Кислотные Дожди В Атмосфере

Новости Оренбурга » Семья и дети » Кислотные Дожди В Атмосфере

Кислотные дожди в атмосфере

Кислотные дожди — это не просто осадки, которые выпали и впитались в землю. Они представляют собой ядовитые капли, способные отравлять водоемы, растения, почву, попадать в пищевые цепочки живых организмов и наносить им ущерб. Почему возникают кислотные дожди, как человек может предотвратить их образование и есть ли от них какая-то польза — все это мы будем изучать вместе с экспертами.

Одна из глобальных проблем экологии, характерная для многих стран, это кислотные дожди. Само название указывает на их кислотность, которая разрушает окружающую среду. Кислотные осадки могут появиться как в результате деятельности человека, так и по естественным природным причинам. Как они образуются и какие последствия они имеют — давайте разберемся вместе с экспертами.

Что такое кислотный дождь

У каждой жидкости есть свой pH, который определяет ее уровень кислотности. Например, вода для питья должна иметь pH от 6,5 до 8,5 мг/л, а вода в бассейне — от 6,0 до 9,0 мг/л. Если значение выходит за эти пределы, у человека могут возникнуть проблемы со здоровьем.

Атмосферные осадки обычно имеют показатель 5,6, но когда они смешиваются с веществами, образующими кислоту, это значение снижается и возникает кислотный дождь (1). На первый взгляд не совсем понятно, чем такие осадки отличаются от обычных и могут ли они быть вредными для человека и окружающей среды. Чтобы разобраться в причинах и значимости их появления в мире, давайте обратимся к научным фактам.

Полезная информация о кислотных дождях

Причины образования кислотных дождей в России и мире

Каждый год по всему миру происходят выбросы опасных отходов в атмосферу. Они в свою очередь запускают процесс образования кислотных осадков. Откуда возникает эта токсичная смесь в воздухе — рассмотрим далее.

1. Автомобильные газы

Повышение качества жизни является важным аспектом для людей, и среди их потребностей занимает значительное место личный транспорт. В результате этого количество автомобилей на дорогах увеличивается, что ведет к увеличению объема выхлопных газов в городах. Автомобильные выбросы смешиваются с воздухом, что приводит к образованию кислотного дождя. Проблема выбросов газов является глобальной, и выбросы от транспортных средств являются одной из основных причин загрязнения воздуха в Индии (3).

2. Выбросы в результате сельскохозяйственной деятельности

Использование большого количества удобрений и пестицидов приводит к образованию аммиака и химически активных азотных соединений в атмосфере, что в конечном итоге приводит к образованию кислотных осадков (3).

3. Сжигание органического топлива

Большие промышленные предприятия производят сжигание угля и мазута, в результате чего образуются токсичные соединения, которые выпадают в виде кислотных осадков. Такую деятельность осуществляют металлургические заводы, плавильные заводы, нефтеперерабатывающие комбинаты, тепловые электростанции, а также предприятия, производящие цемент, химические продукты и фармацевтические препараты (4).

Использование ископаемого топлива в больших количествах отрицательно сказалось на атмосфере США и Великобритании (5, 6).

Промышленные печи и котлы предприятий Канады также выбрасывают вредные пары и загрязняют окружающие города. В Норвегии до 1970 года был сложный период из-за выбросов двуокиси серы и оксида азота, что привело к образованию кислотных дождей и серьезному ущербу экосистеме страны (7).

Однако наибольший ущерб был нанесен природе и населению Китая. В данной стране уголь является главным источником энергии, необходимым для обеспечения жизни и развития. Однако вместе с этим он также загрязняет атмосферу (8).

Россия также не осталась в стороне от кислотных дождей: при сжигании угля, сланца и мазута пострадали многие регионы. Одним из наиболее серьезных источников загрязнения в РФ являются теплоэлектростанции. Благодаря высоте труб ТЭЦ, которая составляет 400 метров, выбросы рассеиваются на огромные территории (9).

4. Природные явления

Кислотный дождь может возникать не только из-за воздействия человека на окружающую среду, но и в результате естественных процессов, происходящих в природе. Например, такие осадки наблюдаются после вулканической активности, при которой выделяется большое количество серы. В каплях или снежинках также могут присутствовать серная кислота и озон, образующиеся во время грозы (4).

Жизнедеятельность организмов и искусственные сооружения не могут не пострадать от кислотных дождей. Ведь эти атмосферные осадки содержат токсичные вещества, которые наносят непоправимый ущерб.

1. Вред для здоровья человека

Выбросы вредных веществ негативно сказываются на работе нервной системы, приводя к ухудшению умственных способностей. Отклик на происходящие события замедляется и становится заторможенным. Вредные вещества накапливаются в организме, что может впоследствии привести к возникновению злокачественных образований. Снижается иммунитет, из-за чего мы чаще подвержены простудным заболеваниям, а также обостряются хронические сердечные заболевания. У некоторых людей может развиться бронхит и астма (10).

2. Отрицательное влияние на природу

Прежде всего, качество воды в реках и озерах ухудшается. Уменьшается количество и разнообразие рыбы в водоемах. В некоторых кислых озерах рыба полностью исчезает. Животные, которые чувствительны к окружающей среде, могут не выжить, употребляя загрязненную воду или находясь в ней. Кислотные осадки смывают из почвы алюминий и минералы, поэтому деревьям не хватает питательных веществ для роста и развития, и они гибнут (10).

3. Порча неживых объектов

Частицы кислотного дождя наносят ущерб поверхности статуй, памятников, зданий и других искусственных сооружений. Они способны разъедать металл, ухудшать внешний вид краски и камня (10).

Испорченная кислотным дождем скульптура. Фото: shutterstock.com

Кислотные осадки вызывают коррозию металла, что отрицательно сказывается на железнодорожной отрасли и авиационной промышленности, поскольку для восстановления транспортных средств требуется большие затраты (7).

Во многих государствах кислотные осадки являются серьезной угрозой для жизни людей, поэтому предпринимаются значительные меры для снижения риска образования токсичных осадков.

На мировом уровне

Разносится ветрами на протяжении нескольких тысяч километров и способна пересекать границы различных стран. С целью решения этой проблемы, в 1979 году была заключена Женевская конвенция, направленная на борьбу с трансграничным загрязнением воздуха на большие расстояния (11). Европейские страны приняли решение объединиться в борьбе с загрязнением атмосферы и принять эффективные меры по сокращению выбросов:

В 1991 году Канада и США решили проблему трансграничного загрязнения воздуха, заключив Канадско-американское соглашение о качестве воздуха. Оба государства договорились о снижении выбросов и совместном участии в научных и технических исследованиях, направленных на улучшение экологической ситуации (12).

Почти сотня городов со всего мира объединились для борьбы с климатическим кризисом. Это движение зарегистрировано декларацией объединения C40 и предлагает следующие методы решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха:

В 2019 году была установлена важная дата для борьбы с загрязнением окружающей среды: 7 сентября — Международный день чистого воздуха для голубого неба (14).

Всемирная организация здравоохранения также активно работает над экологическим порядком. В 2021 году ВОЗ представила новые глобальные рекомендации по качеству воздуха: в них перечислено допустимое количество вредных веществ в атмосфере (15).

На государственном уровне

Вопрос решения проблемы загрязнения воздуха актуален для многих стран, и они прикладывают усилия как на международном уровне, так и на своей территории.

В Соединенных Штатах Америки в 1970 году был принят и в 1990 году окончательно отредактирован «Закон о чистом воздухе». Этим законом были установлены стандарты для ограничения загрязнения атмосферы. В результате этих мер удалось сократить выбросы диоксида серы на 88% и диоксида азота на 50% за период с 1990 года по 2017 год (16).

В Китае с 2000 года действуют штрафы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Контроль за выбросами двуокиси серы, введенный в 2007 году, помог сократить их количество на 75% (17).

В России начали борьбу с кислотными осадками в 1990 году. В стране были ужесточены законы о защите окружающей среды, установлены нормы выбросов вредных веществ и повышены штрафы за нарушение правил. Однако эти меры не решили проблему полностью, поэтому были проведены дополнительные мероприятия:

В России в настоящее время реализуется федеральный проект «Чистый воздух» по снижению выбросов в атмосферу. В 12 городах-участниках будут решаться следующие задачи:

Германия стала одним из первых государств, которое объявило о своем отказе от использования угля для производства электроэнергии. В соответствии с «Законом о возобновляемых источниках энергии» от 2000 года, в этой стране активно используются альтернативные источники энергии, и к 2030 году планируется получать 80% электричества от них. Среди основных способов являются ветровая и солнечная энергетика (20).

В Боготе, городе Колумбии, достигается наибольший прогресс в борьбе с загрязнением воздуха. Здесь уже осуществляется электрификация общественного транспорта, а также планируется строительство метро. Мэр города подчеркивает важность замены автомобилей на велосипеды (21).

Государства находят решения проблемы кислотных дождей не только путем сокращения выбросов в атмосферу, но и проводят реабилитацию пострадавших от кислотных дождей местностей.

Для восстановления озер и рек в Норвегии и Швеции был применен порошкообразный известняк. Эти страны использовали известняковую муку, чтобы нейтрализовать состояние воды. Великобритания в 2003 году провела известкование реки, что не только очистило ее, но и вернуло лосося в его родные места. В США земли были рекультивированы с помощью кальциевых гранул, которые были разбросаны по водоразделу с помощью вертолета в течение нескольких дней. После обработки деревья восстановили свои силы и стали более устойчивыми к природным катаклизмам (1).

На уровне производств и бизнеса

Некоторые организации и компании не хотят оставаться в стороне и предпринимают шаги по улучшению атмосферы.

Можно помочь природе не только в большом масштабе. Существуют методы, которые доступны для любой, даже небольшой организации.

На бытовом уровне

Человек неотъемлемая часть огромной системы – мира, государства, организации, семьи. Если каждый из нас будет стремиться к заботе об окружающей среде, то совместными усилиями мы сможем избавиться от проблемы кислотных дождей и принести пользу всему живому на Земле. Существует несколько путей, которыми люди могут сделать вклад в улучшение качества воздуха.

Наталья Марьенко, специалист в области экологии и аудита, занимающая должность руководителя в компании «ЭкоТренд» в Санкт-Петербурге:

— Борьба с кислотными осадками напрямую является довольно сложной задачей. Значительно важнее обращать внимание на причины их формирования и уменьшать количество выбросов от основных источников, которые являются источником кислотных дождей. В большинстве случаев речь идет о крупных предприятиях, занимающихся, например, переработкой нефтепродуктов, сжиганием угля или работающих в металлургической отрасли. Спрос на продукцию, которую производят такие предприятия, растет, а значит, увеличивается и количество выбросов в атмосферу, которые впоследствии превращаются в кислотные осадки. Однако появляются и новые технологии, которые либо позволяют снизить сами выбросы, либо эффективно улавливают основные загрязняющие вещества. Поэтому прогнозирование развития этой проблемы в будущем является довольно сложной задачей.

Лес после кислотного дождя. Фото: wikipedia.org

— Основной источник выбросов диоксида серы в атмосферу — это деятельность человека. Воздух загрязняется антропогенными выбросами, состоящими на 60-65% из продуктов окисления серы, на 37-50% из азотсодержащих соединений и на 100% из летучих органических соединений. Наиболее значительные источники загрязнения:

Загрязнения могут перемещаться на большие расстояния от места их образования. Взаимодействуя с атмосферой, происходит окисление, что приводит к образованию серной и азотной кислот. Они растворяются в водных каплях в облаках и оседают на земную поверхность в виде кислотных дождей, снега или тумана.

Популярные вопросы и ответы

Кислотные осадки имеют возможность не только загрязнять атмосферу, но и вызывать иные неблагоприятные преобразования в окружающей среде. Вместе с специалистами отвечаем на повсеместно встречающиеся вопросы о кислотных осадках.

Как кислотные дожди связаны с другими природными загрязнениями?

— Атмосферные осадки приводят к перемещению оксидов серы и азота в водоемы, почву и атмосферу, — поясняет эколог-аудитор Наталья Марьенко. — Кроме того, кислотные дожди приводят к снижению уровня pH почвы и водоемов, что влияет на растворимость тяжелых металлов. Когда водородный показатель снижается до определенного уровня, эти металлы переходят в подвижную форму и вызывают дополнительное загрязнение окружающей среды.

Выпадение кислотных осадков негативно сказывается на многих видах растений, особенно на лиственнице, ели и пихте. Угнетение растительности в районе выпадения кислотных осадков снижает способность атмосферы к самоочищению, что может привести к повышению концентрации других загрязняющих веществ, например, углекислого газа.

Влияют ли кислотные дожди на здоровье людей?

Согласно утверждению статс-секретаря Экологической палаты России Вадима Петрова, кислотные дожди непосредственно не оказывают влияния на здоровье человека. Это связано с тем, что кислота в дождевой воде слишком разбавлена, чтобы иметь непосредственные отрицательные последствия. Однако, вредное воздействие на здоровье человека оказывают частицы, которые отвечают за появление кислотных дождей, а именно диоксид серы и оксиды азота. Повышенное количество мелких твердых частиц в воздухе может привести к проблемам с сердцем и легкими, таким как астма и бронхит. Кроме того, кислотные дожди наносят вред лесам, сельскохозяйственным культурам, почве, воде, водоемам и здоровью человека через пищу и воду. Микрочастицы солей азота и серы, находящиеся в воздухе, могут вызывать ожоги слизистых оболочек, приступы удушья, астму, бронхиты и заболевания сердца. Вместе с осадками эти частицы могут содержать примеси тяжелых металлов, таких как никель, кадмий, свинец, ртуть, которые могут вызывать отравления и патологии. Когда осадки принимают форму вдыхаемого тумана, они также могут вызывать раздражение глаз и астму.

Есть ли какой-то положительный эффект у кислотных дождей?

Наталья Марьенко поделялась, что есть отдельные исследования, которые свидетельствуют о положительном влиянии кислотных дождей на рост деревьев. Когда выпадают кислотные осадки, увеличивается содержание азота в почве, который растения могут усваивать. Однако нельзя однозначно говорить о положительном эффекте, так как исследование проводилось в лесах США, в Мичигане, где многие хвойные растения чувствительны к содержанию диоксида серы в воздухе и изменению pH, что может не способствовать положительному эффекту при изменении климатической зоны.

Ученые говорят о том, что кислотные дожди могут снижать содержание парниковых газов в атмосфере. Одно из исследований выявило, что кислоты в облаках над океаном разрушают крупные частицы пыли, содержащие железо, на очень мелкие и хорошо растворимые наночастицы, которые легко усваиваются планктоном. Увеличение биологической продуктивности океана может увеличить способность фитопланктона усваивать углекислый газ, что в свою очередь снизит эффект от парниковых выбросов.

© Copyright 2024 Новости Урала