Проблема кислых осадков

Двуокись серы - основной загрязнитель, обусловливающий по­явление кислых осадков. В присутствии паров воды сернистый ан­гидрид превращается в раствор серной кислоты. Таким же обра­зом из двуокиси углерода и окислов азота образуются угольная и азотная кислоты. К ним примешиваются органические кислоты и некоторые другие соединения, что в сумме и дает раствор с кис­лой реакцией (кислые или кислотные осадки).

Доля двуокиси серы, в образовании кислых осадков составляет около 70%. 20-30% кислых осадков связано с другими выбросами. Появлению кислых осадков способствует также углекислый газ. Из-за его постоянного при­сутствия в атмосфере нормальной является рН осадков равная 5,6. Кислотные осадки - не новое явление. Впервые они зарегистри­рованы еще в 1907-1908 годах в Англии. К настоящему времени отмечены случаи выпадения осадков с рН 2,2-2,3. Такие значения близки к кислотности лимонного сока или бытового уксуса. Наиболее распространены кислые осадки в северном полушарии. Здесь значительны выбросы кислых веществ и благоприятны усло­вия для их мокрого осаждения в виде дождей, снега, туманов.

Кислые осадки особенно типичны для Скандинавских стран, а также Англии, ФРГ, Бельгии, Дании, Польши, Канады, север­ных районов США. Не единичны случаи конфликтных ситуаций из-за их трансграничных переносов. Так, отдельные районы Нор­вегии, Финляндии, Исландии, Дании, по имеющимся данным, на 80-90% загрязняются со стороны ФРГ и Люксембурга. Для Шве­ции доля осадков извне близка к 70%. В России очаги образова­ния кислых осадков приходятся на Кольский полуостров, Но­рильск, Челябинск, Красноярск и другие районы. В наши дни в Санкт-Петербурге рН дождя колеблется от 4,8 до 3,7, в Крас­ноярске - от 4,9 до 3,8, в Казани - от 4,8 до 3,3. В городах до 70-90% загрязнений в атмосферу, в том числе и для образования кислых осадков, поставляет автотранспорт. Отрицательное влияние кислых осадков разнообразно. Они дей­ствуют на почвы, водные экосистемы, растения, памятники архи­тектуры, строения и другие объекты.

Действие кислых осадков на почвы. На почвы кислые осадки оказывают наиболее ощутимое отрицательное воздействие в север­ных и тропических районах. В первом случае это связано с тем, что подкисляются и без того кислые (подзолистые и их разновидности) почвы. Эти почвы, как правило, не содержат природных соединений, нейтрализующих кислотность (карбонат кальция, доломит и др.). Тропические почвы хотя и имеют нейтральную и щелочную ре­акцию, но также не содержат веществ-нейтрализаторов кислотно­сти в силу интенсивного и постоянного промывания дождями. Попадая в почву, кислые осадки увеличивают подвижность и вымывание катионов, снижают активность редуцентов, азотофиксаторов и других организмов почвенной среды: при рН равной 5 и ниже в почвах резко увеличивается растворимость минералов, из них высвобождается алюминий, который в свободной форме ядо­вит. Кислые осадки также повышают подвижность тяжелых ме­таллов (кадмия, свинца, ртути). В ряде мест кислые осадки и про­дукты их действия (алюминий, тяжелые металлы, нитраты и др.) проникают в грунтовые воды, а затем в водоемы и водопроводную сеть, где также способствуют высвобождению из труб алюминия и других вредных веществ. Результатом этого является ухудшение качества питьевой воды.

Действие кислых осадков на водные экосистемы. Попа­дая в водные источники, кислые осадки повышают кислотность и жесткость воды. Многие гидробионты очень чувствительны к из­менению этих показателей. При рН водной среды ниже 6 обычно сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и разви­тие организмов. При этом взрослые организмы менее зависимы от рН среды. Отрицательное действие рН проявляется в основном на яйцеклетках и молоди. В данном случае гибель чаще наступает не от прямого действия загрязнителей на организмы, а через невоз­можность из размножения.

Действие кислых осадков и атмосферных загрязнений на леса. Колоссальный вред кислые осадки или компоненты, их образующие, оказывают на леса. Кислые осадки способству­ют выщелачиванию из растений сахаров, белков, аминокислот. Они повреждают за­щитные ткани, увеличивают вероятность проникновения через них патогенных бактерий и грибов, способствуют появлению вспы­шек численности насекомых. Конечный результат таких воздей­ствий - снижение фитоценозами продуктивности, а нередко и их массовая гибель. Наиболее сильно повреждаются хвойные леса. Это в первую очередь связано с большой продолжительностью жизни их хвои (4-6 лет), что способствует накоплению в ней токсикантов. Первым признаком поражения хвойных лесов газами и кислыми осадками является сокращение сроков жизни хвои и уменьшение ее размера. Наиболее сильно повреждаются леса в трудных усло­виях (на бедных почвах, в гористых местностях, в зоне туманов и т.п.). Кроме хвойных, высокой поражаемостью отличается также бук, граб и другие твердолиственные виды. Очень высокой чувствительностью к загрязнению атмосферы характеризуются многие виды лишайников. Они обычно первыми исчезают из экосистем и являются индикаторами неблагоприятно­го состояния среды.