Кислотні опади

Термін «кислотні дощі» введено в обіг англійським інженером Р. Смітом в 1872 р. у праці «Повітря і дощ: початки хімічної кліматології», однак дослідження кислотних дощів почалися лише в 60-х роках нашого століття. Актуальність- проблеми обумовлена її глобальним характером внаслідок того, що кислотні опади (дощ, туман, сніг), які утворюються, переносяться повітряними потоками на великі відстані й охоплюють своїм негативним впливом значні території.

Утворення кислотних опадів пов'язане в основному з техногенними викидами в атмосферу SО₂ і N0x, але основне значення має надходження SO₂. Оксиди сірки і азоту поступово реагують з парами води і утворюють кислоти. Величина рН залежить як від кількості кислот, так і води, в якій вони розчинені (зливові опади звичайно менш кислі). Щорічно при спалюванні сіркоутримуючих каустобіолітів (вміст сірки може сягати 5%) в атмосферу надходить близько 150 млн. т SO₂, який утворює сірчисту кислоту: SO₂ + Н₂О = Н₂SОз + 76 кДж. У забрудненій атмосфері відбувається також реакція: SO₂ + N0₂ + Н₂О è Н₂SО₄ + N0, що призводить до утворення сірчаної кислоти. Навколо промислових зон атмосферні опади звичайно в 10-1000 раз кисліші за нормальніх. Високі труби (до 300 м) були побудовані для зменшення забруднення приземного атмосферного повітря, але це призвело до розсіювання ШР на величезні відстані і перетворення оксидів сірки і азоту у відповідні кислоти на відстанях в сотні кілометрів від джерел їх викиду. Оксиди сірки та азоту, які викидаються в атмосферу, поєднуючись з атмосферною вологою, утворюють сірчану і азотну кислоти, які дисоціюють на іони SO₄^2-, N0₃^- та H⁺ (рН для кислотних опадів знаходиться у межах від 5,6-5,5 до 2-1,5). Кислі опади містят у великій кількості іони SO₄², N0₃^-, NH₄⁺, H⁺, а також ВМ.

Кислотні опади вимивають біогени з ґрунтів, призводять до деградації лісів, погіршують якість природних вод, негативно позначаються на умовах мешкання гідробіонтів. Негативний вплив кислотних опадів відбивається на грунтово-рослинному покриві, поверхневих та підземних водах. Вони руйнівно діють і на інженерні споруди. Так, мармурові будівлі Рима, Афін та Каїра більш ушкоджені кислотними опадами у наш час, ніж за минулі 2,5 тис. років процесами природного фізико-хімічного вивітрювання. Захистити ЕС від змін під впливом кислотних опадів можуть буфери - речовини, здатні поглинати іони водню (СаСО3 + H⁺è Са²⁺ + СО₂ + Н₂О), внаслідок чого величина рН стає близькою до 7. Однак буферна ємність знижується, що призводить до деградації ЕС.

Для запобігання кислотним опадам і зниження їх негативного впливу необхідно: 1) скорочення викидів кислотоутворюючих речовин (заміною високосірчистого вугілля і мазуту на низькосірчисті і без сірки;

застосуванням рідких фільтрів, скруберів - газоподібні продукти згоряння пропускають через розпилений розчин СаСОз і SO₂ реагує з нею, утворюючи повторний гіпс (СаS0₄ • 2Н₂О); створенням альтернативних електростанцій); 2) усунення симптомів впливу кислотних опадів (вапнування грунтів і водоймищ тощо).