Қышқылдық жауын

Өйткені жаңбырдың  суы дегеніміз - өзен-көлдердің бетінен ылғал топырақтан көтерілген бу ғой. Ал осы будан түзілген бұлтта тонналаған сумен бірге алуан-түрлі химиялық элементтер, олардың тұздары, шаң болады. Жаңбыр суының құрамы бұлттың қай жерде түзілгеніне, жауған жеріндегі ауаның қалай ластанғанына байланысты. Ауа мен жаңбыр суын ең алдымен сапырылысқан көлік, өнеркәсіп және ауыл шаруашылық кәсіпорындары, аммиак, күкіртті көміртегі тарайды. Күкірт пен азоттың қосындылары сумен қосылғанда қышқыл түзіп, жерге «қышқыл аралас жаңбыр» болып жауады.

2,2  Атмосфера  айналымы. Қазақстан жерi қыс маусымында Сiбiр антициклонының тармағы мен азорлық ядросының ыкпалына жиi ұшырап отырады. Осыған байланысты республиканың солт-нде оңтүстік-батыс және батыс, ал жазда солтүстік-батыс бағыттан соғатын жел басым келедi. Қазақстандағы атмосф. процестер Солт. жарты шардың Атлантика — Еуразия секторының 3 iрi аумақты айналымы ықпалымен қалыптасады. Егерде циклондар мен антициклондардың алмасу жолдары ендiк бағытпен өтсе, онда ол ендiк бағыттағы айналым делiнедi. Ендiк бағыттағы айналым кезiнде Қазақстанның көпшiлiк бөлiгiнде жауын-шашынның мөлш. кемiп, ауа темп-расы жоғарылайды. Еур. айналым кезiнде республикаға суық ауа массаларының енуi жиiлейдi, темп-ра шұғыл төмендейдi, жауын-шашын молаяды, жел күшейедi. Сiбiрлiк айналымда — оңт-тен тарайтын жылы ауа массалары ұлғайып, ауа темп-расы жоғарылайды, жауын-шашын кемидi. Республика климатының қалыптасуына оның жер бетiнiң әр тектiлiгiнiң де әсерi болады.     

 Қазақстандағы  атмосф. циркуляциялық процестерге оңт. және оңт.-шығыстағы тау жүйелерi (биiкт. 4000 — 5000 м-лiк) мен Каспий және Арал т-дерi сияқты су айдындары да ықпалын тигiзедi. Табиғи кедергi саналатын тау жүйелерi атмосферадағы ендiк бағыттағы шептiк белдемiн солт.-шығыс бағытқа қарай ойыстырып, ауа массасының заулама ағынын күшейтедi. Осы ауа массасы сонымен бiрге тау бөктерiндегi жергiлiктi климатты қалыптастырушы тау аңғарлық ауа айналымын тудырады. Қазақстанның таулық және тау етегiндегi өңiрлерiнiң термиялық режимi жапсарлас жатқан жазықтар жағдайына қарағанда мүлдем басқаша келедi. Таудағы темп-ра жазық жердегiден төмен келедi. Тау беткейлерi төңiрегiндегi ауа қабатының радиациялық салқындауынан және беткеймен төмен қарай ойысқан ауаның жылынуынан таулы аудандарда темп-раның ауытқу амплитудасы кемiп, темп-ра инверсиясы (жалпы биiктiкке байланысты ауа темп-расының көтерiлуi) қалыптасады. Инверсия қыс маусымында неғұрлым күштiрек қалыптасады. Тау жоталарына жақындаған сайын тiк бағыттағы ауа ағыны күшейiп, жауын-шашын шұғыл артады. Орташа жылдық жауын-шашын мөлш. жазықта 100—200 мм болса, тау бөктерiнде 500—600 мм-ге дейiн артады. Жазық өңiрлерде жылдық жауын-шашынның максимумы жаз айларында, ал тау бөктерiнде жылына 2 рет (наурыз — сәуiр және қараша — желтоқсан) байқалады. Су айдындары бриздiк айналымды тудырады, ол құрлықта ондаған километрге ғана таралады. Орта ендiк бойындағы су айдындарының солт.-шығыс жағалауында жазда жылы ылғалды ауа ағыны үстемдiк етсе оңт.-батыс жағында атмосф. суық серпiлiс пайда болады. Бұл құбылысты Арал т. мен Каспийдiң солт.-шығыс бөлiгiнен жиi-жиi байқауға болады. Су айдындарының оңт.-батыс бөлiгiне қарағанда солт.-шығысында жауын-шашын 2—3 есе көбiрек түседi. Аумақты Каспий айдыны климаттың қалыптасуына қыста ғана ыкпал жасайды. Керiсiнше, Арал т. атмосфера айналымына жаз айларында ғана катысады. Көлемi шағын Балқаш к-нiң де атмосфера айналымына және бұлттылыққа тигiзетiн әсерi мол. Қазақстан жерiндегi соғатын желдiң орташа жылд. 4—4,5 м/с, Каспий т-нiң жағалауында 6 м/с-тен астам, ал Жетiсу қақпасында соғатын Ебi желiнiң жылд. 70 м/с-ке жетедi.

 

 

Ғаламдық негізгі экологиялық  проблемалардың бірі атмосферадағы  ластаушы заттардың ұзақ қашықтықтарға  тасымалдануы. Алғашында бұл проблема радиоактивті заттардың үлкен қашықтықтарға таралуына байланысты пайда болды. Негізінен күкірт диоксиді және оның қосылыстары, азот оксиді және оның қосылыстары, ауыр металдар (әсіресе сынап), пестицидтер, радиоактивті заттар сияқты улылығы жоғары заттардың таралуына баса назар аударған жөн. 
Күкірт диоксиді мен азот оксидтерінің жуылуы күкірт жөне азотқышқылдарының түзілуіне әсер етеді. Бұл үлкен территориялардағы табиғи ортаның жалпы қышқылдануына, айтарлықтай экологиялық өзгерістерге алып келді. Түзілген қышқылда р және олардың қосылыстары жауған жауын- шашынның құрамында, қардың, жер бетіндегі су айдындарында және топырақтың құрамында кездесіп экожүйелерге жағымсыз әсер етуде. Күкірт диоксиді және азот оксидтерімен болатын қышқыл жаңбырлар орман биоценоздарына үлкен зиян әкелуде. Қышқыл жаңбырлардан жалпақ жапырақ ты ормандарға қарағанда қылқан жапырақты ормандар қатты зардап шегеді. Қышқыл жаңбырлар топырақ қышқылдығын тудырады. Нәтижесінде минералдық тыңайтқыштардың пайдасы азаяды. Әсіресе бұл шымды күлгін топырақтарда қатты байқалады. Адам организміндегі алғашқы жағымсыз реакциялар ауа құрамындағы сульфаттардың концентрациясы 6-10 мкг/м3, күкіртті газ - 50 мкг/м3 - ге жеткенде пайда болады. Бұл қосылыстарды әсіресе өсімдіктер өте сезгіш. Қыналардың кейбір түрлері күкірт қышқылының концентрациясы 10-30 мкг/м3, қылқан жапырақтылар - шекті мөлшерден бар болғаны 3-4 есе көбейгенде тіршілігін жояды. Тұщы сулардың қышқылдығы рН < 5,5 (табиғи суларда 5,6-ға жақын) көрсеткіште балықтардың көбеюі төмендеп, рН = 4,5 жағдайда көбею жүрмейді. Қазіргі таңда антропогендік әсерден бөлінетін күкірт диоксидінің мөлшері жылына 150 млн тоннаны құрайды. Көмірді пайдалану күкірттің көп бөлінуіне алып келеді. Жер шарының кейбір аудандарында, әсіресе Европада, Солтүстік Америкада антропогендік күкірттің түсуі көп мөлшерге жетті. Жер бетіне түскен қышқылдар мен сульфаттар топырақ құрамына (топырақтың қышқылдануы), өсімдіктер жабынына, су айдындарының қышқылдануына алып келуде. 
 
Атмосфераны күкірт диоксидінен қорғау, оларды ауа бассейнінің жоғары қабаттарында шашырату арқылы жүзеге асыруға болады. Ол үшін жылу электр орталықтары мұржаларының биіктігі 180, 250, тіпті 370 м биіктікте болуы керек. Одан басқ а жолы - отынды пайдаланбас бұрын құрамындағы күкіртті отынды бөліп алу қажет. 
 
Улы және фотохимиялық тұман. Үлкен қалаларға тән, жиі байқалатын құбылыс - улы туман (тұман мен түтіннің қосылысы). УЛЫ тұмандар үш түрлі - ылғалды, құрғақ және мұзды болып келеді. Ылғалды улы тұман (Лондондық тип) - газтәрізді ластаушы заттар, шаң және тұман тамшыларының қосылыстары. Бұл қосылыстағы заттар бір-бірімен химиялық реакцияға түсіп бастапқы түрлерінен әлдеқайда қауіпті қосылыстар түзеді. Атмосфералық ауаның 100-200 метр биіктігінде улы, сарғыш түсті лас, ылғалды улы тұман осылай пайда болады. Мұндай тұман теңізге жақын, тұманды, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы жоғары елдерде түзіледі. Құрғақ улы тұман (Лос-Анджелестік тип) - озонның пайда болуы кезінде химиялық реакциялардың әсерінен атмосфералық ауаның екінші рет ластануы. Құрғақ улы тұман Лос-Анджелесте (АҚШ) қалың тұман емес, көкшіл түтін түзеді. Улы тұманның үшінші түрі - мұзды улы тұман (Аляскалық тип). Ол Арктика мен Субарктикада антициклон кезінде төменгі температурада пайда болады. Мұндай ауа райында ластағыш заттардың аз мөлшерде бөлінуінің өзі мұздың майда кристалдарынан тұратын қалың тұманның пайда болуына алып келеді. Сондай-ақ улы тұман шұңқырлы жерлерде орналасқан қалаларға, мысалы, Алматы, Ереван, Кемерово, Новокузнецк, Братск, Мехико және т.б. тән. Улы тұман кезінде, жарықтың әсерінен зиянды заттардың ауа, ылғал компоненттерімен фотохимиялық реакциялары нәтижесінде қосымша улы өнімдер (альдегидтер, кетондар) түзіледі. 
Атмосфералық ауаның тұмандануы қала микроклиматының нашарлауына - тұманды күндердің көбеюіне, атмосфераның тұнықтығына, мөлдірлігіне әсер етеді. Мысалы, 1948 жылы 26 қазанда Донора (АҚШ, Пенсильвания) қаласында қалың тұман мен түтіннің қосылуынан (улы тұман) жолдың көрінуі өте нашарлап қаланы қара күйе басып қалған. Адамдардың тыныс алуы қиындап, тамақтары ауырып, көздері ашып, құсқылары келген. Сөйтіп жаңбыр жауғанға дейін 3-4 күннің ішінде 14000 қала тұрғындарының 6000 тұрғын ауырып, 20 адам қайтыс болған. Сонымен қатар көптеген құстар, иттер мен мысықтар да өлген. 1952 жылы желтоқсанда Лондон қаласында улы тұманның әсерінен 3-4 күн ішінде 4000 адам қайтыс болды. Себебі ауасы лас қалада жел болмай, атмосфералық ауа құрамындағы күкіртті ангидридтің мөлшері қатты көбейіп кеткен. XX ғасырдың 30-шы жылдарынан бастап Лос-Анджелес қаласында да жылдың ЖЫЛЫ маусымында, әдетте жазда және ерте күзде ылғалдылығы 70% құрайтын тұман пайда бола бастады. Бұл тұманды фотохимиялык, тұман деп атайды. Улы тұман кезінде көріну қабілеттілігі нашарлап, үй жануарлары (ит, құс) еле бастайды. Адамдардың тыныс алуы қиындап, көздері жасаурап, тамақ пен мұрынның шырышты қабаттарының тітіркенуіне, өкпе және басқа да созылмалы аурулардың қозуына алып келеді. Улы тұман өсімдіктерге, әсіресе бұршақ, қызылша, астық тұқымдастар, жүзім және сәнді өсімдіктерге де зияны көп. Алдымен жапырақтары ісініп, біраз уақыттан кейін жапырақтың төменгі жағы ақшылданады және сарғаяды да, өсімдік қурай бастайды.

Қышқылды жаңбыр – атмосфералық жауын-шашын түрлері (оған қар да жатады). Жаңбыр құрамында қышқылдың (pH<5,6) болатындығы ауа құрамында өндіріс қалдықтары (мыс., SO2, NO2, HCl, т.б.) мөлшерінің көптігіне байланысты. Осындай жауын-шашын түскен топырақ пен су айдындарының қышқылдығы артып, соның нәтижесінде қоршаған ортаның экожүйесі деградацияға ұшырайды. Атап айтқанда, су айдындарындағы балықтар мен су жануарлары жаппай қырылып, топырақ құнарсызданып, жеміс-жидек пен көкөніс және орман ағаштары өспей, солып қалады..Атмосфера құрамына еңген өндіріс қалдықтары күкірт диоксиді және азот оксидтері ондағы ылғалмен әрекеттесіп күкірт және азот қышқылдарын түзеді.Соның әсерінен жерге жауатын жаңбыр мен қар қышқылданады.Әдетте рН 5,6 кем болса жауын- шашын «қышқыл жаңбыр» деп аталады.Күкірт және азот оксидтері металургия өндірісінде және көмір, мұнай мен әр түрлі газдар жиналған кезде түзіліп атмосфера құрамына енеді, күкірт оксиді жылу электр станциясынан бөлінсе ,азот оксиді автомобиль көлігінде жанармай жанаған кезде түзіледі.Ғалымдардың зерттеуіне сүйенсек бір тонна отын жанғанда , жылу электр станциясында орта есеппен 150кг, ал автомобиль моторында 1кг бензин жанғанда , 270 г ластағыш заттар бөлінеді. Көмірді және мұнайды жаққан кезде түзілетін күкірт диоксиді газы атмосферада күкірт триоксидіне дейін тотығады.Түзілген оксид ауадағы су буымен әрекеттесіп , күкірт қышқылын түзеді.

                                       2SO2 +О2 → 2SO3    

                                       SO3 +Н2О→ Н2 SO4

Күкірт қышқылы ауа  құрамында аэрозоль және майда тамшы  түрінде болады.

Азот оксиді де ауадағы  ылғалмен әрекеттесіп,азот қышқылына айналады.

                                        2 NO + O2 →2 NO2 

                                                     4 NO2 + 2 Н2О+О2 → 4 Н NO3

Қышқыл жаңбырлар топырақ  құрамына еніп,өсімдіктердің өсіп-жетілуіне  қорек

болатын қажетті заттармен бірге улы ауыр және жеңіл металдардың еруіне мүм-кіндік туғызады. Өз кезегінде улы заттар келеңсіз жағдайларға алып келеді. Мысалы, аздап қышқылданған судағы алюминий мөлшерінің 0,2 мг/л балықтар

үшін өте қауіпті, сонымен  қатар ағаштардың өсуін тежейді.Қышқыл жаңбыр әсерінен ормандардың құрғақшылыққа және ауруға төзімділігі нашарлайды.Ал орман – табиғат санитары.Барлық тірі ағзаның тыныс алуына қажетті оттегінің мөлшеріне де әсер ететіні белгілі. Жаңбыр тамшыларында еріген күкірт қышқылы атмосферада тұман түзіп, адамдардың аллергия және басқа аурулармен науқастануына әкеледі. Қышқыл жаңбырларды болдырмаудың негізгі тәсілі техникалық қондырғыларды қолдану арқылы күкірт және азот оксидтерін атмосфераға жібермеу.

Қышқыл жаңбыры – соңғы 100 жылдан бері белгілі, бірақ оған кейінгі жылдарда ғана көңіл аудара бастады. “Қышқыл жаңбыры” деген атты бірінші рет 1972 жылы ағылшын ғалымы Роберт Ангус Смит қолданды

Негізінде, жаңбыр күкірттің  және азоттың атмосферадағы химиялық және физикалық реакцияларының әсерінен туындайтын құбылыс. Нәтижесінде күкірт (H2SO4) және азот (HNO3) қышқылдары түзіледі. Соңынан соң бу немесе қышқылдың молекуласы бұлттың тамшыларына араласып, құрғақ немесе жаңбыр түрінде жерге түседі. Бірақ адамның өмір тіршілігі, іс — әрекеті атмосфераға күкірт пен азоттың қосындысының көптеп шығуына ықпалын тигізуде.

Қышқыл жаңбырының табиғатта, адамның араласуынсыз-ақ, бұрын да болғандығы белгілі, ондайда күкірт пен азот өрттің, вулканның  т.с. табиғи құбылыстардың әрекетінен атмосфераға көтеріліп отырған.

Қышқыл жаңбыр табиғатта  тек қана тік жоғары тарамайды, жерді  көлбеп көкжиекке созылады.  Бұндай бұлттар бір елдің аумағынан шығып, екінші бір мемлекет жеріне барып түсуі мүмкін. Сондықтан бұл бүгінде халықаралық мәселеге айналып отыр. Мысалы: Қазақстан үшін өз жерін ластану пайызы өз күкіртінің құрылымынан – 46 пайыз, азот құрылымы бойынша – 22 пайыз құрайды. Қалған пайызы өзге мемлекет аумағынан келеді.Азот пен күкірт атмосфераға шыққан соң бірден реакцияға түсіп, қосынды құрамайды, арада 2,8…..10 тәулік өтуі мүмкін. Осы екі арада ауадағы ластаушы заттар мыңдаған шақырымдарға кетеді.

Қышқыл жаңбыр, адам денсаулығына, қоршаған ортаға үлкен зиян келтіреді. Мысалы: Ауадағы ластар және қышқыл жаңбырлар металконструкциясының  тот басуын жылдамдатады, ғимараттардың, ескерткіштердің бұзылуына әкеліп соғады, топырақ пен судың қышқылдығын (РН) өзгертіп, топырақтың құрылымын бұзады, оның өнім беру қасиетін төмендетеді, өсімдіктердің жойылуына ықпал етеді.

Тұщы судың ашық қоймаларының сапасын төмендетеді, тірі организмдердің құруына әкеледі.

Ауа бассейінінің ластануы. 
Адам баласы үшін орасан зор пайдалы ауа бассейіні соңғы жылдары күрделі өзгерістерге ұшырап отыр. Ең бастысы ауаның ластануы. Атмосфера ауасының сапалық күйінің көрсеткіштері оның ластану дәрежесі болып саналады. Егер атмосфера ауасында ластағыш заттардың шекті мөлшерлі концентрациясы қалыпты құрамнан асып кетсе, онда ауаны ластанған деп санайды. 
Ластағыш заттардың негізгі көздері - өнеркәсіп, автокөліктер, зауыт, жылу энергетикасы, соғыс қаруларын сынау , космос корабльдері мен ұшақтар т.б. Жоғарыда аталған обьектілерден атмосфераға түскен заттар ауа құрамындағы компоненттерінің қатысуымен химиялық немесе фотохимиялық өзгерістерге ұшырайды. Содан соң пайда болған химиялық өнімдер суға, жерге түсіп, барлық тірі организмдерді, ғимараттарды, құрылыс материалдарын бүлдіреді. 
Атмосфера құрамындағы оттегі мен көмірқышқыл газының тұрақты болуы жалпы ауа бассейінінің тепе - теңдігіне әсер етеді. Мәселен, оттегі тірі организмдер үшін тыныс алуды қамтамасыз ете отырып, топырақ пен судағы бүкіл химиялық реакцияға қатысады. Оттегі жетіспеген жағдайда жануарлар мен адамдар тұншыға бастайды. Оның өндіруші көзі – жасыл өсімдіктер әлеміндегі үздіксіз жүріп жатқан фотосинтез процесі. Көмірқышқыл газының да ауадағы шексіз мөлшері көбейсе адамдар мен жануарлардың тыныс алуы нашарлайды. Сондықтан ауа құрамындағы негізгі екі газдың тепе - теңдік мөлшері қатаң сақталуы тиіс. Міне, осы жағдайлардан бүкіл әлемдік атмосфера экологиялық дағдарысқа ұшырап отыр. Ауаны ластауға жер шарындағы мемлекеттер өзінің экономикалық даму деңгейіне қарай түрліше үлес қосып отыр.

Қазақстан жағдайында ауа  бассейінінің ластануы көбінесе қатаң  континентальды ауа райына да байланысты. Жауын – шашын мөлшері өте аз болғандықтан, ауаның табиғи тазаруы нашар. Оның үстіне үнемі соғатын күшті желдер біркелкі емес.

Атмосфера ауасын ластайтын  заттардың негізгі көзі - автокөліктер мен оған қолданылатын қорғасын аккумуляторы. Жапония, Ирак т.б елдерде осы заттармен адамдардың улануы жиі болатындықтан, қазір көптеген елдерде балық аулауда, мылтық оқтарына қорғасынды пайдалануды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

Ғаламдық негізгі экологиялық  проблемалардың бірі атмосферадағы  ластаушы заттардың ұзақ қашықтықтарға  тасымалдануы. Алғашында бұл проблема радиоактивті заттардың үлкен қашықтықтарға таралуына байланысты пайда болды. Негізінен күкірт диоксиді және оның қосылыстары, азот оксиді және оның қосылыстары, ауыр металдар (әсіресе сынап), пестицидтер, радиоактивті заттар сияқты улылығы жоғары заттардың таралуына баса назар аударған жөн.

Күкірт диоксиді мен  азот оксидтерінің жуылуы күкірт жөне азотқышқылдарының түзілуіне әсер етеді. Бұл үлкен территориялардағы табиғи ортаның жалпы қышқылдануына, айтарлықтай экологиялық өзгерістерге алып келді. Түзілген қышқылда р және олардың қосылыстары жауған жауын- шашынның құрамында, қардың, жер бетіндегі су айдындарында және топырақтың құрамында кездесіп экожүйелерге жағымсыз әсер етуде. Күкірт диоксиді және азот оксидтерімен болатын қышқыл жаңбырлар орман биоценоздарына үлкен зиян әкелуде. Қышқыл жаңбырлардан жалпақ жапырақ ты ормандарға қарағанда қылқан жапырақты ормандар қатты зардап шегеді. Қышқыл жаңбырлар топырақ қышқылдығын тудырады. Нәтижесінде минералдық тыңайтқыштардың пайдасы азаяды. Әсіресе бұл шымды күлгін топырақтарда қатты байқалады. Адам организміндегі алғашқы жағымсыз реакциялар ауа құрамындағы сульфаттардың концентрациясы 6-10 мкг/м3, күкіртті газ - 50 мкг/м3 - ге жеткенде пайда болады. Бұл қосылыстарды әсіресе өсімдіктер өте сезгіш. Қыналардың кейбір түрлері күкірт қышқылының концентрациясы 10-30 мкг/м3, қылқан жапырақтылар - шекті мөлшерден бар болғаны 3-4 есе көбейгенде тіршілігін жояды. Тұщы сулардың қышқылдығы рН < 5,5 (табиғи суларда 5,6-ға жақын) көрсеткіште балықтардың көбеюі төмендеп, рН = 4,5 жағдайда көбею жүрмейді. Қазіргі таңда антропогендік әсерден бөлінетін күкірт диоксидінің мөлшері жылына 150 млн тоннаны құрайды. Көмірді пайдалану күкірттің көп бөлінуіне алып келеді. Жер шарының кейбір аудандарында, әсіресе Европада, Солтүстік Америкада антропогендік күкірттің түсуі көп мөлшерге жетті. Жер бетіне түскен қышқылдар мен сульфаттар топырақ құрамына (топырақтың қышқылдануы), өсімдіктер жабынына, су айдындарының қышқылдануына алып келуде.