КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ И СМОГ Кислотный дождь —

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ И СМОГ

Кислотный дождь - все виды осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом - при которых наблюдается понижение p. H осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (обычно - оксидами серы, оксидами азота). Естественная кислотность (p. H) дождя – около 6, из-за растворения в воде СО 2.

Оксиды азота и серы Оксиды азота (N 2 O и NO 2) и серы (SO 2) в различной степени токсичны Основной источник SO 2 – сжигание горючих ископаемых, особенно угля. Основной источник NO 2 – любые высокотемпературные процессы, главным образом, выхлопные газы транспорта и другие промышленные выбросы Сжигание ископаемого топлива увеличивает содержание окислов азота и серы в воздухе, особенно в городах, до такой степени, что они становятся опасными для важных биотических компонентов экосистем

Кислотные дожди SO 2 реагирует с водяным паром в воздухе атмосферы и образует капельки слабой сернистой кислоты, которые падают на землю с кислотным дождем. Аналогично образуются серная, азотная и азотистая кислоты. SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 - сернистая кислота SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - серная кислота 2 NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2 - азотная и азотистая кислоты

Последствия кислотных дождей для водоемов Увеличение кислотности в водоемах приводит к гибели водных экосистем: При р. Н=6 погибают пресноводные креветки При р. Н=5, 5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органика начинает скапливаться на дне, затем гибнет планктон При р. Н =4, 5 погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых По мере накопления органических веществ на дне водоемов из них начинают выщелачиваться токсичные металлы. Повышенная кислотность воды способствует более высокой растворимости таких опасных металлов, как алюминий, кадмий, ртуть и свинец из донных отложений и почв. Сильнее всего кислый дождь влияет на озера с мягкой водой и на кислые почвы, где нет щелочных соединений (карбонатов, солей кальция и др. ).

Последствия кислотных дождей Двуокись серы нарушает процесс фотосинтеза и приводит к повреждению и гибели растений, особый вред наносится хвойным растениям. Окисление органического вещества почвы. Страдают от кислотных дождей люди, вынужденные потреблять питьевую воду, загрязненную токсическими металлами – ртутью, свинцом, кадмием и т. п.

Некроз хвои сосны под влиянием промышленных выбросов SO 2 Лето 2005 г. , г. Тихвин Ленинградской обл.

Последствия кислотных дождей Кислотный дождь разрушает памятники и здания, превращая твердый мрамор в мягкий гипс.

Кислотные дожди в мире Последствия выпадения кислотных дождей наблюдаются в США, Германии, Польше, Чехии, Нидерландах, Швейцарии, Китае и пр. В среднем кислотность дождей в Зап. Европе и Сев. Америке на площади 10 млн. км 2, составляет 5 -4, 5, а туманы достигают р. Н=3– 2, 5 (кислотность уксуса).

Кислотные дожди в мире В России наиболее высокие уровни выпадений кислотных осадков наблюдаются в густонаселенных и промышленных регионах страны – в Северо-Западном, Центральном, Центрально-Черноземном, Уральском и др. районах; на локальных ареалах (до 1 тыс. км 2) – в ближнем следе металлургических предприятий, крупных ГРЭС, а также больших городов и промышленных центров (Москва, Санкт- Петербург, Омск, Норильск, Красноярск, Иркутск и др. ), насыщенных энергетическими установками и автотранспортом. По материалам Росгидромета, на Урале и в Предуралье, на северо-западе и юге европейской территории России наблюдается постоянное понижение р. Н дождей до 3, 1– 3, 4 (кислотность яблочного сока).

Экономические потери от кислотных дождей в США Ежегодно экономические потери от кислотных дождей в США на восточном побережье составляют 13 миллионов долларов. К концу XX века убытки достигли 1. 750 миллиардов долларов от потери лесов; 8. 300 миллиардов долларов от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо) и только в штате Минессота 40 миллионов долларов на медицинские расходы. В настоящее время наиболее эффективной в США оказалась схема снижения выбросов SO 2 на основе торговли квотами на выбросы.

Смог по лондонскому типу

Смог по лондонскому типу (англ. smoke — дым и fog — туман) – кислотный туман, первоначально известный по Лондону, образующийся в результате сжигания большого количества угля, содержащего серу, в каминах лондонских домов. Проблема задымления Лондона существовала уже в Средние века. В 1273 году английский король Эдуард I издал указ, запрещающий использовать уголь в городе из -за сильного дыма, создаваемого им при горении.

Смог по лондонскому типу От Великого смога 1952 года скончалось более 4000 человек, ещё 8000 человек погибло в последующие несколько месяцев. Смог является большой проблемой во многих мегаполисах мира. Он особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и лёгких, больных бронхитом, астмой, эмфиземой. Смог может стать причиной затруднения и остановки дыхания, головных болей, кашля, вызывает воспаление слизистых глаз, носа и гортани, снижение иммунитета. Во время смога часто повышается количество госпитализаций и смертей от респираторных и сердечных заболеваний.

Фотохимический смог (по Лос- Анджелескому типу)

Фотохимический смог (смог по Лос-Анджелескому типу) Впервые был описан в 1950 -х гг. в Лос- Анджелесе. Фотохимический смог является результатом химических реакций в загрязнителях воздуха под влиянием солнечного света: оксиды азота (продукты горения топлива) + летучие органические вещества (пары бензина, красок и пр. ) = озон + перекиси нитратов + альдегиды Обладает высокой химической активностью.

Озон Обладает высокой окислительной способностью В реакциях с органическими веществами образует радикалы, которые инициируют цепные реакции с биоорганическими молекулами (белками, жирами, углеводами), что приводит к гибели клеток Длительное вдыхание повышенных концентраций озона (солярии, кабинеты физиотерапии) приводит к нарушениям нервной системы ПДК озона = 0, 0001 мг/литр

Фотохимический смог (смог по Лос-Анджелескому типу) Смог наблюдается в городах с солнечной сухой безветренной погодой и большим количеством транспорта: Мумбаи (Индия), Лос-Анджелес (США), Мехико (Мексика), Сан-Паулу (Бразилия), Сантьяго (Чили), Тегеран (Иран), Осло (Норвегия) и Солт-Лейк-Сити (США). Хотя в Калифорнии количество смоговых предупреждений сократилось с нескольких сотен в год до нескольких в год, в Лос- Анджелесе уровень загрязнения все еще превышает нормы, безопасные для здоровья. Под влиянием смога находится около 15 млн. чел.

Пекин, 2005 г. : после и до дождя