Jedovatý déšť. Kyselé srážky: abnormální srážky
Pojmem „kyselý déšť“ se rozumí všechny druhy meteorologických srážek – déšť, sníh, kroupy, mlha, plískanice, jejichž pH je nižší než průměrné pH dešťové vody (průměrné pH u dešťové vody je 5,6). Oxid siřičitý (SO2) a oxidy dusíku (NOx) uvolněné při lidské činnosti se v atmosféře přeměňují na kyselinotvorné částice. Tyto částice reagují s atmosférickou vodou a mění ji na kyselé roztoky, které snižují pH dešťové vody. Oxid siřičitý a různé oxidy dusíku jsou vypouštěny do ovzduší motorovými vozidly v důsledku činnosti hutních podniků a elektráren a také spalováním uhlí a dřeva. Reakcí s atmosférickou vodou se mění na roztoky kyselin - sírové, siřičité, dusité a dusičné. Pak spolu se sněhem nebo deštěm padají na Zemi.
Kyselý déšť většinou pozorovány v oblastech s rozvinutým průmyslem. Přestože jsou vodní kapky rychle odstraněny z atmosféry, stále se šíří stovky kilometrů od tepelných stanic, průmyslových závodů atd.
Mezi škodlivými látkami obsaženými v ovzduší měst je velká skupina, která má karcinogenní aktivitu. Jedná se především o benzo(a)pyren a další aromatické uhlovodíky, pocházející z kotelen průmyslových podniků a s výfukovými plyny z vozidel.
Důsledky kyselé srážení.
V 70. letech Ryby začaly mizet v řekách a jezerech skandinávských zemí, sníh v horách zešedl a listí ze stromů pokrylo zem s předstihem. Velmi brzy byly stejné jevy zaznamenány v USA, Kanadě a západní Evropě. V Německu bylo poškozeno 30 % a na některých místech 50 % lesů. A to vše se děje daleko od měst a průmyslová centra. Ukázalo se, že příčinou všech těchto potíží jsou kyselé deště.
Hodnota pH se v různých vodních plochách liší, ale v nenarušeném přírodním prostředí je rozsah těchto změn přísně omezen. Přírodní vody a půdy mají pufrační schopnosti, jsou schopny neutralizovat určitou část kyseliny a chránit životní prostředí. Je však zřejmé, že vyrovnávací kapacita přírody není neomezená.
Ve vodních útvarech zasažených kyselými dešti, nový život může inhalovat malá množství fosfátová hnojiva, pomáhají planktonu absorbovat dusičnany, což vede ke snížení kyselosti vody. Použití fosforečnanů je levnější než vápno a fosforečnan má také menší vliv na chemii vody.
Půda a rostliny samozřejmě trpí i kyselými dešti: klesá produktivita půdy, snižuje se přísun živin, mění se složení půdních mikroorganismů.
Kyselé deště způsobují obrovské škody v lesích. Lesy vysychají a na velkých plochách se rozvíjí sucho.
Kyselina zvyšuje pohyblivost hliníku v půdách, který je toxický pro malé kořeny, což vede k utlačování listů a jehličí a lámavosti větví. Postiženy jsou zejména jehličnaté stromy, protože jehličí je nahrazováno méně často než listí, a proto za stejnou dobu hromadí více škodlivých látek. Jehličnaté stromy žloutnou, měknou jim koruny, poškozují se drobné kořínky. Ale i u listnáčů se mění barva listů, předčasně opadává olistění, odumírá část koruny, poškozuje se kůra. Přirozená obnova jehličnanů a listnaté lesy se nestane.
Specialisté z americké státní univerzity Severní Karolína studovali vliv kyselých dešťů na rostliny v období jejich maximální náchylnosti k faktorům vnější prostředí. Pod vlivem kyselých dešťů bezprostředně po opylení se v kukuřičných klasech vytvořilo méně zrn než při zavlažování čistou vodu. Navíc čím kyselejší dešťová voda obsahovala, tím méně zrn se na klasech vytvořilo. Ukázalo se však, že kyselé deště, které se vyskytly před opylením, neměly znatelný vliv na tvorbu zrn.
Kyselý déšť nejen zabíjí divoká zvěř, ale také ničit architektonické památky. Odolný, tvrdý mramor, směs oxidů vápníku (CaO a CO2), reaguje s roztokem kyseliny sírové a mění se v sádrovec (CaSO4). Teplotní změny, déšť a vítr ničí tento měkký materiál. Historické památky Řecka a Říma, stojící po tisíciletí, v posledních letech jsou zničeny přímo před našima očima. Stejný osud hrozí Taj Mahal, mistrovské dílo indické architektury Mughalského období, a v Londýně Tower a Westminster Abbey. V katedrále svatého Pavla v Římě byla vrstva portlandského vápence erodována o centimetr V Holandsku se sochy v katedrále svatého Jana rozplývají jako bonbón. Zkorodováno černými usazeninami královský palác na náměstí Dam v Amsterdamu. Více než 100 tisíc cenných vitráží zdobících katedrály v Tabernacle, Conterbury, Kolíně nad Rýnem, Erfurtu, Praze, Bernu a dalších evropských městech může být v příštích 15-20 letech zcela ztraceno. Po prostudování nových údajů o kyselosti spadajících srážek různé regiony západní Evropa, a o jejich dopadu na budovy a stavby zaměstnanci Dublinské univerzity (Irsko) odhalili, že nejkatastrofičtější situace nastala v centru Manchesteru (UK), kde se za 20 měsíců kyselé srážky rozpustily více než 120 g na 1 m2. m m. kámen (pískovec, mramor nebo vápenec). Město však velmi utrpělo celkové množství srážek ve sledovaném období tam bylo extrémně málo. Je zřejmé, že jejich stupeň kyselosti byl příliš vysoký.
Za Manchesterem následuje Liphun (Hampshire ve Velké Británii) a Antverpy (Belgie), kde je každý kámen pod pod širým nebem zhubla 100g od Q1. m. Dokonce i města známá znečištěním atmosféry, jako jsou Atény, Kodaň a Amsterdam, utrpěla v mnohem menší míře kyselé ničení. Kyselým deštěm trpí i lidé, kteří jsou nuceni konzumovat. pitná voda, znečištěné toxickými kovy - rtuť, olovo, kadmium atd.
Je nutné chránit přírodu před oxidací. K tomu bude nutné výrazně snížit emise oxidů síry a dusíku do atmosféry, ale především oxidu siřičitého, protože právě kyselina sírová a její soli se podílejí 70–80 % na kyselosti dešťových srážek. vzdálenosti od místa průmyslových emisí. Přirozené srážky mají různou kyselost, ale v průměru pH = 5,6. Kyselé vysrážení s pH< 5,6 представляют серьезную угрозу, особенно если величина рН падает ниже 5,1. Ниже перечислю основные последствия выпадения кислотных осадков:
- - Poškození soch, budov, kovů a obložení automobilů;
- - Úhyn ryb, vodních rostlin a mikroorganismů v jezerech a řekách;
- - Snížená reprodukční schopnost lososů a pstruhů při pH
- - Smrt a snížená produktivita mnoha druhů fytoplanktonu při pH
- - Zejména oslabení nebo odumírání stromů jehličnatých druhů, rostoucí ve vysokých nadmořských výškách v důsledku vyplavování vápníku, sodíku a dalších živin z půdy;
- - Poškození kořenů stromů a úhyn mnoha druhů ryb v důsledku uvolňování iontů hliníku, olova, rtuti a kadmia z půdy a sedimentů na dně;
- - Oslabování stromů a zvyšování jejich náchylnosti k chorobám, hmyzu, suchu, houbám a mechům, kterým se daří v kyselém prostředí;
- - Zpomalení růstu kulturních rostlin, jako jsou rajčata, sójové boby, fazole, tabák, špenát, mrkev, brokolice a bavlna;
- - Zvýšená populace 81 Agola, prvoka, který způsobuje vážnou střevní infekci, která postihuje horolezce a horolezce, pitná voda ze zdánlivě čistých horských potoků;
- - Vznik a exacerbace mnoha onemocnění dýchacího systému člověka, předčasná smrt lidí.
Kyselé srážení ilustruje prahový efekt. Většina půd, jezer a řek obsahuje alkalické chemikálie, které mohou reagovat s některými kyselinami a neutralizovat je. Pravidelné dlouhodobé vystavení kyselinám však většinu těchto látek inhibujících oxidaci vyčerpává. Pak to najednou začne hromadná smrt stromy a ryby v jezerech a řekách. Když k tomu dojde, je příliš pozdě na to, aby byla přijata jakákoli opatření, která by zabránila vážným škodám. Zpoždění je 10-20 let.
Kyselé srážky jsou již nyní vážným problémem v severní a střední Evropě, na severovýchodě Spojených států, jihovýchodní Kanadě, části Číny, Brazílie a Nigérie. Vše velká hrozba začnou si představovat průmyslové regiony Asie, Latinská Amerika a Africe a na některých místech na západě USA (hlavně kvůli suchým srážkám). Kyselé srážení se vyskytuje také v řadě tropických oblastí, kde je průmysl prakticky nerozvinutý, a to především v důsledku uvolňování oxidů dusíku při spalování biomasy. Většina kyselinotvorné látky vyrobené v jedné zemi jsou přenášeny převládajícími přízemními větry na území druhé. Více než tři čtvrtiny kyselé depozice v Norsku, Švýcarsku, Rakousku, Švédsku, Nizozemsku a Finsku jsou do těchto zemí přenášeny větrem z průmyslových oblastí západní a východní Evropa. Více než polovina kyselé depozice v hustě obydlených oblastech jihovýchodní Kanady a východních Spojených států pochází z emisí z vysoce koncentrovaných uhelných a ropných energetických a průmyslových závodů v sedmi státech středního a horního Středozápadu – Ohio, Indiana, Pennsylvania, Illinois, Missouri, Západní Virginie a Tennessee (obrázek V). Úroveň kyselosti srážek ve většině východní části Severní Ameriky je 4,0-4,2. To je 30-40krát kyselejší než normální srážky, které v těchto místech spadly před několika desítkami let. Státy, které emitují nejvíce kyselinotvorných látek, jsou Kalifornie, Indiana, Ohio a Texas.
Asi 75 % kyselé depozice, která spadá do Kanady, pochází ze Spojených států a pouze 15 % kyselé depozice, která spadá do severovýchodních států, pochází z emisí v Kanadě. Tato velká kladná bilance transportu kyselé depozice mezi Spojenými státy a Kanadou vedla k napjatým vztahům mezi těmito dvěma zeměmi. Kanadští vědci a úředníci a mnoho vědců z USA kritizovalo vládu USA za to, že nedělala dost operativní akce snížit škodlivé emise z průmyslových podniků a elektráren tím alespoň o 50 %. Podle odhadů ministerstva prostředí V provincii Ontario ohrožuje usazování kyselin 48 000 kanadských jezer s průmyslem sportovního rybolovu (1,1 miliardy dolarů ročně) a cestovním ruchem (10 miliard dolarů ročně). Kanaďané se také obávají, že kyselé srážení škodí lesnictví a příbuzných odvětvích, která zaměstnávají každého desátého člověka v zemi a přinášejí 14 miliard dolarů ročně. Národní akademie věd odhaduje, že náklady na ukládání kyselin ve Spojených státech jsou již nejméně 6 miliard dolarů ročně a prudce porostou, pokud nebudou přijata okamžitá opatření.
Náklady na snížení těchto znečišťujících látek se budou pohybovat mezi 1,2 miliardami a 20 miliardami USD, v závislosti na stupni úpravy a technologii, která bude použita.
Kyselé deště jsou vážným ekologickým problémem způsobeným znečištěním životního prostředí. Jejich častý výskyt děsí nejen vědce, ale i obyčejní lidé, protože takové srážky mohou mít negativní dopad na lidské zdraví. Kyselé deště se vyznačují nízkou úrovní pH. Pro normální srážky je toto číslo 5,6 a i mírné porušení normy má vážné důsledky pro živé organismy ulovené v postižené oblasti.
S výrazným posunem způsobuje snížená hladina kyselosti úhyn ryb, obojživelníků a hmyzu. Také v oblasti, kde jsou takové srážky pozorovány, si můžete všimnout poleptání listů stromů a úhynu některých rostlin.
Negativní důsledky kyselých dešťů existují i pro člověka. Po dešťové bouři se toxické plyny hromadí v atmosféře a jejich vdechování se důrazně nedoporučuje. Krátká procházka v kyselém dešti může způsobit astma, onemocnění srdce a plic.
Kyselé deště: příčiny a důsledky
Problém kyselých dešťů je již dlouho globální charakter a každý obyvatel planety by se měl zamyslet nad tím, jak k tomu přispívá přírodní jev. Všechny škodlivé látky, které se při lidské činnosti dostávají do ovzduší, nikam nezmizí, ale zůstávají v atmosféře a dříve či později se v podobě srážek vrátí na zem. Následky kyselých dešťů jsou navíc tak vážné, že jejich odstranění někdy trvá stovky let.
Abyste zjistili, jaké mohou být důsledky kyselých dešťů, musíte pochopit samotný koncept daného přírodního jevu. Vědci se tedy shodují, že tato definice je příliš úzká na to, aby popsala globální problém. Nelze brát v úvahu pouze déšť - kyselé kroupy, mlha a sníh jsou také nositeli škodlivých látek, protože procesy jejich vzniku jsou do značné míry totožné. Během suchého počasí se navíc mohou objevit toxické plyny nebo oblaka prachu. Jsou také typem kyselého srážení.
Příčiny tvorby kyselých dešťů
Příčina kyselých dešťů spočívá z velké části v lidském faktoru. Neustálé znečištění ovzduší kyselinotvornými sloučeninami (oxidy síry, chlorovodík, dusík) vede k nerovnováze. Hlavními „dodavateli“ těchto látek do atmosféry jsou velké podniky, zejména ty, které pracují v oblasti metalurgie, zpracování produktů obsahujících ropu, spalování uhlí nebo topného oleje. I přes přítomnost filtrů a čisticích systémů úroveň moderních technologií stále neumožňuje zcela eliminovat negativní dopady průmyslový odpad.
S nárůstem souvisí i kyselé deště vozidel na planetě. Výfukové plyny, i když v malém množství, obsahují také škodlivé kyselé sloučeniny a z hlediska počtu aut se úroveň znečištění stává kritickou. Přispívají také tepelné elektrárny a mnoho věcí pro domácnost, jako jsou aerosoly, čisticí prostředky atd.
Kromě vlivu člověka se kyselé deště mohou vyskytovat i v důsledku některých přírodních procesů. Vulkanická činnost tedy vede k jejich vzhledu, během kterého velký počet síra. Kromě toho tvoří plynné sloučeniny při rozkladu určitých organická hmota což také vede ke znečištění ovzduší.
Jak vznikají kyselé deště?
Všechny škodlivé látky uvolňované do ovzduší reagují se sluneční energií, oxidem uhličitým nebo vodou, čímž vznikají kyselé sloučeniny. Spolu s kapkami vlhkosti stoupají do atmosféry a tvoří mraky. V důsledku toho dochází k kyselým dešťům, tvoří se sněhové vločky nebo kroupy, které všechny absorbované prvky vracejí do země.
V některých regionech byly zaznamenány odchylky od normy 2-3 jednotek: přípustná úroveň kyselosti je 5,6 pH, ale v Číně a moskevské oblasti byly srážky s hodnotami 2,15 pH. Je přitom dost těžké předpovědět, kde přesně se kyselý déšť objeví, protože vítr dokáže vzniklé mraky odnést dost daleko od místa znečištění.
Složení kyselých dešťů
Hlavními prvky kyselých dešťů jsou kyseliny sírové a siřičité a také ozón, který vzniká při bouřkách. Existuje také dusíkatá odrůda sedimentů, v nichž hlavním jádrem jsou kyseliny dusičné a dusité. Méně často mohou být kyselé deště způsobeny vysokými hladinami chlóru a metanu v atmosféře. Do srážek se mohou dostat i další škodlivé látky v závislosti na složení průmyslových a domovní odpad které se dostávají do vzduchu v určité oblasti.
Následky: kyselé deště
Kyselé deště a jejich účinky jsou neustálým předmětem pozorování vědců po celém světě. Jejich předpovědi jsou bohužel velmi zklamáním. Srážky s nízkou úrovní kyselosti jsou nebezpečné pro flóru, faunu i člověka. Navíc mohou vést k vážnějším ekologickým problémům.
Jakmile se kyselý déšť dostane do půdy, zničí mnoho živin, které jsou nezbytné pro růst rostlin. Zároveň také vytahují na povrch toxické kovy. Patří mezi ně olovo, hliník atd. Při dostatečně koncentrovaném obsahu kyselin vedou srážky k úhynu stromů, půda se stává nevhodnou pro pěstování plodin a její obnova trvá roky!
Totéž se děje s nádržemi. Složení kyselých dešťů narušuje rovnováhu přírodního prostředí, což vede k úhynu ryb a také ke zpomalení růstu řas. Celá vodní plocha tak může na dlouhou dobu přestat existovat.
Než se dostane na zem, kyselý déšť si prorazí cestu vzduchovými hmotami a zanechá částice toxické látky ve vzduchu. To má mimořádně nepříznivý vliv na zdraví zvířat a lidí a také způsobuje značné škody na budovách. Mnoho barev a obkladových materiálů, kovové konstrukce se jednoduše začnou rozpouštět, když na ně dopadnou kapky! v důsledku toho vzhled dům, památka nebo auto budou navždy poškozeny.
Globální ekologické problémy, které mohou být způsobeny kyselými srážkami:
- Změny v ekosystému vodních útvarů v důsledku toho - smrt jejich flóry a fauny. Takové zdroje nelze použít k pití, protože obsah těžkých kovů v nich bude mnohonásobně vyšší, než je norma.
- Značné poškození olistění a kořenů stromů, které je připraví o ochranu před mrazem a mnoha chorobami. Problém je obzvláště naléhavý v případě jehličnatých stromů, které „nespí“ i ve velkých mrazech.
- Kontaminace půdy toxickými látkami. Všechny rostliny umístěné v kontaminované oblasti půdy jistě oslabí nebo úplně zemřou. Všechny škodlivé prvky dorazí spolu s užitečnými. Bohužel těch druhých zbude velmi málo.
Vliv kyselých dešťů na člověka
Studiem kyselých srážek, příčin a následků jejich spadu se vědci starají nejen o přírodu, ale také o lidské životy. Smrt hospodářských zvířat komerční ryby, plodiny - to vše výrazně ovlivňuje životní úroveň a ekonomická situace v jakékoli zemi.
Pokud na chvíli zapomenete na škody na majetku resp ekonomické problémy a myslet přímo na zdraví, pak se obraz jeví také jako depresivní. Jakákoli nemoc spojená s dýchací soustava osoby, se zhorší, pokud pacient vstoupí do postižené oblasti během nebo po kyselém dešti.
Nebezpečné jsou také ryby a zvířata, která lze jíst, žijící v této oblasti. Mohou obsahovat toxické sloučeniny rtuti, olova, manganu a hliníku. Kyselý déšť sám o sobě vždy obsahuje ionty těžkých kovů. Při vstupu do lidského těla způsobují intoxikaci, vážná onemocnění ledvin a jater, ucpání nervových kanálků a tvorbu krevních sraženin. Některé účinky kyselých dešťů se mohou projevit po generaci, a proto je ochrana před toxickými látkami důležitá i kvůli vašim potomkům.
Jak se chránit před kyselým deštěm a zabránit jeho vzniku
Dnes jsou Spojené státy, Rusko a Čína ohroženy kyselými dešti. Právě na území těchto zemí se nachází největší počet závodů na zpracování uhlí a hutních podniků. Nebezpečí však hrozí i nad Japonskem a Kanadou, kam může kyselý déšť jednoduše zafoukat vítr. Podle některých studií, pokud nebudou přijata preventivní opatření, bude tento seznam ve velmi blízké budoucnosti doplněn o desítky dalších zemí.
Bojovat s problémem kyselých dešťů lokálně je prakticky zbytečné. Aby se situace změnila lepší strana Je zapotřebí komplexních opatření, která jsou možná pouze souhrou několika států. Vědci pokračují v práci na nových čisticích systémech, snaží se minimalizovat uvolňování škodlivých látek do atmosféry, nicméně procento kyselých srážek se jen zvyšuje.
Abyste se ochránili před negativní důsledky kyselý déšť, ve vlhkém počasí nezapomeňte použít deštník a pláštěnku. Nejhorší je, když se kapky dostanou na odhalenou kůži. Je třeba chápat, že pouhým okem nelze rozeznat kyselý déšť od normálního, proto je třeba vždy přijmout opatření.
Pokud uslyšíte, že ve vašem regionu budou padat kyselé srážky, zkuste v určenou dobu nevycházet ven. Po dešti, sněhu nebo krupobití také zůstaňte pár hodin doma a pevně zavřete okna a dveře, aby se do místnosti nedostaly toxické látky ve vzduchu.
Normální pH (pH) atmosférické srážky, vysrážený v pevné nebo kapalné formě, je 5,6–5,7. Jelikož jde o mírně kyselý roztok, taková voda nepoškozuje životní prostředí.
Další věcí jsou srážky s zvýšená kyselost. Jejich vzdělání naznačuje vysoká úroveň znečištění atmosféry a vody řadou oxidů. Jsou považováni za anomální.
Koncept „kyselého deště“ poprvé představil skotský chemik Robert Angus Smith v roce 1872. V dnešní době se tento termín běžně používá pro označení jakýchkoli kyselých srážek, ať už jde o mlhu, sníh nebo kroupy.
Příčiny tvorby kyselých dešťů
Normální srážky obsahují kromě vody kyselinu uhličitou. Je výsledkem interakce H2O s oxidem uhličitým. Běžnou složkou kyselého srážení jsou slabé roztoky kyseliny dusičné a sírové. Ke změně složení směrem k poklesu pH dochází vlivem interakce vzdušné vlhkosti s oxidy dusíku a síry. Méně často dochází k oxidaci sedimentů vlivem fluorovodíku nebo chlóru. V prvním případě dešťová voda obsahuje kyselinu fluorovodíkovou, ve druhém - kyselinu chlorovodíkovou.
- Přírodním zdrojem sirných sloučenin jsou v období aktivity sopky. Při erupci se uvolňuje hlavně oxid síry, menší množství sirovodík a sírany.
- Látky obsahující síru a dusík se dostávají do atmosféry během rozpadu rostlinné zbytky a mrtvoly zvířat.
- Přírodní sloučeniny dusíku jsou způsobeny blesky a bouřkami. Představují 8 milionů tun kyselinotvorných emisí ročně.
Kyselý déšť přírodního původu- neustálý jev na Venuši, protože planeta je zahalena v oblacích kyseliny sírové. Na Marsu byly objeveny stopy toxické mlhy, která koroduje skály poblíž kráteru Gusev. Přírodní kyselé deště radikálně změnily vzhled a prehistorická země. Takže před 252 miliony let způsobily vyhynutí 95 % biologické druhy planety. V moderním světě je hlavním viníkem člověk, nikoli příroda.
Hlavní antropogenní faktory, způsobující tvorbu kyselý déšť:
- emise z hutních, strojírenských a energetických podniků;
- emise metanu při pěstování rýže;
- výfuky vozidel;
- použití sprejů obsahujících chlorovodík;
- spalování organického paliva (topný olej, uhlí, plyn, palivové dřevo);
- těžba uhlí, plynu a ropy;
- hnojení půdy přípravky obsahujícími dusík;
- Únik freonu z klimatizací a ledniček.
Jak vzniká kyselé srážení?
V 65 případech ze 100 obsahují kyselé deště aerosoly kyselin sírové a siřičité. Jaký je mechanismus vzniku takových srážek? Spolu s průmyslové emise oxid siřičitý vstupuje do vzduchu. Tam se během fotochemické oxidace částečně přeměňuje na anhydrid kyseliny sírové, který naopak reaguje s vodní párou a mění se na malé částice kyseliny sírové. Ze zbývající (většiny) části oxidu siřičitého vzniká kyselina siřičitá. Postupně oxiduje z vlhkosti a stává se sírovým.
Ve 30 % případů jsou kyselé deště dusík. Srážky, ve kterých dominují aerosoly kyseliny dusité a dusičné, vznikají na stejném principu jako síra. Oxidy dusíku uvolněné do atmosféry reagují s dešťovou vodou. Vzniklé kyseliny zavlažují půdu, kde se rozkládají na dusičnany a dusitany.
Déšť s kyselinou chlorovodíkovou je vzácný. Například v USA je jejich podíl z celkový počet abnormální srážky je 5 %. Zdrojem pro vznik takového deště je chlór. Do ovzduší se dostává při spalování odpadu nebo s emisemi z chemických závodů. V atmosféře interaguje s metanem. Výsledný chlorovodík reaguje s vodou za vzniku kyseliny chlorovodíkové. Kyselé deště obsahující kyselinu fluorovodíkovou se tvoří, když se fluorovodík, látka uvolňovaná sklářským a hliníkovým průmyslem, rozpustí ve vodě.
Dopad na lidi a ekosystémy
Kyselé deště vědci poprvé zaznamenali v polovině minulého století v Severní Amerika a Skandinávii. Na konci 70. let ve městě Wheeling (USA) během tři dny rosila vlhkost, která chutnala jako citronová šťáva. Měření pH ukázalo: kyselost lokální srážky překračuje normu 5 tisíckrát.
Podle Guinessovy knihy rekordů spadl nejkyselejší déšť v roce 1982 na americko-kanadské hranici – v oblasti Velkých jezer. pH srážek bylo 2,83. Kyselé deště se pro Čínu staly skutečnou katastrofou. 80 % kapalné srážení, spadající do Říše středu, mají nižší hodnotu pH. V roce 2006 země zažila rekordní kyselé deště.
Proč je tento jev nebezpečný pro ekosystémy? Kyselé deště postihují především jezera a řeky. Pro flóru a faunu nádrží je ideální neutrální prostředí. Zásaditá ani kyselá voda nepodporuje biodiverzitu. Obyvatelé jezerních oblastí Skotska, Kanady, USA a Skandinávie dobře vědí, jak nebezpečné jsou kyselé srážky pro život ve vodních útvarech. Následky dešťů tam byly:
- ztráta rybolovných zdrojů;
- snížení populace ptáků a zvířat žijících v blízkosti;
- intoxikace vodou;
- vyluhování těžkých kovů.
Okyselení půdy srážením vede k vyplavování živin a uvolňování toxických iontů kovů. V důsledku toho je zničen kořenový systém rostliny a jedy se hromadí v kambiu. Kyselé deště, které poškozují jehličnaté jehličí a povrch listů, narušují proces fotosyntézy. Pomáhá oslabovat a zpomalovat růst rostlin, způsobuje jejich vysychání a odumírání a vyvolává nemoci u zvířat. Vlhký vzduch s částicemi síry a síranů je nebezpečný pro lidi trpící respiračními a kardiovaskulárními chorobami. Může způsobit exacerbaci astmatu, plicní edém a zvyšuje úmrtnost na bronchitidu.
Kyselý dešťová voda ničí tuf, mramor, křídu a vápenec. Vyluhuje jak uhličitany, tak silikáty ze skla a minerálních stavebních materiálů. Srážky ničí kov ještě rychleji: železo se pokryje rzí a na povrchu bronzu se vytvoří patina. Projekt na ochranu antických budov a soch před kyselým deštěm funguje v Aténách, Benátkách a Římě. „Velký Buddha“ v Leshanu v Číně je na pokraji vyhynutí.
Poprvé kyselé deště jako negativní environmentální faktor, se v roce 1972 stal předmětem diskuzí ve světovém společenství. Stockholmská konference, které se zúčastnili zástupci 20 států, zahájila proces rozvoje globálního ekologického projektu. Další důležitý krok v boji proti kyselým srážkám byl podpis Kjótského protokolu (1997), který doporučoval omezovat emise do atmosféry.
V současné době má většina zemí světa národní ekologické projekty, zahrnující rozvoj právního rámce pro ochranu životního prostředí, provádění léčebná zařízení v podnicích (instalace vzduchových, vakuových, elektrických filtrů). Pro normalizaci kyselosti nádrží se používá metoda vápnění.
Hydrometeory s pH pod normálem a charakterizované přítomností škodlivých látek jsou kyselé deště. Může to být sníh, mlha, déšť nebo kroupy. Kterýkoli z druhů v atmosféře a na Zemi může vést k ekologické katastrofě.
Ještě před několika desetiletími se negativním dopadem tohoto jevu zabývala pouze vědecká komunita. Nyní vyvolává velké znepokojení nejen ve vědeckém světě, ale také mezi širokou veřejností a také různými vládními agenturami.
Rychlá navigace v článku
Historie problému
Vliv srážek se sníženým vodním indexem na životní prostředí nastínil před více než sto lety britský chemik R. Smith. Vědce začal zajímat smog a látky v jeho složení. Tak se zrodil koncept kyselosti, který tehdejší vyspělá vědecká komunita okamžitě odmítla. O deset let později začal jeho kolega znovu mluvit o vodíkovém indexu.
Chemik a inženýr S. Arrhenius zveřejnil zprávu o chemikálie ah, který může darovat kation vodíku. Znovu upozornil vědce na škodlivost takových srážek, na nebezpečí, které tento jev představuje, a stal se osobou, která vytvořila termín: kyselina/báze. Od té doby jsou tyto ukazatele považovány za hladinu kyselin ve vodním prostředí.
Svante Arrhenius
Hlavními prvky hydrometeorů jsou kyselé složky. Tato látka je jednosytná kyselina (sírová a dusičná). Méně časté jsou srážky na bázi interagujících plynů (chlór a metan). Jaké bude jejich složení, závisí na tom, jaký chemický odpad se spojí s vodou.
Stručně řečeno, mechanismem vzniku jevu je kombinace oxidů uvolněných do atmosféry s molekulami vody. Při interakci dochází ke vzniku chemických složek – kyseliny sírové a dusičné.
Důvody vzhledu
Hydrometeory s nízkou hodnotou pH jsou způsobeny zvýšenou koncentrací oxidů síry a dusíku v atmosféře. Sloučeniny vstupují do atmosféry buď přirozeně, nebo uměle vytvořené. Přírodní zdroje jsou:
Hlavním důvodem je lidská činnost. Co je to? Faktor způsobující srážky, je znečištění ovzduší. Nejznámější znečišťující látky jsou silniční doprava a tepelné elektrárny. Emise z průmyslových podniků se významně podílejí na vzniku oxidů v atmosféře. jaderné testy. Hydrometeory s kyselinou vznikají ve velkém v místech, kde startují vesmírné rakety.
Kosmodrom Vostočnyj. Start nosné rakety Sojuz-2.1b s 19 satelity
Hydrometeory s kyselinami nejsou jen sníh nebo mlha, ale také prachová mračna. Vznikají, když toxické plyny a páry stoupají do vzduchu během suchého počasí.
Hlavní důvody spočívají v obrovských emisích škodlivých látek do atmosféry. Mezi hlavní patří chemická výroba, sklady ropy a benzínu a rozpouštědla, která jsou každým rokem využívána podniky i v každodenním životě stále aktivněji. Problém kyselého srážení je velmi akutní v oblastech, kde se koncentruje zpracování kovů. Produkce vede k výskytu oxidů síry v atmosféře, které způsobují nenapravitelné škody na flóře a fauně.
Ze všech výše uvedených největší nebezpečí představuje jev, který je spojen se znečištěním ovzduší toxický odpad motory vnitřní spalování. Plyny stoupají do vzduchu a způsobují oxidaci. Jedním z důvodů jsou sloučeniny dusíku uvolňované při výrobě materiálů pro stavebnictví, pozemní stavby a stavby silnic. Často také vedou k usazeninám s nízkým pH.
Zajímavá fakta:
- Na Venuši je smog způsoben koncentrací kyseliny sírové v atmosféře.
- Na Marsu jsou vápencové a mramorové skály také korodovány toxickým kyselým spadem ve formě mlhy.
Fakta o takových srážkách ukazují, že problém kyselých dešťů existuje již miliony let. Jejich vliv je na Zemi znám již od pravěku. Téměř před 300 miliony let vedl vznik kyselých dešťů k vyhynutí 90 procent druhů.
Důsledky pro přírodu
Srážení s pH nízká úroveň představují nebezpečí globálních poruch v biosféře. Jakou škodu způsobují? O čem negativní důsledky z těchto srážek, říkají ekologové:
Důsledky pro moderní lidstvo
Bohužel látky, která nejvíce přispívá ke vzniku kyselých srážek, v atmosféře každým rokem jen přibývá. Kyselé deště jako globální problém životního prostředí se staly jasným a vážným. Jejich nejčastější tvorba je pozorována v Dánsku, Švédsku, Norsku a Finsku. Proč skandinávské země trpí více než všechny ostatní? Důvodů je několik. Za prvé, přenos sirných útvarů větrem z střední Evropa a Británie. Za druhé, jezera chudá na vápenec přispívají ke kyselým dešťům. Zásobníky nemají moc schopnost neutralizovat kyseliny.
V Rusku se kyselé srážky každým rokem zvyšují. Ekologové bijí na poplach. Atmosféra nad megaměsty je přesycena chemickými prvky a nebezpečná látka. Kyselé deště a smog se za klidného počasí vyskytují zvláště často nad velkými městy. V oblasti Archangelska jsou kyselé srážení způsobeny spalováním nekvalitního paliva. Problém znečištění životního prostředí v Archangelské oblasti se za posledních deset let nezměnil k lepšímu a je způsoben emisemi chemikálií do atmosféry. Jsou to kyseliny sírové a dusičné, což vede k tvorbě kyselých sraženin. Ne tím nejlepším možným způsobem V Kazachstánu je situace stejná. Tam je kyselé srážení spojeno s rozvojem těžebních ložisek a činností velkých zkušebních lokalit.
Negativní důsledky v důsledku kyselých dešťů jsou pozorovány ve všech zemích bez výjimky. V důsledku jejich ztráty trpí nejen životní prostředí. Chronická onemocnění, jako jsou alergie a astma, jsou mezi populací stále akutnější. Problém je stále aktuálnější, protože má velký negativní dopad na zdraví moderní lidé. Bylo vědecky dokázáno, že způsobují nárůst počtu rakovinných nádorů. Hlavní příčinou srážek jsou škodlivé emise, kterým se lidé nemohou vyhnout. Lékaři proto radí nevycházet v dešti, chránit se pláštěnkami a deštníky a po procházce se důkladně umýt. Následkem může být intoxikace a postupné hromadění toxinů v těle.
Alergie a astma postihují děti, mladé i starší lidi
Pokud se zeptáte: vyjmenujte oblasti, kde se nejčastěji tvoří kyselé deště? Odpověď je zcela jednoduchá: v místech s největší koncentrací různých průmyslových odvětví a vozidel. Identifikovat top region v tomto ohledu však není tak snadné. Proč jsou kyselé deště nebezpečné? Vzhledem k tomu, že vítr mění svůj směr, mohou srážky spadnout mnoho kilometrů od metropole nebo testovacího místa.
Kontrolní opatření
Příčiny kyselého srážení byly zcela prostudovány. Navzdory tomu problém kyselých hydrometeorů jen narůstá. O tom, jak bojovat s kyselými dešti, se toho říká hodně, ale rozměry ekologická katastrofa se jen zvětšují. Příklady řešení problému jsou demonstrovány v mnoha vyspělých zemích.
Kyselé deště jako globální ekologický problém spolu s takovým problémem, jako jsou ozónové díry, nemají radikální a rychlé řešení. Mnoho vědců a ekologů se domnívá, že v důsledku vývoje moderní ekonomika je to obecně nemožné. K otázce: vysvětlete, poskytněte důkazy, předkládají grafy a tabulky studií, které naznačují nárůst stupně ohrožení přírody a člověka. Nyní je řešením problému snížení škodlivých emisí. Je třeba odstranit příčinu negativního jevu. K tomu se používají následující metody boje proti kyselému dešti:
- snížení obsahu síry v palivu snižuje příčiny srážení kyseliny;
- provozování vysokých potrubí v podnicích představuje moderní způsobyřešení problémů;
- zdokonalená technologie odstraňuje příčiny a následky škodlivých emisí;
- součástí je i vápnění nádrží efektivní způsobyřešení problému.
Stojí za zmínku, že stále neexistuje ani náznak toho, že v dohledné době budou vytvořeny metody, které by minimalizovaly negativní dopad kyselých srážek na člověka a přírodu.
Kyselé deště jsou vážným ekologickým problémem a jeho příčinu lze přičíst globálnímu znečištění životního prostředí. Častý výskyt kyselých dešťů vyvolává obavy nejen mezi vědci, ale i mezi obyčejnými lidmi, protože takové typy srážek mají negativní vliv na zdraví.
Kyselé deště se vyznačují nízkou úrovní pH. Běžné srážky mají hladinu tohoto ukazatele 5,6. Je třeba poznamenat, že i při malých odchylkách od normy mohou být důsledky pro živé organismy vážné.
Při výrazných změnách může snížená hladina kyselosti způsobit úhyn ryb, ale i mnoha hmyzu a dokonce i obojživelníků. Navíc v oblastech, kde dochází k kyselým srážkám, jsou někdy na listech stromů zaznamenány popáleniny kyselinou a některé rostliny dokonce umírají. Negativní vliv po kyselém dešti to mnoho lidí cítí. Po takové sprše se mohou v atmosféře hromadit toxické plyny a vdechování takové hmoty plyn-vzduch je krajně nežádoucí. Následky na sebe nenechají dlouho čekat ani při krátké procházce při takových srážkách se mohou objevit kardiovaskulární a bronchopulmonální onemocnění, ale i astma.
Jsou kyselé deště jedinou hrozbou?
Problém kyselých dešťů v posledních desetiletích se stala globálnější, takže by bylo dobré, kdyby všichni obyvatelé Země přemýšleli o své roli - pozitivní nebo negativní - v tomto přírodním jevu. Měli byste vědět, že většina škodlivých látek, které se dostávají do ovzduší, jsou produkty lidské činnosti a prakticky nikde nemizí. Většina z nich zůstává v atmosféře a jednoho dne se vrátí na Zemi spolu se srážkami. A samotný dopad kyselých dešťů je tak závažný, že odstranění následků může v některých případech trvat stovky let.
Abychom se blíže seznámili s možnými důsledky kyselých dešťů, je vhodné pochopit, co samotný pojem obnáší. Většina vědců souhlasí s tím, že tato formulace může být považována za příliš úzkou, než aby zachytila plný potenciál globální problém. Neměli byste studovat pouze deště, je třeba si dát pozor na kyselé kroupy, mlhy a sněžení, které jsou také nositeli škodlivých látek a sloučenin, protože proces jejich vzniku je většinou stejný. Neměli bychom zapomínat, že přetrvávající suché počasí může mít za následek výskyt toxických plynů nebo oblaků prachu nebo obojího. Ale tyto útvary také patří ke kyselým srážkám.
Příčiny kyselých dešťů
Příčiny kyselých dešťů jsou z velké části přímo závislé na lidském faktoru. Trvalé znečišťování ovzduší kyselinotvornými sloučeninami (jako je oxid sírový, chlorovodík, dusík atd.) vede k nerovnováze. Nejvýznamnější výrobci takových látek jsou samozřejmě velcí průmyslové podniky, například hutnické, rafinérské, tepelné elektrárny spalující uhlí nebo topný olej. Navzdory filtrům a čisticím systémům moderní technologie stále nedosáhla úrovně, která by nám umožnila nejen zcela eliminovat negativní dopady, ale i samotný průmyslový odpad.
Kromě toho byl zaznamenán nárůst kyselých dešťů, spojený s růstem vozidel na planetě. Velké množství výfukových plynů, i když v malých dávkách, stále přispívá ke vzniku škodlivých kyselých sloučenin. A pokud počítáte celkový počet vozidel, lze říci, že stupeň znečištění dosáhl kritické úrovně. Kromě všeho výše uvedeného přispívá i mnoho lidí předměty pro domácnost např. aerosoly, čisticí prostředky/mycí prostředky atd.
Další příčinou kyselých dešťů, kromě lidského faktoru, mohou být některé přírodní procesy. Zejména jejich výskyt může být způsoben sopečná činnost, při které se uvolňuje velké množství síry. Navíc se podílí na tvorbě plynných sloučenin při rozkladu jednotlivých organických látek, což následně také vede ke znečišťování ovzduší.
Mechanismus tvorby kyselých dešťů
Všechny škodlivé látky, které se dostaly do atmosféry, začnou reagovat s prvky solární energie oxid uhličitý nebo voda, což vede k tvorbě kyselých sloučenin. Spolu s odpařováním vlhkosti stoupají do atmosféry, načež se tvoří mraky. Dochází tak k tvorbě kyselých dešťů, tvorbě sněhových vloček nebo krup, které vrátí zemi vše, co absorbovaly, spolu s dalšími chemikáliemi.
V určitých oblastech Země byly zaznamenány určité odchylky od normy v rozmezí 2-3 jednotek. Při přijatelné úrovni kyselosti pH 5,6 se tedy v moskevské oblasti a Číně vyskytly případy srážek s hodnotou pH 2,15. Je nemožné předpovědět přesné místo, kde se objeví kyselý déšť, protože je možné, že vznikající mraky mohou být odfouknuty na velké vzdálenosti od místa, kde dochází ke znečištění.
Složení kyselých dešťů
Hlavními složkami kyselých dešťů jsou kyseliny sírové a siřičité a také přítomnost ozonu vznikajícího při bouřkách. Existují také dusíkaté typy sedimentů, ve kterých jsou jako hlavní zastoupeny kyseliny dusičné a dusité. Vzácně mohou být kyselé deště způsobeny chlórem a metanem. A samozřejmě se srážkami mohou padat i další škodlivé látky, podle toho, jaké bylo složení domovního a průmyslového odpadu vypouštěného do ovzduší v konkrétních regionech.
Proč jsou kyselé deště nebezpečné?
Kyselý déšť je spolu s jeho následky předmětem neustálých pozorování, které provádějí vědci ze všech zemí. Jejich předpovědi jsou však velmi zklamáním. Srážky s nízkou hodnotou pH představují nebezpečí nejen pro lidi, ale i pro flóru a faunu.
Když se kyselý déšť dostane do půdy, poškozuje rostliny tím, že je zbavuje živin, které potřebují pro růst a vývoj. Na povrch jsou mimo jiné vytahovány toxické kovy. Při vysoké koncentraci kyselin mohou stromy vlivem srážek odumírat, půda se stává nepoužitelnou pro další pěstování plodin a její obnova bude trvat desítky let.
Stejná situace platí pro nádrže. Složení kyselých dešťů vede k nerovnováze v přírodním prostředí, po které nastává problém znečištění řek. To následně vede k úhynu ryb a také zpomaluje růst řas. V důsledku toho mohou být celé nádrže, jezera a řeky dlouho přestat existovat.
Než kyselý déšť dopadne na zem, projde skrz vzduchové hmoty, zanechávají částice toxických látek v atmosféře. To je považováno za krajně nepříznivé, protože to negativně ovlivňuje zdraví lidí i zvířat a také výrazně poškozuje budovy. Většina barev a obkladových materiálů, kovových konstrukcí se tedy začne rozpouštět, jakmile na ně dopadnou kapky nešťastného deště.
Globální environmentální problémy kyselých srážek
Mezi globální environmentální problémy způsobené kyselým vysrážením mohou být:
- Změny v ekosystému vodních útvarů, vedoucí ke smrti flóry a fauny. Takové zdroje nebude možné používat k pití, protože těžké kovy mnohonásobně překročí normu;
- Poškození kořenů a listů povede ke zničení ochrany před chladem a nemocemi. To platí zejména jehličnaté stromy při silných mrazech;
- Kontaminace půdy toxiny. Flóra umístěné v kontaminovaných oblastech půdy jistě zeslábnou nebo zemřou. Škodlivé prvky dorazí spolu s užitečnými látkami, kterých zbude stále méně.
Škodlivost kyselých dešťů pro lidi
Smrt domácích zvířat komerční druhy ryby, plodiny - to vše v té či oné míře ovlivní kvalitu života a ekonomiku každého státu.
Rybí nebo zvířecí maso může být zdraví nebezpečné, pokud se konzumuje právě na těch místech, kde došlo k otravě kyselinou. Takové maso může obsahovat kritický obsah toxických sloučenin nebo iontů těžkých kovů. Pokud se dostane do lidského těla, může vést k těžké intoxikaci, vážným onemocněním jater nebo ledvin, ucpání nervových kanálků a tvorbě krevních sraženin. Některé účinky otravy kyselinami mohou trvat generace, než se projeví.
Způsoby boje proti kyselému srážení
V současnosti jsou hlavními rizikovými skupinami pro kyselé srážky Spojené státy americké, Čína a samozřejmě Rusko. Ve skutečnosti je v těchto státech průmysl zpracování uhlí a metalurgický průmysl vysoce rozvinutý, a proto existuje velké množství takových podniků. Za nebezpečné jsou ale považovány Kanada i Japonsko, v jejichž směru mohou být kyselé srážky hnány větrem. Podle některých studií, pokud nebude přijat preventivní opatření, může být seznam takových států doplněn o mnohem více kandidátů, a to na sebe nenechá dlouho čekat.
Bojovat s kyselými dešti na místní úrovni je téměř zbytečné. Aby se situace změnila k lepšímu, je třeba přijmout komplexní opatření. A jsou možné pouze se současnými a koordinovanými akcemi mnoha zemí. Akademická věda se snaží hledat nové čistící systémy pro minimalizaci emisí škodlivých látek do ovzduší, nicméně procento kyselých srážek stále jen roste.
Pokud máte nějaké dotazy, zanechte je v komentářích pod článkem. My nebo naši návštěvníci je rádi zodpovíme