Что будет если попасть под кислотный дождь
Кислотные дожди: причины и последствия
Кислотные дожди – это одно из последствий загрязнения воздуха. Газы, образующиеся при сжигании топлива, вступают в реакцию с кислородом и водяным паром, превращаясь в кислоты, которые падают на поверхность земли в виде дождя. Происходит подкисление земли и грунтовых вод, из-за чего оказывается разрушительное воздействие на экосистемы. Такое явление представляет серьезную опасность для живых существ на планете.
Причины возникновения кислотных дождей
Причины кислотных дождей – извержения вулканов, землетрясения, природные пожары, молнии и некоторые другие процессы на уровне микроорганизмом. Из-за них в атмосферу выделяется диоксид серы и оксид азота. Но именно деятельность человека является причиной большинства выбросов диоксида серы, а именно:
Выпадение кислотных дождей связано с тем, что загрязнения из этих трех источников может переносится на большие расстояния от места их возникновения. При контакте с атмосферой происходит окисление, из-за чего образуются серная и азотная кислоты. Они растворяются в каплях воды в облаках и выпадают на поверхность земли в виде кислотных дождей, снега или тумана.
Отрицательные последствия кислотных дождей
Кислотность дождя изменяется в сочетании с серной и азотной кислотой. Поэтому, когда он падает на землю или воду, он меняет свои химические характеристики и ставит под угрозу баланс экосистем. Такое явление определяется, как подкисление окружающей среды. Приводит к серьезным последствиям.
Влияние кислотных дождей на окружающую среду негативное. Ему подвержены следующие системы:
Океаны теряют биоразнообразие и продуктивность. Неестественное изменение кислотности морских вод наносит вред фитопланктону, источнику пищи для различных организмов и животных, который может изменить пищевую цепь и привести к вымиранию различных морских видов;
Внутренние воды также подкисляются очень быстрыми темпами, что вызывает особую обеспокоенность, поскольку, хотя только 1% воды планеты является пресной, в ней живет 40% рыб. Это подкисление увеличивает концентрацию ионов металлов – в основном ионов алюминия – что может привести к гибели многих рыб, земноводных и водных растений в подкисленных озерах. Кроме того, тяжелые металлы транспортируются в подземные воды, которые становятся непригодными для потребления.
В лесах изменившийся уровень кислотности почвы и концентрации металлов, таких как алюминий, не позволяют растительности должным образом поглощать воду и питательные вещества, в которых она нуждается. Наносится вред корням, замедляется рост растений, они становятся более слабыми и более уязвимыми для болезней и вредителей.
Кислотный дождь также влияет на художественное, историческое и культурное наследие. Помимо коррозии металлических элементов зданий и инфраструктуры, ухудшается внешний вид памятников. Наибольший ущерб наносится известняковым конструкциям, изготовленных из мрамора, которые постепенно растворяются под действием кислот и воды.
Пути решения проблемы кислотных дождей
Основной упор необходимо сосредоточить на источниках образования кислотных дождей, на которые человек в силах повлиять. Речь идет о следующих мерах:
Большая часть электроэнергии, обеспечивающей современные потребности населения планеты, поступает от сжигания ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ и уголь, которые генерируют оксиды азота (NOх) и диоксид серы (SO2) в качестве основных источников кислотных дождей. Сжигание угля в основном обеспечивает выбросы SO2, а выбросы NOх в основном происходят от другого ископаемого топлива.
Промывка и использование угля с низким содержанием серы, оснащение производств устройствами, известными как «скрубберы», могут обеспечить техническое решение для выбросов SO2. Десульфуризация или очистка дымовых газов позволяет удалить 95% SO2 из газов, покидающих дымовые трубы. Электростанции также могут перейти на использование топлива, которое выделяет гораздо меньше SO2, такого как природный газ, вместо сжигания угля. Эти методы относятся к стратегиям сокращения выбросов.
Аналогичным образом, выбросы NOх при сжигании автомобильного топлива снижаются за счет использования каталитических нейтрализаторов. Каталитические нейтрализаторы установлены на выхлопной трубе, чтобы уменьшить выбросы NOх. Улучшение качества бензина, который сгорает, также позволяет уменьшить выбросы газов NOх.
Восстановление поврежденных сред
Процесс, называемый известкованием, в котором используется известняк или известь, является практикой, позволяет восстановить ущерб, нанесенный кислотными дождями озерам, рекам и ручьям. Добавление извести в поверхностные воды уравновешивает кислотность.
Этот процесс широко используется, например, в Швеции, для поддержания оптимального уровня кислотности воды. Несмотря на то, что это дорогостоящий метод, его необходимо применять неоднократно. Кроме того, он предлагает только краткосрочное решение, но помогает восстановить водные формы жизни, защищает их от гибели.
Альтернативные источники энергии
Помимо ископаемого топлива, существует широкий спектр альтернативных источников энергии, которые могут генерировать электроэнергию. К ним относятся следующие виды энергии:
Использование этих источников энергии может предложить эффективные альтернативы электроэнергии вместо использования ископаемого топлива. Топливные элементы, природный газ и аккумуляторы также могут заменить использование ископаемого топлива в качестве более чистых источников.
Несмотря на то, что все указанные источники имеют экологические и экономические издержки, а также выгоды, они не устойчивые. Поэтому традиционные виды остаются актуальными.
Поэтому четвертый путь решения проблемы кислотных дождей – индивидуальные, государственные и международные действия. Миллионы людей прямо и косвенно способствуют выбросам SO2 и NOх. Для смягчения этой проблемы требуется повышение их осведомленности об энергосбережении и способах сокращения выбросов.
В их силах выключать света или электроприборы, когда они не используются, отдавать предпочтение в пользу общественного транспорта, а также оснащать домохозяйства энергоэффективными электрическими приборами. Тем, кто нуждается в личном автомобиле, необходимо переключаться на использование гибридных транспортных средств или машин с низким уровнем выбросов NOх.
Последствия кислотного дождя
Кислотный дождь — одно из последствий загрязнения воздуха. Газы, образующиеся при сжигании топлива, вступают в реакцию с кислородом воздуха и водяным паром, превращаясь в кислоты, которые выпадают на поверхность земли в виде дождя. Подкисление земли и поверхностных вод оказывает разрушительное воздействие на экосистемы и представляет серьезную опасность для живых существ.
Экосистема — это сообщество растений, животных и других организмов вместе с окружающей их средой, включая воздух, воду и почву. Не все рыбы, моллюски или насекомые могут переносить одинаковое количество кислоты. Все в экосистеме взаимосвязано. Если что-то вредит одной части экосистемы — одному виду растений или животных, почве или воде, — это может оказать влияние на все остальное.
Опасаетесь что ваше предприятие может быть причиной выбросов в атмосферу? Измерение выбросов в атмосферу позволит разработать эффективную стратегию борьбы с загрязнением.
Влияние кислотных дождей на здоровье человека
Ходьба под кислотным дождем или даже плавание в озере, пострадавшем от кислотного дождя, не более опасны для людей, чем ходьба под обычным дождем или плавание в некислотных озерах. Однако, когда загрязняющие вещества, вызывающие кислотные дожди — SO2 и NOX находятся в воздухе, они могут быть вредными для человека.
SO2 и NOX реагируют в атмосфере с образованием сульфатов и нитратов, которые люди могут вдыхать. Многие научные исследования показали взаимосвязь между этими веществами и нарушением функций сердца, например сердечными приступами, приводящими к смерти людей с повышенным риском сердечных заболеваний, и влиянием на функцию легких, например затрудненным дыханием у людей с астмой.
Влияние кислотных дождей на животных
Экологические последствия кислотных дождей наиболее отчетливо проявляются в водной среде, такой как ручьи, озера и болота, где они могут нанести вред рыбам и другим диким животным и растениям. По мере прохождения через почву кислые дождевые воды могут вымывать алюминий из частиц глины, а затем попадать в ручьи и озера. Чем больше кислоты попадает в экосистему, тем больше алюминия высвобождается.
Некоторые виды растений и животных способны переносить закисление воды и умеренное количество алюминия. Организмы, чувствительны к кислоте, будут погибать по мере снижения pH. Как правило, молодые особи большинства видов более чувствительны к условиям окружающей среды, чем взрослые. При pH 5 большинство икринок рыбы не могут вылупиться. При более низком уровне pH некоторые взрослые рыбы погибают. В некоторых кислых озерах рыба прекращает воспроизводиться.
Даже если один вид рыбы или животного может переносить умеренно кислую воду, животные или растения, которые он ест, могут не размножаться. Например, у лягушек критический pH около 4, но съеденные ими подёнки более чувствительны и могут не выдержать pH ниже 5,5.
Влияние кислотных дождей на растения
Мертвые или умирающие деревья являются обычным явлением в районах, подверженных воздействию кислотных дождей. Кислотный дождь вымывает из почвы алюминий. Этот алюминий может быть вреден как для растений, так и для животных. Кислотный дождь также вымывает из почвы минералы и питательные вещества, необходимые для роста деревьев.
В высокогорье кислый туман и облака могут лишить деревья питательных веществ. В этом случае деревья в меньшей степени способны поглощать солнечный свет, что делает их слабыми и менее выносливыми к морозным температурам.
Способность почвы к буферизации
Многие леса, ручьи и озера, в которых выпадают кислотные дожди, не страдают от их воздействия, потому что почва в этих районах может буферировать кислотные дожди, нейтрализуя кислотность в протекающих через них дождевых водах. Эта способность зависит от толщины и состава почвы и типа подстилающей породы.
В некоторых местах почва тонкая и не обладает способностью адекватно нейтрализовать кислотность дождевых вод. В результате эти районы особенно уязвимы, и в почве, ручьях или озерах могут накапливаться кислота и алюминий.
Эпизодическая подкисление
Таяние снега и ливневые дожди могут привести к так называемой эпизодической подкисленности. Озера, которые обычно не имеют высокого уровня кислотности, могут временно испытать на себе последствия кислотных дождей, когда тающий снег или ливень приводит к большему количеству кислотных осаждений, и почва не может их нейтрализовать. Такое кратковременное повышение кислотности (т.е. снижение pH) может привести к кратковременной нагрузке на экосистему, где различные организмы могут быть убиты.
Загрязнение азотом
Проблемы может вызвать не только кислотность дождя. Кислотные дожди также содержат азот, и это может оказать влияние на некоторые экосистемы. Например, загрязнение водоемов азотом частично приводит к сокращению популяций рыб и моллюсков в некоторых районах. В дополнение к сельскому хозяйству и сточным водам большая часть азота, образующегося в результате человеческой деятельности и поступающего в воду, поступает из атмосферы.
Воздействие кислотного дождя на искусственные объекты
Не все кислотные осадки влажные. Иногда частицы пыли также могут стать кислотными. Когда кислотный дождь и сухие кислые частицы падают на землю, азотная и серная кислота, которые делают частицы кислыми, может попасть на статуи, здания и другие рукотворные сооружения, и повредить их поверхности.
Кислотные частицы разъедают металл и вызывают более быстрое разрушение краски и камня. Они также загрязняют поверхности зданий и других сооружений, например, памятников. Последствия этих повреждений могут быть дорогостоящими.
Кислотные дожди: причины и последствия
Кислотный дождь — это осадки, содержащие с кислые компоненты, такие как серная или азотная кислота, которые выпадают на Землю из атмосферы во влажной или сухой форме. К ним могут относиться дождь, снег, туман, град или даже пыль, которые являются кислотными.
Термин «кислотный дождь» был придуман в 1852 году шотландским химиком Робертом Ангусом Смитом, согласно Королевскому химическому обществу, которое называет его «отцом кислотного дождя». Смит выбрал этот термин, изучая химический состав дождевой воды вблизи промышленных городов Англии и Шотландии.
Хотя антропогенные загрязнители в настоящее время являются причиной большинства кислотных осадков, природные явления также могут быть их источником. Например, вулканы могут вызывать кислотные дожди, выбрасывая в воздух загрязняющие вещества.
Обеспокоены воздействием вашей компании на окружающую среду? Разработка разрешения на выбросы загрязняющих веществ позволит избежать загрязнения окружающей среды.
Что вызывает кислотный дождь?
Кислотные дожди возникают, когда диоксид серы (SO2) и оксиды азота (NOX) выбрасываются в атмосферу и переносятся ветром и воздушными потоками. SO2 и NOX реагируют с водой, кислородом и другими химическими веществами, образуя серную и азотную кислоты. Затем они смешиваются с водой и другими материалами, прежде чем упасть на землю.
Хотя небольшая часть SO2 и NOX, вызывающих кислотные дожди, поступает из природных источников, таких как вулканы, большая часть их происходит в результате сжигания ископаемого топлива. Основными источниками SO2 и NOX в атмосфере являются:
Ветер может переносить диоксид серы и азота на большие расстояния и через границы, что делает кислотные дожди проблемой для всех, а не только для тех, кто живет вблизи этих источников.
Формы кислотных осадков
Жидкие осадки — это то, что мы чаще всего понимаем как кислотный дождь. Образующиеся в атмосфере серная и азотная кислоты выпадают на землю, смешанную с дождем, снегом, туманом или градом.
Кислотные частицы и газы также могут осаждаться из атмосферы при отсутствии влаги в виде сухого осаждения. Кислотные частицы и газы могут быстро осаждаться на поверхности (водоемы, растительность, здания) или могут реагировать, образуя более крупные частицы, которые могут нанести вред здоровью человека. Когда накопленные кислоты смываются с поверхности под следующим дождем, эта кислая вода протекает над землей и через нее, и может нанести вред растениям и дикой природе, например, насекомым и рыбам.
Количество кислоты в атмосфере, которая оседает на землю в результате сухого выпадения, зависит от количества осадков, выпадающих в том или ином районе. Например, в засушливых районах соотношение сухого и влажного выпадения осадков выше, чем в районах, где каждый год выпадает несколько сантиметров осадков.
Измерение кислотного дождя
Кислотность и щелочность атмосферных осадков измеряются по шкале pH, для которой 7,0 является нейтральной. Чем ниже pH вещества (меньше 7), тем оно более кислотное; чем выше pH вещества (больше 7), тем оно более щелочное. Обычный дождь имеет рН около 5,6; он слегка кислый, так как углекислый газ (CO2) растворяется в нем, образуя слабую углекислую кислоту. Кислотный дождь обычно имеет рН между 4,2 и 4,4.
Когда кислотное осаждение смывается в озера и ручьи, оно может привести к тому, что некоторые из них превратятся в кислотные.
Что будет, если на Земле пойдет кислотный дождь?
Если вы хотите полюбоваться на кислотные дожди, то вам стоит отправиться на Венеру. Правда, температура там настолько огромная, что капли испаряются в воздухе, не долетая до поверхности. Но насколько опасны кислотные дожди? И что будет, если нечто подобное станет земной достопримечательностью?
Сразу кажется, что подобные дожди будут разъедать кожу и разрушать здания, что приведет к массовой гибели человечества. Неужели дождь способен на подобное? Что ж, если бы речь шла о карборановой кислоте, то наши дела плохи. Это одна из самых сильных кислот, которая бы мгновенно уничтожила все на своем пути.
Но мы столкнемся с другим явлением – кислотным дождем, который не такой опасен, как карборановая кислота, но станет настоящим бедствием для планеты в перспективе.
Итак, обычные дожди называют слабокислыми, а вот кислотные содержат большой объем азотной и серной кислот. Уровень кислотности pH в нем достигает 4, из-за чего по кислоте напоминает томатный сок.
Кислотный дождь – не естественное явление, а продукт человеческой деятельности, загрязняющей окружающую среду. При сжигании ископаемого топлива выделяются химикаты и прочие вещества, которые оказываются в атмосфере, смешиваются с водой и кислородом, выпадая в виде кислотного дождя.
К счастью, небольшие порции дождя не приносят большого вреда. Ранее на Земле локально выпадали подобные осадки, и никто не пострадал. Но что, если дождь окажется слишком кислым?
На Венере наблюдаются не только кислотные дожди, но и сильные молнии
Ну, кислотный дождь не повлияет на вас напрямую. То есть, он не станет моментально разъедать кожу и здания. Но косвенно пострадает вся планета. Особенно сильно достанется окружающей среде. Кислотный дождь способен постепенно уничтожить все деревья.
Он проникнет в землю, выведя питательные вещества из почвы. Некоторые деревья полностью потеряют листья, из-за чего не получится генерировать энергию через фотосинтез. Постепенно начнутся разрушаться здания, дороги, мосты и машины. Целые города придут в упадок.
Что будет с людьми? Помимо проблем с водой и пищей в воздухе повысится количество диоксида серы. Это приведет к проблемам с легкими, вызвав у нас астму или бронхит. Деревья медленно исчезают, инфраструктура разрушается, и Земля постепенно станет непригодной для жизни.
Конечно, все это возможно лишь в том случае, если у нас пойдет затяжной (без остановки) сильно кислотный дождь. Этого можно избежать двумя путями. Первый – научиться контролировать погоду. Второй – перестать загрязнять окружающую среду. Интересно, что мы выберем и примем ли мы вообще какое-то решение или пустим все на самотек? Что думаете?
Как спастись от кислотных дождей?
Кислотные дожди – это глобальная экологическая проблема человечества. Они негативно сказываются на окружающей среде и на здоровье человека. Только своевременное решение проблемы поможет снизить их пагубное воздействие.
Что такое кислотный дождь
Кислотный дождь – это любой вид осадков, будь-то снег, град, туман, которые содержат некое количество кислоты. Они снижают водородный показатель, или как его ещё называют ph, в жидкости.
Нормой ph для дождевой воды является 5,6. Если этот показатель ниже, то осадки называют кислотными. Снизить уровень ph может:
Основной компонент современных кислотных дождей – оксид серы. Из него образуется серный ангидрид. Он поднимается с земли в атмосферу, вступает в реакцию с молекулами воды и образует сернистую кислоту. После она вместе с атмосферными осадками выпадает на землю.
Причина возникновения кислотных дождей
Существует два механизма регулярного образования кислотных дождей:
Чтобы понять, откуда берутся в природе кислотные дожди, нужно более подробно рассмотреть механизм их образования.
На образование кислотных осадков может повлиять деятельность различных микроорганизмов. Их жизнедеятельность разрушает некоторые органические вещества, образуя соединения серы, которая попадает в атмосферу.
Также выброс серы происходит благодаря вулканической деятельности. Вместе с ней в атмосферу попадают сульфаты, сернистый водород.
Оксид азота образуется в результате распада азотсодержащих соединений, грозовых разрядов, горения биологической массы.
Что касается человеческой деятельности, то тут все просто. Добывая себе полезные ископаемые, выращивая и удобряя различные растения для пропитания, человек постепенно разрушает планету. На образование кислотных дождей может повлиять даже, казалось бы, такие незначительные действия как использование аэрозолей, содержащих хлор, применение бытовых и промышленных растворителей. При выращивании злаковых культур происходит выделение метана, а атмосфера наполняется фреонами, по причине его утечки из неисправных холодильников.
Загрязнение атмосферы вызывает выпадение опасных кислотных дождей. Вред окружающей среде наносят промышленные предприятия, тепловые электростанции и транспорт.
Если ближайшее время не будет решена проблема загрязнения окружающей среды, возможны серьезные экономические проблемы. Токсические осадки приведут к гибели животных и растений.
Чем опасны кислотные дожди
Впервые о токсичных дождях заговорили в конце 19 века. Уже в это время люди задумались о загрязнении окружающей среды. Ученые заметили, что пар и дым, которые выбрасывают в атмосферу предприятия, негативно сказываются на атмосферных осадках.
Вред от кислотных дождей:
– разрушение строительных материалов;
Глобальные проблемы
Вещества, входящие в состав ядовитых кислотных дождей, окисляют водные ресурсы. Особенно чувствительны к ним реки и озера. Некоторые виды рыб гибнут из-за повышенной кислотности воды. Другие же умирают от голода, так как погибает их основной корм.
Также негативные последствия выпадения кислотных дождей можно заметить и на растительности. Например, деревья, которые растут в высокогорных районах попросту погружаются в загрязненные облака. Это разрушает их листву, приводит к ослаблению самого растения.
Вред и пагубное воздействие кислотных дождей заметно и на зданиях, транспорте. Под их воздействием происходит разрушение металла, бетона, фасадного покрытия. Ядовитые осадки наносят вред памятникам мировой архитектуры.
Влияние на человека
Если человек попадет под осадки с пониженным ph или искупается в реке, вреда на себе не ощутит. Опасные соединения находятся в воздухе, которым он постоянно дышит. Сульфаты попадая в лёгкие провоцируют развитие бронхита или астмы. Также негативные соединения попадают в организм человека вместе с питьевой водой и продуктами питания.
Регулярное употребление продуктов, которые произрастали на территории, где постоянно выпадают зараженные осадки, приводит к накоплению в организме алюминия, ртути, свинца. Эти вещества пагубно сказываются на здоровье человека, приводят к серьезным патологиям сердца, почек, печени. Также они могут привести к интоксикации и генетической мутации. Так влияние кислотных дождей оказывается и на человека, и на окружающую среду.
Экономические последствия
Попадая в землю, кислоты уничтожают питательные вещества необходимые растениям. Также они поднимают на поверхность почвы опасные для человека металлы. Такая земля становится непригодной для выращивания овощей и фруктов. Чтобы восстановить грунт, требуется несколько лет и кропотливый труд многих специалистов.
Загрязнения вода и растительность приводит к гибели скота, промысловых видов рыбы. Это негативно сказывается на экономической ситуации по всему миру.
Так как происходит порча фасадов зданий, транспорта, архитектурных памятников требуется материальные средства для их восстановления.
Как бороться с кислотными дождями
Кислотные дожди наносят непоправимый вред, и чтобы найти пути решения, человечеству следует объединить свои усилия. Необходимо установить дорогостоящие фильтры на предприятиях или уменьшить их деятельность. Это снизит выброс вредных веществ в атмосферу и воду. Также уже несколько лет рассматривается вариант создания безопасных для экологии производств.
Сокращение вредных выбросов
Ежегодно звучит призыв к сокращению токсичных выбросов с предприятий. Они являются основными источниками вредных веществ. Владельцев предприятий побуждают установить мощные очистные сооружения. Ученые пытаются создать систему очистки, которая сделает промышленные предприятия более безопасными.
Переход на альтернативные источники энергии
Внести свой вклад в сокращение выброса вредных веществ в атмосферу может каждый. Для этого человеку нужно уменьшить употребление электроэнергии. Достаточно лишь выключать свет, когда уходите из комнаты, пользоваться кондиционером в случаях особой надобности.
Чтобы снизить количество выбрасываемой серы в атмосферу, было принято решение на электростанциях использовать уголь, который предварительно промывают водой. Также используются солнечные и ветряные электростанции.
Использование экологичных автомобилей
Сильно загрязняют атмосферу выбросы, которые производит транспорт. Полностью отказаться от него не получится. Решить эту проблему можно с помощью электромобилей и гибридов.
Новые автомобили могут использовать более чистый вид топлива – природный газ. Свыше 20 лет их оборудуют каталитическим нейтрализатором. Он снижает уровень окислов азота, который образуется в процессе работы автомобиля.
Другие действенные методы
Чтобы сократить количество токсичных дождей, нужен комплексный подход. Помимо массового внедрения альтернативных источников энергии, следует регулярно чистить выхлопные и дымовые трубы, восстанавливать поврежденную среду. В последнем случае добавляется известь в озера, реки, ручьи. Это помогает уравновесить их кислотность.