% воды на планете, в ней обитает 40% рыбы.Это подкисление увеличивает концентрацию ионов металлов, в основном ионов алюминия, что может привести к гибели многих рыб, земноводных и водных растений в закисленных озерах. Кроме того, тяжелых металлов переносятся в подземные воды, которых становятся непригодными для потребления.
• В лесах низкий уровень pH почвы и концентрация металлов, таких как алюминий, не позволяют растениям должным образом поглощать воду и питательные вещества, в которых они нуждаются. Этот повреждает корни, замедляет рост и делает растения более слабыми и уязвимыми для болезней и вредителей.
• Кислотные дожди также влияют на художественное, историческое и культурное наследие. Помимо коррозии металлических элементов зданий и сооружений, ухудшает внешний вид памятников. Наибольший ущерб нанесен известняковым конструкциям, таким как мрамор , который постепенно растворяется, под действием кислот и воды.

КАК ИЗБЕЖАТЬ КИСЛОТНОГО ДОЖДЯ?

Поскольку мы являемся его основной причиной, решение проблемы подкисления окружающей среды находится в руках людей: для смягчения кислотных дождей необходимо уменьшить выбросы загрязняющих веществ. Для этого на правительственном и корпоративном уровне должно быть обязательство принять ряд мер:

• Фильтровать и детоксифицировать воду, используемую на заводах , прежде чем возвращать ее в реки.
• Снижение выбросов загрязняющих газов промышленностью.
• Поощрять производство и использование возобновляемых источников энергии вместо ископаемого топлива.
• Снижение энергопотребления фабрик и предприятий.
• Содействовать инновациям и новым технологиям , направленным на оптимизацию энергопотребления и развитие возобновляемых источников энергии.
• Сажайте деревья, чтобы они впитывали загрязненный воздух.
• Информировать население о важности сокращения потребления энергии в домах.
• Поощряйте использование электромобилей и других экологически чистых транспортных средств, таких как велосипеды.

Группа Iberdrola полностью привержена этому обязательству по сокращению выбросов загрязняющих газов в атмосферу. В связи с этим он предложил иметь нулевые выбросы в Европе к 2030 году и стать углеродно-нейтральными к 2050 году.

Энергетический переход и декарбонизация

Iberdrola и использование воды

ЦУР 6: Чистая вода и санитария

Использование воды: хорошие привычки

Обязательства группы Iberdrola в области изменения климата

.