Тема 3 - проблема кислотных осадков

При конденсации водяного пара в атмосфере образуется дождевая вода, изначально она имеет нейтральную реакцию (рН=7,0). Но в воздухе всегда имеется углекислый газ, и дождевая вода, растворяя его, несколько подкисляется за счет образовавшейся угольной кислоты (рН =5,6–5,7), то есть природная дождевая вода имеет слабокислую реакцию.

Суть проблемы кислотных осадков состоит в том, что в атмосфере образуются растворы серной и азотной кислот при соединении с атмосферной влагой попадающих в воздух диоксидов серы и азота. Затем эти кислоты выпадают на поверхность Земли в виде «кислых дождей», «кислых туманов», «кислого снега», а также «кислых сухих осадков». «Кислотные осадки» оказывают негативное воздействие на водные и наземные экосистемы. Из-за «кислотных дождей» исчезает в озерах рыба, засыхают и гибнут леса (особенно страдают хвойные деревья), снижается продуктивность почв, падает урожайность и т.д. Антропогенным источником самых распространенных загрязнителей атмосферы – диоксидов серы и азота, является сжигание любого серосодержащего ископаемого топлива (уголь, нефть, сланцы и др.) и переработка сульфидных руд (никелевых, железных, медных и др.) в промышленности. Сернистый газ не относится к обязательным компонентам атмосферы, по массе и распространенности негативных эффектов он является атмосферным загрязнителям номер один.

«Кислотные дожди» имеют рН от 3,0 до 5,0, и пресные водоемы становятся не способны нейтрализовать избыток кислоты, попавшей с дождем. Попадая в пресноводные экосистемы (озера, реки, пруды), кислые осадки повышают кислотность и жесткость воды. При рН ниже 6,0 обычно сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и развитие гидробионтов. Таким образом, в результате выпадения кислотных осадков происходит закисление и деградация пресноводных экосистем. В результате выпадения «кислотных осадков» происходит подкисление почвы. Подкисление почвы считают одной из основных причин усыхания лесов умеренной зоны северного полушария. Химические эффекты подкисления почвы заключаются главным образом в изменении катионного обмена растения, в результате которого деревья страдают от недостатка магния (особенно на бедных магнием почвах) и избытка алюминия, который является главной причиной пожелтения хвои. Биологические эффекты многообразны и проявляются в ослаблении растений, снижении их устойчивости к вредителям и климатическим воздействиям, подавлении развития микоризы и роста корней и др. «Кислотные осадки», выпадающие в зонах земледелия, наносят ущерб сельскохозяйственным культурам: повреждают покровные ткани растений, замедляют их рост и развитие, снижают сопротивляемость к болезням и вредителям, снижают их урожайность. Одним из ощутимых последствий «кислотных осадков» является разрушение произведений искусства, памятников архитектуры. Известняк и мрамор являются основными материалами, из которых сооружали в древности здания, делали скульптуры для оформления фасадов и др. Прочный, твердый мрамор (смесь окислов кальция) при взаимодействии с раствором серной кислоты превращается в гипс. Взаимодействие кислоты и известняка приводит к быстрому его разрушению, выветриванию и эрозии. Памятники и здания Греции, Рима, Англии, Франции, Индии и других стран, простоявшие сотни и даже тысячи лет, сейчас растворяются и рассыпаются.