• Виконала учениця 10-Б класу Желізняк Богдана

Загальна характеристика

• Загальна характеристика
• Причини виникнення кислотних дощів
• Механізм утворення кислотних опадів
• Показник кислотності
• Вплив кислотних дощів на екосистеми
• Вплив кислотних дощів на тваринний світ
• Корозія (металів) будинків і пам'ятників.
• Вплив кислотних дощів на людину
• Методи боротьби з кислотними опадами

• Загальна характеристика.

• Кислотний дощ утворюється в результаті реакції між водою і такими забруднюючими речовинами, як діоксид сірки (SO2) і різних оксидів азоту (NOx). Ці речовини викидаються в атмосферу автомобільним транспортом, у результаті діяльності металургійних підприємств і електростанцій, а також при спалюванні вугілля і деревини. Вступаючи в реакцію з водою атмосфери, вони перетворюються в розчини кислот: сірчаної, сірчистої, азотистої й азотної. Потім, разом із снігом чи дощем, вони випадають на землю.

• Природними джерелами надходження діоксиду сірки в атмосферу є головним чином вулкани і лісові пожежі. Тим часом природні надходження в атмосферу оксидів азоту зв'язані головним чином з електричними розрядами, при яких утвориться NO, згодом — NO2. Значна частина оксидів азоту природного походження переробляється в ґрунті мікроорганізмами, тобто включена в біохімічний колообіг.

• Діоксид сірки, що потрапив в атмосферу, перетерплює ряд хімічних перетворень, що ведуть до утворення кислот. Частково діоксид сірки в результаті фотохімічного окислювання перетворюється в триоксид сірки (сірчаний ангідрид) SO3:
• 2SO2 + О2 → 2SO3,який реагує з водяною парою атмосфери, утворюючи аерозолі сірчаної кислоти:
• SO3 + Н2О → H2SO4.Основна частина діоксиду сірки, що викидається у вологому повітрі утворить аерозоль сірчистої кислоти і зображують умовною формулою Н2SO3:
• SO2 + H2O → H2SO3.Сірчиста кислота у вологому повітрі поступово окисляється до сірчаної:
• 2H2SO3 + O2 → 2H2SO4.

• Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот приводять до конденсації водяної пари атмосфери і стають причиною кислотних опадів (дощі, тумани, сніг). При спалюванні палива утворяться тверді мікрочастинки сульфатів металів (в основному при спалюванні вугілля), легко розчинні у воді, що осаджуються на ґрунт і рослини, роблячи кислотними роси. Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот складають близько 2/3 кислотних опадів, інше приходиться на частку аерозолів азотної й азотистої кислот, що утворяться при взаємодії діоксиду азоту з водяною парою атмосфери

• Ступінь активності іонів водню у воді визначає водневий показник рН і являє собою кількісно виражений коефіцієнт кислотності або лужності води. Цей показник - рівень рН відображає ступінь кислотності або лужності води, а не кількість кислоти або лугу, що міститься в ній.

• Під зовнішнім впливом (наприклад, під впливом слабкої електрики) молекула води дисоціює на вільні водневі іони (Н +) і гідроксильну групу (ОН-). Підвищений вміст вільних водневих іонів робить воду кислотною, в той час як підвищений вміст групи ОН робить воду лужною.
• рН нейтральна вода має рівень рН 7, така вода містить рівну кількість Н + і ОН-або не містить їх взагалі. Вода з кислотною реакцією має рН нижче 7, з лужною реакцією - більше 7. Живі середовища організму, здебільшого, мають слаболужну реакцію.

•  Чим нижче значення рН, тим вища кислотність. Якщо кислотність води нижче 5,5, то опади вважаються кислотними.

• Для визначення показника кислотності використовують різні рН-метри, зокрема дорогі електронні прилади. Простим способом визначення характеру середовища є застосування індикаторів — хімічних речовин, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Найбільш розповсюджені індикатори — фенолфталеїн, метил-оранж, лакмус, а також природні барвники з червоної капусти і чорної смородини.

• Об'єкти впливу: люди, тваринний і рослинний світ, водоймища, ґрунт, будівлі, пам'ятки культури, вироби з металу

• Кислотні дощі впливають на рослини через хвою чи листя та через закислений ґрунт. У дерев сповільнюється швидкість радіального росту, хвоя після первинного пошкодження стає доступною для шкідників, спостерігається хлороз і опадання хвої, відмирання гілок (знизу догори і від стовбура до периферії), повне засихання дерева.

• Сильне закислення лісових ґрунтів (на 1-1,5 одиниць рН) виникає в результаті вилужування поживних речовин під впливом кислих опадів і озону. Процес супроводжується переведенням нерозчинних сполук алюмінію (він є складовим компонентом глинистих ґрунтів) в розчині. Чим більший вміст розчинних форм алюмінію, тим інтенсивніше зменшується маса кореневої системи і відмирають кореневі волоски. Аналогічний ефект спричиняють і сполуки заліза. З підвищенням кислотності ґрунту і утворенням розчинних форм токсичних металів різко знижується біохімічна роль ґрунтових мікроорганізмів, пригнічується їх мікоризна активність.

• У водяних екосистемах кислотні опади викликають загибель риб та інших водяних мешканців. Підкислення води рік і озер серйозно впливає і на сухопутних тварин, тому що багато звірів і птахів входять до складу харчових ланцюгів, що починаються у водяних екосистемах

• Причиною руйнування металів є збільшення концентрації іона водню на поверхнях металу, від якої залежить його окислювання. У заміських зонах швидкість корозії металу -— кілька мікрометрів у рік, а в містах —100 мкм у рік і вище. Корозія заподіює збиток конструкціям мостів, резервуарам, лініям електропередач, машинному устаткуванню, транспорту.

• Кислотні дощі роз'їдають метали, фарби, синтетичні з'єднання, руйнують архітектурні пам'ятники. Багато скульптур і будинки в Римі, Венеції й інших містах, пам'ятники зодчества, такі, як Акрополь в Афінах, Кельнський собор та інші, за кілька останніх десятиліть одержали значно більші ушкодження, чим за весь попередій час. Під погрозою повного руйнування в результаті дії кислотних опадів знаходяться більш 50 тис. скульптур скельного «Міста Будд» під Юньанем у Китаї, побудованого 15 століть назад. 

• Одночасно вилуджуються з ґрунту і важкі метали, що потім засвоюються рослинами, викликаючи в них серйозні ушкодження. Використовуючи такі рослини в їжу, людина також одержує разом з ними підвищену дозу важких металів. Коли деградує ґрунтова фауна, знижуються врожаї, погіршується якість сільськогосподарської продукції, а це, як ми знаємо, спричиняє погіршення здоров'я населення. Під дією кислот з гірських порід і мінералів вивільняється алюміній, а також ртуть і свинець, що потім потрапляють у поверхневі і ґрунтові води. Алюміній здатний викликати хворобу Альцгеймера, різновид передчасного старіння. Важкі метали, що знаходяться в природних водах, негативно впливають на нирки, печінку, центральну нервову систему, викликаючи різні онкологічні захворювання. Генетичні наслідки отруєння важкими металами можуть проявитися через 20 років і більш не тільки в тих, хто вживає брудну воду, але й у їхніх нащадків.

• Забруднення повітря кислото утворюючими викидами робить різноманітний шкідливий вплив і на організм людини. Вдихання вологого повітря, що містить діоксид сірки, особливо небезпечно для людей похилого віку, що страждають серцево-судинними і легеневими захворюваннями, у важких випадках може виникнути набряк легень. Шкідливо це і для здорових людей, оскільки SO2 і сульфатні частки мають канцерогенну дію. Установлено тісний взаємозв'язок між підвищенням смертності від бронхітів і ростом концентрації діоксиду сірки в повітрі. 

• Необхідно знизити викиди оксидів сірки й азоту (SO2 , NO2 і NO) в атмосферу, але в першу чергу сірчаного газу, адже саме сірчана кислота та її солі на 70–80% обумовлюють кислотність дощів, які йдуть на великих відстанях від місця викиду;

•  Зменшення кількості ТЕС за рахунок будівництва більш потужних, забезпечених новітніми системами очищення й утилізації (корисного використання) газу та пилу. Як відомо, одна потужна ТЕС забруднює повітря менше, ніж сотня котелень тієї самої сумарної потужності.  Очищення вугілля до його надходження в топки ТЕС від піриту (сірчаного колчедану). Заміна вугілля та мазуту для ТЕС на екологічно чисте паливо – газ. ТЕС, які працюють на природному газі, крім СО (останній теж можна вилучити з диму), не викидають у повітря шкідливих газів.  Регулювання двигунів внутрішнього згорання в автомобілі, встановлення на них спеціальних каталізаторів, що нейтралізують чадний газ до СО. Озеленення місті сіл. правильне планування житлових і промислових районів у межах міста