Передбаченість і моделювання

Кислотні осідання є проблемою, яка у разі її безконтрольного розвитку, може викликати в результаті істотні економічні і соціальні витрати. Окислення грунтів і вод - це комплекс причин, початкових умов і наступних один за іншим процесів в хімічній і біологічній системах, які ми узагальнено називаємо нашим навколишнім середовищем. Частина процесів окислення є природною, але дані зміни кислотності в системах грунту і води ні за швидкістю, ні по загальному обхвату не можуть бути порівняні з окисленням, результатом власної діяльності людини, що став, в промисловій і енергетичній областях, а також в певній частині сучасного використання землі.  

Саме поняття "Кислотний дощ" увійшло до звернення 110 років тому. Англійський хімік Роберт Ангес Сміт виявив, що в промисловому місті манчестері і навколо нього є "три види повітря", а саме: повітря з карбонатом амонія у віддалених полях; повітря з сульфатом амонія в окресностях і повітрі з сірчаною кислотою або бісульфатом в місті. У 1872 році він писав про "кислотний дощ" в книзі "Повітря і дощ" -начала хімічної кліматології" і розглядав в ній ряд тих явищ, про які ми зараз говоримо у зв'язку з проблемою окислення :сжигание вугілля, розкладання органічних матеріалів, траєкторія вітрів, близькість до моря, кількість опадів на місці. Сміт указував, що кисле повітря в місті забезпечує фарби в тканинах і роз'їдає поверхні металів, що кисла дощова вода ушкоджує рослинність і матеріали, що такі речовини, як миш'як, мідь і інші метали випадають разом з дощами в промислових районах.  

Кислотні дощі → 

КИСЛОТНІ ДОЩІ ЇХ ПРИЧИНА І ШКІДЛИВИЙ ВПЛИВ 

Що таке вода, знають всі. Її на Землі величезна кількість - півтора мільярди кубічних кілометрів.  

Якщо представити Ленінградську область дном гігантського стакана і спробувати в нього вміщати всю воду Землі, то висота його повинна бути більше, ніж відстань від Землі до Місяця. Здавалося б, води так багато, що її повинно завжди хапати в надлишку. Але біда в тому, що у всіх океанах вода солона. Нам же, та і майже всьому живому потрібна вода прісна. А ось її не так багато. Тому ми опріснюємо воду.  

В прісній воді річок і озер багато розчинних речовин, зокрема отруйних, в ній можуть бути хвороботворні мікроби, тому використовувати її, а тим більше пити без додаткового очищення не можна. Коли йде дощ, краплі води (або сніжинки, коли йде сніг) захоплюють з повітря шкідливі домішки, що потрапили в нього з труб якого, - нібудь заводу.  

КИСЛОТНІ ДОЩІ ЇХ ПРИЧИНА І ШКІДЛИВИЙ ВПЛИВ → 

Кислотний дощ - панацея від глобального потеплення 

Проблема глобального потеплення і парникового ефекту турбує розуми не одного покоління учених. Рішень і теорій - множина, ефективного і швидко здійсненного - поки жодного. Цього разу дослідженням піддався болотяний газ метан, сприяючий збереженню в атмосфері Землі тепла. Тим часом природа сама поклопоталася про те, щоб цього не відбувалося, і краще зробити не могла. Хоча без участі людини і тут не обійшлося. Але про все по порядку.  

Метан по-іншому називається болотяним газом, внаслідок того, що утворюється в основному на болотах і полях зрошування. Причина виділення - гниття органіки в умовах підвищеної вологості без доступу повітря. Оскільки метан є діоксидом вуглецю, він вносить серйозні корективи до стану атмосфери Землі. Формується так звана "лінза" зі всіляких газів і особливо з'єднань вуглецю, яка перешкоджає виходу тепла в космічний простір. Таким чином, тепло концентрується в самій атмосфері, і на планеті стає все жаркішим і жаркішим. Як відомо, бактеріям тільки це і потрібно: вони починають ще активніше займатися розкладанням органічних речовин, і відповідно метану стає все більше і більше.  

Американські учені виявили, що не тільки людям не до душі отаке метанове "засилля". Виявляється, якась подібність балансу закладена в самій природі, а забезпечують його банальні кислотні дощі. Зазвичай вважається, що ці страшні атмосферні осідання, що містять з'єднання сірі (зокрема, сірчаний діоксид), - одні з найшкідливіших і даремніших явищ на планеті. Вони поступають в атмосферу в результаті викиду відходів металургійної і хімічної промисловості. При випаданні кислотних дощів і таненні кислотного снігу утворюється сірчана кислота, що надає шкідливу дію на здоров'ї людей і стан рослинного і тваринного світу. Але не все так просто, як здається на перший погляд.  

Кислотний дощ - панацея від глобального потеплення → 

КАТАСТРОФА В КЕРЧІ ПРИНЕСЕ КИСЛОТНІ ДОЩІ 

У район морської трагедії, що розігралася в минулу неділю Керченській протоці, прибули перші експерти - їм належить оцінити масштаби катастрофи, що відбулася. Поки ж відомі попередні дані про наслідки ЧП: повідомляється, що забруднене вже близько 50 км. побережжя Азовського моря. Крім того, відомо, що мазут, який розлився з танкера "Волганефть-139″, що розламався надвоє, став причиною загибелі більше 30 тис. птахів і 9 тис. риб. У зв'язку з цим губернатор Краснодарського краю Олександр Ткачев заявив, що подія в протоці "можна прирівняти до екологічної катастрофи". 

За останніми даними, в Керченській протоці зібрано понад 160 т нефтеотходов. Мазут розміщується на спеціалізованому майданчику. Причому основним джерелом забруднення продовжують залишатися носова і кормова частини танкера, що розколовся. В даний час в роботах по ліквідації наслідків ЧП задіяно більше чотирьохсот чоловік і майже 100 одиниць техніки. Втім, за словами глави Темрюкського району Краснодарського краю Сергія Зайцева, збір мазуту з поверхні не поліпшить ситуацію, оскільки завдана шкоди мешканцям дна Керченської протоки. "В даний момент проводиться збір нафтопродуктів з верхнього шару води, але нафтопродукти в умовах холодної погоди коксуються і осідають на дно, відповідно, просочується черепашка", - відзначив Зайців. Він вважає, що для очищення акваторії потрібна техніка для прибирання черепашника.  

У свою чергу, офіційний представник МНС Віктор Бельцов повідомив, що для знищення нафтопродуктів, зібраних в Керченській протоці, необхідні додаткові полігони. За його словами, у воді мазут змішався з травою і водоростями, тому об'єм зібраних відходів збільшився. "Роботи по очищенню морської акваторії від нафтопродуктів не проводилися із-за складних погодних умов, - додав Бельцов. - Тобто штормова погода не дозволяє фахівцям МНС Росії і Міністерству транспорту встановити доставлені до місця розливу боновиє загороди. Така робота почнеться відразу ж, як тільки покращають погодні умови".  

За оцінками фахівців, фракції нафти можуть викликати загибель птахів і водоростей. Передбачається також, що розливи нафтопродуктів викличуть загибель однієї з найважливіших складових екосистеми - фітопланктону. У свою чергу, замглави Роспріроднадзора Олег Мітволь, прибулий на Кубань, не виключає можливості отруйних опадів в районі Керченської протоки. "Випадання кислотних дощів пов'язане з тим, що в морі потрапила велика кількість сірі", - цитує Мітволя прес-служба краєвого управління МНС РФ. За його словами, сірка є інертним матеріалом, і є надія, що вона не вступатиме ні в які з'єднання, небезпечні для людини. Крім цього, після шторму рятувальники спробують підняти контейнери сіркою, сказав Мітволь. "Управління МНС попередить жителів найближчих районів у разі такої небезпеки", - повідомила, у свою чергу, керівник прес-служби краєвого управління МНС Тетяна Кобзаренко.  

КАТАСТРОФА В КЕРЧІ ПРИНЕСЕ КИСЛОТНІ ДОЩІ → 

Що таке кислотний дощ  

Як ми знаємо ще з шкільного курсу хімії, чиста вода складається з молекул, що містять два атоми водню і один атом кисню. Проте в кожен момент часу деякі з цих молекул діссоциіруют на позитивно заряджені іони водню (тобто протони, H+) і негативно заряджені гидроксид-іони (OH-); одночасно з цим якісь сусідні іони H+ і OH- з'єднуються з утворенням молекул води. Таким чином, навіть в найчистішій воді зберігається динамічний баланс, рівновага , з присутністю певної кількості іонів водню (протонів). Ці протони пов'язані з молекулами води, утворюючи іони гидронія - три атоми водню і один атом кисню. У чистій воді концентрація іонів гидронія складає 10-7 молей ( див. Закон Авогадро) на літр.  

Для оцінки кількості іонів водню у воді хіміки використовують поняття водневого показника pH (сокр. від англ. «power of hydrogen» - «ступінь водню»). Умовилися вважати, що pH чистої води рівний 7. Такий водневий показник відповідає хімічно нейтральному середовищу ( див. Кислоти і підстави). З підвищенням концентрації іонів водню pH знижується, і такі рідини вже називаються кислотами. Завдяки надмірному змісту іонів водню кислоти активно реагують з іншими речовинами.  

Термін «кислотний дощ» з'явився в середині XIX століття, коли британські учені відмітили, що забруднення повітря в промислово розвиненій центральній Англії привело до випадання кисліших, ніж зазвичай, дощів. Але тільки в другій половині XX століття стало зрозуміло, що кислотні дощі несуть в собі загрозу навколишньому середовищу.  

Що таке кислотний дощ → 

Кислотний дощ , що є атмосферними осіданнями з рн менше 5,0, утворюється при вимиванні з повітря сірчаних і азотних з'єднань природного і антропогенного походження. Кислотні дощі викликають: закисляння грунту, порушення водних і лісових екосистем, руйнування пам'ятників архітектури. 

Термін "кислотний дощ" з'явився в середині XIX століття, коли британські учені відмітили, що забруднення повітря в промислово розвиненій центральній Англії привело до випадання кисліших, ніж зазвичай, дощів. Але тільки в другій половині XX століття стало зрозуміло, що кислотні дощі несуть в собі загрозу навколишньому середовищу.

Треба сказати, що звичайний дощ є кислим сам по собі, навіть у відсутність заводів. Це відбувається через те, що в процесі формування і випадання дощові краплі розчиняють вуглекислий газ, що знаходиться в повітрі, і реагують з ним з утворенням вугільної кислоти (H2CO3). Чистий дощ, що проходить через незабруднене повітря, є водним розчином з pH 5,6 (до моменту удару об землю). Як ми побачимо далі, основна причина випадання кислотних дощів - це діяльність людини, проте є і природні причини, починаючи з виверження вулканів і розряду блискавки і кінчаючи життєдіяльністю бактерій. Загалом, навіть якщо б ми закрили всі фабрики і перестали їздити на машинах, значення pH дощу все одно було б приблизно 5,0. Тому зараз прийнято вважати дощ кислотним, якщо його pH нижче 5,0.

У сучасному промисловому світі надмірна кислотність дощу обумовлена в основному присутністю двох речовин:

Оксиди сірі (SO2) . Ці з'єднання потрапляють в атмосферу природним чином при виверженнях вулканів, але значна частина атмосферних оксидів сірки утворюється в результаті спалювання природного палива. Вугілля і нафта містять невелику кількість сірі. При спалюванні цих видів палива в атмосферу потрапляє сірка в з'єднанні з киснем. Розчиняючись в дощових краплях, оксид сірки утворює сірчану кислоту.

Оксиди азоту (NOx) . При достатньо високій температурі азот, що міститься в повітрі, з'єднується з киснем з утворенням оксиду азоту. У природі це може відбутися під час розряду блискавки, але основна частина оксидів утворюється при спалюванні бензину в двигунах внутрішнього згорання або при спалюванні вугілля. При розчиненні цих речовин в крапельках води утворюється азотна кислота.  

Таким чином, дощі стають кислотними при вимиванні з повітря сірчаних і азотних з'єднань. Це явище має декілька наслідків, згубних для природи, а також пам'ятників архітектури. Наприклад, багато історичних будівель в Європі побудовано з вапняку - будівельного матеріалу, що реагує з кислотою. З часом кислотні дощі буквально роз'їдають поверхню цих будівель. При випаданні кислотних дощів також відбувається закисляння грунту і погіршуються умови існування лісів. І нарешті, кислотні дощі підвищують кислотність річок і озер, тим самим створюючи загрозу флорі і фауні.

Методи боротьби з освітою кислотних дощів направлені на поліпшення технології видалення з'єднань сірі з повітряних викидів промислових підприємств і електростанцій, для чого зазвичай використовують пристрій під назвою ськруббер. Уряди деяких держав навіть прийняли закони, що обмежують вміст забруднюючих речовин у вихлопах транспортних засобів.  

Кислотні дощі роблять багатоплановий вплив на навколишнє середовище  

Вплив кислотних дощів на екосистеми і людей → 

Погода серпня перевиконала «план» по дощах в багатьох регіонах країни. У столиці, наприклад, лише за першу половину серпня випало майже 90 міліметрів опадів - удвічі більше місячної норми. Продовження дощів обіцяють нам і у вересні.  

Дощик - це не просто вода. Хімічний склад звичайного дощу може значно відрізнятися залежно від того, де саме сформувалися дощові хмари і над яким місцем пролилися (див. книгу «Вода знайома і загадкова»).  

Кислота з неба →