Кислотные дожди - один из глобальных антропогенных

 кризисов земли

Автор: Пименова Ольга, ученица 10-а класса МОУ СОШ № 14

С появлением крупных предприятий и расширением городов перед человечеством встала новая проблема - загрязнение воздуха. Основным источником загрязнения приземного слоя атмосферы является сжигание ископаемого топлива для получения тепла или электричества, а также в двигателях автомобилей. Массу загрязняющих веществ выбрасывают в атмосферу и металлургические предприятия, нефтехимические заводы, предприятия химической промышленности. Практически нет такой отрасли хозяйства, которая не отравляла атмосферу. Для оценки опасности загрязнения воздуха устанавливаются так называемые предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ. Это показатели, при повышении которых возможны нарушения работы организма человека. Предельно допустимые концентрации не должны превышать в атмосфере городов. Однако реально эти нормы в большинстве стран не соблюдаются. Например, в 71 городе России ПДК (предельно допустимая концентрация) хотя бы по одному показателю превышены в 10 раз, а в 30 городах зафиксирован наибольший уровень загрязнения.

Загрязняющие вещества преобразуются в атмосфере под воздействием солнечного излучения и паров воды. Так, например, диоксид серы и оксид азота, соединяясь с водой, образуют мельчайшие капельки серной и азотной кислоты. Вместе с осадками они достигают поверхности Земли. Кислотные дожди и снега вызывают повышение кислотности воды в реках и озёрах. Тем самым создаётся угроза для обитателей, чувствующих себя комфортно только при определённой кислотности. Кроме того, из грунта дождями и талыми водами вымываются, а затем стекают в водоёмы разнообразные вещества, в пресной воде нерастворимы. Особенно опасны для рыбы соединения алюминия. Поэтому в закисленных озёрах практически нет рыбы и многих других организмов. Вода здесь очень прозрачная, но она опасна для здоровья из-за повышенного содержания кислот и солей токсичных металлов. Почвы также подвержены закислению дождями и талыми водами, особенно там, где они имеют малую мощность и лежат на скалистом ложе, что характерно для Скандинавии, восточной части Северной Америки и горных районов. Закисление почвы ведёт к повреждению корней растений, гибели почвенных организмов и нарушению плодородия почв. Кислотные дожди вымывают из почвы серу, азот и тяжёлые металлы, которые затем попадают в подземные воды. Закисленные почвенные воды разрушают фундамент домов, вызывают коррозию металлических труб водопровода и канализации. Наконец, кислотные дожди ведут к разрушению фасадов зданий, скульптур и других сооружений.

Кислую среду в атмосфере создаёт азотная кислота, образующаяся из оксидов азота. Если находящаяся в воздухе азотная кислота нейтрализуется, то образуется азотнокислая соль, которая обычно присутствует в атмосфере в виде аэрозолей. Это относится также к солям аммония, которые получаются в результате аммиака с какой-либо кислотой.

Источники соединения азота. Эти источники могут быть как естественными, так и антропогенными. Рассмотрим наиболее важные естественные источники.

Почвенная эмиссия оксидов азота. В процессе деятельности живущих в почве денитрифицирующих бактерий и нитратов высвобождаются оксиды азота. Согласно современным данным ежегодно во всём мире образуется 8 млн. тонн оксидов азота.

Грозовые разряды. Во время электрических разрядов в атмосфере из-за очень высокой температуры и перехода в низменное состояние молекулярные азот и кислород в воздухе соединяются в оксиды азота. В состоянии плазмы и молекулы ионизируются и легко вступают в химическую реакцию. Общее количество образовавшись таким способом оксидов азота составляет 8 млн. тонн в год.

Горение биомассы. Этот источник может быть как естественным, так и искусственным. Наибольшее количество биомассы сгорает в результате выжигания леса (с целью получения производственных площадей) и пожаров в саванне. При горении биомассы в воздух поступает 12 млн. тонн оксидов азота в год.

Прочие источники естественных выбросов оксидов азота менее значительны и с трудом поддаются оценке. К ним относятся: окисление аммиака в атмосфере, разложение находящейся в стратосфере окиси азота, вследствие чего происходит обратное попадание образовавшихся оксидов NOX в тропосферу и, наконец, фотолитические и биологические процессы в океанах. Эти источники совместно вырабатывают в год 2 – 12 млн. тонн оксидов азота.

Среди антропогенных источников образования оксидов азота на первом месте стоит горение ископаемого топлива (уголь, газ, нефть и т. д.). Во время горения в результате возникновения высокой температуры находящейся в воздухе азот и кислород соединяются. Количество образовавшегося азота пропорционально температуре горения. Кроме того, оксиды азота образуются в результате горения имеющихся азотосодержащих веществ. Значительным источником оксидов азота также является транспорт. В целом количества естественных и искусственных выбросов приблизительно одинаковы, однако последние, так как и выбросы соединений серы, сосредоточены на ограниченных территориях Земли.

Необходимо упомянуть, однако, что количество выбросов оксидов из года в год растёт в отличие от двуокиси серы, поэтому соединения азота играют огромную роль в образовании кислотных осадков.